粤教版 (2019)选择性必修 第一册第六节 光的衍射和偏振课堂检测

4.6光的衍射和偏振同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是(       )

A．库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律

B．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量

D．笛卡尔利用理想斜面实验，推导指出力不是维持物体运动的原因

2．下列说法中正确的是（　　）

A．发生光电效应现象时，增大照射光的频率，同一金属的逸出功变大

B．一群氢原子处在n＝4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出6种频率的光子

C．，其中17.6MeV是该核反应的结合能

D．原子的核式结构是汤姆孙发现的

3．真空中两个点电荷Q1、Q2，它们间的作用力为F，下列做法可以使它们间的作用力变为1.5F的是

A．使Q1变为原来的2倍，Q2变为原来的3倍，同时使它们间距离变为原来的2倍

B．使Q1变为原来的4倍，Q2变为原来的1.5倍，同时使它们间距离变为原来的3倍

C．使每一个电荷电量都变为原来的1.5倍，间距也变为1.5倍

D．保持它们的电量不变，使它们间的距离变为原来的1.5倍

4．下列关于动能的说法中，正确的是（　　）

A．物体的动能不变，则其速度也一定不变

B．物体的速度不变，则其动能也不变

C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化

D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零

5．奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步．我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是(     )

A．大量光子产生的效果往往显示出粒子性

B．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应

C．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子

D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长

6．关于功的下列说法中正确的是（　　）

A．静摩擦力一定不做功

B．摩擦力可能对物体做正功

C．作用力做正功，反作用力一定做负功

D．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多

7．如图所示为某电场中的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则

A．该电场一定是匀强电场

B．该电场一定是单个点电荷产生的电场

C．M、N两点的电场强度方向一定相同

D．M、N两点的电场强度大小一定相同

8．关于天然放射现象，以下叙述正确的是（ ）

A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，β射线的电离能力最强

D．铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变

9．如图，质量为0.5kg的物体从倾角为37°的光滑斜面顶端由静止释放，斜面足够长，，，下列说法正确的是（　　）

A．第1s内重力做功的平均功率为15W

B．第1s内重力做功的平均功率为9W

C．第2s末重力做功的瞬时功率为60W

D．第2s末重力做功的瞬时功率为30W

10．关于机械运动和参考系，以下说法正确的是（　　）

A．描述一个物体的运动时，必须选择参考系

B．由于运动是绝对的，所以描述运动时无需选定参考系

C．一定要选择相对地面固定不动的物体作为参考系

D．研究物体的运动时，必须选地球为参考系

11．关于静电场下列说法正确的是（　　）

A．电场强度为零的点，电势一定为零

B．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的

D．电势降低的方向就是电场强度的方向

12．电磁感应现象中，产生感应电动势的大小，下列说法正确的是 （   ）

A．磁场越强，磁通量越大，则感应电动势越大

B．磁通量变化越快，则感应电动势越大

C．磁通量增加，则感应电动势也一定增加

D．磁通量为零，则感应电动势也一定为零

13．如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图。静电分析器通道中心线半径为R，通道内电场沿半径方向，在通道中心线处的电场强度大小为E。磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出的一个质量为m、带电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器。下列说法正确的是（       ）

A．磁分析器中匀强磁场方向垂直纸面向里

B．加速电场的加速电压

C．磁分析器中圆心到Q点的距离

D．比荷与该离子不同的离子既不能到达P点，也不能进入收集器

14．如图所示，三根长度相同的绝缘轻质细线下悬挂有相互平行的三根无限长通电直导线，且均处于平衡状态，三根导线在同一水平面内，导线中电流大小分别为和，已知间的距离大于间的距离，导线c中电流方向垂直纸面向里。已知无限长通电直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小B与电流大小I成正比，与到导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　）

A． B． C． D．

15．如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点。另一细绳跨过滑轮，左端悬挂物块a，右端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若保持F的方向不变，逐渐增大F的大小，物块b仍保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）

A．桌面受到的压力逐渐增大 B．连接a、b的绳子张力逐渐减小

C．物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐增大 D．悬挂于O点的细绳OO'中的张力保持不变

二、填空题（共4题）

16．南平高铁的开通为广大市民出行提供了便利。高铁技术的进步对车辆和铁路建设提出了更高的要求。一方面，火车提速需要增大发动机功率，如果火车行驶时所受阻力与成正比，当火车最大速度变为原来的2倍时，发动机功率应增大为原来的___________倍；另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。铁路轨道内外轨之间的距离L一定，如果r一定时，v越大则要求h越___________（选填“大”、“小”或“不变”）。

