高考物理總復(fù)習(xí) 第十四章 單元評(píng)估檢測(cè)（十四）（含解析）試題

單元評(píng)估檢測(cè)(十四)(時(shí)間：50分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分，1～3為單選題，4～7為多選題)1．(2019·湖南六校聯(lián)考改編)下列說(shuō)法正確的是()A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的折射現(xiàn)象B．在電磁波接收過(guò)程中，使聲音信號(hào)或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫調(diào)制C．一簡(jiǎn)諧橫波以速度v沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)，此質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置以速度v0向下振動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)的振幅為A，振動(dòng)角速度為ω，則x軸上橫坐標(biāo)為eq\f(3,4)λ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝－Asinωeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(3λ,4v)))D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄解析：選C.玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在電磁波接收過(guò)程中，使聲音信號(hào)或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變寬，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)．旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是()A．A、B均不變B．A、B均有變化C．A不變，B有變化D．A有變化，B不變解析：選C.白熾燈光包含向各方向振動(dòng)的光，且各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相等，所以旋轉(zhuǎn)偏振片P時(shí)各方向透射光強(qiáng)度相同，故A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變；白熾燈光經(jīng)偏振片P后變?yōu)槠窆?，?dāng)P旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有與Q的偏振方向一致時(shí)才有光透過(guò)Q，因此B點(diǎn)的光強(qiáng)有變化，選項(xiàng)C正確．3．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出的波長(zhǎng)為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣．圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為()A．2.06×10－7m B．2.06×10－4mC．1.68×10－4m D．1.68×10－3m解析：選C.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰明條紋間距Δx、雙縫間距d與雙縫到屏的距離L間的關(guān)系為Δx＝eq\f(L,d)λ，則雙縫間距d＝eq\f(Lλ,Δx)＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m≈1.68×10－4m.4．下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是()A．科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離B．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速C．技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡D．交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度解析：選BD.科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離是利用光速快，故A錯(cuò)誤；醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速利用聲波的多普勒效應(yīng)，故B正確；技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡是利用其穿透能力強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)，故D正確．5.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射入E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．該棱鏡的折射率為eq\r(3)B．光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變短D．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波速變小解析：選ACD.在E點(diǎn)作出法線(xiàn)可知入射角為60°，折射角為30°，由n＝eq\f(sin60°,sin30°)可得折射率為eq\r(3)，選項(xiàng)A正確；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由公式v＝eq\f(c,n)可知，光從空氣進(jìn)入棱鏡，波速變小，根據(jù)λ介＝eq\f(λ空氣,n)，光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變短，選項(xiàng)C、D正確．6.把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示．這時(shí)可以看到明暗相間的條紋．下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是()A．干涉條紋是光在空氣劈尖膜的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果B．干涉條紋中的暗條紋是上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果C．將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)D．觀(guān)察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)解析：選AC.根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣劈尖膜前后表面反射的兩列光疊加而成，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因相干光是反射光，故觀(guān)察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；條紋的位置與空氣劈尖膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣劈尖膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故C項(xiàng)正確．7．如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀(guān)察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱(chēng)為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是()A．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓慕馕觯哼xAC.由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面，故A正確，B錯(cuò)誤；由于凸透鏡的下表面是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干涉條紋，故C正確，D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題(本題共1小題，共12分)8．