12311章物理试题

S 1S 2 第十四章 光学一、选择题1. 有三种装置(1)完全相同的两盏钠光灯，发出相同波长的光，照射到屏上；(2)同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部，将钠光灯分成上下两部分，同时照射到屏上；(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行，且间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上。

以上三种装置，能在屏上形成稳定干涉花样的是：[ A ]（A ）装置（3） （B ）装置（2） （C ）装置（1）、（3） （D ）装置（2）（3）2. 在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为：[ A ]（A ）1.5λ （B ）1.5λ/n （C ）1.5n λ （D ）3λ3. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中：[ C ]（A ）传播的路程相等，走过的光程相等； （B ）传播的路程相等，走过的光程不相等；（C ）传播的路程不相等，走过的光程相等； （D ）传播的路程不相等，走过的光程不相等。

4. 如图，如果S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分为真空，光沿这两条路径的光程差等于：[ B ]（A ） 222111()();r n t r n t +-+（B ） 222111[(1)][(1)];r n t r n t +--+- （C ） 222111()();r n t r n t ---（D ） 2211n t n t -5. 双缝干涉实验中，入射光波长为λ，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大λ5.2，则屏上原0级明纹中心处 [ B ]（A ） 仍为明纹中心 （B ） 变为暗纹中心（C ） 不是最明，也不是最暗 （D ） 无法确定6. 如图所示，用波长600=λnm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P 处产生第五级明纹极大，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P 处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为：[ B ]（A ） 5.0×10-4cm （B ） 6.0×10-4cm（C ） 7.0×10-4cm （D ） 8.0×10-4cm7. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长λ 的透射光能量。

