2019-2020学年新疆昌吉回族自治州昌吉州第二高二下学期期中考试物理试题 Word版

昌吉州第二2019-2020学年高二下学期期中考试物理(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(1～7为单项选择题，5～12为多项选择题．单选每小题5分，多选每小题6分，共65分)1．如图所示，小球在光滑水平面上的B、C之间做简谐运动，O为BC间的中点，B、C间的距离为10cm，则下列说法正确的是(D)A．小球的最大位移是10cmB．只有在B、C两点时，小球的振幅是5cm，在O点时，小球的振幅是0C．无论小球在哪个位置，它的振幅都是10cmD．从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20cm2．下列说法正确的是(B)A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象3.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，可行并尽可能减小误差的是()A.适当加长摆线B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C.单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期【答案】A【解析】质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的，B错；当单摆经过平衡位置时开始计时，经过30-50次全振动后停止计时，求出平均周期，D错；4.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是▲甲甲乙丙丁f0fAOA．甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的 B．乙图中，演示简谐运动的图像实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大 C．丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度 D．丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大 13.【答案】C 【命题立意】本题旨在考查光的干涉、简谐运动的振动图象、产生共振的条件及其应用。 【解析】A、沙漠中的“蜃景”现象，是光的全反射现象引起的，故A错误； B、演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图象的横标变大，但 对应的时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同，故B错误； C、利用薄膜干涉，由薄层空气的两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加，达到检查 样品的平整度的目的，故C正确； D、由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，才出现共振现象，振幅才最大，故D 错误。 故选：C 5.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】试题分析：光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故A正确．考点：本题考查光的折射、全反射6.如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()A.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率B.b侧光更容易产生衍射现象C.若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距【答案】B【解析】【详解】由图可以看出,a侧光偏折得较厉害,三棱镜对a侧光的折射率较大,所以a侧光,波长较小,b侧光,波长较大,又v=c/n,所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率,此题A错误；b光的波长更长，因此更容易发生衍射现象，B正确；a光折射率大，因此先消失的是a光，C错误由双缝干涉的公式，因此b光的条纹间距大于a光的条纹间距，D错误7.一列向右传播的简谐横波t0＝0时刻的波形如图所示，波速v＝5m/s，从t＝5s时刻开始扫描质点A的振动图象如图所示，其中最符合实际的是()答案D解析简谐横波向右传播，由波形平移法可知t0＝0时刻质点A的振动方向向下．由题图读出波长λ＝20m，则周期为T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,5)s＝4s，因为t＝5s＝1eq\f(1,4)T，所以质点A在t＝5s时刻到达平衡位置下方，速度方向向下，正向波谷运动，所以从t＝5s时刻开始扫描质点A的振动图象，D图最符合实际．8.下列关于光学现象的说法，正确的是（）A.单缝衍射条纹的特征是明暗相间平行等距B.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的C.光纤传导利用光的全反射原理，光纤由芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光【答案】BD【解析】单色光通过某一狭缝形成的衍射条纹为间距不等的亮条纹；故A错误．肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故B正确．光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套的大，故C错误．黄色光的波长大于蓝色光的波长，根据△x=λ知，黄光的波长大，则黄色光条纹间距大，故D正确．反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光．故E正确．故选BDE．点睛：解决本题的关键知道衍射、干涉、偏振光的原理等，解决本题的突破口在于通过光电效应比较出两光的频率大小，知道频率、折射率、波长等大小关系．9.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】AC【解析】由几何知识的入射角为，折射角为，由折射定律得，A错误．全反射公式，从F点处射的光束的入射角为，所以入射角小于全反射临界角，故不能发生全反射，B错误．棱镜的折射率要大于空气的折射率，根据公式得光在空气中的速度要大于在棱镜中的速度，光的频率一定根据得光在空气中的波长要比在棱镜中的波长长，故C正确．由几何知识得入射到E的光束与竖直方向平行，从F点出射的光束与竖直方向成夹角，所以不平行，故D错误．10．(多选)如图7所示，甲为一列简谐波在t＝3.0s时刻波的图象，Q为x＝4m的质点，乙为甲图中P质点的振动图象，则下列说法正确的是()图7A．此波沿x轴负方向传播B．t＝8.0s时，P点位移为2cmC．