天津一中2020年高二（下）期末物理试卷（解析版）

2020年天津一中高二（下）期末物理试卷

一、选择题（本题共12小题，1-8题为单选题，每题只有一个正确

选项；9-12题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的）

1.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1,在原、副

线圈的回路中各接一个阻值相同的电阻R,ab接电压为220V的正弦

交流电，设副线圈输出电压为U,原、副线圈回路中电阻R消耗的功

率的之比为k,则（）

A.U=110V,K=1B.U=110V,K=4C.U=88V,K=0.25D.U=88V,

K=1

2.如图为远距离的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总

电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是li，其末端间的电

压为Ui.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流

为则（）

12.

A.用户端的电压为V

B.输电线上的电压降为U

2

C.理想变压器的输入功率为11r

D.输电线路上损失的电功率liU

3.如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数

为k,下端用轻绳系住质量为m(mWM)的木块B,起初静止，突

然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则()

A.物块A做简谐运动的振幅为不

B.物块A做简谐运动的振幅为詈

C.剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零

D.剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为迤詈

4.如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹

簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T,振动过程

中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之

间滑动摩擦因数为山()

//777777777777777777

A.若t时刻和(t+Z\t)时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反,

则At一定等于1的整数倍

B.若△t=g则在t时-刻和（t+At）时刻弹簧的长度一定相同

C.研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力

D.当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间摩擦力的大小

等于鲁以

5.在波的传播方向上有A、B两质点，当波传刚到B质点时开始计

时，质点A、B的振动图象如图所示，两质点的平衡位置沿波的传播

方向上的距离△x=0.15m,则以下说法正确的是（）

B.这列波的传播速度大小一定是0.5m/s

C.这列波的波长可能是0.04m

D.这列波的频率f=25Hz

6.在水（假设水为透明均匀介质）下某深处，放一点光源，在水面

上可见到一个圆形透光圆面.若发现透光圆面的半径匀速减小，则点

光源正在（）

A.加速上升B.加速下沉C.匀速上升D.匀速下沉

7.平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从

下表面射出时分为a、b两束单色光，则下列说法正确的是（）

b

A.b光的频率较小

B.在玻璃中传播时，a光的传播速度较小

C.在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较大

D.增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先发生全反射

8.有关电磁场理论说法正确的是（）

A.法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上

的统一性

B.变化的磁场一定产生变化的电场

C.均匀变化的电场产生均匀变化的磁

D.赫兹通过一系列实3佥，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论

9.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环

与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于

原长状态.现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L,圆环下滑

到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下

滑到最大距离的过程中（)

爹tn

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了6mgL

C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

10.在均匀介质中坐标原点0处有一波源做简谐运动，其表达式为

y=5sin（手），它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时

刻波刚好传播到x=12m处，波形图象如图所示，则（）

A.此后再经6s该波传播到x=18m处

B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向

C.波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向

D.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s

11.下列关于光的现象，说法正确的有（）

A.通过游标卡尺测量爪的狭缝观察日光灯周围有彩纹，是由于光的

折射

B.雨后彩虹是阳光通过水雾形成的衍射现象

C.激光全息照相利用了激光相干性好的特点

D.拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃

表面反射光的影响

12.波长大于1mm的电磁波是无线电波，无线电波被用于通信、广

播和其他信号传输，要有效地发射电磁波，振荡电路首先要有足够高

的振荡频率，以下说法正确的是（）

A.在LC振荡电路中，若要提高振荡频率，可以增大自感线圈的自感

系数

B.在LC振荡电路中，若要提高振落频率，可以较小电容器的电容

C.蝙蝠飞行中不断发出无线电波，依靠昆虫身体的反射来发现食物

D.无线电波比红外线更容易发生衍射现象

二、填空题

13.一质点在平衡位置0点附近做简谐运动，它离开0点向着M点

运动，0.3s末第一次到达M点，又经过0.2s第二次到达M点，再经

过s质点将第三次到达M点.若该质点由0出发在4s内通过的

路程为20cm,该质点的振幅为cm.

14.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播.已知在t=0时波形如图所

示，此时x轴上的质点B正通过平衡位置向下振动，在它左边的质点

A位于负最大位移处；在t=0.5s时-，质点A第三次出现在正的最大位

移处，这列简谐波沿着x轴—（填"正”或”负）方向传播，波速是

m/s；t=0.5s时，质点C（xc=3m）的振动位移大小为cm.

