《2017-2018学年高中物理第二章机械波单元检测沪科版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理第二章机械波单元检测沪科版选修3-4（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第二章第二章 电磁场与电磁波电磁场与电磁波单元检测二单元检测二(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分)1在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察光在光导纤维中的传输利用了( )A光的折射 B光的衍射C光的干涉 D光的全反射答案 D解析 光在光导纤维中的传输利用了光在内芯和外套之间的全反射2关于电磁波，下列说法正确的是( )A雷达是用 X 光来测定物体位置的设备B使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质
2、印刷的文字会发出可见光D变化的电场可以产生磁场答案 D解析 雷达是用无线电波来测定物体的位置，A 错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B 错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C 错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，D 正确3下列关于光的现象的说法中正确的是( )A用白光做双缝干涉实验时，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大2B白光单缝衍射时，偏离中央亮条纹远的是红光C白光经三棱镜折射发生色散时，红光偏向角最大D涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色的透射答案 B解析 白光中紫光的波长最短，根据双缝干涉实验知，明(暗)条纹间距 x与波长成正比，由此
3、可知紫光的亮条纹间距最小，因而其亮条纹偏离中央亮条纹的距离最小红光波长最长，其偏离中央亮条纹最远，故 B 正确，A 错误白光经三棱镜色散，因为紫光折射率最大，所以紫光的偏向角最大涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色，是因为薄膜干涉使白光中的绿光透射多，而红光和紫光反射较多故选项 C、D 错误4以下说法中正确的是( )A经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的B经典物理规律也适用于高速运动的物体C力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的D力学规律在任何惯性系里都是等价的答案 D解析 在所有惯性系中，一切物理规律都是等价的，故 D 正确，C 错误；经典物理规律是狭义相对论在低速
4、状态下的一个近似，所以经典物理规律只适用于低速运动的物体，而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况，故 A、B 均错误5在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大 a光的传播速度最小 b光的折射率最大 a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是( )A B C D答案 C解析 b像最深说明折射率最小，频率最小，波长最大，发生全反射的临界角最大c照亮水面的面积比a大，说明a折射率比c大，发
5、生全反射的临界角比c小，因此，频率最大的是a，错误；传播速度v ，故传播速度最小的是a，正确；折射率最大的是a，a光c n波长最短，b光波长最长，错误，正确故选项 C 正确6某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图 1 所示，则他在光屏上看到的条纹是( )3图 1答案 B解析 单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故 B 对7(多选)如图 2 所示，从点光源S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ab间形成一条彩色光带在光带的a、b两侧，下面的说法中正
6、确的是( )图 2Aa侧是红色光，b侧是紫色光B在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率答案 BC解析 由题图可以看出，a侧光偏折得较厉害，三棱镜对a侧光的折射率较大，所以a侧是紫色光，波长较小，b侧是红色光，波长较大，因此 A 错，B、C 正确；又vc/n，所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D 错8如图 3 所示为一块建筑用幕墙玻璃的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该玻璃的折射率沿y轴正方向均匀变化现有一单色光a从原点O以某一入射角由空气射入该玻璃内部，且单色光a在玻璃内部的传播路径
