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． 2 1 H  13 H � 24 He  01n  17.6MeV ，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， sin 37� 0.6 ，下列说法正确的是（　　） g  10m / s 2 ， 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 1 B．加速电场的加速电压 U  2 ER C．磁分析器中圆心 O2 到 Q 点的距离 d mER q 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 b c ，且均 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 a、、 处于平衡状态，三根导线在同一水平面内，导线 a、、 b c 中电流大小分别为 I1、I 2 和 I3 ，已知 a、b 间的距 离大于 b、c 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． I1  I 3  I 2 B． I1  I 2  I 3 C． I1  I 2  I 3 D． I1  I 3  I 2 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。 2 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 v 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 800N ，木板重 400N ，人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为 0.2 ，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__________ N ，人的脚对木板 的摩擦力为__________ N ，方向__________；地面对木板的摩擦力为__________ N ，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 xOy ，一个质量为 0.5kg 的物体受沿 x 轴正方向的水平恒力从 静止开始运动，该恒力作用了 5s 的时间，物体运动的 x  t 图像为一段抛物曲线，如图所示。 5s 末撤去该力， 改为一个沿 y 轴正方向、大小为 0.5N 的水平恒力，作用10s 时间，求： (1)该物体在 5s 末的速度大小； (2)该物体在15s 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