2023-2024学年度粤教版物理选择性必修一全册过关综合性考试B卷

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2023-2024学年度粤教版物理选择性必修一全册过关综合性考试
B卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．关于对物理学发展过程中的认识，下列说法中不正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，被誉为“称出地球质量的人”
B．白光经过双缝得到的彩色图样和白光照射水面上的油膜呈现的彩色图样都是干涉现象
C．点电荷、光滑斜面、轻杆和自由落体运动都是理想物理模型
D．虽然能量是守恒的，但是由于能量耗散，在可利用品质上降低了，因此必须节约能源
2．下列说法正确的是（　　）
A．光从一种介质射入另一种介质，光在界面处传播方向发生改变的现象叫光的折射
B．折射率跟折射角的正弦成正比
C．在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度
D．只要入射角足够大，就能发生全反射
3．如图所示，在第十四届中国航展上空，歼﹣20穿云破雾、呈现了驾“七彩祥云”的壮观景象。因为飞机的发动机喷出高温尾流会使得飞机周围的空气经过机翼后膨胀降温，在飞机表面形成一层水雾。阳光照射到水雾上，由于不同颜色的光折射率不同，就会形成七彩光芒。如下图所示，将原理简化并作出光路图。已知a光与界面的夹角为30°，b光的折射率为，b光与法线的夹角为45°，光在空气中的传播速度为c，水雾半球的半径为R。a光在水雾半球中的传播时间（　　）
A． B． C． D．
4．如图，点光源S发出的一条光束，垂直半圆形透明体面，照射到半圆圆心O点，经面反射的光线照射到与平行的无限大固定光屏上，在屏上形成一光点。半圆形透明体对光的折射率。现让半圆形透明体绕垂直于纸面且过O点的轴以角速度顺时针转动，在光屏上形成的光点沿移动，已知，则（ ）
A．时，光点到S距离
B．后光照在面发生全反射，光屏上光点消失
C．光点沿做匀加速直线运动
D．时，光点移动的速度大小为
5．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在水平木板上面铺一张白纸，把一块两面平行的玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边a和a′。然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，AB的延长线与直线a交于O点。在另一侧再插第三个大头针C，使它把A、B的像都挡住，插第四个大头针D，使它把A、B的像及第三个大头针C都挡住。那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线CD，CD的延长线与直线a′交于O′点。下列说法中正确的是（　　）
A．只要入射角θ1足够大，光线在界面a′上可能发生全反射现象
B．该玻璃砖折射率的表达式为
C．入射光线AB与射出玻璃砖的光线CD是平行的
D．射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移，入射角越大，侧移越小。
6．单缝衍射图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝到屏的距离的关系和双缝干涉的条纹宽度关系类似；利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数，线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。如图所示，挡光片A固定，挡光片B放置在待测金属棒上端，A、B间形成平直狭缝，激光通过狭缝在光屏上形成衍射图样，在激光波长已知的情况下，通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度，可算出狭缝宽度及变化，进而计算出金属的线膨胀系数。（　　）

A．激光波长越短，其他实验条件不变，中央亮条纹宽度越宽
B．相同实验条件下，金属的膨胀量越大，中央亮条纹宽度越窄
C．相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明金属膨胀量越大
D．狭缝到光屏距离越大，其他实验条件相同，测得的线膨胀系数越大
7．2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。光线a沿半径方向入射玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑反射光线，下列关于光线的说法正确的是（　　）
A．当时，b光线可能经过内圆
B．当时，b光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为
C．当时，b光线从内圆通过空气的时间约为
D．当时，b光线从内圆通过空气的时间约为
评卷人得分
二、多选题
8．一束光线以的入射角从真空中射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角（　　）
A．小于 B．大于
C．小于 D．大于
9．下列说法中正确的是________
A．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
B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射
C．两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大
D．由于超声波的频率很高，所以超声波不容易发生衍射现象
