河北省大名县第一中学2020学年高二物理下学期第七周周考试题

河北省大名县第一中学2020学年高二物理下学期第七周周考试题

河北省大名县第一中学2020学年高二物理下学期第七周周考试题 ‎ 一、选择题（本题共14小题，每小题5分，共70分.在每小题给出的选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.）‎ ‎1．下列说法正确的是：‎ A．光纤通信是利用光的折射原理来传递信息的 B．海市蜃楼产生的原因是由于海面上的上层空气折射率比下层空气折射率大 C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，这是由于光的全反射 D．在水中斜向上看岸上的物体时，看到物体的像将比物体所处的实际位置低 ‎2．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是(　　)‎ A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大 ‎3．在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是 A．P光的频率大于Q光 B．P光在水中的传播速度小于Q光 C．P光的光子能量小于Q光 D．让P光和Q光分别通过同一双缝干涉装置，P光的干涉条纹间距小于Q光的干涉条纹间距 ‎4．如图所示，一束复色光从圆柱形玻璃砖的侧面A点，以45°的入射角射入，结果从玻璃砖的侧面B点和C点各射出一束单色光a和 b，则下列说法正确的是（   ）‎ A．单色光a从B点出射时的折射角小于单色光b从C点出射的折射角 B．逐渐增大复合光在A点的入射角，则b光束先于a光束在玻璃砖中发生全反射 C．单色光a在玻璃中从A到B的传播时间比单色光b从A到C的传播时间少 D．经同一双缝干涉实验装置，a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距小 ‎5．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1＞θ2。用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则(　　)‎ A．n1v2‎ C．n1>n2，v1n2，v1>v2‎ ‎6．如图15－3所示，一束白光从顶角为θ的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角i入射，经过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则(　　)‎ 图15－3‎ A．红光最先消失，紫光最后消失 B．紫光最先消失，红光最后消失 C．紫光最先消失，黄色最后消失 D．红光最先消失，黄光最后消失 ‎7．如图所示为等腰棱镜，真空中a、b两束单色光与棱镜轴线OO′等距，两束光折射后相交于图中的P点．以下判断正确的是（　　）‎ A．在真空中的光速va＞vb B．该棱镜对光的折射率na＞nb C．通过棱镜的时间ta＞tb D．a、b两束光从同一介质射入真空过程中，发生全反射的临界角θa＞θb ‎8．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中未画出）射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是（　　）‎ A．O1点在O点的右侧 B．绿光从水中射入空气中时波长不变 C．若沿AO1方向射出的一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点 D．若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 ‎9．圆形玻璃砖的横截面如图所示， O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径R=10cm，折射率，一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO′夹角，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为( )‎ A．cm B．cm C．cm D．cm ‎10．(2020年高考北京理综卷)如图13－4－6所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)‎ 图13－4－6‎ A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 ‎11．一列简谐横波，在t=1s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断：___________‎ ‎ ‎ A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度为6m/s C．从t=0时刻起经过时间△t=3s，质点通过路程为6m D．在振动过程中P1、P2的位移总是相同 E. 质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin(t－)m ‎12．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图2所示，质点P的x坐标为3 m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s.下列说法正确的是(　　)‎ A．波速为4 m/s B．波的频率为1.25 Hz C．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷 D．x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰 E. 当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷 ‎13．如图所示，一束光从空气中射向折射率n＝的某种玻璃的表面，i表示入射角，则下列说法中不正确的是(　 　)‎ A．当i＞45°时会发生全反射现象 B．无论入射角是多大，折射角r都不会超过45°‎ C．欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射 D．当入射角tani ＝ 时，反射光线跟折射光线恰好垂直 ‎14．如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是(　　)．