2021-2022学年福建省福州八中高二（下）期中物理试题（解析版）

福州八中2021-2022学年第二学期期中考试高二物理选考考试时间：75分钟试卷满分：100分命题：刘芳审核：戴颖校对：张金满一、单选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.如图所示为路面共振破碎机，用于旧水泥路面破碎。破碎机工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断以下说法正确的是（）A.水泥路面的固有频率随着锤头振动频率的变化而变化B.锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小C.锤头振动频率越高，水泥路面的振动幅度越大，效果越好D.调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面的振动幅度最大，效果最好【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．水泥路面的固有频率是取决于自身材料结构等特点，与锤头振动频率无关，故A错误；B．锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的振幅减小，但频率不变，故B错误；CD．当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振动幅度达到最大，效果最好，而锤头振动频率越高越好，故C错误，D正确。故选D。2.小球（半径很小可忽略）在光滑的圆槽内作简谐振动，为了使振动周期变为原来的2倍，可采取的方法是（）

A.将小球质量减为原来的一半 B.将其振幅变为原来的2倍C.将圆槽半径变为原来的2倍 D.将圆槽半径变为原来的4倍【2题答案】【答案】D【解析】【详解】小球受重力和支持力，支持力的切向分量提供向心力，是类似单摆模型，根据单摆的周期公式周期与振幅、摆球的重力均无关，要使振动周期变为原来的2倍，可以将圆槽半径变为原来的4倍，ABC错误，D正确；故选D。3.下列说法正确的是（）A.图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理B.图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样C.图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大D.图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A．利用了薄膜干涉的原理，同一明条纹处空气膜的厚度相同，由弯曲的条纹可知，P处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处被检查平面右边的空气膜厚度与其左边的空气膜厚度相同，知Q处凸起，A错误；B．图为光线照射不透明小圆板得到的衍射图样，泊松亮斑，B错误；C．沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大，从远处物体射向地面的光先折射后发生全反射形成沙漠蜃景，故C正确；D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象照相机镜头表面加上增透膜是利用薄膜干涉，它们的原理相同，D错误。故选C。4.如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.t＝0.4s时，振子的速度方向向右B.t＝0.8s时，振子在O点和A点之间C.t＝0.6s和t＝1.2s时刻，振子的速度完全相同D.t＝1.5s到t＝1.8s的时间内，振子的加速度逐渐增加【4题答案】【答案】B【解析】【详解】A．t=0.4s时，振子在O点和B点之间，位移正在减小，振子由B向O运动，振子的速度向左，故A错误；B．t=0.8s时，振子由O向A运动，振子在OA之间，故B正确；C．t=0.6s和t=1.2s时刻振子的速度方向相反，故C错误；D．t=1.5s到t=1.8s时间内振子从B运动到O，位移逐渐减小，回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，故D错误。故选B。二、多选题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。）5.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）。的振幅，的振幅为，下列说法正确的是（）

A.质点D是振动减弱点 B.质点A、D在该时刻的高度差为10cmC.质点C的振幅为5cm D.质点C此刻以后将向下运动【5题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．D点是波谷与波谷相叠加，为振动加强点，故A错误；B．A点是两波峰相叠加，此时位移为3cm+2cm=5cm，D点是两波谷相叠加，此刻位移为－3cm－2cm=－5cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为10cm，故B正确；C．C点是振动减弱点，因此振幅为两振幅之差，为1cm，故C错误；D．C点是振动减弱点，此刻在上方位移最大处，因此质点C此刻以后将向下运动，故D正确。故选BD。6.如图所示，一细束阳光从墙壁上开的小孔射入房间，在室内放一满盆清水，然后将一块薄平面镜以适当倾斜角斜放在盆内，阳光经水面折射到平面镜上，反射后再经水面折射而投影到白色的墙壁上，就可以在墙壁上看到阳光色散后的完整彩色光带。则下列说法中正确的是（）A.彩色光带是不同色光之间相互干涉的结果B.彩色光带最上面是红色的，最下面是紫色的C.若平面镜绕着下端顺时针缓慢旋转，彩色光带将沿着墙壁逐渐向下移动直到完全消失，而光带中紫光将最先消失D.若平面镜的倾斜角改小一些，可能会出现阳光经水面折射后垂直射到平面镜上，反射光将沿入射光方向原路返回，最终折射出水面的光束将仍然是一束白光【6题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．本实验的原理是折射色散,即水对不同色光的折射率不同，故A错误；B．水对太阳光中的紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，故红光的折射光路弯折最小，紫光的折射光路弯折最大，即墙壁上的彩色光谱中最上端是红光，最下端是紫光，故B正确；C．当光从水中折射出水面时，入射角超过临界角，就会发生全反射而无法射出水面，太阳光中紫光的折射率最大，临界角最小，故紫光最先消失，故C正确；D．第一次折射后，由于折射色散，只可能是一种色光垂直射到平面镜上，因此不可能出现所有色光光路重合的情况，故D错误。故选BC。7.磁铁在弹簧的作用下置于粗糙的斜面上，极性如图所示，在磁铁的中垂线某一位置放置一根通电导线。电流方向垂直于纸面向外，目前弹簧处于压缩状态，磁铁保持静止，则下列说法正确的是（）

A.磁铁受到导线的力垂直于斜面向上B.若增大通电导线的电流，则磁铁与斜面的摩擦力就会增加C.若撤去通电导线磁铁会沿斜面向下运动D.若通电导线沿磁铁的中垂线远离磁铁，磁铁受到的摩擦力不变【7题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．依题意有，磁铁在导线处磁场方向如图所示，垂直于导线沿斜面向下，根据左手定则，导线所受安培力垂直于斜面向下，根据牛顿第三定律，则导线对磁铁的作用力应垂直于斜面向上，故A正确；

