一.選擇題(本題共10小題,每題4分,滿分40分。每題所給的選項中,有的只有一個是正確的,有的有幾個是正確的。將正確選項的序號選出填入題后的括號中。全部選對的得4分,部分選對的得2分,有錯選或不選的得0分)
1.在狹義相對論中,下列說法中哪些是正確的( )
(1)一切運動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速
(2)質量、長度、時間的測量結果都是隨物體與觀察者的相對狀態(tài)而改變的
(3)慣性系中的觀察者觀察一個與他做勻速相對運動的時鐘時,會看到這個時鐘比與他相對靜止的相同的時鐘走得慢些
A.(1)(3)是正確的 B.(1)(2)是正確的
C.(1)(2)(3)是正確的 D.(2)(3)是正確的
2. 如圖1所示, 夏天,在平靜無風的海面上,向遠方望去,有時能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、 集市、廟宇等出現(xiàn)在遠方的空中。沙漠里有時也會看到遠處的水源、仙人掌近在咫尺,可望而不可及,這就是“蜃景”。下列有關蜃景的說法中錯誤的是( )
A.海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小
B.沙面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小
C.A是蜃景,B是景物
D.C是蜃景,D是景物
3.關于電磁場的理論,下列說法正確的是( )
A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的
B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是均勻變化的
C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的
D.振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的
4.根據(jù)相對論判斷下列說法是否正確( ).
A.狹義相對論全面否定了經(jīng)典力學理論
B.如果物體在地面上靜止不動,任何人在任何參考系里面測出物體的長度都是一樣的
C.由 可知,質量可轉變成能量
D.物體速度越大,質量也變得越大
5.如圖2所示,讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q,以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P或Q,可以看到透射光的強度會發(fā)生變化,這是光的偏振現(xiàn)象.這個實驗表明( )
A.光是電磁波 B.光是一種橫波
C.光是一種縱波 D.光是幾率波
6.如圖3所示,在擋板上開一個大小可以調節(jié)的小圓孔P,用點光源S照射小孔,小孔后面放一個光屏MN,點光源和小孔的連線垂直于光屏,并于光屏交于其中心。當小孔的直徑從1.0mm逐漸減小到0.1mm的過程中,在光屏上看到的現(xiàn)象將會是( )
A.光屏上始終有一個圓形亮斑,并且其直徑逐漸減小
B.光屏上始終有明暗相間的同心圓環(huán),并且其范圍逐漸增大
C.光屏上先是形成直徑逐漸減小的圓形亮斑,然后是形成范圍逐漸增大而亮度逐漸減弱的明暗相間的同心圓環(huán)
D.光屏上先是形成直徑逐漸減小的圓形亮斑,然后是形成范圍逐漸減小而亮度逐漸增大的明暗相間的同心圓環(huán)
7.自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理,它雖然本身不發(fā)光,但在夜間騎車時,從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后,會有較強的光被反射回去,使汽車司機注意到前面有自行車,尾燈由透明介質做成,其外形如圖 4所示,下面說法中正確的是( )
A. 汽車燈光應從左面射過來,在尾燈的左表面發(fā)生全反射
B.汽車燈光應從左面射過來,在尾燈的右表面發(fā)生全反射
C.汽車燈光應從右面射過來,在尾燈的右表面發(fā)生全反射
D.汽車燈光應從右面射過來,在尾燈的左表面發(fā)生全反射
8.井口大小和深度相同的兩口井,一口是枯井,一口是水井,水的深度正好是水井的一半,兩井底部都各有一只青蛙,則 ( )
A.枯井中青蛙覺得天比較小,水井中青蛙看到井外的范圍比較大
B.枯井中青蛙覺得天比較大,水井中青蛙看到井外的范圍比較小
C.枯井中青蛙覺得天比較大,水井中青蛙看到井外的范圍比較大
D.兩只青蛙覺得井一樣大,水井中青蛙看到井外的范圍比較大9.如圖5所示,表示LC振蕩電路某時刻的情況,以下說法正確的是( )
A.電容器正在充電
B.電感線圈中的磁場能正在增加
C.電感線圈中的電流正在增大
D.此時刻自感電動勢正在阻礙電流增大
10.如圖6是研究光的雙縫干涉用的示意圖,擋板上有兩條狹縫S1、S2.由S1、S2發(fā)出的兩列波到達屏上時會產(chǎn)生干涉條紋,已知入射激光的
