1、高二年级自主测试物理一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。1-8题为单选题，9-12题为多选题，部分分3分）1.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同【答案】B【解析】试题分析：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，故选项A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故选项B正确；太阳光中的可见光的传播速度是光速，医院“B超”中的超声波传播速度是声速，二者的大小不相同，故
2、选项C错误；遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长不相同，故选项D错误考点：电磁波与声波的区别2. 声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为A. 声波是纵波，光波是横波B. 声波振幅大，光波振幅小C. 声波波长较长，光波波长很短D. 声波波速较小，光波波速很大【答案】C【解析】波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短由于声波的波长比较大（1.7cm17m）和楼房的高度相近，故可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象故只有C正确3.如图所示，S1、S2为两个振动情况完全相同的波源，两列波的波长都为，它
3、们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（）A. P点到两波源的距离差等于1.5B. S1的传播速度大于S2的传播速度C. P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱D. 当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点【答案】D【解析】【详解】A由题意可知，S1、S2在空间共形成5个振动加强区域，则P点到两波源的距离差等于的整数倍，故A错误；BS1、S2为振动情况完全相同的波源，在同一种介质中传播，则S1的传播速度等于S2的传播速度，故B错误；C若P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动仍为最强，故C
4、错误；D因P点是振动加强区，当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点，故D正确。故选D。4.为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：（ ）A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数【答案】D【解析】【详解】由LC振荡电路的周期为，为了增大LC振荡电路的固有频率可减小周期大小，增大电容器的正对面积电容增加，在线圈中放入铁芯电感增加，因此电路的周期增大，A错误；电容器极板的面积减小电容增加，线圈匝数增加电感增加，B错误；减小电
5、容器的距离电容增加，放入贴心电感增加，C错误减小电容器的正对面积则电容减小，减小线圈的匝数电感减小，因此周期减小频率增加，D正确5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=4m/s，已知距坐标原点x=0.8m处质点的振动图象如图所示，在下图中能够正确表示t=0.35s时的波形图的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据距坐标原点x=08m处质点的振动图象可知：t=0.35s时该点在y轴负方向上且向上振动，简谐横波沿x轴正方向传播，A由A图知距坐标原点x=0.8m处的质点处在y轴负方向上且向下振动，故A错误；BB图中该质点处在y轴负方向上，正向上振动，故B正确；CC图中该质点
6、处在y轴正方向上，正向上振动，故C错误；DD图中该质点处在y轴正方向上，正向下振动，故D错误。故选B。6.如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。某单色光沿与P的上表面成角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。已知材料的折射率nPnQ，则下列说法正确的是（）A. 从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线在同一条直线上B. 从Q的下表面射出的光线一定与入射到P的上表面的光线平行C. 如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于D. 如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于【答案】D【解析】【详解
7、】作出光路图，如图所示，由题意可知，光线垂直射入Q，根据折射定律有：nP=，nQ=，因nPnQ=r所以i则出射光线与下表面所夹的锐角一定小于，故D正确，ABC错误。故选D。7. 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（ ）A. 小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B. 小球所发光能从水面任何区域射出C. 小球所发的光从水中进入空气后频率变大D. 小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大【答案】D【解析】【详解】A小球发出的光先从水中传播，然后再射入空气中，故我们从侧面就可以看到小球，选项A错误；B由于光从水中射入空气中，故当入射角大于临界角时，光会发生全反射，故球所
8、发的光不是从水面任何区域都能够射出的，选项B错误；CD光从水中进入空气后频率不变，由于折射率变小，故光的传播速度变大，选项C错误，D正确8.如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧 上的光，则上有光透出的部分的弧长为（） A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据折射定律有：可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大根据临
9、界角公式：得临界角为45，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为：180-（120+45）=15所以A到D之间没有光线射出由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为：90-（30+15）=45所以有光透出的部分的弧长为。故选B。【点睛】9.如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是（ ）A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B. 用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C. 在水中a光的速度比b光的速度小D. a光在水中的
10、临界角大于b光在水中的临界角【答案】AD【解析】【详解】由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，所以根据折射定律可知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大，根据可知用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A 正确；无论用什么单色光做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都不是均匀的，故B错误；因为a光的折射率小于b光，根据可知在水中a光的速度比b光的速度大，故C错误；根据可知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D 正确。故选AD10.(多选)把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图）
11、，这时可以看到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是（ ）A. 将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏B. 将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏C. 将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动D. 将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动【答案】BD【解析】【详解】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏；故A错误，B正确；将上玻璃板平行上移，导致满足亮
