【物理】河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高二周测试卷（解析版）

【物理】河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高二周测试卷（解析版）

桃城区第十四中学2019-2020学年高二周测试卷 一、单选题 ‎1.直线过均匀玻璃球球心O，细光束平行且关于对称，由空气射入玻璃球的光路如图。光相比( )‎ A.玻璃对a光的折射率较大 B.玻璃对a光的临界角较小 C.b光在玻璃中的传播速度较小 D.b光在玻璃中的传播时间较短 ‎2.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的,光导纤维由内、外两种材料制成,内芯材料的折射率为,外层材料的折射率为,如图所示的一束光信号与界面间的夹角为α,由内芯射向外层,要想在此界面发生全反射,必须满足的条件是(   )‎ A.小于某一值 B. 大于某一值 C.大于某一值 D.小于某一值 ‎3.如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S,在光屏中央P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一个波长),现换用波长为400nm的紫光源照射单缝,则(   )‎ A.P和P1仍为亮条纹      B.P为亮条纹,P1为暗条纹 C.P为暗条纹,P1为亮条纹     D.P、P1均为暗条纹 ‎4.光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )‎ A.—束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化 B.—束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光 C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹 ‎5.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。因此,可以推断出玻璃的折射率为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎6.如图所示,从点光源发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的、间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是( ) ‎ A.在三棱镜中侧光的传播速率大于侧光的传播速率 B. 侧光更容易产生衍射现象 C.若改变白光的入射角,在屏上最先消失的是侧光 D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距 ‎7.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,如图所示中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四种不同颜色的出射光线,则它们可能依次是(   )‎ A.紫光、黄光、蓝光和红光 B.紫光、蓝光、黄光和红光 C.红光、蓝光、黄光和紫光 D.红光、黄光、蓝光和紫光 ‎8.LC回路中电容器两极板间的电压U随时间t变化的关系如图所示,则(   )‎ A.在t1时刻,电路中的电流最大 B.在t2时刻,电路中的磁场能最小 C.在t2~t3时间内,电路中的电场能不断增大 D.在t3~t4时间内,电容器的带电荷量不断增大 ‎9.用一自感系数为L的线圈和一电容器构成一半导体的调谐电路,要使该调谐电路能接收到波长为λ的无线电波,则电容器的电容应为(已知无线电波在空气中的速度为c)(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎10.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时,它也随你靠近而后退.对此现象正确的解释是(   ) A.出现的是“海市蜃楼”,是由于光的折射造成的 B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉 C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率大,发生全反射 D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率小,发生全反射 ‎11.对波粒二象性的理解,下列说法错误的是(   ) ‎ A.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性 B.德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,而且粒子的能量和动量跟它所对应的波的频率和波长之间,遵从和的关系 C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显 D.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动能也相等 ‎12.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在,如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片,这些照片说明(   ) ‎ A.光只有粒子性没有波动性 B.光只有波动性没有粒子性 C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性 D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性 二、多选题 ‎13.