【物理】江西省萍乡市湘东中学2019-2020学年高二下学期第二次阶段性测试试题（解析版）

【物理】江西省萍乡市湘东中学2019-2020学年高二下学期第二次阶段性测试试题（解析版）

‎2019-2020学年下学期高二第二次阶段性测试卷 物 理 检 测 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．下列关于物理学家所作贡献的叙述正确的是(　　)‎ A．楞次通过实验发现了电流周围存在磁场 B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验验证了电磁波的存在 C．安培通过实验发现感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究 ‎2．电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是(　　)‎ A．电磁波不能产生衍射现象 B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 ‎3．按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是(　　)‎ A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．稳定的电场周围产生稳定的磁场，稳定的磁场周围产生稳定的电场 C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场 D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场 ‎4．对于机械波和电磁波的比较，下面说法中正确的是(　　)‎ A．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已 B．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 C．它们都可能是横波，也可能是纵波 D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关 ‎5．医生诊病时用一种俗称“B超”的仪器探测人体内脏的位置，发现可能的病变。这种仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波（频率很高，人耳听不到的声波）脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收。这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，医生分析这些影像，做出医学诊断。这样的仪器使用超声波而不用普通的声波的原因是(　　)‎ A．因为超声波波长更短，不容易发生衍射 B．因为超声波波长更短，更容易发生衍射 C．因为超声波波长更长，不容易发生衍射 D．因为超声波波长更长，更容易发生衍射 ‎6．利用图所示的装置(示意图)，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是(　　)‎ ‎　 ‎ A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．甲对应双缝，乙对应单缝 C．都是单缝，甲对应的缝宽较大 D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大 ‎7．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。如图所示为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况。由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为(　　)‎ A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm C．5～7 μm D．8～13 μm ‎8．虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为(　　) ‎ A．红、紫、紫、红 B．红、紫、红、紫 C．紫、红、红、紫 D．紫、红、紫、红 ‎9．梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波(　　)‎ A．是横波 B．是由于电荷运动产生的 C．不能在真空中传播 D．只能沿着梳子摇动的方向传播 ‎10．下列说法正确的是(　　)‎ A．LC振荡电路中，当电流增大时，电容器所带电量也增大 B．光的行射现象说明在这一现象中光不沿直线传播了 C．光的干涉是光叠加的结果，但光的衍射不是光叠加的结果 D．发生多普勒效应时，波源的频率保持不变 ‎11．一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是(　　)‎ ‎12．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则(　　) ‎ A．图中a光为偏振光 B．图中b光为偏振光 C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮 二、非选择题（本题共5小题，共52分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13．(8分)如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。‎ ‎(1)此后正确的操作步骤是________。‎ A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3‎ ‎ ‎ ‎(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线，如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“乙”或“丙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)。‎ ‎14．(10分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。‎ ‎(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________。‎ ‎(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。‎ 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为________。(填写元件代号)‎ ‎(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图(a)所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图(b)所示，则其示数为________mm；在B位置时游标卡尺如图(c)所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m。‎ ‎ ‎ ‎15．(10分)通过同步卫星通话时，对方总是停一小段时间再回话，问说话后至少经过多长时间才能听到对方回话？(设对方听到说话后立即回话，已知M地＝6×1024 kg，R地＝6.4×106 m)‎ ‎16．(12分)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断P点应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？‎ ‎17．(12分)一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n＝，在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路线返回的情况)。