的波長為λ,屏上的P點到兩縫S1和S2的距離相等,如果把P處的亮紋記作第0號亮紋,由P向上數(shù),與0號亮紋相鄰的亮紋為1號亮紋,與1號亮紋相鄰的亮紋為2號亮紋,則P1處的亮紋恰好是10號亮紋.設直線S1P1的長度為r1,S2P1的長度為r2,則等于( )
A.5λ B.10λ
C.20λ D.40λ
二.填空題(本題共3小題,每題4分,滿分12分;將正確、完整的答案填入相應的橫線中。)
11.白光從空氣中進入玻璃三棱鏡時會產(chǎn)生色散現(xiàn)象。 色光向棱鏡底邊偏折最大;
色光在三棱鏡中傳播速率最大.激光具有高度的相干性,這是激光的第一個特點,全息照片的拍攝利用了光的 ,這就要求參考光和物光有很高的 。
12.圖7所示的(a)(b)兩圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖樣。其中圖(a)是光的_______(填“干涉”或“衍射”)圖樣。由此可以判斷出圖(a)所對應的圓孔的孔徑_______(填“大于”或“小于”)圖(b)所對應的圓孔的孔徑。
13.某 振蕩電路,線圈的電感量 mH,電容器的容量 F,起初,電容器充電后上極板帶正電荷,下極板帶負電荷,設電鍵閉合的時刻 ,那么當 s時,電容器的上極板帶__________(正或負)電荷,通過線圈的電流正在_______(增大或減小),此時電容器正在_______(充電或放電)。
三.科學探究與實驗 (本題共2小題,滿分10分)
14.某研究小組的同學根據(jù)所學的光學知識,設計了一個測量液體折射率的儀器。如圖8所示,在一個圓盤上,過其圓心O做兩條互相垂直的直徑BC、EF。在半徑OA上,垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變,每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中,而且總使夜面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像,并在圓周上插上大頭針P3,使P3正好擋住P1、P2的像。同學們通過計算,預先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可以直接讀出液體折射率的值。
(1)大頭針P3插在M位置時液體的折射率值 插在N位置時液體的折射率值
(2)若 AOF=30°,OP3與OC的夾角為30°,則液體的折射率為 。
15.用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖9(甲)所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心如圖9(乙)所示,記下此時手輪上的讀數(shù),轉動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)。
(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖12(丙)所示,則對準第1條時讀數(shù)x1=_______mm、對準第4條時讀數(shù)x2=_______mm
(2)寫出計算波長λ的表達式, _____nm.
四、題:本題包括4個小題,共38分。要求寫出必要的文字說明,方程式或重要的演算步驟,只寫出最后答案的,不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
16.(7分)有波長分別為290m、397m、566m的無線電波同時傳向收音機的接收天線,當把收音機的調諧電路的頻率調到756kHz時,
(1)哪種波長的無線電波在收音機中激起的感應電流最強?
(2)如果想接收到波長為290m的無線電波,應該把調諧電路中可變電容器的動片旋進一些,還是旋出一些?
17.(9分)用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗,已知使用的雙縫間距離 ,雙縫到屏的距離 ,測得屏上干涉條紋中亮條紋的間距 ,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長 是多少?假如把整個裝置放入折射率是 的水中,這時屏上的條紋間距是多少?
18.(11分)在厚度為 、折射率為 的大玻璃板下表面,有一個半徑為 的圓形發(fā)光面。為了從玻璃板的上方看不見這個圓形發(fā)光面,可在玻璃板的上表面貼一塊圓形紙片,問所貼紙片的最小半徑應為多大?
19.(11分)如圖10所示,直角玻璃三棱鏡置于空氣中,已知 =60°, =90°,一束極細的光于AC的中點D垂直AC面入射,AD=a,棱鏡的折射率n= ,求:
(1)光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角。
(2)光從進入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間(設光在真空中傳播速度為c)
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