第一章章末综合检测一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)1．北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标，如图1所示是火炬手攀登珠峰的线路图，请根据此图判断下列说法正确的是()A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移B．线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速度C．在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点D．顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度大解析：火炬手所走路线的长度是路程，故A错；路程与所用时间之比是平均速率，故B错；重力加速度随高度的增加而减小，故D错．答案：C2．一个物体做匀加速直线运动，在t秒内经过的位移是x，它的初速度为v0，t秒末的速度为v t，则物体在这段时间内的平均速度为()A.xtB.v0＋v ttC.v t－v0tD.v t＋v02解析：平均速度的定义式：v＝x(位移)t适用于一切运动；v＝v t＋v02仅适用于匀变速直线运动．故AD正确．答案：AD3．图2为一质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是()A．整个过程中，CE段的加速度最大B．整个过程中，BC段的加速度最大C．整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远D．BC段所表示的运动通过的路程是34 m解析：在速度—时间图象中，斜率代表加速度，CE段的斜率最大，故该段的加速度最大，故选项A正确；在D点，运动方向发生改变，故D点所表示的状态离出发点最远，选项C正确；在速度—时间图象中，图象与横轴所围的面积表示位移大小，故x BC＝(5＋12)×42m＝34 m，选项D正确．答案：ACD4．在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m 和100 m田径决赛如图3，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小s甲、s乙和通过的路程大小s甲′、s乙′之间的关系是()A．s甲>s乙，s甲′<s乙′B．s甲<s乙，s甲′>s乙′C．s甲>s乙，s甲′>s乙′D．s甲<s乙，s甲′<s乙′解析：本题考查位移和路程的概念及关系可知B正确．答案：B5．如图4是沿某一直线运动的一个质点的v－t图象，由图象可以判定()A ．该质点不可能做直线运动B ．该质点可能做匀速直线运动C ．该质点做变速直线运动D ．该质点的加速度逐渐增大解析：这是一个v －t 图象，它不表示质点的运动轨迹，故A 不正确；v －t 图象的斜率表示加速度，因此该质点做加速度增大的变加速直线运动，所以B 不正确，C 、D 正确．答案：CD6( )A ．根据任意两个计数点的速度，用公式a ＝ΔvΔt算出加速度B ．根据实验数据画出v －t 图象，量出其倾角，用公式a ＝tan α算出加速度C ．根据实验数据画出v －t 图象，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式a ＝ΔvΔt算出加速度D ．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 解析：选项A 偶然误差较大，选项D 偶然误差也较大，只有利用实验数据画出对应的v －t 图，才可充分利用各次测试数据，减少偶然误差．由于物理问题中，两坐标的标度大小往往是不相等的，根据同一组速度及时间数据，可以画出倾角不同的许多图线，选项B 错；正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后用公式a ＝ΔvΔt算出加速度．答案：C7．世界上第一条商业运行的磁悬浮列车——“上海磁浮”已于2003年10月1日正式运营．据报导，上海磁浮全线长33 km ，全程行驶约7 min 30 s ，列车以120 m/s 的最高速度行驶约30 s ．如果这30 s 处于行驶时段的正中，由这些数据可以估算出列车的加速度约为( )A ．0.3 m/s 2B ．0.6 m/s 2C ．1.10 m/s 2D ．123 m/s 2解析：由题意知，列车加速和减速时间各为3.5 min 即t ＝3.5×60 s ＝210 s由匀变速直线运动速度公式得：v ＝at∴a ＝v t ＝0.6 m/s 2∴B 选项正确．答案：B 8．沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为( )A ．2.45 m/s 2B ．－2.45 m/s 2C ．4.90 m/s 2D ．－4.90 m/s 2 解析：做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，所以原题意可解释为：0.25 s 时刻的瞬时速度v 1比0.75 s 时刻的瞬时速度v 2大2.45 m/s ，即v 2－v 1＝at ，加速度a ＝v 2－v 1t ＝－2.45 m/s 0.5 s＝－4.90 m/s 2.答案：D9．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图5所示，取g ＝10 m/s 2，则小球( )A ．最大速度为5 m/sB ．第一次反弹的初速度大小为3 m/sC ．能弹起的最大高度为0.45 mD ．能弹起的最大高度为1.25 m解析：由v －t 图象可知，速度最大值为5 m/s,0.5 s 时，速度反向，大小为3 m/s ，选项A 、B 对；弹起的最大高度为h ＝12×0.3×3 m ＝0.45 m ，故选项C 对，D 错．答案：ABC10．两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶，t ＝0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始．它们在四次比赛中的v －t 图如下图所示．哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆( )解析：t＝0时两车都在同一计时线处，说明两车同时同地出发，当一辆赛车追上另一辆赛车时，位移相等即图线与横轴所包围的面积相等，根据此原理A、C图中有面积相等的时候，而B、D中，b的图线与横轴的面积一直大于a的图线与横轴的面积，则a追不上b，不可能相遇．答案：AC二、实验题(本题包括2小题，共10分)11．在研究“匀变速直线运动”的实验中，某同学在操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H…)A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善，并按合理顺序填写在横线上_______________________________________________________________________ _.解析：A中应先接通电源，再放纸带，D中应先断开电源，使打点计时器停止工作．应补充G，换上纸带，重复实验三次．合理顺序为BCFEADG.答案：BCFEADG12．在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节．为探究物体做直线运动过程中x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据物体运动的起止点 所测的 物理量 测量次数1 2 3 4 5 A →B时间t (s) 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97 时间二次方t 2(s 2) 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88 位移x (m)0.250.500.751.001.25现根据表格数据，请你在如图6所示的坐标系中，纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．同时请你根据图线，分析得出物体从A →B 的过程中x 随t 2变化的规律是__________．解析：建立以x 为纵轴，t 2为横轴的图象如图7所示，是一条过原点的直线，所以x 与t 2成正比．所以x ＝kt 2，再由图线上的点可求出k ＝0.325.答案：见图7 x ＝0.325t 2三、计算题(本题包括5小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．如图8所示，某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4.0 m/s 2，飞机速度达到85 m/s 时离开地面升空．如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机制动，飞机做匀减速运动，加速度大小为5.0m/s 2.如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长？解析：这种先由静止加速随即又减速到静止时的问题，画出v －t 图象比较简单： 第一阶段为初速度为零的匀加速直线运动：v ＝a 1t 1第二阶段为末速度为零的匀减速直线运动，也可以按反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理，则v ＝a 2(t 2－t 1)，解得t 1＝854 s ．t 2－t 1＝855s跑道长x ＝v2[t 1＋(t 2－t 1)]＝852×(854＋855) m ≈1626 m 14．升降机以10 m/s 的速度匀速下降时，在升降机底板上方高5 m 的顶部有一螺丝脱落，螺丝经多长时间落到升降机的底板上？如果升降机以2 m/s 2的加速度匀加速下降，脱离的螺丝经过多长的时间落到升降机的底板上？(g ＝10 m/s 2)解析：以升降机为参考系．升降机匀速下降时，没有加速度，脱落的螺丝有重力加速度g ，螺丝相对升降机的加速度仍为g ，相对位移H ＝5 m ．设下落时间为t 1，有H ＝12gt 21，t 1＝2H /g ＝2×5/10 s ＝1 s.升降机匀加速下降时，加速度a 1＝2 m/s 2，螺丝相对升降机的加速度a ＝g －a ，相对位移H ＝5 m ，设下落时间为t 2.H ＝12at 22，t 2＝2H /a ＝2×510－2 s ＝52s. 答案：1 s 52s15．甲、乙两个同学在直跑道上进行4×100 m 接力(如图10所示)，他们在奔跑时有相同的最大速度，乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m 才能达到最大速度，这一过程可看作匀加速直线运动．现在甲持棒以最大速度向乙奔来，乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时奔跑的速度达到最大速度的80%，则：(1)乙在接力区须奔出多少距离？ (2)乙应在距离甲多远时起跑？解析：对于此类问题，关键在于正确分析两物体的运动性质以及物体的运动时间、位移和速度的关系．(1)乙在接力区做初速度为零的匀加速运动．设乙的加速度为a ，速度为0.8v 时位移为x ′，v 2＝2ax ， ①(0.8v )2＝2ax ′， ② 由x ＝25 m ，解得x ′＝16 m ． ③ (2)设乙应在距离甲x 0处起跑，由几何关系得 x ′＋x 0＝v t .④x ′＝0.8v ＋02t ＝0.4v t ， ⑤由③④⑤得x 0＝24 m ． ⑥ 答案：(1)16 m (2)24 m 16．如果公路上有一列汽车车队以10 m/s 的速度正在匀速行驶，相邻车间距为25 m ，后面有一辆摩托车以20 m/s 的速度同向行驶，当它距离车队最近一辆车25 m 时刹车，以0.5 m/s 2的加速度做匀减速运动，摩托车在车队旁边行驶而过，设车队车辆数足够多，求：(1)摩托车最多与几辆汽车相遇？最多与车队中汽车相遇几次？ (2)摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多长时间？ 解析：当摩托车速度减到10 m/s 时，用时 t ＝v 0－v t a ＝20－100.5s ＝20 s其位移x ＝v 0＋v t2t ＝300 m最后一辆汽车的位移x ′＝10t ＝200 m摩托车超最后一辆汽车75 m ，刚好与倒数第四辆车相遇． (1)摩托车一共能与四辆车相遇，最多相遇7次．(2)以车队为参考系，25＝10t ′－12×12t ′2解得t ′＝40±12002s ，Δt ＝t 2′－t 1′＝20 3 s答案：(1)4辆 7次 (2)20 3 s17．“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质．测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时．受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体(如木箱)，再转身跑向起点终点线如图11所示，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“10米折返跑”的成绩．设受试者起跑的加速度为4 m/s2，运动过程中的最大速度为4 m/s，快到达折返线处时需减速到零，加速度的大小为8 m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线．受试者在加速和减速阶段运动均可视为匀变速直线运动．问该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒？解析：对受试者，由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段：t1＝v ma1＝1 s，x1＝12v m t1＝2 m减速阶段：t3＝v ma2＝0.5 s，x3＝12v m t3＝1 m匀速阶段：t2＝l－(x1＋x3)v m＝1.75 s由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段：t4＝v ma1＝1 s，x4＝12v m t4＝2 m匀速阶段：t5＝l－x4v m＝2 s受试者10米折返跑的成绩为：t＝t1＋t2＋…＋t5＝6.25 s答案：6.25 s。

