山东省菏泽市高二下学期期中考试物理试题

2019—2020学年度第二学期期中考试高二物理试题（A）一、单项选择题1.最先从理论上预言光是一种电磁波的科学家是（）A.法拉第 B.爱因斯坦 C.赫兹 D.麦克斯韦【答案】D【解析】【详解】建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而赫兹证实了电磁波的存在，对于法拉第首次提出场的概念，并发现电磁感应现象，爱因斯坦的相对论。故ABC错误，D正确。故选D。2.关于光的下列说法正确的是（）A.偏振现象说明光是横波B.偏振现象说明光是纵波C.用光导纤维束传送图像信息，是利用光的衍射现象D.用光导纤维束传送图像信息，是利用光的干涉现象【答案】A【解析】【详解】AB．衍射和偏振现象说明光是横波，故A正确，B错误；CD．光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，故CD错误。故选A。3.如图所示，为某一弹簧振子做简谐运动的图像，由图可知（）A.t=0时，质点的速度为零 B.t=0时，质点的加速度为零C.t=1s与t=3s时，质点位置相同 D.t=1s与t=3s时，质点加速度相同【答案】B【解析】【详解】A．时，质点的位移为零；图像的斜率表示速度，故此时的速度不为零，故A错误；B．根据牛顿第二定律得时，质点的位移为零，此时加速度为零，故B正确；C．由图像可知，时时可知质点位置不同，故C错误；D．由可知，两个时刻得位置不同，故加速度不同，故D错误。故选B4.如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出）。t=0时，O位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（）A.时，P位于平衡位置上方 B.P的起振方向与O的起振方向相反C.时，P的速度方向水平向右 D.P、O的振动频率相同【答案】D【解析】【详解】A．时，P从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；B．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；C．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误；D．该简谐波上的点的振动频率都相同，故D正确。故选D。5.两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，光路如图所示，下列说法正确的是（）A.单色光1的频率比2低 B.射出后的两束单色光平行C.在玻璃中单色光1的波长比2长 D.在玻璃中单色光1的传播速度比2大【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，两束单色光的入射角相等，单色光1的折射角小于单色光2的折射角，设光线由空气射向玻璃时的入射角是折射角为，根据折射定律可知，玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，单色光1的频率大于单色光2的频率，故A错误；B．根据几何知识可知，折射光线射到平行玻璃板下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，下表面的折射角等于上表面的入射角，根据几何关系可知，出射光线与入射光线平行，则两条出射光线平行，故B正确；C．由可知，单色光1的波长小于单色光2的波长，故C错误；D．根据可知在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，故D错误。故选B。6.一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，左右两侧的P、Q同时开始上下振动，一段时间后产生的波形如图，左侧的波长是右侧的2倍，以下判断正确的是（）A.M的振动始终是加强的 B.M的振动始终是减弱的C.波源P的频率是Q的2倍 D.波源Q的频率是P的2倍【答案】D【解析】【详解】AB．由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱，可能在某一时刻位移为零，故AB错误；CD．由图像可知又可得故C错误，D正确。故选D。7.牛顿因被一个从树而降的大苹果砸到了头，从而灵光乍现，得出“万物之间都有引力”的规律。假设苹果未脱落前在头上方h处，苹果的质量为m，苹果与头的作用时间为t，重力加速度为g，则苹果对头的平均作用力是（）Amg B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对于苹果从开始下落到苹果对头产生作用力前，根据机械能守恒有可得到苹果对头产生作用力前，苹果的速度为取竖直向上为正方向，根据动量定理有得到故ABD错误，C正确。故选C。8.如图所示，一枚手榴弹在空中竖直下落，一段时间后爆炸成a、b两块，又过了一段时间，a、b两块同时落到水平地面上，其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍，忽略空气阻力，则a、b两块在爆炸前后（）A.动量增加量之比是1:2 B.动量增加量之比是2:1C.动能增加量之比是1:2 D.动能增加量之比是2:1【答案】D【解析】【详解】AB．由题意知，爆炸后两块同时落地，说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化故爆炸是在水平方向上发生的，时间一样，a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍则因水平方向的初动量为零，且水平方向动量守恒，所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向，即故AB错误；CD．结合爆炸后两块的速度和动量可知联立可得故C错误，D正确。故选D。二、多项选择题9.关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A.光波不能发生多普勒效应B.机械波、电磁波都能发生多普勒效应C.当观察者和波源相向运动时，观察到的频率增加D.当观察者和波源相向运动时，观察到的频率变小【答案】BC【解析】【详解】AB．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故A错误，B正确；CD．当观察者和波源相向运动时，声波的波长变小，频率增加，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，光滑斜面上放置一轻质弹簧，弹簧的下端固定在挡板上，上端与一物块相连，把物块沿斜面向上拉一段距离，使得物块做简谐运动，物块由最高点向平衡位置运动的过程中，下列物理量一直减小的是（）A.回复力 B.弹簧弹力 C.物块动量 D.物块重力势能【答案】AD【解析】【详解】A．