JWB

,…TV小、「

A

15.人眼对绿光比较敏感，在照相机镜头前镀一层氟化镁薄膜可以增

透绿光从而提高拍摄清晰度，这是利用了光的—现象.已知真空中

光速为C,某绿光频率为f,氟化镁薄膜对该绿光的折射率为n,若增

透该绿光，薄膜的厚度至少为一.

三、实验探究题

16.某同学在做"利用单摆测重力加速度”的实验中，测得的g值偏大,

可能的原因是（）

A.摆球的质量较大

B.测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次

C.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加

了

D.测摆长时，测量摆线长度并加入小球直径

17.某同学在用单摆测定重力加速度时，由于摆球质量分布不均匀，

无法确定其重心位置.他第一次测得单摆振动周期为Ti,然后将摆长

缩短了L,第二次测得振动周期为T2,（两次实验操作规范），由此

可计算出重力加速度g=—.

18.在利用插针法测定玻璃成折射率的实验中，某同学拿玻璃石专当尺

子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃豉的两边界aa，和bbz,造成两边

界间距离比玻璃砖宽度大了少许，如图所示，由此测得的折射率

将•（填"偏大""偏小"或"准确"）.

19.（9分）某同学用双缝干涉装置测量某单色光的波长，实验装置

如图（甲）所示.已知单缝与双缝间的距离Li=80mm,双缝与屏的距

离L2=720mm,双缝间距d=0.36mm.用测量头来测量亮纹中心的距

离.测量头由分划板、目镜、游标尺等构成，移动游标尺，使分划板

随之左右移动，让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心如图（乙）

所示，记下此时游标尺的读数，移动游标尺一段距离Ax,使分划板

（1）写出单色光的波长人的表达式—（用字母表示）；

（2）若分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时，游标尺上的读

数为Xi=1.00cm；对准第10条亮纹的中心、时，游标尺上的读数如图

（丙）所示，则此时读数X2=—cm,计算波长入=—nm（结果保

留三位有效数字）

四、计算题

20.(9分)某台交流发电机的结构可以简化为，多匝线框在匀强磁

场中旋转产生正弦式交流电.当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达

式e=10«sin50nt(V).其他条件不变，现只将线框转速变为原来的

2倍，发电机输出端接入如图所示电路.已知发电机内阻r=lQ,Ri=4Q,

R2=R3=10Q,求：

(1)理想交流电压表的示数；

(2)通过电阻Ri的电流的最大值；

(3)电阻R2在1分钟内产生的焦耳热.

21.(8分)如图所示，实线表示简谐波在t=0时刻的波形图，虚线

表示0.5s后的波形图，若简谐波周期T大于0.3s,则这列波传播的速

度可能是多少？

22.(8分)半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心,

光线I沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在0点发生全反射，另

一条光线n平行于光线I从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的

d点射出.若测得Od=£,求该玻璃砖的折射率.

b

MOdN

23.(9分)如图1所示，小球(可视为质点)在光滑圆弧槽上的A、

A，之间往复运动，小球的运动视为简谐运动，使用周期性外力驱动小

球，得出驱动力频率与振幅之间的关系如图2所示，当驱动力频率为

fo时小球振幅最大.撤去驱动力，小球自由振动，A、A点为左右端

点，D为最低点，A、A点与圆心。的连线与竖直方向之间的夹角相

等且均为8(0<5°),已知重力加速度g,求：

(1)光滑圆弧槽的半径；

(2)小球运动过程中，在最低点D和端点A处对光滑圆弧槽的压力

之比.

S1B2

参考答案与试题解析

一、选择题（本题共12小题，1-8题为单选题，每题只有一个正确

选项；9-12题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的）

1.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1,在原、副

线圈的回路中各接一个阻值相同的电阻R,ab接电压为220V的正弦

交流电，设副线圈输出电压为U,原、副线圈回路中电阻R消耗的功

率的之比为k,则（）

A.U=110V,K=1B.U=110V,K=4C.U=88V,K=0.25D.U=88V,

K=1

【考点】变压器的构造和原理.

【分析】首先计算出通过副线圈的电流，由变比关系可知原线圈的电

流，继而可表示出与原线圈串联的电阻的分压，结合题意即可在原线

圈上列出电压的等式，可求出副线圈上的电压.利用功率公式律可表

示出两个电阻的功率，继而可解的比值k.

