2020高中物理 本冊綜合學(xué)業(yè)質(zhì)量標準檢測B（含解析）-4

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE18-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精本冊綜合學(xué)業(yè)質(zhì)量標準檢測（B)本卷分第Ⅰ卷（選擇題)和第Ⅱ卷（非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共40分)一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中,第1～6小題只有一個選項符合題目要求,第7~10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．（2019·北京師大附中高二下學(xué)期期中）2019年4月10日人類第一次發(fā)布了世界上首張黑洞圖象,利用了射電望遠鏡對電磁波的捕捉。下列關(guān)于波的說法，正確的是（D)A．兩列波疊加一定會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣B．在干涉圖樣中，振動加強區(qū)域的質(zhì)點，其位移始終保持最大;振動減弱區(qū)域的質(zhì)點,其位移始終保持最小C．只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或小得多，波才能發(fā)生衍射D．當波源遠離接收者時,接收者接收到的波的頻率比波源頻率低解析：產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩列波的頻率必須相同,故選項A錯誤;在干涉圖樣中,振動加強點振動劇烈,但并不是總保持位移最大，B錯誤;衍射是波特有的現(xiàn)象,一切波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有明顯和不明顯的差異，C錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)知選項D正確。2．(2019·山西大學(xué)附中高二下學(xué)期月考）下列說法正確的是(B）A．在楊氏雙縫干涉實驗中，用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋B．某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時，看到綠燈距水面最近C．照相機鏡頭前的增透膜、信號在光導(dǎo)纖維內(nèi)的傳播都是利用了光的全反射原理D．電磁波與聲波由空氣進入水中時,電磁波波長不變，聲波波長變長解析:用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象而會發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象,條紋間距不相等,故A錯誤；光折射成像時,視深：h＝eq\f(H，n)；水底同一深度并列紅、黃、綠三盞燈時，綠光的折射率最大，故綠燈視深最淺，故B正確;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片，是利用光的干涉現(xiàn)象，故C錯誤;電磁波由空氣進入水中傳播時，頻率不變,波速變小，由公式v＝λf，知電磁波的波長變短.聲波的波速變大，頻率不變,波長變大,故D錯誤。3．(2019·浙江省嘉興一中、湖州中學(xué)高二下學(xué)期期中)關(guān)于圖中四幅圖所涉及物理知識的論述中，正確的是（C)A．甲圖中,海面上的“海市蜃樓"現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象引起的B．乙圖中，演示簡諧運動的圖象實驗中，若勻速拉動紙條的速度較小，則由圖象測得簡諧運動的周期較短C．丙圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度D．丁圖中，顯示的是阻尼振動的固有頻率f與振幅A的關(guān)系圖線解析：海面上的“海市蜃樓"，是光的全反射現(xiàn)象引起的，故A錯誤；演示簡諧運動的圖象實驗中,若勻速拉動木板的速度較小，會導(dǎo)致圖象的橫坐標變小，但對應(yīng)的時間仍不變，簡諧運動的周期與單擺的固有周期相同，故B錯誤；利用薄膜干涉，由薄層空氣的上、下兩表面反射光，頻率相同，從而進行相互疊加,達到檢查樣品的平整度的目的，故C正確；由丁圖可知當驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率f0相同時,才出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅才最大,跟固有頻率f0相差越大,振幅越小,故D錯誤。4．如下圖所示，甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波動圖象,乙圖為參與波動質(zhì)點P的振動圖象，則下列判斷正確的是（D)A．該波的傳播速率為4cm/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．經(jīng)過0。5s時間，質(zhì)點P沿波的傳播方向向前傳播2mD．該波在傳播過程中若遇到3m的障礙物,能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象解析：由圖知，波長λ＝4m，周期T＝1s,波速v＝eq\f（λ，T)＝4m/s，A錯；由乙圖知，t＝0時，質(zhì)點P向下振動,則由甲圖知,波向x軸負向傳播,B錯；經(jīng)0。5s振點P完成半次全振動又回到平衡位置，C錯；因障礙物長度小于波長，衍射現(xiàn)象比較明顯，D對。