在光电效应实验中,分别用频率为,的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。h为普朗克常量。下列说法正确的是（ ）‎ A.若,则一定有 B.若,则一定有 C.若,则一定有 D.若,则一定有 ‎14.按如图的方式连接电路,当用紫光照射阴极K时,电路中的微安表有示数。则下列叙述正确的是(   )‎ A.如果仅将紫光的光强减弱一些,则微安表可能没有示数 B.仅将滑动变阻器的触头向右滑动一些,则微安表的示数一定增大 C.仅将滑动变阻器的触头向左滑动一些,则微安表的示数可能不变 D.仅将电源的正负极对调,则微安表仍可能有示数 ‎15.用如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时,电流表G的读数为0.2mA。移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为0。则(   )‎ A.光电管阴极的逸出功为1.8eV B.开关K断开后,没有电流流过电流表G C.光电子的最大初动能为0.7eV D.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小 ‎16.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时,会发生光电效应现象。闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中的电流恰好为零,此时电压表的电压值U称为反向截止电压,根据反向截止电压可以计算出光电子的最大初动能现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极K,测量到反向截止电压分别为U2和U2,设电子的质量为m,带电荷量为e,则下列关系式不正确的是(   )‎ A.用频率为v1的单色光照射时光电子的最大初速度 B.阴极K金属的逸出功 C.阴极K金属的极限频率 D.普朗克常量 ‎17.在双缝干涉实验装置中(如图所示),双缝距离为d,双缝到像屏的距离为l,调整实验装置,使得屏上可以见到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )‎ A.若将屏向左平移一小段距离,屏上干涉条纹将变得不清楚 B.若将屏向右平移一小段距离,屏上干涉条纹仍是清晰的 C.若将双缝间距离d减小,像屏上两相邻明条纹间距离变小 D.若将双缝间距离d增大,像屏上两相邻明条纹间距离变小 ‎18.下列现象属于光的干涉现象的是( )‎ A.眯起眼睛看某一光源,可看到五颜六色的彩色条纹 B.水面上的一层油膜,在阳光照射下呈现五光十色 C.摄像机的镜头看上去呈淡紫色 D.从游标卡尺的两只测量爪之间的缝隙,观察平行于缝发光的日光灯,可看到彩色条纹 ‎19.可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定糖量。偏振光通过糖水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,角度α为锐角,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标度值相比较,就能确定被测样品的含糖量了,如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,最后将被测样品P置于A、B之间。则下列说法正确的是(   )‎ A.到达O处光的强度会明显减弱 B.到达O处光的强度不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度,转动角度为锐角,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于α D.将偏振片A转动一个角度,转动角度为锐角,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α ‎20.下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1的无线电波的波长,由表中数据可知(   )‎ 质量/‎ 速度/()‎ 波长/‎ 弹子球 电子 无线电波(1)‎ ‎—‎ A.要检测弹子球的波动性几乎不可能 B.无线电波通常情况下只能表现出波动性 C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性 D.只有可见光才有波动性 三、计算题 ‎21.如图所示电路可研究光电效应的规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为9.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为5.0V;现保持滑片P位置不变,求: ‎ ‎1.光电管阴极材料的逸出功; 2.若改用光子能量为12.5eV的光照射阴极K,则到达阳极A时光电子的动能的最大值。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.答案：C 解析：由图象知,a光的折射角大于b光折射角，故折射率A项错误；由知，B项错误；由知,C项正确；由于b光在玻璃传播的距离长，而传播速度小，由知，b光在玻璃中的传播时间长，D项错误。‎ ‎2.答案：A 解析：要使光信号在内芯与外层的界面上发生全反射,必须让内芯的折射率n1大于外层的折射率n2,同时入射角须大于或等于临界角,故a应小于某一值。‎ ‎3.答案：B 解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光,由題意屏中央P点到S1、S2距离相等,即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零,因此是亮纹中心,因而,无论入射光是什么颜色的光,波长多大,P点都是中央亮纹中心。‎ 而P1点到S1S2的光程差刚好是橙色光的一个波长,即P1S1-P1S2|=600nm=λ橙,则两列光波到达P1点振动情况完全一致,振动得到加强,因此,出现亮条纹。