【解答】解：副线圈的电流以4

根据电流与匝数成反比知，I,

由电压与匝数成正比，得原线圈两端电压2U

原线圈中电阻R上的电压矍・RglJ

220=yU+2U

解得U=88V

J2R

原、副线圈回路中电阻R消耗的功率k昔=*0.25

故选：C

【点评】该题的突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电

阻的分压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的电阻的分压的数值关

系.该题类似于远距离输电的情况.

2.如图为远距离的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总

电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是li,其末端间的电

压为Ui.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流

贝

12.

d

发:

用

电:

户

厂:

I.u

A.用户端的电压为—A

12

B.输电线上的电压降为U

C.理想变压器的输入功率为I?r

D.输电线路上损失的电功率liU

【考点】远距离输电.

【分析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电

压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关,

明确整个过程中的功率、电压关系.理想变压器电压和匝数关系.

【解答】解：A、由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端

I<U

L

的电压是U2,则511=612,得：U2=^j—.故A正确；

B、发电厂的输出电压是U,所以输电线上的电压降不可能是U,故B

错误；

C、等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是li,所

以输电线是损耗的功率是：ifr.故C错误；

D、发电厂的输出电压是U,末端间的电压为Ui,输电线路上损失的

电功率是：li(U-Ui).故D错误.

故选：A.

【点评】对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压

关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关.

3.如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数

为k,下端用轻绳系住质量为m(mNM)的木块B,起初静止，突

然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则()

0

0

A\M

*E

A.物块A做简谐运动的振幅为詈

B.物块A做简谐运动的振幅为詈

k

C.剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零

D.剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为漉詈

【考点】简谐运动的回复力和能量；牛顿第二定律.

【分析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离.在平衡位置时一，

A所受的合外力为零，根据平衡条件和胡克定律求出绳剪断前弹簧伸

长的长度和平衡位置弹簧伸长的长度，即可求出振幅.

对A进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出A的加速度.

【解答】解：A、以整体为研究对象，绳剪断前，弹簧的拉力：Fi=kxi=

(M+m)g

则弹簧伸长的长度刈=粤返；

绳翦断后，A做简谐运动，在平衡位置时，弹簧的拉力与重力平衡，

此时弹簧伸长的长度为X2号；

k

所以A振动的振幅为A=xi-X2芈运-詈坐■.故A错误，B正确；

kkk

C、绳剪的瞬间，弹簧的拉力不变，A受到重力和拉力，由牛顿第二

定律得：a=F「"名尸詈.故C错误，D错误.

I1

故选：B

【点评】该题结合牛顿第二定律可知简谐振动的振幅，正确理解振幅

的含义，运用平衡条件和胡克定律求解是解答本题的关键.

4.如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹

簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T,振动过程

中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k、物块和木板之

间滑动摩擦因数为山（)

,I911

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^^777777777777777777

A.若t时刻和（t+^t）时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反,

则at一定等于寺的整数倍

B.若△t=£，则在t时刻和（t+ZSt）时刻弹簧的长度一定相同

C.研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力

D,当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间摩擦力的大小

等于/kx

【考点】简谐运动的回复力和能量；牛顿第二定律.

【分析】在最大位移处，加速度最大，静摩擦力最大，只要不超过最

大静摩擦力即可.

【解答】解：设位移为X,对整体受力分析，受重力、支持力和弹簧

的弹力，根据牛顿第二定律，有：

kx=（m+M）a①

对m物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供回

复力，根据牛顿第二定律，有：

f=ma②

A、若t时刻和时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反,

则两个时刻物块的位移大小相等，方向相反，位于相对平衡位置对称

的位置上，但at不一定等于■的整数倍.故A错误；

B、若△t=],则在t时刻和(t+^t)时刻物块的位移大小相等，方

向相反，位于相对平衡位置对称的位置上，弹簧的长度不一定相同.故

B错误；

C、由开始时的分析可知，研究木板的运动，弹簧弹力与m对木板的

摩擦力的合力提供回复力.故C错误.

D、由③可知，当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间摩

擦力的大小等于/kx.故D正确.

故选：D

【点评】本题关键明确当位移x变大时，静摩擦力变大，然后根据牛

顿第二定律并结合整体法和隔离法列式求解.