若障碍物的尺寸大于12m，则该波不能发生明显衍射现象D．该波能与另一列频率为4Hz的简谐波发生稳定的干涉现象答案AB解析t＝3.0s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正确；由题图可知这列波的周期T＝4s，波长λ＝12m，得波速v＝eq\f(λ,T)＝3m/s，从t＝3.0s到t＝8.0s，Δt＝5.0s＝eq\f(5T,4)，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为eq\f(1,4)Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误．11.(多选)有一束单色光从A穿过B再折向C，如图3所示，下列说法中正确的是()图3A．介质B的折射率最大B．介质C的折射率最大C．光在介质B中的速度最大D．光在介质C中的速度最大答案BC解析由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义知C的折射率比A的大，即nC>nA>nB，故选项B正确；利用n＝eq\f(c,v)可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，故选项C正确．12．(多选)如图6所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等．t0＝0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的振动图象为乙．若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1＝0.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是()图6A．两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/sB．两列波的波长都是2mC．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点D．t2＝0.75s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下答案AB二、实验题(本题共2小题，共16分)13．(5分)如图9所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．图9(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为n＝________.(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．答案(1)l1和l3eq\f(l1,l3)(2)偏大解析(1)根据几何知识得，入射角的正弦sinθ1＝eq\f(AB,BO)，折射角的正弦sinθ2＝eq\f(CD,OC)，又BO＝OC，则折射率为n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(l1,l3).故需要测量的量有l1和l3；(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一个小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式n12＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，测得玻璃砖的折射率将偏大．14．(4分)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图13甲所示)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中mm，图丁中游标卡尺的示数为________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________________________________，所测光波的波长为________m.图13答案11.616.6减小测量的偶然误差6.25×10－7解析图＝16.6mm，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的偶然误差；Δx＝eq\f(xB－xA,4)＝1.25mm，根据Δx＝eq\f(l,d)λ，求得λ＝eq\f(dΔx,l)＝6.25×10－7m.三、计算题(本题共3小题，共36分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．(10分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20cm.某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5s内通过的路程及5s末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小与在距O点4cm处P点的加速度大小的比值．答案(1)1s1Hz(2)2m0.1m(3)eq\f(5,2)解析(1)由题意可知，振子由B→C经过半个周期，即eq\f(T,2)＝0.5s，故T＝1s，f＝eq\f(1,T)＝1Hz.(2)振子经过1个周期通过的路程s1＝0.4m．振子5s内振动了五个周期，回到B点，通过的路程：s＝5s1＝2m．位移大小x＝10cm＝0.1m.(3)由F＝－kx可知：在B点时FB＝－k×0.1，在P点时FP＝－k×0.04，故eq\f(aB,aP)＝eq\f(FB,FP)＝eq\f(5,2).16．(10分)机械横波某时刻的波形图如图13所示，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标x＝0.32m．从此时刻开始计时．图13(1)若每间隔最小时间0.4s出现重复波形图，求波速大小；(2)若P点经0.4s第一次到达正向最大位移，求波速大小；(3)若P点经0.4s到达平衡位置，求波速大小．答案(1)2m/s(2)0.3m/s(3)(0.8＋n)m/s(n＝0,1,2,3，…)解析(1)依题意，周期T＝0.4s，波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.8,0.4)m/s＝2m/s.(2)波沿x轴正方向传播，Δx＝0.32m－0.2m＝0.12m.P点恰好第一次到达正向最大位移波速v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(0.12,0.4)m/s＝0.3m/s.(3)波沿x轴正方向传播，若P点恰好第一次到达平衡位置，则波传播的距离为0.32m，由周期性可知波传播的可能距离Δx＝(0.32＋eq\f(λ,2)n)m(n＝0,1,2,3，…)可能波速v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(0.32＋\f(0.8,2)n,0.4