内容正文:
合江县部分学校高2024级高二下学期期中考试
物理试题参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
D
D
D
CD
CD
AB
1.B【详解】A.涂有增透膜的照相机镜头是淡紫色,这是由于薄膜干涉造成的,故A不符合题意;
B.白光通过三棱镜后出现色散是光的色散,不是光的干涉,故B符合题意;
C.阳光下肥皂泡上呈现彩色条纹属于光的薄膜干涉现象,故C不符合题意;
D.下雨后加油站旁边的积水上面的油污是彩色的属于光的薄膜干涉现象,故D不符合题意;故选B。
【点睛】本题考查光的干涉现象,且现实生活中有很多与光有关的现象,平时要注意多观察,多思考,并用所学光学知识去解释观察到的光学现象,这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力.
2.C【详解】A.由分子动理论可知,分子总是在永不停息的无规则运动,故A错误;
B.因为分子总是在无规则运动,所以分子的速度总是在变化,故B错误;
C.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,理想气体将会达到平衡态,即理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化,因温度不变,所以分子的平均动能保持不变,故C正确;
D.在相同温度下各个分子的动能并不相同,故速度大小也不相等,故D错误。
故选C。
3.A【详解】B.据题意此后K质点比L质点先回到平衡位置可知质点此时K质点沿x轴负方向运动,故B错误;
A.根据同侧法结合A选项分析可知该简谐横波沿x轴正方向传播,故A正确;
C.K质点更靠近平衡位置,此时K质点的速度比L质点的速度大,故C错误;
D.根据可知此时K质点的加速度比L质点的加速度小,故D错误。故选A。
4.B【详解】导体杆切割磁感线时,回路中产生感应电流,由楞次定律可得,导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时,回路中的电阻增大,则电流减小,导体杆所受安培力减小,即导体杆在摆动时所受的阻力减弱,所杆从开始摆动到停止,运动的路程和经历的时间变长。故选B。
5.D【详解】依题意,可作出如图所示光路图
A.由题意可知,光在边的入射角为,根据折射定律,设其折射角为,则有
解得可得光在MN边的入射角为故A错误;
B.因为玻璃砖的折射率为,且从光密介质到光疏介质,其发生全反射临界角C的正弦为
根据反射定律,则有
大于临界角,所以光在边将发生全反射,如光路图所示,因为
所以有且根据几何关系有
说明光能射到边,且不会在边发生全反射,将从边射出,故B错误;
C.由光路图可知,如果增大入射角,角无限趋于,就越小,以为极限,根据折射定律有求得
显然光要发生全反射,即增大入射角,光线不可能从MN边发生折射而射出,故C错误;
D.由光路图可知,角无限趋于,就越小,如果仍能发生全反射,则以任意角度从边入射的光都能从边射出,设介质的折射率为,以为极限,根据折射定律有则有
因要发生全反射,则解得故D正确。故选D。
6.【答案】D【详解】A.筷子在水中看起来偏移是光的折射现象,不是全反射,故A错误;
B.激光沿着水流传播是光的全反射现象,不是衍射,故B错误;
C.泊松亮斑是光的衍射现象,不是干涉,故C错误;
D.3D电影利用了光的偏振现象,观众通过偏振眼镜获得立体影像,故D正确。故选D。
7.【答案】D【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。
【详解】由双缝干涉条纹间距的公式可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时,波长越长条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知反射光经过三棱镜后分成两束色光,由图可知M光的折射角小,又由折射定律可知,入射角相同时,折射率越大的色光折射角越小由于则有
所以N是波长为λ1的光出射位置,故D正确,ABC错误。故选D。
8.【答案】CD【详解】A.因,故当选用折射率为1.4的光学玻璃时,根据
可知,即根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为,故选用折射率为1.4的光学玻璃时,此时不会发生全反射,故A错误;B.当时,此时入射角为,选用折射率为1.6的光学玻璃时,此时的临界角为故,此时不会发生全反射,故B错误;
C.若选用折射率为2的光学玻璃,此时临界角为
即,此时光线第一次要发生全反射,入射角一定大于,即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于,根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角,故可能为,故C正确;
D.若入射光线向左移动,可知第一次全反射时的反射光线向左移动,第二次全反射时的反射光线向左移动,同理,第三次全反射时的反射光线向左移动,即出射光线向左移动,故D正确。故选CD。
9.CD【详解】AD.由于μ=ρV,则NA==变形得m=故D正确;
BC.由于分子之间有空隙,所以NAv<V,水蒸气的密度为ρ=<故C正确,B错误。故选CD。