5.在波的传播方向上有A、B两质点，当波传刚到B质点时开始计

时，质点A、B的振动图象如图所示，两质点的平衡位置沿波的传播

方向上的距离△x=0.15m,则以下说法正确的是()

B.这列波的传播速度大小一定是0.5m/s

C.这列波的波长可能是0.04m

D.这列波的频率f=25Hz

【考点】横波的图象；横波和纵波.

【分析】根据两点振动的先后顺序可明确波的传播方向，再根据速度

公式可求得波的速度，根据波长、波速以及周期的关系可求得波长，

根据周期和频率关系可求得频率.

【解答】解：A、由图可知，B振动较早，说明波是由B传到A的，

故A错误；

B、波传到A用时0.3s,则波速v=,=^=0.5m/s,故B正确；

C、由图可知，波的周期为0.4s,则波长7i=vT=0.5X0.4=0.2m,故C

错误；

D、频率f=/=4=2.5Hz,故D错误.

T0.4r

故选：B.

【点评】本题考查对波动图象的认识，要注意明确由x-t图象可以

直接确定振幅和周期，但要结合速度、波长与周期的关系确定波长.

6.在水（假设水为透明均匀介质）下某深处，放一点光源，在水面

上可见到一个圆形透光圆面.若发现透光圆面的半径匀速减小，则点

光源正在（）

A.加速上升B.加速下沉C.匀速上升D.匀速下沉

【考点】全反射；光的折射定律.

【分析】光由水中传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全反射,

入射角等于临界角.当透光圆面的半径匀速减小时，根据几何知识分

析光源的运动情况.

【解答】解：光由水中传播到水面时，透光面边缘的光刚好发生了全

反射，入射角等于临界角C,当透光圆面的半径匀速增大时，发生全

反射时入射角仍等于临界角C,大小不变，故对应的入射光线的方向

与原来的入射光线平行，如图，根据相似三角形知光源s到水面的距

离减小.

设临界角为C,设透光圆面的半径匀速速度大小为V1,光源上升的速

度为V2.

根据数学知识知：vit=v2t*tanC,得vi=V2tanC

vi不变，则知V2也不变，所以光源将匀速上升.故ABD错误，C正确.

故选：C.

【点评】本题的关键要掌握全反射的条件和临界角公式，可运用作图

法分析光源的运动情况.

7.平行玻璃砖横截面如图，一束复色光斜射到玻璃砖的上表面，从

下表面射出时分为a、b两束单色光，则下列说法正确的是（）

A.b光的频率较小

B.在玻璃中传播时，a光的传播速度较小

C.在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较大

D.增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先发生全反射

【考点】光的折射定律.

【分析】复色光从空气斜射到厚平板玻璃的上表面，穿过玻璃后从下

表面射出，变为a、b两束平行单色光，根据侧移大小，可确定折射

率大小.频率与折射率成正比，进而可确定传播速度及双缝干涉条纹

间距大小.根据光路可逆性原理分析能否发生全反射.

【解答】解：A、光从空气斜射到玻璃，在玻璃上表面发生折射时，b

光偏折角大，所以b光的折射率，频率较大，故A错误.

B、由v=£知，a光的折射率小，则在玻璃中传播时，a光的传播速度

n

较大.故B错误.

C、a光的折射率较小，频率较低，波长较长，根据双缝干涉条纹间

距公式Ax=生入知，a光的相邻亮条纹间距较大，故C正确.

D、由于光射到玻璃砖下表面时的入射角等于上表面的折射角，由光

路可逆性原理可知，光一定能从下表面射出，不会发生反射，故D

错误.

故选：C

【点评】此题关键要理解玻璃砖的光学特性，知道光线通过平板玻璃

后，出射光线与入射光线平行，不会发生全反射.根据公式双缝干涉

条纹间距公式△*=今人比较干涉条纹的间距大小.

d

8.有关电磁场理论说法正确的是（）

A.法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上

的统一性

B.变化的磁场一定产生变化的电场

C.均匀变化的电场产生均匀变化的磁

D.赫兹通过一系列实脸，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论

【考点】电磁波的产生；电磁场.

【分析】明确电磁波的发现历程以及相关内容，知道只有交变的电

（磁）场才能产生交变的磁（电）场，同时明确麦克斯韦与赫兹的贡

献.