例2解答：
c
b
0a （101）
c
b
0a （1-22）
c
b
0a （021）
c
b
a （2-10）
例3、在六角晶系中，晶面指数常用（hkml）表示， 它们代表一个晶面的基矢的截距分别为a1/h，a2/k， a3/m，在c轴上的截距为c/l。
证明（1）h+k=-m；
（2）求出O’A1A3、A1A3B3B1、A2B2B5A5和 A1A3A5四个面的面指数。
例1解答：
晶面族（123）截a1、a2和a3分别为1、2、3等份，ABC面是离原点O最近 的晶面，OA长度等于a1的长度，OB长度等于a2长度的1/2，OC长度等于a3 长度的1/3，所以只有A点是格点。若ABC面的指数为（234）的晶面族，则 A、B和C都不是格点。
例2、在简立方晶胞中，画出（101）、（021）、（1-22）和（2-10）晶面。
ra1 n ra1 cos a1, n d
sa2 n sa2 cos a2 , n d
ta3 n tas cos a3 , n d
由此得： c o sa 1 ,n:c o sa 2 ,n:c o sa 3 ,n1:1:1
r a 1 s a 2 ta 3
与上式相比较，有
cos
h1h2k1k2l1l2
h12k12l12 h22k22l22
指数简单的面是最重要的晶面，如（100）、（110）、（111）之类。 这些面指数低的晶面系，其面间距d 较大，原子层之间的结合力弱，晶 体往往在这些面劈裂，成为解理面，一般容易显露。如Ge、Si、金刚石 的解理面是（111）面，而III-V族化合物半导体的解离面是（110）面。
立方晶格的等效晶面