10.AB【详解】A.物块A与物块C粘连在一起,先向下做加速运动,当弹簧的弹力等于物块A、C的总重力时,物块的速度最大,此后,弹力大于A、C的总重力,AC向下做减速运动,弹簧压缩最短时,AC的速度减为零,因此物块A与物块C粘连共同向下运动过程,速度先变大后变小,故A错误,符合题意;
B.初始时,由平衡条件可知弹簧处于压缩状态,弹力与A的重力等大反向,即
物块A与C物块碰后粘连共同向下运动过程中,刚碰瞬间弹簧弹力不能突变,对整体受力分析,由牛顿第二定律可得解得,故B错误,符合题意;
C.初始时,弹簧处于压缩状态,对A由平衡条件可知 对B由平衡条件可知
当A向上运动到最高点时,B受地面支持力恰好变为开始的,可得
对B由平衡条件可得
在最高点,对AC整体分析根据牛顿第二定律可得 解得
根据简谐运动的对称性可知,在最高点和最低点的加速度大小相等,在最低点有 解得
对B受力分析,根据平衡条件可得
根据牛顿第三定律可知,地面受最大压力为,故C正确,不符合题意;
D.由题可知,振子的平衡位置满足 解得
物块A与物块C刚粘连时距平衡位置的距离
设物块A与物块C刚粘连到平衡位置的时间为,结合上述分析可知,振子的振幅
则有 解得
从平衡位置运动到最低点的时间为 振子的周期
则物块A与物块C粘连到运动到最低点的最短时间为,故D正确,不符合题意。
本题选择错误选项,故选B。
11.(1) 如图 (2)
【详解】(1)
(2)根据几何关系可知,光束在AB边的入射角为,折射角为。
根据光路的可逆性,由折射率的定义式可得
12.【答案】(1)B (2)B (3) 15.6
【详解】(1)在 “用双缝干涉测量光的波长” 实验中,M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选B。
(2)A.根据条纹间距公式
若测量过程中,把6个条纹间距数成5个,则偏大,故波长测量值偏大,故A错误;
B.若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,则L增大,相邻两条亮条纹中心的距离增大,故B正确;
C.若将滤光片向右平移一小段距离,d、L、均不变,则不变,故相邻两条亮条纹中心的距离不变,故C错误;
D.若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,根据
可知介质中的波长减小,则减小,故相邻两条亮条纹中心的距离减小,故D错误。故选B。
(3)[1]根据图乙可知读数为
[2]根据条纹间距公式
代入数据有
解得波长
13.【答案】(1),
(2)x轴正方向
【详解】(1)根据图像可知这列波的波长为
若波沿x轴负方向传播,根据图像可知
解得周期
则波速大小为
(2)假设波沿x轴负方向传播,则
解得
不满足n为非负整数的条件,故假设错误,则波应沿x轴正方向传播。
14.【答案】(1); (2)
【详解】(1)根据题意,可画出临界光路如图所示:
则有: 解得:。
(2)根据几何关系有:,,
经分析可知: 解得:
15.【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)由图甲可知波峰到波谷的距离为2m,故波的波长为
图乙为质点的振动图像,则T=4s 根据波速计算公式有
(2)图乙为图甲中质点的振动图像,时刻位移为最大值,假设质点开始振动的方向向轴正方向,从虚线处传播至实线处所用时间为,质点振动至最大位移所需时间为,则机械波从虚线处传播到质点振动至最大位移的时间为,此时时刻平面内只有一圈波谷,符合题意。若质点开始振动的方向向轴负方向,机械波从虚线处传播到质点振动至最大位移的时间为,时刻平面内有两圈波谷,不合题意。可知质点开始振动的方向向轴正方向,则机械波恰好传至处所需时间
(3)处的波源距离质点为
恰好传至质点处所需时间
可得质点的振动时间为
可得到秒时间内质点通过的路程
答案第1 页,共2 页
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合江县部分学校高2024级高二下学期期中考试
物理试题
(考试时间:75分钟;试卷满分:100分)
一、选择题(其中1-7题为单选,8-10题为多选。每小题6分,选对但不全得3分,有错选的得0分,共46分)
1.下列现象中不属于干涉现象的是( )
A.涂有增透膜的照相机镜头是淡紫色 B.白光通过三棱镜后出现色散
C.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹 D.下雨后加油站旁边的积水上面的油污是彩色的
2.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来 B.分子的速度保持不变
C.分子的平均动能保持不变 D.每个分子的速度大小均相等
3.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.此时K质点沿x轴正方向运动
C.此时K质点的速度比L质点小 D.此时K质点的加速度比L质点大
4.如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴,接入电阻R构成回路。导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。当时,导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度,则当时,导体杆振动图像是( )