【解答】解：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、

光现象在本质上的统一性；故A错误；

B、变化的磁场一定产生电场，但如果是均匀变化的电场，只能产生

恒定不变的磁场，故BC错误；

D、赫兹通过一系列实狼，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论；故D

正确.

故选：D.

【点评】本题考查电磁波的发现历程，要明确麦克斯韦预言了电磁波

的存在，但赫兹通过实验证实了电磁波的存在.

9.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环

与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于

原长状态.现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L,圆环下滑

到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下

滑到最大距离的过程中（）

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了后gL

C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

D,圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

【考点】功能关系；机械能守恒定律.

【分析】分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，由于弹簧的拉

力对圆环做功，所以圆环机械能不守恒，系统的机械能守恒；根据系

统的机械能守恒进行分析.

【解答】解：A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆

环的机械能不守恒，故A错误，

B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧

的长度变为2L,可得物体下降的高度为h=«L,根据系统的机械能守

恒得

弹簧的弹性势能增大量为△Ep=mgh=/ngL,故B正确.

C、圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧

的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C错误.

D、根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后

减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D错误.

故选：B.

【点评】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本

方法.要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才

守恒.

10.在均匀介质中坐标原点0处有一波源做简谐运动，其表达式为

y=5sin（2/），它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时

刻波刚好传播到x=12m处，波形图象如图所示，则（）

A.此后再经6s该波传播到x=18m处

B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向

C.波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向

D.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s

【考点】波长、频率和波速的关系.

【分析】根据质点做简谐运动的表达式，从而求得周期，再由v=^,

确定波速，进而可求得某段时间内波传播的距离；根据M点振动的

时间，结合周期，从而判定M点的振动方向；简谐波传播过程中，

质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最

前端质点的振动方向相同；根据此时M点的振动方向，再结合末位

置，从而确定运动的时间.

【解答】解：A、由y=5sin(-^-)m知，u)=^-rad/s,则波的周期为

2兀x

=兀=4s,波长入=8m,所以波速为v=—=2m/s.则再经过6s,波传

T丁

播的距离为x=vt=12m,故该波传到x=24m处，故A错误；

B、M点在此时振动方向向下，则第3s末，即经过了0.75T,该点的

振动方向沿y轴正向，故B正确；

C、因波传到x=12m处时，质点向y轴正向振动，故波源开始振动时

的运动方向沿y轴正方向，故C正确；

D、M点第一次到达y=-3cm位置时，振动的时间tV；=2s,故D错

误；

故选：BC

【点评】此题要由振动方程来确定角速度，并掌握波长、波速、周期

的关系，并能灵活运用，同时并判定某质点经过一段时间时，所处的

振动方向，或由所处的位置，来判定所经历的时间.

11.下列关于光的现象，说法正确的有()

A.通过游标卡尺测量爪的狭缝观察日光灯周围有彩纹，是由于光的

折射

B.雨后彩虹是阳光通过水雾形成的衍射现象

C.激光全息照相利用了激光相干性好的特点

D.拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃

表面反射光的影响

【考点】光的偏振；光的折射定律.

【分析】狭缝观察日光灯周围有彩纹，是由于光的衍射；雨后彩虹是

光的折射；激光全息照相利用了激光相干性好的特点；在镜头前装偏

振滤光片可以减弱玻璃表面反射光的影响，从而即可求解.

【解答】解：A、通过一个细长的狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，

这是由光通过狭缝时发生明显的衍射造成的，属于衍射现象，故A

错误；

B、雨后彩虹是阳光通过水雾形成的折射现象，故B错误；

C、全息照相利用了激光的频率单一，具有相干性好的特点，故C正

确；

D、反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时.，或拍摄水面上的物

品时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机镜

头，故D正确；

故选：CD.

【点评】该题考查到光的衍射、折射、干涉、偏振现象及原理，并对

光的本性的考查比较全面.都是基础知识.属于基础题目.

12.波长大于1mm的电磁波是无线电波，无线电波被用于通信、广

播和其他信号传输，要有效地发射电磁波，振荡电路首先要有足够高

的振荡频率，以下说法正确的是（）

A.在LC振荡电路中，若要提高振荡频率，可以增大自感线圈的自感

系数

B.在LC振荡电路中，若要提高振落频率，可以较小电容器的电容

C.蝙蝠飞行中不断发出无线电波，依靠昆虫身体的反射来发现食物

D.无线电波比红外线更容易发生衍射现象

【考点】电磁波的产生.