(12分)(2019·鄭州一中模擬)(1)幾位同學(xué)做“用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)，圖示直線(xiàn)aa′、bb′表示在白紙上畫(huà)出的玻璃磚的兩個(gè)界面．幾位同學(xué)進(jìn)行了如下操作：A．甲同學(xué)選定的玻璃磚兩個(gè)光學(xué)面aa′與bb′不平行，其他操作正確B．乙同學(xué)在白紙上正確畫(huà)出平行玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后，將玻璃磚向aa′方向平移了少許，其他操作正確C．丙同學(xué)在白紙上畫(huà)aa′、bb′兩界面時(shí)，其間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，其他操作正確上述幾位同學(xué)的操作，對(duì)玻璃折射率的測(cè)定結(jié)果沒(méi)有影響的是________(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)．(2)在用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，已確定好入射方向AO，插了兩枚大頭針P1和P2，如圖所示(①②③是三條直線(xiàn))．在以后的操作說(shuō)法中你認(rèn)為正確的是________．A．在bb′側(cè)調(diào)整觀(guān)察視線(xiàn)，另兩枚大頭針P3和P4可能插在③線(xiàn)上B．保持O點(diǎn)不動(dòng)，減小入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀(guān)察視線(xiàn)，另兩枚大頭針P3和P4可能插在①線(xiàn)上C．保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀(guān)察視線(xiàn)，看不清P1和P2的像，這可能是光在bb′側(cè)面發(fā)生全反射解析：(1)甲同學(xué)選定的玻璃磚兩個(gè)光學(xué)面aa′和bb′不平行，不會(huì)影響入射角和折射角的確定；乙同學(xué)將玻璃磚向aa′方向平移了少許，直線(xiàn)aa′、bb′之間的距離仍然等于玻璃磚的厚度，入射角和折射角的大小不變；丙同學(xué)在白紙上畫(huà)aa′和bb′間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，使畫(huà)出的入射點(diǎn)向左移，出射點(diǎn)向右移，所畫(huà)的折射角比實(shí)際值大，算得的折射率將偏?。?2)由折射定律得知，光線(xiàn)通過(guò)平行玻璃磚后向一側(cè)發(fā)生側(cè)移，由于光線(xiàn)在上表面折射時(shí)，折射角小于入射角，則出射光線(xiàn)向②一側(cè)偏移，如圖，故另兩枚大頭針P3和P4不可能插在③線(xiàn)上，故A錯(cuò)誤；若保持O點(diǎn)不動(dòng)，減小入射角，折射角也減小，另外兩枚大頭針P3和P4可能插在①線(xiàn)上，故B正確；若保持O點(diǎn)不動(dòng)，增大入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀(guān)察視線(xiàn)，看不清P1和P2的像，反射光增強(qiáng)，折射光線(xiàn)減弱，根據(jù)光路可逆性原理得知，光線(xiàn)不可能在bb′界面發(fā)生全反射．故C錯(cuò)誤．答案：(1)AB(2)B三、計(jì)算題(本題共3小題，共46分)9．(14分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上點(diǎn)P的距離之差為0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，試分析判斷點(diǎn)P應(yīng)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？分別為第幾條亮條紋或暗條紋？解析：如圖所示，雙縫S1、S2到光屏上任一點(diǎn)P的路程差Δr＝S2S2′，當(dāng)Δr等于單色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，S2和S1同時(shí)到達(dá)波峰或波谷，由S1和S2發(fā)出的光在點(diǎn)P互相加強(qiáng)，點(diǎn)P出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)Δr等于單色光半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，若S2到達(dá)波峰(波谷)，則S1到達(dá)波谷(波峰)，這樣由S1和S2發(fā)出的光在點(diǎn)P互相抵消，點(diǎn)P出現(xiàn)暗條紋．頻率為f1的單色光波長(zhǎng)λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6×10－6m＝0.6μm頻率為f2的單色光波長(zhǎng)λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4×10－6m＝0.4μm可見(jiàn)Δr＝λ1，Δr＝eq\f(3,2)λ2可見(jiàn)，用頻率為f1的單色光照射時(shí)，點(diǎn)P出現(xiàn)亮條紋，且為第一條亮條紋；用頻率為f2的單色光照射時(shí)，點(diǎn)P出現(xiàn)暗條紋，且為第二條暗條紋．答案：見(jiàn)解析10．(16分)激光已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面．某物理小組利用激光束測(cè)量玻璃對(duì)激光的折射率和利用雙縫干涉測(cè)量激光的波長(zhǎng)．(1)如圖所示，在水平面上方適當(dāng)位置固定激光光源，使其發(fā)射與水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M點(diǎn)呈現(xiàn)一小光斑．放入一塊平行于水平面的長(zhǎng)方體玻璃磚，激光光斑移至水平光屏上的N點(diǎn)．測(cè)得玻璃磚厚度為d＝eq\r(3)cm，MN＝b＝2cm.根據(jù)以上信息，求該玻璃磚的折射率n；(2)為測(cè)量該激光的波長(zhǎng)，將激光垂直射向間距為d的雙縫(每個(gè)縫的寬度很窄，寬度可忽略)，在雙縫后面距離為L(zhǎng)處的光屏上可以觀(guān)察到干涉條紋．現(xiàn)使測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與條紋的中心對(duì)齊，經(jīng)測(cè)量得出5條亮條紋之間的距離為a，求該激光的波長(zhǎng)．解析：(1)如圖所示，設(shè)折射角所對(duì)的邊的長(zhǎng)度為x，激光入射角i＝90°－30°＝60°，由幾何關(guān)系知sini＝eq\f(x＋b,\r(（x＋b）2＋d2))，sinr＝eq\f(x,\r(x2＋d2))，由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得n＝eq\r(3).(2)5條亮條紋之間的距離為a，則相鄰兩條亮條紋之間的距離Δx＝eq\f(a,4)由條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ聯(lián)立解得λ＝eq\f(ad,4L).答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(ad,4L)11．(16分)(2019·江西紅色七校聯(lián)考)一條長(zhǎng)直光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度l＝15km，內(nèi)芯的折射率n＝1.6，在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角C＝60°，一細(xì)束光從左端面中點(diǎn)射入內(nèi)芯，試求：(1)為使射入的光在內(nèi)芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角θ為多少？(2)若從左端射入的光能夠不損失地傳送到右端，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r(shí)間最長(zhǎng)和最短各為多少？(真空中光速c＝3.0×108m/s；取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；結(jié)果取2位有效數(shù)字)解析：(1)設(shè)光從左端面射入時(shí)的入射角為θ，折射角為α，則α＝90°－C＝30°由折射定律得n＝eq\f(sinθ,sinα)則sinθ＝nsinα＝1.6sin30°＝0.8解得θ＝53°.(2)光在內(nèi)芯的