A. B. C. D.
5.如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ,,其折射率为,一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向MQ边的中点O,则( )
A.光在MN边的入射角为30°
B.光在MN边发生全反射,并最终从QP边射出
C.增大入射角,光线有可能从MN边发生折射而射出
D.若以任意角度从MQ边入射的光都能从NP边射出,玻璃砖折射率需要满足
6.关于课本中光学现象的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.甲图中,一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中,从水平方向看去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,这是光的全反射现象
B.乙图中,将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中清水从小孔流出,用激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光沿着水流传播,这是光的衍射现象
C.丙图中,法国巴黎科学院的阿拉果于1818年在实验中观察到了“泊松亮斑”,这是光的干涉现象
D.丁图中,观看立体电影(3D电影)时,观众需要戴一副特殊的眼镜,才可以看到清晰的立体影像,这是光的偏振现象
7.如图,由波长为和的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置,和分别是波长为和的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则( )
A.,M是波长为的光出射位置 B.,N是波长为的光出射位置
C.,M是波长为的光出射位置 D.,N是波长为的光出射位置
8.(多选)如图所示,新型潜望式摄像头模组内置一块上下表面平行()的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射,经过三次全反射后平行于入射光射出。则( )
A.可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B.若选用折射率为1.6的光学玻璃,θ可以设定为30°
C.若选用折射率为2的光学玻璃,第二次全反射入射角可能为70°
D.若入射光线向左移动,则出射光线也向左移动
9.(多选)若以μ表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,表示阿伏加德罗常数,m、v分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的是( )
A. B. C. D.
10.(多选)如图所示,竖直轻弹簧两端连接两个小物块A、B,置于水平地面上且处于静止状态,现将小物块C从A的正上方某位置静止释放,物块C与A碰后粘连在一起共同运动。已知在以后的运动过程中,当A向上运动到最高点时,B受地面支持力恰好变为开始的。重力加速度为g,弹簧劲度系数为k,A的质量为m,B的质量为3m,C的质量为2m。已知质量为m,弹簧劲度系数为k的弹簧振子,做简谐运动的固有周期为。下列说法不正确的是( )
A.物块A与物块C粘连共同向下运动过程,速度先变小后变大
B.物块A与物块C粘连的瞬间加速度为g
C.地面受到的最大压力为10mg
D.物块A与物块C粘连到运动到最低点的最短时间为
题号
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答案
二、实验题(每空2分,共12分)
11.某同学快速测定玻璃砖的折射率。实验器材:直角三角形玻璃砖,细光束激光笔,泡沫板,牙签若干,刻度尺,量角器等。操作步骤如下:
a.用牙签将一张画有两条相互垂直直线的白纸固定在水平泡沫板上;
b.把玻璃砖平放在白纸上,使AC边与白纸上的一条直线重合,记录A、B两顶点的位置;
c.打开激光笔,调整激光位置使光束沿白纸上的另一条直线射入玻璃砖;
d.在AB外侧位置,将牙签贴近纸面缓慢移动直至激光照在牙签上,在该位置将牙签垂直插入泡沫板;再取一根牙签重复同样操作;
e.取下玻璃砖,整理实验器材。
请完成下面问题:
(1)画出完整的光路图______。
(2)测出,测得出射光线与AB边的夹角为(小于90°),该玻璃砖的折射率______。
12.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜),如图所示。
(1)M、N、P三个光学元件依次为( )
A.双缝、滤光片、单缝 B.滤光片、单缝、双缝 C.单缝、双缝、滤光片
(2)关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.若测量过程中,把6个条纹间距数成5个,会导致波长测量值偏小
B.若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两条亮条纹中心的距离增大
C.若将滤光片向右平移一小段距离,相邻两条亮条纹中心的距离增大
D.若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,相邻两条亮条纹中心的距离增大
(3)已知双缝间的距离,双缝到光屏的距离,实验中用某种单色光照射双缝时,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为11.1 mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示为______mm,则这种单色光的波长为______m(最后一空结果保留两位有效数字)。
三、解答题(第13题12分,第14题14分,第15题16分,共42分)
13.一列简谐横波沿x轴传播,0时刻的波形如图中实线所示,再经后的波形如图中虚线所示,则:
(1)求这列波的波速大小v和周期T;
(2)若这列波波速大小为15 m/s,求波的传播方向。
14.某透明材料制成的长方体的截面如图所示,O为BC边的中点,AB、BC的长度分别为L和。在O点放置一点光源,已知该透明材料对该光源发出的光的折射率,不考虑光的二次反射,求:
(1)该光从透明材料射向空气发生全反射的临界角角;
(2)长方形四边没有光射出的总长度x。
15.如图甲所示,在均匀介质中,坐标系xOy位于水平面内,O处的波源垂直xOy平面振动后,产生的简谐横波在xOy平面内传播,实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷,且此时刻平面内只有一圈波谷,图乙为图甲中质点A的振动图像,z轴垂直于xOy水平面,且正方向为竖直向上,求:
(1)此机械波的传播速度;
(2)机械波恰好传至B处所需时间;
(3)到秒时间内C质点通过的路程。
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