【分析】LC振荡电路的周期公式为T=2n/；根据振荡电路的特点：

足够高的频率与开放电路；蝙蝠飞行中不断发出超声波；波长越长的

越容易发生衍射，从而即可求解.

【解答】解：AB、振荡电路发射电磁波的条件是：有足够高的振荡频

率与开放电路，而为了把无线电波发射出去，就要改造LC振荡电

路.增大电容器极板间的距离，减小极板的面积，同时减小自感线圈

的匝数，以便减小L、C的值，增大振荡频率，同时使电场和磁场扩

展到外部空间.这样的振荡电路叫做开放电路，故A错误，B正确；

C、蝙蝠飞行中不断发出超声波，不是无线电波，故C错误；

D、电磁波是横波，在自由空间传播过程中，变化的电场E和变化磁

场B的方向与传播方向垂直，故D正确；

故选：BD.

【点评】考查超声波与无线电波的区别，理解明显衍射的条件，注意

有效发射电磁波的条件，同时知道蝙蝠飞行中不断发出超声波的.

二、填空题

13.一质点在平衡位置0点附近做简谐运动，它离开0点向着M点

运动，0.3s末第一次到达M点，又经过0.2s第二次到达M点，再经

过1.4s质点将第三次到达M点.若该质点由O出发在4s内通过

的路程为20cm,该质点的振幅为2cm.

【考点】简谐运动的回复力和能量.

【分析】根据质点开始运动的方向，画出质点的运动过程示意图，确

定振动周期，再求出质点第三次到达M点还需要经过的时间.振幅

等于振子离开平衡位置的最大距离.由振子的运动过程确定振幅.

【解答】解：据题质点离开0向M点运动，画出它完成一次全振动

的过程示意图如图，则质点振动的周期为T=4义(O.3+|X2)s=1.6s,

振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T-0.2s=1.4s.

该质点由0出发在4s=2.5T内走过20cm的路程等于10个振幅，即有

10A=20cm,则A=2cm.

故答案为：1.4,2

W0Mb

【点评】本题考查分析振动过程的能力，能画出质点的振动过程，分

析其周期，确定出振幅.

14.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播.已知在t=0时波形如图所

示，此时x轴上的质点B正通过平衡位置向下振动，在它左边的质点

A位于负最大位移处；在t=0.5s时-，质点A第三次出现在正的最大位

移处，这列简谐波沿着x轴负(填"正"或"负)方向传播，波速

是；时，质点的振动位移大小为

10m/st=0.5sC(xc=3m)0

cm.

【考点】横波的图象.

【分析】依据在t=0时-x轴上的质点B正通过平衡位置向下振动，结

合平移法，即可判定波的传播方向；

质点A位于负最大位移处；在t=0.5s时，质点A第三次出现在正的最

大位移处，即可求出周期.

再依据读出波长，由波速公式v=专求出波速；

在t=0时波形图示，质点C的位置，经过t=0.5s时-，根据时间与周期

的倍数关系，从而求解C点的位移大小.

【解答】解：在t=0时波形如图所示，此时x轴上的质点B正通过平

衡位置向下振动，根据波的平移法，则这列简谐波沿着x轴负方向传

播；

由题，质点A位于负最大位移处；在t=0.5s时，质点A第三次出现在

正的最大位移处，则有2枭=3得到周期为：T=1t=0.2s,

由图读出波长为：入=2m,

则波速为为：v="^=*=10m/s.

时，即质点处于平衡位置，则其振动

t=0.5st=2T+*1T.C(xc=3m)

位移大小为0；

故答案为：负，10,0.

【点评】本题从时间的角度研究周期，从空间的角度研究波长.两点

平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系.

15.人眼对绿光比较敏感，在照相机镜头前镀一层氟化镁薄膜可以增

透绿光从而提高拍摄清晰度，这是利用了光的干涉现象.已知真

空中光速为c,某绿光频率为f,氟化镁薄膜对该绿光的折射率为n,

若增透该绿光，薄膜的厚度至少为热.

【考点】光的干涉.