7、如图中实线所示则该玻璃的折射率沿y轴正方向发生变化的情况是( )图 3A折射率沿y轴正方向均匀减小B折射率沿y轴正方向先均匀减小后均匀增大C折射率沿y轴正方向均匀增大4D折射率沿y轴正方向先均匀增大后均匀减小答案 A9如图 4 所示，为LC回路中电流随时间变化的图像，规定回路中顺时针电流方向为正在tT时，对应的电路是下图中的( )3 4图 4答案 B10(多选)设某人在速度为 0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是( )A飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为 1.5cB飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为 0.5cC在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD在地面上任何
8、地方的观察者看到的光速都是c答案 CD解析 根据狭义相对论的两个基本公设之一：光速不变原理可知，观察者在地面上、飞船中观测光的速度均为c，故 C、D 正确，A、B 错误二、实验题(本题共 2 小题，共 16 分)11(8 分)某同学在利用双缝干涉仪测定单色光波长的实验时，第一次刻度板中心刻度对齐A条纹中心时(图 5a)，游标卡尺的示数如图 b 所示，第二次刻度板中心刻度对齐B条纹中心时(图 c)，游标卡尺的示数如图 d 所示，已知双缝间距为 0.5 mm，从双缝到屏的距离为 1 m，则图 b 中游标卡尺的示数为_mm，图 d 中游标卡尺的示数为_mm.在实验中，所测单色光的波长为_m在本实验中
9、如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将_(填“能”或者“不能”)看到明暗相同的条纹5图 5答案 11.5 16.7 6.5107 不能解析 根据游标卡尺的原理，可读出图 b 中游标卡尺的示数为 11.5 mm；图 d 中游标卡尺的示数是 16.7 mmx mm1.3 mm16.711.5 4又根据 x，则6.5107 m.L ddx L当在双缝上各有一个红色和绿色滤光片时，不满足干涉条件，故不能看到明暗相间的条纹12(8 分)如图 6 所示，半球形玻璃砖的平面部分水平，底部中点有一小电珠，利用游标卡尺(或直尺)测量出有关数据后，可计算玻璃的折射率试完成以下实验步骤：(1)若S发光
10、，则在玻璃砖平面上方看到平面中有一圆形亮斑用游标卡尺测出_和_(写出对应字母和其表示的意义)(2)写出玻璃折射率的表达式n_(用上述测量的物理量的字母表示)图 6答案 (1)圆形亮斑的直径d1 半圆形玻璃砖的直径d2 (2) d2 1d2 2 d2 1解析 (1)圆形亮斑的直径d1；半圆形玻璃砖的直径d2.(2)由几何关系得 tan C.由全反射知识得 sin C ，联立解得n.d1/2 d2/2d1 d21 nd2 1d2 2 d2 1三、计算题(本题共 4 小题，共 44 分)13(10 分)如图 7 所示，玻璃球的半径为R，折射率n，今有一束平行光沿直径AB方3向照射到玻璃球上，试求离A
11、B多远的入射光线最终射出后沿原方向返回图 7答案 R32解析 作出光路图如图所示，由光路图知6i2rnsin i sin r解式得：cos r32即r30，i60.设离AB距离为d的入射光线最终射出后沿原方向返回，则dRsin i，即dR.3214(12 分)如图 8 所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射已知15，BC边长为 2L，该介质的折射率为，求：2图 8()入射角i；()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75或 tan 152)6 243答案 ()
12、45 () 6 2L2c解析 ()根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得sin C1 n代入数据得C45设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r30由折射定律得7nsin i sin r联立式，代入数据得i45()在OPB中，根据正弦定理得OP sin 75L sin 45设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得vtOPvc n联立式，代入数据得tL6 22c15(12 分)如图 9 所示的电路中，电容器的电容C1 F，线圈的自感系数L0.1 mH.先将开关 S 扳至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止然后将开关 S 扳至b，经过t3.14105 s
13、，油滴的加速度是多大？当油滴的加速度a为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取 10 m/s2， 取 3.14，研究过程中油滴不与极板接触)图 9答案 20 m/s2 10 m/s2解析 当 S 扳至a时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，所以mgq.当 S 扳至b后，LC回U d路中有振荡电流，振荡周期为T223.14 LC0.1 103 106s6.28105 s.当t3.14105 s 时，电容器恰好反向充电完毕，两极板间的电场强度与t0 时等大反向，由牛顿第二定律得qmgma，a20 m/s2.U d8当振荡电流最大时，电容器处于放电完毕状态，两极板间无电场，油滴仅受重力作用，所以mgma，a10 m/s2.即当油滴的加速度为 10 m/s2时，LC回路中振荡电流有最大值16(10 分)两个电子相向运动每个电子相对于实验室的速度都是c，它们的相对速度大4 5小是多少？在实验室中观测，每个电子的质量是多少？本题计算结果中的光速c和电子的静质量me不必代入数值答案 c me40 415 3解析 由相对论速度变换公式u得，两电子的相对速度大小为uuv1uvc2uv1uvc2c，负号表示与正方向相反45c4 5c145c4 5c c240 41在实验室中观测，每个电子的质量是mme.me1vc2me14 5c c25 3