5．如圖所示，紅色細光束a射到折射率為eq\r(2)的透明球表面，入射角為45°,在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光線為b，則入射光線a與出射光線b之間的夾角α為(A）A．30° B．45°C．60° D．75°解析：其光路如圖所示。由折射定律sinθ2＝eq\f(sinθ1，n)＝eq\f（\f（\r（2）,2),\r(2））＝eq\f(1，2），所以θ2＝30°。由幾何關(guān)系及對稱性有:eq\f(α，2)＝θ2－（θ1－θ2）＝15°，所以α＝30°。6．如圖所示，甲、乙、丙、丁為用頻閃照相機連續(xù)拍攝的四張在x軸上0～6cm區(qū)間段簡諧波的照片。已知波沿x軸傳播，照相機頻閃時間間隔相等且小于波的周期，第一張照片與第四張照片間隔為1s,則由照片可知（D)A．波的波長為6mB．波一定是沿＋x方向傳播C．波速一定是4m/sD．波可能是沿－x方向傳播，且波速是9m/s解析：由圖知，波長為λ＝4m，故A錯誤；由于無法確定圖中質(zhì)點的振動方向，也就無法判斷波的傳播方向，故B錯誤；若波沿＋x軸傳播，則得t＝1s＝（n＋eq\f（3，4)）T，波速v＝eq\f（λ，T)，聯(lián)立得v＝(4n＋3）m/s，n＝0，1，2,…當n＝0時,v＝3m/s；同理得，若波沿－x軸傳播，v＝（4n＋1）m/s，n＝0,1,2，…當n＝2時,v＝9m/s，故C錯誤，D正確。7．將一單擺向左拉至水平標志線上，從靜止釋放，當擺球運動到最低點時,擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動。用頻閃照相機拍到如圖所示的單擺運動過程的頻閃照片，以下說法正確的是（AC)A．擺線碰到障礙物前后的擺長之比為94B．擺線碰到障礙物前后的擺長之比為32C．擺線經(jīng)過最低點時，線速度不變,半徑減小,擺線張力變大D．擺線經(jīng)過最低點時，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變解析：由頻閃照片可知擺線碰到障礙物前后的周期之比為32，根據(jù)T＝2πeq\r（\f(l,g))，得擺線碰到障礙物前后的擺長之比94，故A正確,B錯誤;擺球經(jīng)過最低點時，線速度不變，半徑減小，角速度變大，根據(jù)牛頓第二定律有：F－mg＝eq\f(mv2,l），得F＝mg＋meq\f(v2,l），擺線經(jīng)過最低點時,半徑減小，擺線張力變大。8．(2019·貴州省貴陽市第一中學(xué)高三月考）如圖所示，半圓柱形玻璃磚的圓心為O。一束復(fù)色光束以入射角i＝30°由玻璃磚內(nèi)射向O點,折射后分為兩束單色光束a、b.其中單色光束a的折射角恰為r＝45°,則下列說法正確的是(CD）A．玻璃磚對單色光b的折射率應(yīng)略小于eq\r（2）B．若光束從水中射向空氣，則光束a的臨界角比光束b的臨界角小C．光束a比光束b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．在光的雙縫干涉實驗中,僅將入射光束由a改為b,則條紋間隔變窄解析：根據(jù)折射定律有n＝sinr/sini可知,a的折射率為eq\r(2)，由圖可知，b的折射率大于a的折射率，故A錯誤；全反射臨界角等于C，則有sinC＝1/n，折射率越小，臨界角越大，故B錯誤；光束a折射率小說明頻率低，由c＝λf可知,a的波長較長,所以光束a比光束b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故C正確；在光的雙縫干涉實驗中，條紋間隔Δx＝eq\f(L,d）λ，僅將入射光束由a改為b,則條紋間隔變窄，故D正確。9．關(guān)于下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是(BD）A．甲圖中的海市蜃樓是光的色散現(xiàn)象引起的B．乙圖中的泊松亮斑說明光具有波動性C．丙圖中的波形是調(diào)頻波D．丁圖中的實驗表明：不論光源與觀察者之間做怎樣的相對運動,光速都是一樣的解析：海市蜃樓是光的全反射現(xiàn)象，故A錯誤；泊松亮斑是光射到不透明的小圓盤，屏上中心處出現(xiàn)亮斑，則說明光偏離直線傳播,屬于光的衍射,因此具有波動性，故B正確;調(diào)制有調(diào)幅與調(diào)頻兩種，圖為調(diào)幅，故C錯誤;丁圖是測量兩垂直光的光速差值的一項著名的物理實驗。但結(jié)果證明光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的，由此確定了光速不變原理,故D正確，故選BD。10．(2019·浙江省杭州西湖高中高二下學(xué)期檢測）如圖甲所示，在平靜的湖面下有一個點光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域,該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域,周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(圖乙為俯視圖）.則以下說法中正確的是(BC)A．水對a光的折射率比b光的大B．a(chǎn)光在水中的傳播速度比b光的大C．a(chǎn)光的頻率比b光的小D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄解析：由照亮的區(qū)域知，a光的臨界角較小，由臨界角公式sinC＝eq\f（1,n)知，a光的折射率小于b光的折射率，A錯;由n＝eq\f（c，v)知a光在水中的傳播速度大于b光，B對；a光的頻率小于b光的頻率，由λ＝eq\f(v,f）知a光的波長長，所以雙縫干涉中a光的干涉條紋比b光的寬，C正確，D錯誤.