1、山东省烟台市招远第一中学2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题（等级考）（含解析）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置2.选择题答案必须用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 下列说法中正确的是（）A. 光的偏振现象说明光是纵波B. 杨氏双缝干涉实验说明光是一种波C. 光从空气射入玻
2、璃时可能发生全反射D. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的衍射形成的【答案】B【解析】【分析】【详解】A光的偏振现象说明光是横波，故A错误；B干涉、衍射、偏振现象都说明光是一种波，故B正确；C光从光密介质射入光疏介质才会发生全反射现象，故C错误；D雨后路面油膜是光的干涉现象形成的，故D错误；故选B。2. 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【答案】D【解析】当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单
3、缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D正确，ABC错误；点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点3. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则（）A. 该棱镜的折射率为B. 光在F点发生全反射C. 光从空气进入棱镜，波长不变D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】A【解析】
4、【分析】【详解】A该棱镜的折射率为A正确；B临界角为解得 ，光在F点不能发生全反射，B错误；C由 得，光从空气进入棱镜，波长变小，C错误；D因为入射的棱镜的光，经过棱镜折射后，出射光线向棱镜的底面偏转，所以从F点出射的光束一定向底面AC偏转，与入射到E点的光束一定不平行，D错误。故选A。4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。时（ ）A. 质点a速度方向沿y轴负方向B. 质点b沿x轴正方向迁移了1mC. 质点c的加速度为零D. 质点d的位移为-5cm【答案】C【解析】【分析】【详解】经过周期，波向右传播了，波形如图所示A由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方
5、向运动，A错误；B质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；C质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；D质点d的位移为5cm，D错误。故选C。5. 如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是（ ） A. 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B. 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收到的光强度就会越小，表示温度变化越大C
6、. 到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小D. 到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小【答案】B【解析】【分析】偏振光通过一些介质后，其振动方向相对原来的振动方向会发生一定角度的旋转，旋转的这个角度叫旋光度，旋光度与介质的浓度、长度、折射率等因素有关，测量旋光度的大小，就可以知道介质相关物理量的变化【详解】偏振光通过一些介质后，其振动方向相对原来的振动方向会发生一定角度的旋转，温度变化越大，发生旋转的角度越大，即到达检偏器的光的透振方向变化越大，导致光接收器所接收到的光强度就会越小，故选项B正确，选项ACD
7、错误【点睛】本题考查了光的偏振现象的应用，弄清光偏振现象的原理后即可做出解答6. 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点上方的点出现第一条亮纹中心即到、的光程差为一个波长，现换用波长为400nm的紫光源照射单缝A. P和仍为亮点B. P为亮点，为暗点C. P为暗点，为亮点D. P、均为暗点【答案】B【解析】分析】【详解】无论波长为多大，P点总是亮点；P1点光程差是波长为600nm的橙光波长的整数倍，形成明条纹则P1处为波长为400nm的紫光半波长的（n=）的奇数倍，则P1处出现暗条纹，故B正确，ACD错误故选B【点睛】解决本
8、题的关键知道波峰与波峰或波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱通过该关系知道形成明条纹或暗条纹的条件7. 如图所示，在等边三棱镜截面内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界的夹角为，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是（）A. 该单色光在边界发生全反射B. 该单色光在边界发生全反射C. 该单色光从空气进入棱镜，波长变长D. 从E点射入三棱镜光线与底边平行【答案】D【解析】【分析】【详解】画出光路图如图A该单色光从空气射向三棱镜，不可能在AB边界发生全反射，故A错误；B根据对称性可知，光线射到AC边时的入射角等于AB边时的折射角，根据光
9、路可逆性原理知，该单色光在AC边界不会发生全反射，故B错误。C光从空气进入三棱镜，频率不变，波速减小，由可知，波长变短，故C错误；D在E点，入射角为i=60，设折射角为r，由可得r=30根据几何关系知，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行，故D正确；故选D。8. 如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，那么，两质点平衡位置间距离为，其中n=1，2，3故有，n=1，2，3所以波长为