12、条纹光程差的间距向劈尖移动，因此出现条纹向着劈尖移动，故C错误，D正确11.在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图像，则下列说法中正确的是：A. 波1速度比波2速度大B. 相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象C. 这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D. 这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同【答案】BC【解析】【详解】A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同故A错误B、声波1的波长较长，相对于同一障碍物，波1比波2发生衍射现象更明显故B正确C、由于两列波的频率不同，不
13、会产生稳定的干涉现象故C正确D、由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同，故D错误故选BC。12.如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光() A. 红光在玻璃中传播速度比蓝光大B. 从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光C. 从a、b两点射出的单色光不平行D. 从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC【答案】ABD【解析】红光的折射率小于蓝光的折射率，由公式分析得知，红光在玻璃中传播速度比蓝
14、光大故A正确红光的折射率小于蓝光的折射率，光线经过三棱镜ABC后红光的偏折角小于蓝光的偏折角，进入三棱镜CBA后，从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光故B正确根据光路可逆性原理，分析可知：从a、b两点射出的单色光仍平行，而且平行于BC故C错误，D正确故选ABD点睛：本题运用光路可逆性原理分析出射光线与入射光线方向关系是关键对于两种色光的折射率大小要牢固掌握二、实验题（本题共2小题，共10分。每空1分）13.(1)在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最_（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加当计数为63时，所用的时间
15、为t秒，则单摆周期为_秒。实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_。A实验室的海拔太高B摆球太重C测出n次全振动时间为t，误作为n+1次全振动时间进行计算D摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 (2)另一组同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图甲所示，秒表的读数为_s。该组同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，并通过其坐标计算出直线斜率为k。则当地重力加速度的表达式g=_。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样_（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。【答
16、案】 (1). 低 (2). (3). C (4). 95.1s (5). (6). 不影响【解析】【详解】(1)1摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小，所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时；2由题分析可知，单摆全振动的次数为则周期为3由单摆周期公式可知A海拔太高时，重力加速度较小，这肯定不是测量结果偏大的原因，故A错误；B摆球的重力越重，空气阻力影响越小，误差越小，故B错误；C实验中误将n次全振动计为n+1次，根据，则周期变小，g值偏大，故C正确；D摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，依据可知
17、测得的g值偏小，故D错误。故选C；(2)4由图示秒表可知，分针示数为：60s，秒针示数为：35.1s，秒表读数t=60s+351s=95.1s5由得则LT2图像的斜率则当地重力加速度的表达式6在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，LT2图像的斜率不变，这样不影响重力加速度的计算。14.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示。(1)对于单色光，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是_。A把向左侧移动少许B把向右侧移动少许C将绿色滤光片改为红色滤光片D增大双缝之间距离(2)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2所示。然后转
18、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3中手轮上的示数为_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。(3)已知双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离为0.7m，则所测光的波长为_nm。【答案】 (1). BC (2). 13.780 (3). 2.310 (4). 660【解析】【详解】(1)1A把向左侧移动少许，由可知，条纹间距不变，故A错误；B把向右侧移动少许，L变大，由可知，条纹间距变大，故B正确；C将绿色滤光片改为红色滤光片，波长变大，由可知，条纹间距变大，故C正确；D增大双缝之间的距离d，由可知，条纹间距减小，故D错误。故选BC；(2)23由图2所示可知，螺旋测微器示数为
19、由图3所示可知，螺旋测微器示数为条纹间距(3)4由双缝干涉条纹间距公式可知，波长三、计算题（共30分）15.如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1、S2的距离相等当用波长为0.75m的单色光照射时，P是位于O上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6m的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几条暗纹？【答案】暗纹 有两条暗纹【解析】【详解】当用波长为1=0.75m单色光时P为O上方第二条亮纹，所以P到双缝S1、S2的距离差r=21=20.75m=1.5m.改用2=0.6m.的单色光时，路程差r=2，所以P为暗纹， 从O到P路程差由零逐渐增大，必有路程差为和2的两点，即OP之间还
20、有两条暗纹16.如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=、n2=。(1)判断分布在屏幕AM和AN两个区域内各有几个亮斑，分别为什么色光？（写出结果即可）；(2)求最左侧亮斑和最右侧亮斑间的距离。【答案】(1)在AM区域的亮斑为红色，在AN区域的亮斑为红色与紫色的混合色；(2)0.17 m【解析】【详解】(1)根据临界角公式sinC=知，C=arcsin，则得红光与紫光
21、的临界角分别为C红=，C紫=而光线在AB面上入射角i=，说明紫光恰好发生了全反射，红光从AB面有反射，也有折射。所以在AM区域有一个亮斑P1为红色，在AN区域有一个亮斑P2为红色与紫色的混合色(2)画出如图光路图设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律得n1=，求得sinr=由几何知识可得tanr=解得AP1=5cm由几何知识可得OAP2为等腰直角三角形，解得AP2=10cm所以P1P2=（510）cm=0.17m17.一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4s，求：(1)这列波的波速是多少？(2)再经过多少时间质点R才能第二次到达波谷？(3)这段时间内质点R通过的路程是多少？【答案】(1)10m/s；(2)0.79s；(3)10cm【解析】【详解】P点两次出现波峰的最短时间是0.4s，所以这列波的周期T=0.4s(1)由波速公式得v=m/s=10m/s(2)由t=0时刻波谷传到R时即第二次出现波谷，波移动的距离s=9m则(3)在上述时间内，R实际振动时间t=0.9s0.4s=0.5s因此R通过的路程为s路=5Acm=10cm