17．如图所示，人重，木板重，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为，现在人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速运动，则在这一过程中，人拉绳的力为__________，人的脚对木板的摩擦力为__________，方向__________；地面对木板的摩擦力为__________，方向__________．

18．如图所示，这是中国传统玩具饮水鸟。在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来。之后，无需人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又会直立起来。就这样周而复始，小鸟不停地点头喝水，成为一台神奇的“永动机”。根据所学物理知识，试分析饮水鸟上下运动的能量来源：_______________。当水杯中的水干了之后，小鸟还能上下运动吗？_________（填“能”或“不能”）。

19．实验小组同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了如图所示的曲线，于是他在曲线上取水平距离Δx相等的三点A、B、C，量得Δx=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，（g=10m/s2）利用这些数据，可求得：

(1)物体抛出时的初速度为___________ m/s。

(2)物体经过B时竖直分速度为___________m/s。

(3)抛出点距B点的水平距离为___________m。

三、综合题（共4题）

20．在光滑水平面上，建立一个直角坐标系，一个质量为的物体受沿轴正方向的水平恒力从静止开始运动，该恒力作用了的时间，物体运动的图像为一段抛物曲线，如图所示。末撤去该力，改为一个沿轴正方向、大小为的水平恒力，作用时间，求：

(1)该物体在末的速度大小；

(2)该物体在末的速度大小及方向。

21．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2kg，所带电荷量为+2.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，（g=10m/s2）

(1)求这个匀强电场的电场强度大小;

(2)突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？

(3)若将小球拉到竖直位置a由静止释放求它到图示位置时速度大小．

22．电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，适宜于短行程发射大载荷，在军事、民用和工业领域具有广泛应用前景．我国已成功研制出用于航空母舰舰载机起飞的电磁弹射器．它由发电机、直线电机、强迫储能装置和控制系统等部分组成．

电磁弹射器可以简化为如图所示的装置以说明其基本原理．电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连．电源的电动势E=10V，内阻不计．两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置，处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C=10F．现将一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触．将开关K置于a使电容器充电，充电结束后，再将开关K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下运动，不计导轨和电路其他部分的电阻，且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力，不计电容充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用．

（1）在电容器放电过程中，金属滑块两端电压与电容器两极间电压始终相等．求在开关K置于b瞬间，金属滑块的加速度的大小a；

（2）求金属滑块最大速度v；

（3）a.电容器是一种储能装置，当电容两极间电压为U时，它所储存的电能A=CU2/2．求金属滑块在运动过程中产生的焦耳热Q；

b.金属滑块在运动时会产生反电动势，使金属滑块中大量定向运动的自由电子又受到一个阻力作用．请分析并计算在金属滑块运动过程中这个阻力所做的总功W．

23．在如图所示的四幅图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。

参考答案：

1．A

2．B

3．A

4．B

5．D

6．B

7．C

8．A

9．B

10．A

11．B

12．B

13．B

14．D

15．D

16．     8     大

17．     120     120     向左     240     向左

18．     内能     不能

19．     2     1.5     0.3

20．(1)；(2)，与轴正方向成角并偏向轴正方向

21．(1)     (2) 做匀加速直线运动，,与绳拉力方向相反 (3)v=0.77m/s

22．

（1）开关K置于b瞬间，流过金属滑块的电流：

金属滑块受到安培力作用，由牛顿运动定律：BIL=ma，

（2）设金属滑块做加速运动到最大速度时两端的电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为Δq，放电时间为Δt，流过金属滑块的平均电流为I：

电容放电过程的电荷量变化Δq=C(E-U)

金属滑块速度最大时，其两端电压U=BLv

由电流定义有Δq=IΔt

在金属滑块运动过程中，由动量定理有BILΔt=mv-0

联立以上各式，可得：v=40m/s

（3）a.由U=BLv可知电容器两端最终电压U=2V

由能量守恒定律有

解得：Q=400J

b.因金属滑块做切割磁感线运动产生反电动势，由此使滑块中的自由电荷受到阻碍其定向运动的洛伦兹力f1（即阻力）；同时由于金属滑块中的自由电荷定向运动还使其受到洛伦兹力f2．金属滑块中的所有自由电荷所受f2的合力在宏观上表现为金属滑块的安培力．

由动能定理可知安培力做功:WF=mv2=80J

f1与f2的合力即洛伦兹力f不做功．所以金属滑块运动过程中阻力f1所做的总功

W=-WF=-80J

23．

（3）在图（3）中，已知螺线管内小磁针静止时N极的指向，由通电螺线管的右手螺旋定则可知，螺线管中的电流方向从左端导线流入，右端导线流出，如图所示。

（4）在图（4）中，已知磁感线的方向，由安培定则可知，环形电流方向沿逆时针方向，如图所示。