【分析】当光照射时在膜的两全表面产生两列频率相同的反射光，当

反射出现抵消时，增加光的透射，从而减少了反射，这就是增透膜的

原理.它利用了光的干涉现象.薄膜的厚度至少等于光的薄膜中波长

畤

【解答】解：在照相机镜头前镀一层氟化镁薄膜可以增透绿光从而提

高拍摄清晰度，这是利用了光的干涉现象.

设绿光在膜中的波长为入，薄膜能使绿光在垂直入射时反射光完全抵

消，则须有：d=4

0

设绿光在真空中的波长为Ao.则由「丘得:

v-：Af/］：入。

入3

n

又c=Xof.则解得：

故选：干涉，冷

4nf

【点评】本题的关键要理解增透膜的原理，知道光的透射能力是由薄

膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出

现振动减弱的现象.此时光的透射性最强.

三、实验探究题

16.某同学在做"利用单摆测重力加速度”的实验中，测得的g值偏大,

可能的原因是（）

A.摆球的质量较大

B.测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次

C.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加

了

D.测摆长时，测量摆线长度并加入小球直径

【考点】用单摆测定重力加速度.

【分析】根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式

产

再分析g值偏大可能的原因.

【解答】解：根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式

A、从上面的表达式可得，重力加速度与小球的质量、摆的振幅都无

关，故A错误；

B、摆振动n次的时间t,单摆的周期T=工，若误记做n+l次，则：T

n

测=击，即周期的测量值小于真实值，所以重力加速度的测量值偏

DT1

大.故B正确.

C、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加

了，但在数据处理中使用了测量出的摆长，故测量值小于真实值，故

C错误；

D、以摆线长加上小球直径作摆长，使L变大，代入公式使g值偏大，

故D正确.

故选：BD

【点评】明确根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式是解题

的关键，要注意明确产生误差的因素，将准确值和测量值进行对比即

可明确误差结果.

17.某同学在用单摆测定重力加速度时，由于摆球质量分布不均匀，

无法确定其重心位置.他第一次测得单摆振动周期为Ti,然后将摆长

缩短了L,第二次测得振动周期为T2,（两次实验操作规范），由此

4TV2L

可计算出重力加速度g=A-Z7.

—Tj-4一

【考点】用单摆测定重力加速度.

【分析】设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公

式T=27i\§分别列出方程，即可求解重力加速度.

【解答】解：设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期

的公式T=2T=2n、口得:

心=2冗卢三…①

丁2=2冗栏L.②

4TT2L

联立两式解得：g=^~h-；

T；-T：

4TT2T

故答案为：h

【点评】本题运用单摆周期公式分析处理实际问题，注意单摆的摆长

等于摆球的重心到悬点的距离，不是摆线的长度.同时能列出方程式

联立求解.

18.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学拿玻璃砖当尺

子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃石专的两边界aa，和bb\造成两边

界间距离比玻璃放宽度大了少许，如图所示，由此测得的折射率将

偏小.（填"偏大""偏小"或"准确"）.

a•••••••••••••••••••••（I

%

✓

b....................b'

【考点】测定玻璃的折射率.

【分析】用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律2湃,

sinr

作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差,

来确定折射率的误差.

【解答】解：作出实际的光路图如图实线所示，作出作图时的光路图,

如图虚线所示，

可知，折射角的测量值将偏大，入射角没有误差，

所以根据折射定律n=4^,可知测得的折射率将偏小.

sinr

故答案为：偏小.

【点评】本题考查测量折射率实验的误差分析情况，对于实验误差，

要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分

析折射率的误差.

19.某同学用双缝干涉装置测量某单色光的波长，实验装置如图（甲）

所示.已知单缝与双缝间的距离Li=80mm,双缝与屏的距离

双缝间距用测量头来测量亮纹中心的距离.测

L2=720mm,d=0.36mm.

量头由分划板、目镜、游标尺等构成，移动游标尺，使分划板随之左

右移动，让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心如图（乙）所示,

记下此时游标尺的读数，移动游标尺一段距离△X,使分划板的中心

刻线对准第n条亮纹的中心.

（1）写出单色光的波长人的表达式上—（用字母表示）；

（2）若分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时，游标尺上的读

数为Xi=1.00cm；对准第10条亮纹的中心、时・，游标尺上的读数如图

（丙）所示，则此时读数X2=2.26cm,计算波长入=700nm（结

果保留三位有效数字）

【考点】用双缝干涉测光的波长.

【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式求出波长的表达式，从而得出

波长的大小.