‎ A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线 B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射 C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射 D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大 二、计算题（15题15分，16题15分）‎ ‎15．如图所示．一列简谐横波沿x轴正方向恰好传播到Q（横坐标为0.24m），波速大小为v=0.6m/s．质点P的横坐标为x=0.96m．从图示时刻开始计时，求：‎ ‎①质点P开始振动时振动的方向；‎ ‎②经过多长时间质点P第二次到达波峰？‎ ‎16．如图为一由透明介质制成的截面为圆的柱体，放在水平面上，其中点为圆心，该圆的半径为，一点光源发出一细光束，该光束平行水平面射到透明介质上的点，该光束经透明介质折射后射到水平面上的Q点。已知，，光在空气中的速度为。求：‎ ‎①透明介质的折射率应为多少？‎ ‎②该光束由点到点的时间为多少？‎ ‎、‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ 本题考查的是光的相关概念问题，光纤通信是利用光的反射来传递信息的，A错误；海市蜃楼产生的原因是由于光在密度不均的空气中发生反射引起的，B错误；玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，这是由于光的全反射，C错误；在水中斜向上看岸上的物体时，看到物体的像将比物体所处的实际位置高，D错误；‎ ‎2．B ‎【解析】发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角，故B正确。‎ 思路分析：发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角，‎ 试题点评：本题考查了全反射条件 ‎3．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由题意可知：P光照亮的水面区域大于Q光，则P的临界角大于Q，所以P的折射率小于Q的，那么P在水中的速度大于Q，P光的频率也小于Q光。故AB错误，C正确；因P光的频率也小于Q光，则P光的波长比Q长，根据可知，让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的相邻条纹间距大于Q．故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】‎ 在同一深度两光源发光的水面区域不同，从而确定它们的折射率．则可以假设P是红光，Q是紫光，所以利用红光 与紫光的特性做出判断．‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由图知在A点，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，说明玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，而由对称性和光路可逆性可知：单色光a从B点出射时的折射角与单色光b形C点出射时的折射角相等，都等于45°．故A错误。逐渐增大复合光在A点的入射角，折射角也随之增大，但根据光路可逆性可知两束光都不可能在玻璃砖中发生全反射，都能从玻璃砖射出。故B错误。由v=c/n知单色光a在玻璃中传播速度较大，而a光在玻璃中通过的路程较小，所以单色光a在玻璃中传播所用时间较短，故C正确。玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，则知b光的频率高，波长短，a光的频率低，波长长，而双键干涉条纹的间距与波长成正比，所以a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距大，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】‎ 本题实质考查对不同色光特性的理解能力和掌握程度．对于七种色光各个量的比较是高考中常见的基本题型，可根据光的色散、干涉的结果，结合折射定律和临界角公式理解记忆．‎ ‎5．B ‎【解析】由临界角定义sinC＝可知，临界角小，折射率大，因为θ1＞θ2，所以n1＜n2，故选C、D是错误的；由知，n1v1＝n2v2，v1＞v2，故选项A错误而B正确。‎ 思路分析：根据临界角定义sinC＝，公式解题 试题点评：本题考查了临界角定义sinC＝，公式 ‎6．B ‎【解析】由于紫光的偏折最大，由全反射临界公式，紫光的临界角最小，所以紫光一定首先在AC面上发生全反射而从光屏上消失。由以上分析，屏上彩色光带紫光先消失，后面依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，选项B正确。‎ 思路分析：由全反射临界公式，比较临界角大小，临界角最小的光最先消失，一次排列 试题点评：本题考查了光的全反射，‎ ‎7．D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在真空中，不同的颜色的光传播的速度相同，通过光线的偏折程度，比较a、b两束光的折射率大小，再根据比较两束光在棱镜中传播的速度，从而比较传播的时间，然后再根据比较临界角的大小。‎ ‎【详解】‎ A、在真空中，不同的颜色的光传播的速度都相同，即，故选项A错误；‎ B、两束光折射后相交于图中的P点，可知b光偏折厉害，则a光的折射率小于b光的折射率，所以，故选项B错误；‎ C、a光的折射率小于b光的折射率，根据知，a光在棱镜中传播的速度大于b光的传播速度，a光在棱镜中传播的距离较小，则a光通过棱镜的时间小于b光通过棱镜的时间，即，故选项C错误；‎ D、根据，可知a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，即，故选项D正确。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的突破口是通过光线的偏折程度比较出折射率的大小，从而可以比较出频率、波长、在介质中的速度、临界角等大小关系。‎ ‎8．D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 光由水由射入空气时折射角大于入射角，据此大致画出光路图，确定O1点与O点的位置关系；水对蓝光的折射率大于绿光的折射率，则射出水的时的折射角较大据此判断折射光线有可能通过B点上方还是下方。‎ ‎【详解】‎ A、光由水由射入空气时折射角大于入射角，光路图大致如下：‎ 可以看出O1点在O点的左侧，故A错误；‎ B、绿光从水中射入空气中时传播速度增大，频率不变，由，知波长变大，故B错误；‎ C、若沿AO1方向射出一束蓝光，水对蓝光的折射率大于绿光的折射率，则射出水时的折射角较大，则蓝光的折射光线经过B点下方，不可能经过B点正上方的C，故C错误；‎ D、光由光密介质（水）射入光疏介质（空气）时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则在空气中的任何位置都看不到绿光，故D正确。