高考物理总复习 第十四章 单元评估检测（十四）（含解析）试题

单元评估检测(十四)(时间：50分钟分值：100分)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，1～3为单选题，4～7为多选题)1．(2019·湖南六校联考改编)下列说法正确的是()A．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的折射现象B．在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制C．一简谐横波以速度v沿x轴正方向传播，t＝0时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度v0向下振动，已知质点的振幅为A，振动角速度为ω，则x轴上横坐标为eq\f(3,4)λ处质点的振动方程为y＝－Asinωeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(3λ,4v)))D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄解析：选C.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，选项A错误；在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，选项B错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽，选项D错误．2．如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是()A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变解析：选C.白炽灯光包含向各方向振动的光，且各个方向振动的光的强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后变为偏振光，当P旋转时，只有与Q的偏振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确．3．在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距为()A．2.06×10－7m B．2.06×10－4mC．1.68×10－4m D．1.68×10－3m解析：选C.在双缝干涉实验中，相邻明条纹间距Δx、双缝间距d与双缝到屏的距离L间的关系为Δx＝eq\f(L,d)λ，则双缝间距d＝eq\f(Lλ,Δx)＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m≈1.68×10－4m.4．下列选项与多普勒效应有关的是()A．科学家用激光测量月球与地球间的距离B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度解析：选BD.科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故A错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故B正确；技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用其穿透能力强，故C错误；交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故D正确．5.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是()A．该棱镜的折射率为eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变短D．光从空气进入棱镜，波速变小解析：选ACD.在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n＝eq\f(sin60°,sin30°)可得折射率为eq\r(3)，选项A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B错误；由公式v＝eq\f(c,n)可知，光从空气进入棱镜，波速变小，根据λ介＝eq\f(λ空气,n)，光从空气进入棱镜，波长变短，选项C、D正确．6.把一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，如图所示．这时可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是()A．干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧解析：选AC.根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项正确，B项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误；条纹的位置与空气劈尖膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气劈尖膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确．7．如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是()A．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的解析：选AC.由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故A正确，B错误；由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故C正确，D错误．二、实验题(本题共1小题，共12分)8．(12分)(2019·郑州一中模拟)(1)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进行了如下操作：A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其他操作正确B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其他操作正确C．丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其他操作正确上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是________(填写选项前的字母)．(2)在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示(①②③是三条直线)．在以后的操作说法中你认为正确的是________．A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上B．保持O点不动，减小入射角，在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上C．保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′侧面发生全反射解析：(1)甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′和bb′不平行，不会影响入射角和折射角的确定；乙同学将玻璃砖向aa′方向平移了少许，直线aa′、bb′之间的距离仍然等于玻璃砖的厚度，入射角和折射角的大小不变；丙同学在白纸上画aa′和bb′间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，使画出的入射点向左移，出射点向右移，所画的折射角比实际值大，算得的折射率将偏小．(2)由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向②一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在③线上，故A错误；若保持O点不动，减小入射角，折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上，故B正确；若保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，根据光路可逆性原理得知，光线不可能在bb′界面发生全反射．故C错误．答案：(1)AB(2)B三、计算题(本题共3小题，共46分)9．(14分)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？解析：如图所示，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差Δr＝S2S2′，当Δr等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当Δr等于单色光半个波长的奇数倍时，若S2到达波峰(波谷)，则S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹．频率为f1的单色光波长λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6×10－6m＝0.6μm频率为f2的单色光波长λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4×10－6m＝0.4μm可见Δr＝λ1，Δr＝eq\f(3,2)λ2可见，用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹．答案：见解析10．(16分)激光已经深入到我们生活的各个方面．某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的折射率和利用双缝干涉测量激光的波长．(1)如图所示，在水平面上方适当位置固定激光光源，使其发射与水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M点呈现一小光斑．放入一块平行于水平面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的N点．测得玻璃砖厚度为d＝eq\r(3)cm，MN＝b＝2cm.根据以上信息，求该玻璃砖的折射率n；(2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为d的双缝(每个缝的宽度很窄，宽度可忽略)，在双缝后面距离为L处的光屏上可以观察到干涉条纹．现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长．解析：(1)如图所示，设折射角所对的边的长度为x，激光入射角i＝90°－30°＝60°，由几何关系知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)，联立并代入数据解得n＝eq\r(3).(2)5条亮条纹之间的距离为a，则相邻两条亮条纹之间的距离Δx＝eq\f(a,4)由条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ联立解得λ＝eq\f(ad,4L).答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(ad,4L)11．(16分)(2019·江西红色七校联考)一条长直光导纤维的长度l＝15km，内芯的折射率n＝1.6，在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C＝60°，一细束光从左端面中点射入内芯，试求：(1)为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角θ为多少？(2)若从左端射入的光能够不损失地传送到右端，则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少？(真空中光速c＝3.0×108m/s；取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；结果取2位有效数字)解析：(1)设光从左端面射入时的入射角为θ，折射角为α，则α＝90°－C＝30°由折射定律得n＝eq\f(sinθ,sinα)则sinθ＝nsinα＝1.6sin30°＝0.8解得θ＝53°.(2)光在内芯的