第Ⅱ卷(非選擇題共60分）二、填空題(共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)11．（6分）1849年，法國科學(xué)家斐索用如圖所示的方法在地面上測出了光的速度。他采用的方法是：讓光束從高速旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒縫正中央穿過,經(jīng)鏡面反射回來,調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)速，使反射光束恰好通過相鄰的另一個齒縫的正中央(即此過程齒輪只轉(zhuǎn)動了一齒),由此可測出光的傳播速度。若齒輪每秒轉(zhuǎn)動n周，齒輪半徑為r,齒數(shù)為P，齒輪與鏡子間距離為d,則齒輪的轉(zhuǎn)動周期為eq\f(1,n），每轉(zhuǎn)動一齒的時間為eq\f（1，nP)，斐索測定光速c的表達式為c＝2nPd。解析:因為齒輪轉(zhuǎn)速為n，所以齒輪轉(zhuǎn)動的周期為T＝eq\f(1,n)，每轉(zhuǎn)動一齒的時間為t＝eq\f(1，nP)，t時間內(nèi)光通過的距離為2d,所以光速c＝eq\f(2d，t)＝2nPd.12．（8分）（2019·重慶市北碚區(qū)高二下學(xué)期期末）現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖一所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。(1）將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A。（2)本實驗的實驗步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時還應(yīng)注意單縫和雙縫的距離約為5~10_cm和單縫與雙縫平行。（3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖二甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時如圖二乙中手輪上的示數(shù)為13。870mm,求得相鄰亮紋的間距Δx為2。310mm.（4)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700m,由計算公式λ＝eq\f(Δx·d,L），求得所測紅光波長為660nm。解析:(1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫；由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A。（2)在操作步驟②時還應(yīng)注意：單縫和雙縫的距離約為5~10cm，單縫和雙縫平行；(3）螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為13.5mm，可動刻度讀數(shù)為37.0×0。01mm，兩者相加為13.870mm。圖1的讀數(shù)為:2。320mm，所以Δx＝eq\f（13。870－2.320,6－1)mm＝2。310mm；(4）根據(jù)Δx＝eq\f（L，d）λ，得:λ＝eq\f(Δx·d,L）＝eq\f（2。310×10－3×2×10－4,0。7）＝6。6×10－7m＝660nm。三、論述·計算題(共4小題,共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13．（10分)如圖是一列沿x正向傳播的簡諧橫波在傳播方向上相距3m的兩質(zhì)點P和Q的振動圖象，其實線是P點的振動圖象，虛線是Q點的振動圖象，若P質(zhì)點離波源比Q質(zhì)點近，則該波的最大波長是多少？若Q質(zhì)點離波源比P點近，則該波的最大波長又是多少?答案：4m12m解析：由同一時刻P、Q兩點的位移，畫出P、Q間的波形圖.由圖可知t＝0時，P在正向最大位移處，Q在平衡位置且向負向運動。若P質(zhì)點離波源近,則P、Q間的波形如圖1所示，有eq\f(3,4)λ＝3,λ＝4m；若Q質(zhì)點離波源近，則P、Q間的波形如圖2所示，則有eq\f(1,4）λ＝3，λ＝12m。14．（11分）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧狀，一細束單色光由MN端面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。(1）求該玻璃棒的折射率。(2)若將入射光向N端平移，當?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時能（填“能”“不能"或“無法確定能否”）發(fā)生全反射。答案：（1）eq\r（2)解析：（1）因為細束單色光由MN端面中點垂直射入，所以到達弧面EF界面時入射角為45°,又因為恰好發(fā)生全反射，所以45°為臨界角C，由sinC＝eq\f(1，n)可知，該玻璃棒的折射率n＝eq\f(1,sinC）＝eq\r（2).（2)若將入射光向N端平移，第一次射到弧面EF上的入射角將增大，即大于臨界角45°，所以能發(fā)生全反射。15．(12分）(2019·北京市昌平區(qū)高二下學(xué)期期末）如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線表示t＝0時刻的波形，虛線表示t＝0.2s時刻的波形。(1）該波的波長λ多大？該波的振幅A多大？（2)如果該波的周期T大于0.2s,波的速度是多大？（3)如果該波的周期T小于0.2s，波的速度是多大？答案：（1）4m10cm(2)5m/s(3）（20n＋5）m/s（n＝0、1、2……）解析：(1）由波形圖可知波長λ＝