游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，从而根据

即可求解；

n-1

根据双缝干涉条纹的间距公式△*=与入推导出波长的表达式，并求出

波长的大小.

【解答】解:（1）根据△x=f知,

移动游标尺一段距离△*,使分划板的中心刻线对准第n条亮纹的中

心，波长的表达式入=谈令彳，

(2)图丙中，对准第10条亮纹时，10等分游标尺的精确到为0.1mm,

游标卡尺的主尺读数为2.2cm,

游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为6X

0.1mm=0.6mm,所以最终读数为：2.2cm+0.6mm=2.26cm.

再根据△xdA，

10•1

々不汨2.26-L00八一

解得：AAx=~—cm=0.14cm；

10-1

根据双缝干涉条纹的间距公式入得：

d

A^23*7m=700nm.

A==0,1.4X10-xp.136X10-=700w

2720X10J

故答案为：(1)入(2)2.26,700.

【点评】考查螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读

数，不需估读；同时关键掌握双缝干涉条纹的间距公式入，以及

知道为了减小实验的测量误差，量出n个条纹间的距离去求相邻条纹

的间距.

四、计算题

20.某台交流发电机的结构可以简化为，多匝线框在匀强磁场中旋转

产生正弦式交流电.当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达式e=10近

sin50nt(V).其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2倍，发

电机输出端接入如图所示电路.已知发电机内阻r=lQ,Ri=4Q,

R2=R3=10Q,求：

(1)理想交流电压表的示数；

(2)通过电阻Ri的电流的最大值；

(3)电阻R2在1分钟内产生的焦耳热.

【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系.

【分析】由表达式得出原来交流电动势的最大值和频率.原来根据感

应电动势最大值的表达式Em=NBSu)分析感应电动势最大值的变化，

根据闭合电路的欧姆定律即可求得

【解答】解：(1)Em=NBSu),转速增加一倍，则最大值变为原来的

两倍，根据e=10V2sin50nt(V)可知，原来电动势Em=10V2V,转速

E'

z

增加一倍后Em=20&V,有效值为后=20V，路段电阻

R=R1+/缪=油，电压表的示数U=/R=券X9V=18V;

1K2+K3R+r9+1

(2)通过电阻R］的电流的最大值1/小=第A=2&A

(3)流过Ri的电流的有效值l=^=2A，根据并联电路的电流特点可

知，流过Rz的电流I'=y=lA,lmin内产生的热量

22

Q=I‘R2t=lX10X60J=600J

答：(1)理想交流电压表的示数为18V；

(2)通过电阻Ri的电流的最大值为2&A；

(3)电阻R2在1分钟内产生的焦耳热为600J.

【点评】本题是常规题，比较容易，考查交流电动势的最大值和频率

与转速的关系，明确电压表和产生的热量要用到有效值.

21.如图所示，实线表示简谐波在t=0时刻的波形图，虚线表示0.5s

后的波形图，若简谐波周期T大于0.3s,则这列波传播的速度可能是

多少？

【考点】波长、频率和波速的关系.

【分析】已知两个时刻的波形，波的传播方向可能沿向右，也可能向

左.当波向右传播时，传播的最短距离是卷波长，当波向左传播时，

传播的最短距离是等波长，根据时间与周期的关系，求出周期，再

求波速.

【解答】解：由图线可直接读出波长入=8m.

(1)若波需要传播，则传播的距离为：n入号入，所以：nT+1T=t,

t4t……

所以：丁=二1万方=弓等

n+7-4n+3

当n=0时，T=^-s;当n=l时，T=yg<0.3s,不符合题意.

JI

入8

则波速:v=TT=12m/s

3

(2)当波向左传播时，传播的距离为：n入+■入，所以：nT+~T=t

外后以“：T=,'14n+l=4X.0.5

n+Y4n+l

当n=0时,T=2；当n=l时,T=ys>0.3s；当n=l时,T]SV0.3S,不

符合题意.

g

所以：m/s；V2\T-"m/s

“5

答:这列波传播的速度可能是12m/s向右，或向左为4m/s或向左为

20m/s.

【点评】本题是利用波的时间周期性，求出周期，再求解波速的，也

可以根据空间的周期性，求出波传播距离的通项，再求解波速，注意

T<At<2T这个条件的应用.

22.半径为R的半圆柱