考试范围：xxx ；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________一、选择题1．甲、乙两小车同时同地沿同一直线匀速运动，它们的s t -图象分别如图所示，根据图象分析可知下列说法不正确的是（ ）A ．0.6m/s v =甲，0.2m/s v =乙B ．经过6s 两小车可能相距6.0mC ．经过6s 两小车可能相距4.8mD ．经过6s 两小车可能相距2.4m2．两个做匀速直线的物体甲、乙，它们的速度之比是2:3，通过的路程之比为是3:5，那么甲、乙两物体的运动时间之比是（ ） A ．2:5B ．5:2C ．9:10D ．5:83．小明去上学，他先以2m/s速度走了1分钟，然后以5m/s的速度跑了5分钟，最后1分钟以1m/s的速度步行到学校。

则小明从家到学校全程的平均速度约为多少（）A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s4．如图所示是某同学记录的相等时间隔里小车往右运动的情景，则小车刹车过程的运动情景可能是（）A．B．C．D．5．甲同学骑自行车去看望乙同学，乙同学得知消息后步行去迎接，接到后同车返回，整个过程他们的位置与时间的关系如图所示，据图可知（）A．两同学在t=15min时相遇B．相遇前甲的速度是乙的4倍C．相遇后乙的速度是原来的2倍D．整个过程甲的平均速度是乙的2.5倍6．小明同学骑自行车从家到学校，他通过前一半路程的平均速度为7m/s，通过后一半路程的平均速度为3m/s，则他全程的平均速度是（）A．4.2m/s B．5m/s C．4.8m/s D．4.5m/s7．一名运动员在百米赛跑中，起跑的速度是9m/s，中途的速度是8m/s，最后冲刺的速度是12m/s．如果他的成绩是10s，则他全程的平均速度是A．9.7m/s B．10.0m/s C．10.3m/s D．10.7m/s8．某物体做变速直线运动，已知它在前14路程的平均速度为1m/s，后34路程的平均速度2m/s，那么它在整个路程中的平均速度是（）A．1m/s B．1.5m/s C．1.6m/s D．2m/s 9．下列说法中错误的是（）A．测量需要达到的准确度，跟测量的要求有关，跟测量的人和工具无关B．在记录测量结果时，只写数字不写单位是毫无意义的C．在记录测量结果时，数值的大小与所用的单位有关系D．在记录测量结果时，小数点后面数字的位数越多，说明测量结果越准确10．甲、乙先后从同一位置出发，同向做匀速直线运动｡已知甲比乙早出发2s，甲运动6s 时通过的路程为6m，此时甲与乙间的距离为2m，在a、b、c三条图线中，有一条是描述乙的运动情况的｡关于运动图像下列说法正确的是（）A．图像为路程与时间关系图像，乙一定是图像中图线aB．图像为速度与时间关系图像，乙可能是图像中图线bC．图像为路程与时间关系图像，乙可能是图像中图线cD．图像为速度与时间关系图像，乙一定是图像中图线b11．一乘客坐在一辆以8m/s的速度匀速向东行驶的汽车里，关于他的运动和静止情况有（）①以路边的电线杆为参照物，他在向东运动②以座椅为参照物他是静止的③以他后面的一辆以12m/s向东行驶的汽车为参照物，他在向西运动④不论以什么为参照物他都在向东运动A．只有①对B．只有①和②对C．只有④对D．①②③都对，④不对12．对于做运动的物体，根据公式=svt，下列说法正确的是（）A．路程一定，速度越大，时间越长B．时间一定，速度越大，路程越小C．在同一个匀速直线运动中，速度与通过的路程成正比，与运动时间成反比D．在同一个匀速直线运动中，速度是定值，与物体通过的路程和时间均无关13．用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发时开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示。