10、，n=1，2，3那么，n=0时，=0.3m；n=1时，=0.10m故选C。9. 如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播，图中虚线表示两个波面。时，离O点的A点开始振动；时，离O点的B点也开始振动，此时A点第五次回到平衡位置。则（）A. 波的周期为B. 波的波长为C. 波速为D. 时，连线上有4个点处于最大位移【答案】B【解析】【分析】【详解】A时间内，A点第五次回到平衡位置，则解得故A错误；BC分析题意可知，时间内，波传播了的距离，波速根据波长、波速和周期的关系可知则波长为，故B正确，C错误；D间距，时，点在平衡位置，则连线上有5个点处于最大位移处，故D错误。
11、故选B。二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。10. 在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（）A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化【答案】CD【解析】【分析】【详解】A雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声是因为光速大于声速，故A错误；B同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是因为不同介质中声
12、波的传播速度不同，故B错误；C观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低属于多普勒效应，故C正确；D超声波被血管中的血流反射后，由于血液流动使反射的波的频率发生改变，即探测器接收到的超声波频率发生变化，属于多普勒效应，故D正确。故选CD。11. 用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是（）A. 双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B. 单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹C. 双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D. 单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹【答案】AD【解析】【分析】【详解】干涉条纹是等间距明暗相间且亮度基本一致的，而衍射条纹间距
13、不相等，且中央亮条纹最亮、最宽，两侧依次宽度减小，亮度降低。故选AD。12. 声波在空气中的传播速度为，在钢铁中的传播速度为。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为，若该波在空气中的波长为，则下列说法中正确的是（）A. 桥的长度约为B. 桥的长度约为C. 该波在钢铁中的波长为D. 该波在钢铁中的波长为【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB设桥的长度为L，则有代入数据，得故A错误；B正确；CD声音在不同介质中的频率是不变的，则有解得故C正确；D错误。故选BC。13. 一列简谐横波沿x轴传播，x轴上x1=1m和x2=4m处质点的振动图像分别
14、如图甲和图乙所示。已知此两质点平衡位置之间的距离小于一个波长，则此列波的传播速率及方向可能是（）A. v=3m/s，沿x轴正方向B. v=0.6m/s，沿x轴正方向C. v=0.4m/s，沿x轴负方向D. v=1m/s，沿x轴负方向【答案】AD【解析】分析】【详解】若波沿x轴正向传播，则波长为=4(x2-x1)=12m则波速若波沿x轴负向传播，则 波长=4m则波速则AD正确，BC错误。故选AD。14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期。下列说法正确的是（）A. 波速为B. 波长为C. 的质点在时位于波谷D. 若此波传入另一介质中其波速变为，则它
15、在该介质中的波长为【答案】ACD【解析】【分析】【详解】AB由题意可知nT+0.5T=0.20s则（n=0、1、2、3.）因 T0.20s可知n=0，解得T=0.4s波长=16cm=0.16m则波速选项A正确，B错误； Cx=0.08m的质点在t=0时刻向上振动，则t=0.70s=1T时位于波谷，选项C正确；D若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，周期不变，则它在该介质中的波长将变为=vT=0.32m选项D正确；故选ACD。三、非选择题：本题共8小题，共58分。15. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度、，如图甲所示。多次改变入射角，正确操作
16、后，测出多组相关角度、，作出图像，如图乙所示，则此玻璃的折射率_。若有宽度分别为、的两块平行玻璃砖可供选择，选用宽度为_的玻璃砖来测量，可以减小误差。【答案】 (1). 1.51 (2). 7【解析】【分析】【详解】1设入射角为，折射角为，则有，根据折射定律有2若用宽度大的玻璃砖来测量，折射光线在玻璃中的传播距离大，即入射点与出射点之间的距离大，由入射点和出射点所画出的在玻璃中的折射光线越准确，测量的也越准确，算出的折射率也越准确，所以应选用宽度大的，故选7cm的玻璃砖来测量。16. 某同学做测定玻璃的折射率实验，器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。(1)如图，按正确的方法在白纸上
17、插大头针a、b、c、d。下列说法正确的是_。A实验中入射角应适当大些B插大头针d时，应使其挡住a、b的像和cC若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D该实验方法只能测量两面平行玻璃砖的折射率(2)该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光路图，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率_。（用图中线段的字母表示）(3)若该同学在白纸上正确画出玻璃砖的两个界面和时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图所示，其余操作都正确。则测出的玻璃折射率值将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】 (1).