E．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定，与光的频率无关
10．下列有关光学现象的说法正确的是________。
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光的干涉，衍射现象证明了光具有波动性
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
E．频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹
11．如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（　　）
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在水中的传播速度va＞vb
C．在空气中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．（1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为 ．(结果保留三位有效数字)．
（2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
13．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距的双缝片。从仪器注明的规格可知，光屏与双缝片间的距离。接通电源使光源正常工作。
（1）M、N、P三个光学元件依次为 ；
A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片
C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片
（2）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是 ；
A．改用蓝色激光 B．增大双缝间距
C．将屏幕向远离双缝的位置移动 D．将光源向远离双缝的位置移动
（3）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。
评卷人得分
四、解答题
14．马路积水的表面常漂有一层油膜，油膜呈现彩色图样，这是光的什么现象？
15．如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MN＝2NP，其折射率为 。一束单色光在纸面内以α＝45°的入射角从空气射向MQ边的中点O，则该束单色光
（1）在MQ边的折射角β；
（2）在玻璃中的速度多大（已知在真空中的速度为c）；
（3）试讨论能否从MN边射出。
16．如图为一半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图，O为圆柱截面的圆心，为了测量其折射率，将一束平行于直径AB的光从左侧射入，改变入射点D，让折射光线恰好过B点，过D点作AB的垂线DE，其中DE=λR（0<λ<）
①求玻璃砖的折射率；
②求折射光线从D传播到B所用的时间（光在空气中的速度用c表示）．
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
解析：A．卡文迪许利用实验测出引力常量，被称为“称出地球质量的人”，故A错误；
B．白光过杨氏双缝形成彩色图样属于干涉现象；白光照射肥皂泡和水面油膜属于薄膜干涉，均为干涉现象，故B正确；
C．点电荷、光滑斜面、轻杆和自由落体运动都是理想物理模型，故C正确；
D．虽然能量是守恒的，由于能量耗散，在可利用品质上降低了，所以可用能源越来越少，必须节约能源，故D正确。
答案：A。
2．A
解析：A．光从一种介质射入另一种介质，光在界面处传播方向发生改变的现象叫光的折射，故A正确；
B．折射率与介质有关，与入射角和折射角无关，故B错误；
C．蓝光的折射率大，根据可知，蓝光在水中传播的速度比红光小，故C错误；
D．光只有从光密介质向光疏介质入射，并且入射角大于临界角，就能发生全反射。而光从光疏介质向光密介质入射，无论入射角多大，都不会发生全反射，故D错误。
答案：A。
3．A
解析：设入射角为θ，由折射定律可知，对b光有
解得
对于a光，由折射定律可知
设a光在水雾半球中传播的速度为va，由
则a光在水雾半球中的传播时间
联立可得
答案：A。
4．D
解析：A．时，则
如图所示
由几何关系，得光点到S距离
故A错误；
B．半圆形透明体对光的折射率，由公式
则全反射的临界角为
时，则
恰好发生全反射，但是光线会沿半径垂直界面射出，所以光屏上光点不会消失，故B错误；
C．在光屏上形成的光点沿移动，由题意知光点沿移动运动的位移满足
不满足二次函数关系，所以光点沿不做匀加速直线运动，故C错误；
D．时，则
如图所示
由几何关系，得光点到O距离为
所以时，光点垂直于光线移动的速度大小为
速度关系如图所示
则光点沿移动的速度大小为
故D正确。
答案：D。
5．C
解析：AC．在边a′，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏介质，由于边a和边a′平行，光由边a进入玻璃后再到达边a′，在边a′上的入射角等于在边a上的折射角，因此入射角总是小于临界角，不会发生全反射现象，且出射光线与入射光线平行，A错误，C正确；
B．该玻璃砖折射率的表达式为
B错误；
D．侧移量为x，玻璃砖的厚度为d，如图所示
由几何知识知，光在玻璃中的路程
侧移量
随着的增大，逐渐增大（时， 时达到临界角C），故增大、减小、x增大，故对同一平行玻璃砖，入射角越大，侧移量越大，D错误。
答案：C。
6．C
解析：A．对比双缝干涉相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系公式