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题关键掌握光的反射定律、折射定律和全反射的条件，并能来用分析实际问题即可。‎ ‎9．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 光线在AB面上发生反射和折射，在水平屏幕MN上出现两个光斑，根据折射定律结合几何关系求出两个光斑之间的距离。‎ ‎【详解】‎ 画出如图光路图，‎ 设折射角为r，根据折射定律：‎ 则得：‎ 解得：‎ 根据几何关系，两个光斑之间的距离为：，故C正确，ABD错误；‎ ‎【点睛】‎ 对于几何光学，作出光路图是解答的关键的依据，要注意运用结合几何知识研究两个光斑间的距离。‎ ‎10．C.‎ ‎【解析】由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知：增大S1与S2的间距d，Δx将减小，A项错误；减小双缝屏到光屏的距离l，Δx将减小，B项错误；红光波长大于绿光，λ变大，Δx将变大，C项正确；紫光波长小于绿光，λ变小，Δx将变小，D项错误．‎ 思路分析：双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，由波的干涉中条纹的间距公式可得出为增大间距应采取的措施 试题点评：本题考查光波的干涉条纹的间距公式，应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析．‎ ‎11．BCE ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对于波的图象，解答本题关键是要掌握振动的一般方程，能够根据图象直接读出振幅、波长和各个位置处的质点振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系；‎ ‎【详解】‎ A、由图乙可知，在t=1s时刻质点向轴负方向振动，则根据质点振动方向与波的传播方向可知，该波沿x轴负方向传播，故选项A错误；‎ B、由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为，故选项B正确；‎ C、由于，则质点通过路程为，故选项C正确；‎ D、由于P1、P2之间的距离为，在振动过程中P1、P2的位移不一定总是相同，故选项D错误；‎ E、由于，则，则图乙可知质点P2做简谐运动的表达式为：‎ ‎，故选项E正确。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了波的图像与振动图像相结合的问题，注意两种图像所表达的信息不同，注意区分。‎ ‎12．BDE ‎【解析】‎ 由题，任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s，则该波的周期为 T=2×0.4s=0.8s，则，由图可知，该波的波长是，所以波速：‎ ‎，故A错误，B正确；x坐标为15m的质点到x=3m质点的距离为：，所以x坐标为15m的质点与x=3m处质点的振动始终相同。t=0时刻x=3m的质点向上振动，经过时间恰好到达平衡位置，所以x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好平衡位置。故C错误；x的坐标为22m的质点到x=2m质点的距离为：，所以x坐标为22m的质点与x=2m处质点的振动始终相同。t=0时刻x=2m的质点向上振动，经过时间恰好到达波峰，所以x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰，故D正确；x坐标为17m的质点到P点的距离为：，所以x坐标为17m的质点与P点的振动始终相反，当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷，故E正确；故选BDE。‎ ‎【点睛】根据任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s即可求出周期。相邻两个波峰或波谷之间的距离等于波长，由图读出波长。由求出波速。根据两个质点平衡位置间距离与波长的关系，分析它们状态关系。‎ ‎13．BCD ‎【解析】‎ 试题分析: 当入射角i=0°时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A错误；当入射角是90°时，根据折射定律，解得：r=45°，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°．B正确；欲使折射角r=30°，根据折射定律，解得：i=45°，故C错误；当，有，设入射角为i，折射角为r，根据折射定律 ‎，解得sinr=cosi，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，故D正确。‎ 考点：光的折射定律 ‎14．ACD ‎【解析】三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对．假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射．所以选项C对、B错．假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D对，本题答案选A、C、D.‎ ‎15．(1)振动方向向下 (2)t=1.9s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎①简谐横波沿x轴正方向传播，介质中各质点的起振方向都图示时刻波最前头的振动方向相同．由波传播方向判断．②当图示时刻离P点的第二个波峰到达P点时，质点P第二次到达波峰，根据距离求出时间．‎ ‎【详解】‎ ‎①简谐横波沿x轴正方向传播，图示时刻x=0.24m处质点的振动方向向下，则质点P开始振动时振动的方向也向下．‎ ‎②当第二个波峰传到P点时，质点P第二次到达波峰，图示时刻第二个波峰到P点的距离为 由得，代入数据 ‎【点睛】‎ 本题考查质点的振动与波动之间的关系．要抓住介质中各质点起振方向相同，也与波源的起振方向相同．‎ ‎16．① ②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎①光线沿直线第一次到达圆弧面点的入射角。由几何关系得：‎ ‎，所以折射角为 玻璃的折射率 ‎②光在玻璃中传播的速度 ‎ 光在玻璃内从到的距离 光在玻璃内传播的时间：‎ 间的距离 光从N传播到的时间为 解得：‎