当换用波长为400nm的紫光时,|P1S1-P1S2|=600nm=3λ紫/2,则两列光波到达P1点时振动情况完全相反,即由S1、S2射出的光波到达P1点时相互削弱,出现暗条纹。综上所述,B正确.‎ ‎4.答案：D 解析：通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象。D 错误。‎ ‎5.答案：B 解析：由题意推断此时的入射角为60°, 。‎ ‎6.答案：B 解析：根据色散形成的光谱,可知、、,所以侧光更容易产生衍射现象,故B正确;根据,得,故选项A错误; ,所以侧光的临界角大,侧光更容易发生全反射,故选项C错误;根据可知, ,故选项D错误。‎ ‎7.答案：B 解析：水滴对红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大,由题图知水滴对a、b、c、d的折射率依次减小,故ACD错,B对。‎ ‎8.答案：C 解析：在t1时刻,LC回路中电容器两板间的电压最大, 电场能最大,磁场能为零,对应电流为零,A错误。在t2时刻,电压为零,电场能最小,磁场能最大,B错误。在t2~t3时间内,电容器电压增大,电场能不断增大,C正确。在t3~t4时间内,电压变小,电容器的带电荷量不断减小,D错误。‎ ‎9.答案：D 解析：由可得波长为的无线电波的频率,故调谐电路的频率也为f,又所以 得故D正确。‎ ‎10.答案：D 解析：酷热的夏天地面温度高,地表附近空气的密度小,空气的折射率下小上大,远处车、人反射的太阳光由光密介入光疏介质发生全反射。‎ ‎11.答案：D 解析：光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性,A正确;德布罗意提出实物粒子也具有波动性,B正确;光的波长越短,则频率越大,光子的能量越大,光的粒子性越明显,C正确;如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动量也相等,但动能不相等,D错误。‎ ‎12.答案：D 解析：光具有波粒二象性,这些照片说明少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性,故D正确,ABC错误。‎ ‎13.答案：BC 解析：AB、根据光电效应方程知，，逸出功相同，则，又，则，故A错误，B正确。 C、根据知，若，则一定有，故C正确。 D、逸出功，由于金属的逸出功相同，则有：，故D错误。 故选：BC。 ‎ ‎14.答案：CD 解析：如果仅将紫光的光强减弱一些,则单位时间内逸出的光电子数减少,则微安表示数减小,故A错误;若滑动触头滑动前后,电路中的电流都处于饱和电流状态,而饱和光电流与入射光的强度有关,仅将滑动变阻器的触头向右滑动,不改变光的强度,则微安表的示数不变,故B错误;同理仅将滑动变阻器的触头向左滑动一些,则微安表的示数可能不变,故C正确。将电路中电源的极性反接后,即加上反向电压,若光电子的动能足够大,电路中还有光电流,微安表仍可能有示数,故D正确。‎ ‎15.答案：AC 解析：该装置所加的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为0,可知光电子的最大初动能为0.7eV,根据光电效应方程,得,故AC正确。开关K断开后,在光子能量为2.5eV的光照射下,光电管发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故B错误。1.5eV的光子的能量小于逸出功,所以不能发生光电效应,无光电流,故D错误。‎ ‎16.答案：C 解析：分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极K,由光电效应方程,有Ek=hv-W0,逸出光电子的最大初动能分别为Ek1=hv1-W0、Ek2=hv2-W0;光电子在光电管内减速,由动能定理,有-eU1=-Ek1和-eU2=-Ek2,联立以上各式解得W0=hvc=hv1-eU1=hv2-eU2;用频率为v1的单色光照射时光电子的最大初速度,普朗克常量,极限频率,选项C符合题意。‎ ‎17.答案：BD 解析：不管屏向左,向右移少许,条件仍成立,屏上仍有满足明暗条纹的条件,A错B对;由公式知C错,D对。‎ ‎18.答案：BC 解析：水面上油膜的五光十色是薄膜干涉现象,故B对;由于摄像机镜头上涂有一层增透膜,使光谱中绿色光在垂直入射时削弱反射光,透射量较多,而光谱两端的红色光和紫色光没有被显著削弱,所以从镜头反射回来的光主要是红色光和紫色光,因此摄像机镜头看起来呈现淡紫色,所以C对;A、D两选项都没有相干光源,不属于光的干涉现象。‎ ‎19.答案：ACD 解析：偏振片A、B之间不放糖溶液时,自然光通过偏振片A后,变成偏振光,通过偏振片B后到达O点的光最强。当在偏振片A、B间放糖溶液时,由于糖溶液的旋光作用,使通过偏振片A 的偏振光振动方向转动了一定角度,到达O处的光强会明显减弱,选项A正确,选项B错误;但当偏振片B转过一个角度,恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时,O处光强又为最强,故偏振片B的旋转角度等于α,同理转动偏振片A也可以,选项CD正确。‎ ‎20.答案：ABC 解析：由于弹子球德布罗意波长极短,故很难检测到其波动性,故A正确;而无线电波波长为,所以通常表现出波动性,很容易发生衍射,故B正确;而金属晶体的晶格线度大约是数量级,所以波长为的电子可以观察到明显的衍射现象,故C正确;一切运动的物体都有一种物质波与它对应,故D错误.‎ ‎21.答案：1.4.5eV; 2.3.0eV 解析：1.本题的疑难之处是光子及光电子的运动过程。‎ 根据爱因斯坦光电效应方程得Ek=hv-W0,Ek=Ue=5.0eV 解得逸出功W0=9.5eV-5.0eV=4.5eV。 2.改用光子能量为12.5eV的光照射阴极K时,从阴极逸出的光电子的最大初动能 则到达阳极A时光电子的动能的最大值为8.0eV-5.0eV=3.0eV。‎