物块由最高点向平衡位置运动的过程中，回复力从最大减小到零，故A正确；B．在平衡位置物块合外力为零，此时弹力方向沿斜面向上物块在最高点，弹簧伸长，弹力方向沿斜面向下，物块由最高点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力先减小到零，再增大，故B错误；C．物块动量由此可知动量与速度有关，最高点时，物块速度为零，平衡位置时，物块速度达到最大，物块动量不断增加，故C错误；D．物块由最高点向平衡位置运动的过程中，沿斜面向下运动，高度变小，物块重力势能也随之减小，故D正确。故选AD。11.如图所示，光滑的水平导轨上套有一可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过轻绳悬挂着木块。开始时滑块和木块均静止，现有一子弹水平击中木块并留在其中。从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中，对子弹、木块与滑块构成的系统（）A.竖直方向动量守恒 B.水平方向动量守恒 C.机械能守恒 D.机械能不守恒【答案】BD【解析】【详解】AB．子弹击中木块的瞬间，子弹、木块和滑块组成的系统能量守恒，子弹和木块向上摆动的过程中，系统竖直方向合力不为0，动量不守恒，系统水平方向合力为0，水平方向动量守恒，故A错误，B正确；CD．从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中，机械能不守恒，有热量损失，子弹击中木块与其共速后，系统机械能才守恒，故C错误，D正确。故选BD12.a、b是一列简谐横波上两点，其平衡位置相距14.0m，小于一个波长。t=0时，a点的位移正向最大，b点的位移为零；t=1.0s时，a点的位移为零，向下运动，b点的位移正向最大，则这简谐横波的波速可能为（）A.14m/s B. C.70m/s D.6m/s【答案】ABC【解析】【详解】由于波的传播方向有两种可能，如果简谐横波向右传播由题意得得到则波速为当，时当，时当，时当，时如果简谐横波向左传播由题意得得到则波速为当，时当，时当，时当，时因为n，k都是整数，v不可能等于。综上，故D错误，ABC正确。故选ABC。三、非选择题：13.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏间的距离L=600mm，用激光直接照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为2.320mm。同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第(1)图乙读数为________mm，求得所用激光的波长λ=________m；(2)用激光而不用一般的单色光直接照射的原因是_________。【答案】(1).13.870(2).7.7×10-7(3).激光相干性好【解析】【详解】(1)[1][2]螺旋测微器固定刻度的读数是，可动刻度的读数是因此螺旋测微器的读数等于相邻条纹间隔根据双缝干涉的条纹宽度的公式为因此这种单色光的波长为代入数据得(2)[3]由于激光的相干性好，容易产生干涉现象。普通光源发出的光频率是不一样的，激光器发出的激光的频率是几乎单一的，这样在做实验时能够得到既明亮又清晰的干涉条纹。14.根据单摆周期公式，可以通过实验测当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆：(1)为尽量减少误差，用秒表测时间时应从钢球通过____（选填“最高点”或“最低点”）时开始计时；(2)某同学在实验中测出多组摆长L和振动周期T，作出T2—L图像如图乙所示。该图像的函数表达式为_________；图像不过坐标原点的原因可能为_______，重力加速度g=_____m/s2。（保留三位有效数字）【答案】(1).最低点(2).(3).摆长漏掉了钢球半径(4).981【解析】【详解】(1)[1]因为摆球在最低点的速度最快，所以在最低点作为计时起点误差最小。(2)[2][3][4]依图得，当时，；当时，，由此可解得该一次函数解析式为图像不过坐标原点可能是因为摆长漏掉了钢球半径。根据单摆周期公式变形可得所以解得15.一轻弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一物块，物块上装有一只记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当物块上下振动时，以速率v水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上留下印迹如图所示。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标：(1)求物块振动的周期和振幅；(2)若弹簧的劲度系数为k，物块与笔的总质量为m，写出物块振动到最高点时的加速度大小。【答案】(1)；；(2)【解析】【详解】(1)记录纸匀速运动，振子振动的周期等于记录纸运动位移所用时间，因此由图可知再根据图像可以看出振幅(2)根据牛顿第二定律可得，在最高点时代入数据解得加速度大小16.半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两平行红光沿截面射向半圆柱体的矩形表面，光线1的入射点为O，光线2的入射点为A，已知该玻璃对红光的折射率为：(1)若OA的长度为，求两光线经两次折射后的交点与O点的距离；(2)若光线2恰好不能从柱面射出，求OA的长度。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)如图所示，根据可得交点与O点的距离为(2)光线2恰好不能从柱面射出时，入射角等于临界角C，则有因此有17.一列简谐横波在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，P点坐标为（x，-1），Q点的坐标为（15，0），图乙为质点Q的振动图像。求：(1)波速及波的传播方向；(2)质点P的平衡位置的x横坐标；(3)质点P的位移随时间变化的关系式。【答案】(1)，沿x轴负方向传播；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由图甲可以看出，该波的波长为由图乙可以看出，该波的周期为因此波速为代入数据解得且方向沿x轴负方向传播。(2)图甲的函数表达式为当时，解得(3)设质点P的位移随时间变化的关系式为：代入、可解得因此有18.如图甲所示，物块P和Q（可视为质点）分别静止在水平地面上AB两点。现给P施加一水平力F，F随时间变化如图乙所示，3s末撤去力F，此时P运动到B点与Q发生弹性碰撞，已知P的质量为0.5kg，Q的质量为1kg，PQ与地面的动摩擦因数均为0.2最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，求：(1)物块P何时开始运动；(2)前3s内物块P所受摩擦力