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．【答案】D ‎【解析】奥斯特发现了电流周围存在磁场，故A错误。麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实电磁波的存在，故B错误。楞次总结出电磁感应现象中感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即楞次定律，故C错误。法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，选项D正确。‎ ‎2．【答案】C ‎【解析】干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的速度，C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，D错误。‎ ‎3．【答案】D ‎【解析】稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，故A错误、B错误；均匀变化电场周围产生稳定的磁场，均匀变化磁场周围产生稳定的电场，故C错误；根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，故D正确。‎ ‎4．【答案】B ‎【解析】机械波和电磁波本质是不同的，但都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，电磁波是横波，电磁波的传播速度不仅与介质有关，也跟频率有关。‎ ‎5．【答案】A ‎【解析】因为超声波频率很高，所以波长比较小在遇到障碍物时不容易发生衍射，使得影像比较清楚，故A对，BCD错。‎ ‎6．【答案】A ‎【解析】由题图中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样，A正确。‎ ‎7．【答案】D ‎【解析】由题图可知，8～13 μm的波段被水和二氧化碳吸收得较少，能够接收到，选项D正确。‎ ‎8．【答案】C ‎【解析】七色光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光，根据光路图可知M、Q 点为紫光，N、P点为红光，C正确。‎ ‎9．【答案】AB ‎【解析】根据电磁波的特点可知，电磁波为横波，故A正确；梳子带电后摇动梳子，电荷发生移运动形成电流，电流产生磁场从而形成电磁波，故B正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；电磁波产生后，可以在任意方向传播，故D错误。‎ ‎10．【答案】BD ‎【解析】LC振荡电路中，当电流增大时，电容器放电，所带电量减小，选项A错误；光的行射现象说明光能够绕开障碍物，即在这一现象中光不沿直线传播了，选项B正确；光的干涉和衍射都是光叠加的结果，选项C错误；发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是当观察者相对波源运动时，观察者接受到的波的频率发生了变化，选项D正确。‎ ‎11．【答案】AC ‎【解析】由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断A、C正确；B、E图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，且折射角小于入射角，B、D错误，E正确。‎ ‎12．【答案】BD ‎【解析】自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B对；设通过A偏振片的光沿竖直方向振动，P点无光亮，则B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，将B转过180°后，P处仍无光亮，C错；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对。‎ 二、非选择题（本题共5小题，共52分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13．(8分)【答案】(1)BD　(2)丙　 ‎【解析】(1)由于在插P3、P4时，是通过棱镜观察P1和P2的像，则此后正确的操作步骤是：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3，B、D正确。‎ ‎(2)设入射角为α，折射角为β，辅助圆半径为R，根据折射定律有n＝。根据几何关系，在图乙中有sin α＝、sin β＝；在图丙中有sin α＝，sin β＝，可知能够仅通过测量 ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图丙，折射率n＝＝＝。‎ ‎14．(10分)【答案】(1)甲　 (2)CEDBA　 (3)111.10　 5.4×10－7‎ ‎【解析】(1)题图甲中的条纹间距和亮度相同，是干涉图样，图乙是衍射图样。‎ ‎(2)光源发出的白光，各种频率都有，加上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA。‎ ‎(3)A位置的示数为111.10 mm，B位置的示数为115.45 mm，题图(a)中A、B之间的距离为(115.45－111.10)mm＝4.35 mm，则相邻条纹的间距为Δx＝ mm，再根据公式Δx＝λ，代入数据得波长为5.4×10－7 m。‎ ‎15．(10分)‎ ‎【解析】要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要知道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在同步卫星的正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离最短，需时最少。‎ 设卫星的质量为m，距地高度为h，同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同，由牛顿第二定律得 mω2(R+h)＝G 则h＝－R＝3.59×104 km 无线电传播的最短距离为s＝4h＝1.44×108 m 传播的最短时间为t＝0.48 s。‎ ‎16．(12分)【解析】如图所示：‎ 双缝S1、S2到光屏上任一P点的路程差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在P点互相加强，P点出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在P点互相抵消，P点出现暗条纹。‎ 频率为f1的单色光波长λ1＝＝ m＝0.6×10－6 m＝0.6 μm 频率为f2的单色光波长λ2＝＝ m＝0.4×10－6 m＝0.4 μm 可见Δr＝λ1，Δr＝λ2‎ 可见，用频率为f1的单色光照射时，P点出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，P点出现暗条纹，且为第二条暗条纹。‎ ‎17．(12分)‎ ‎【解析】设入射角为θ1，折射角为θ2，由折射定律得 ＝n ①‎ 由已知条件及①式得θ2＝30° ②‎ 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示：‎ 设出射点为F，由几何关系可得AF＝ ③‎ 即出射点在AB边上离A点的位置。‎ 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示：设折射光线与AB的交点为D。由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60° ④‎ 设全反射的临界角为C，则sin C＝ ⑤‎ 由⑤和已知条件得C＝45° ⑥‎ 因此，光在D点发生全反射。‎ 设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°‎ BD＝a－2AF ⑦‎ BE＝BDsin 30° ⑧‎ 联立③⑦⑧式得BE＝‎ 即出射点在BC边上离B点的位置。‎