18、 AB (2). (3). 不变【解析】【分析】【详解】(1)1A为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些。但不能太大，否则出射光线太弱，故A正确；B该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和c，由此确定出射光线的方向，故B正确；C由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射。故C错误；D该实验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，故D错误。故选AB。(2)2玻璃的折射率(3)3用插针法“测定玻璃砖折射率”的实验原理是折射定律，如图所示，实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图
19、，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率没有变化即测出的n值将不变。17. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_；A将单缝向双缝靠近B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离双缝的方向移动D使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长=_；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0300 mm，测得屏与双缝间的距离为1
20、.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm则所测单色光的波长为_nm（结果保留3位有效数字）【答案】 (1). B (2). (3). 630【解析】【分析】【详解】（i）由x= ，因x越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意；（ii）由，= （iii）=18. 如图甲所示，在光具座上由左至右依次放置白光光源、红色滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏等光学元件，组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。本实验步骤有：a.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；b.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并使单缝
21、和双缝间距510cm，且相互平行；c.用米尺测量双缝到屏的距离；d.用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。已知双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式_，求得所测红光波长为_nm。【答案】 (1). 13.870 (2). 2.310 (3). (4). 660【解析】【分析】【详解】12测第1条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数
22、为2mm，可动刻度读数为0.0132.0=0.320mm，所以最终读数为2.320mm，第6条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.0137.0=0.370mm，所以最终读数为13.870mm.邻亮纹的间距3根据公式可知，波长为4代入数据得19. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。时刻，处的质点正处在波谷，周期，求这列波传播的方向及传播的速度。【答案】沿+x方向传播，10m/s【解析】【分析】【详解】假设波沿x轴正方向传播，则有解出分析可知当n=0时，有T0.5s，此时T=0.8S，当t=0时，x=2m处的质点恰好在
23、波谷，符合题意；假设波沿x轴负方向传播，则有解出最大周期T=0.45s0.5s不符合题意综上所述则有，波沿x轴正方向传播，且周期T=0.8s；由波速公式则有20. 一列简谐横波沿x轴传播，在和处的两个质点A、B的振动图像如图所示。已知该波的波长大于，求其波速和波长。【答案】如果波向右传，则波长为0.8m，波速为2m/s；如果波向左传，波长为2.4m，波速为6m/s。【解析】【分析】【详解】由图可知，波的周期T=0.4s，t=0时刻，A在平衡位置向上振动，B在最大位移处，(1)若波从A传到B，则有x=0.6=n+（n=0，1，2）因为0.6m，所以=0.8m解得(2)若波从B传到A，则有x=0.
24、6=n+（n=0，1，2）因为0.6m，所以=2.4m解得21. 玻璃球过球心的横截面如图所示，玻璃球的半径为R，O为球心，AB为直径来自B点的光线BM恰好在M点发生全反射，弦BM的长度为R，另一光线BN从N点折射后的出射光线平行于AB，光在真空中的速度为c求(i)该玻璃的折射率；()光线BN在玻璃球中的传播时间【答案】(i)()【解析】【分析】【详解】()光线BM恰好在M点发生全反射，则BMO为临界角C则BM=2RcosC=解得cosC=sinC=sinC=n=()光线BN在N点的入射角为i，则折射角r=2i由折射定律n=得cosi=2Rcosi=光在介质中的速度为v=运动时间为t=22.
25、如图所示，一个半径为R的圆柱形透明材料垂直于纸面放置，在它的右侧放置一竖直光屏MN，圆心O到光屏的距离OP=R，现有一束光沿着与OP平行的方向从A点以=60的角度入射，经圆柱形透明材料后，刚好能射在光屏上的P点。求：(1)这种材料对该光的折射率；(2)这束光从A点到达P点的时间。 【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)光路如图所示，设从透明材料出射的光线的出射点为B，出射角为由折射定律可得 ；因为OAB=OBA所以=60在OBP中，由正弦定理有解得OPB=30由数学知识可得，(2)从A到B的时间由可得从B到P点的时间从A点到达P点的时间【点睛】几何光学问题，关键是画出规范的光路图，结合几何关系找到入射角及折射角；熟练掌握折射率的公式以及。