可得单缝衍射中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系为
激光波长变短，其他条件不变，则中央聊条纹宽度变窄，故A错误；
B．相同实验条件下，金属的膨胀量越大，则单缝距离d越小，中央亮条纹宽度越宽，故B错误；
C. ．相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明单缝的距离变化大，即金属膨胀量越大，故C正确；
D．金属的线膨胀系数属于金属的特有属性，与实验装置无关，故D错误。
答案：C。
7．D
解析：AB．如下图，设b光线从Q点进入球体后经过折射的光线恰好与内圆相切于D点，则Q点折射角α，有如下几何关系
解得
根据折射定律有
解得
作QE垂直于光线a于E点，则三角形QEO为等腰直角三角形，且
所以，当时，b光线不可能经过内圆，b光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角小于，AB错误；
CD．如下图，Q点为b光线的入射点，E点为进入内圆时的入射点，EF为光在空气中的折射光线，作QD垂直于a光线于D点，则有
根据折射定律有
作OC垂直于直线QEC于C点，则角φ等于光从E点进入空气的入射角，有
在E点，角为光从E点进入空气的折射角，根据折射定律有
联立解得
b光线从内圆通过空气的时间约为
C错误，D正确。
答案：D。
8．BC
解析：根据折射的特点可知光线的折射角
则折射光线与反射光线的夹角
所以
答案：BC。
9．ABD
解析：A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，因波长变长，由条纹间距公式△x=，则干涉条纹间距变宽，故A正确；
B．光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现象，所以水中的气泡看起来特别明亮，故B正确；
C．两列波的波峰相遇点，振动总是加强，但质点的位移不是始终最大，故C错误；
D．超声波的波长小于声波，则超声波不易发生明显衍射，故D正确；
E．光在介质中传播的速度由介质本身和光的频率共同决定，故E错误．
10．ACE
解析：A．发生全反射的条件是，光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，故A正确；
B．光从光密介质射到光疏介质，频率不变，根据可知，折射率减小，所以速度增大，故B错误；
C．光的衍射和干涉是波独有的现象，所以可以说明光具有波动性，故C正确；
D．红光的波长大于紫光，根据条纹间距公式可知
红光的条纹间距大于紫光，故D错误；
E．两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故E正确。
答案：ACE。
11．AB
解析：ABC．由于α＜β，所以折射率na小于nb，由于
知，在水中的传播速度va＞vb，a、b在空气中的传播速度都是c，C错误，A、B正确；
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，不发生折射现象，故D错误。
答案：AB。
12． 1.58 偏大
解析：（1）[1]．做出光路图如图；以入射点为圆心做单位圆，则
（2）[2]．若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则画出的折射角偏小，根据可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大．
13． A C 4.945（4.943~4.948）
解析：（1）[1]双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，再通过双缝形成干涉条纹。故M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片。
答案：A。
（2）[2]A．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，光的波长越小，条纹间距越小。由于蓝光的波长小于绿光的波长，所以改用蓝色激光得到的干涉条纹间距更小，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，增大双缝间距d，得到的条纹间距更小，故B错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，将屏幕向远离双缝的位置移动，即增大光屏与双缝片间的距离，得到的条纹间距更大，故C正确；
D．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，条纹间距与光源到双缝的距离无关，所以将光源向远离双缝的位置移动，不会改变条纹间距，故D错误。
答案：C。
（3）[3]由图乙可知，螺旋测微器的读数为
14．光的薄膜干涉现象
解析：光照射在马路水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，是光的薄膜干涉现象。
15．（1）β＝30°；（2）；（3）不能从MN边射出
解析：（1）光线从O点入射，设折射角为β，由折射定律有
解得
即在MQ边的折射角为30°
（2）由题意可知
（3）光从玻璃射到空气发生全反射的临界角设为C，有
即
而在MN边的入射角为
故光在MN边发生全反射，即不能从MN边射出。
16．① ②
解析：①根据题意，设入射角为i（i>r），则由几何关系得
sini==λ，
折射角设为r，则i=2r
sini=2sinrcosr=
②
BD=2Rcosr=
解得：
答案第1页，共2页
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