B．若增大通电导线的电流，可知导线所受垂直于斜面向下的安培力会增大，根据牛顿第三定律，导线对磁铁的作用力垂直于斜面向上会也增大，则磁铁与斜面间的正压力会减小，如果磁铁相对于斜面滑动了，则可知磁铁与斜面的摩擦力减小；如果磁铁仍静止，则磁铁与斜面间的摩擦力为静摩擦力，依题意大小仍等于重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力之和，故B错误；C．若撤去通电导线，根据前面的分析，磁铁不会受到导线垂直于斜面上的作用力，磁铁与斜面间的正压力会变大，则磁铁与斜面间的最大静摩擦力会增大，可知磁铁仍会静止于斜面上，故C错误；D．若通电导线沿磁铁的中垂线远离磁铁，导线受到的安培力会减小，根据牛顿第三定律，导线对磁铁垂直于斜面向上的作用力会也减小，则磁铁与斜面间的正压力会变大，磁铁与斜面间的最大静摩擦力会增大，可知磁铁仍会静止于斜面上，磁铁与斜面间的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力沿斜面的分力与弹簧弹力之和，保持不变，故D正确。故选AD。8.如图所示，质量相同的带电粒子M、N分别沿x轴和y轴正方向从坐标原点O飞入匀强磁场，两粒子恰好均能通过第一象限内的P点，已知M、N粒子的速度分别为、且，O、P两点连线与x轴正方向之间的夹角为，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.M粒子带负电、N粒子带正电B.M、N粒子运动的轨迹半径之比为C.M、N粒子所带电荷量大小之比为D.M、N粒子从O点运动到P点所用时间之比为【8题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．根据左手定则可知：M粒子带正电，N粒子带负电，故A错误；B．设OP之间的距离为L，画出粒子轨迹如图，由几何关系可得，解得故B正确；C．又解得故C正确；D．由几何关系可知：M、N粒子转过的圆心角分别为：和又由，解得故D错误。故选BC。三、填空题（本大题共2小题，每空2分，共8分。）9.如图所示是医用回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频交流电源相连，保持回旋加速器中所加磁场不变，分别加速氚核（H）和氦核（He），则加速氚核（H）和氦核（H）时所加高频电源的频率之比为________，氚核（H）和氦核（He）的最大速度之比为________。【9题答案】【答案】①②.【解析】【详解】[1]回旋加速器的高频电源的周期和粒子圆周运动的周期相同，带电粒子在磁场中运动得周期为因为两个粒子的周期之比则它们的频率之比[2]根据得氚核（H）和氦核（He）的最大速度之比10.某摄影设备的光学标准件是一半径为6mm的透明半球石英。如图所示，一束平行绿光垂直半球下表面射入石英，其中从E点射入的光线恰好不从球面射出。已知，光在真空中传播的速度为3108m/s，则该石英对绿光的折射率为___________，光线从E传到D的时间为___________s。

【10题答案】【答案】①.②.【解析】【详解】[1]由几何关系可知该石英对绿光的折射率为[2]绿光在石英中传播的速度为光线从E传到D的时间为s四、实验题（本大题共2小题，每空2分，共12分。）11.小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。（1）经过调试后，观察到清晰的又细又密的干涉条纹，为了增大条纹间距，下列操作可行的是_________。A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.左右拨动拨杆D.使用间距更小的双缝（2）转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，此读数为_______mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，读出此时手轮上的读数为。（3）已知双缝间距为d，测得双缝和光屏之间的距离是L，则所测单色光波长的计算式为_______（用题中所给的字母表示）。【11题答案】【答案】①D②.2.378##2.376##2.377##2.379③.【解析】【详解】（1）[1]条纹间距公式为A．将单缝向双缝靠近不影响条纹间距，A错误；B．将屏向靠近双缝的方向移动L减小，条纹间距将减小，B错误；C．左右拨动拨杆不影响条纹间距，C错误；D．使用间距更小的双缝，d减小，条纹间距增大，D正确；故选D；（2）[2]手轮上的示数为（3）[3]根据解得12.在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的边与边相互平行，边与边不平行，如图所示。（1）以入射点为圆心，以为半径画圆，与入射光线交于M点，与折射光线的延长线交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得，，则该玻璃砖的折射率_______；（2）下列操作可以减小实验误差的是_______。（填字母代号）A.适当增大大头针、的间距B.选择玻璃砖相互平行的两边来测量C.使的入射角接近90°（3）该同学突发其想用两块同样玻璃直角棱镜来做实验，两者的面是平行放置的，插针、的连线垂直于面，若操作无误，则在图中右边的插针应该是_______。A.B.C.D.【12题答案】【答案】①.1.5②.A③.C【解析】【详解】（1）[1]由图可知则折射率（2）[2]A．大头针的距离适当大一些，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，因此适当增大大头针、的间距可以减小实验误差，A正确；B．用插针法测定折射率时，玻璃砖是否平行对实验误差没有影响，B错误；C．为了减小测量误差，选择入射角尽量大一些，效果会更好，但不是接近90°，C错误；故选A；（3）光路图如图所示由光路图可知，经过、的光线经两块玻璃砖之间的缝隙后向下偏转，射入右侧玻璃砖后平行射出，故图中右边的插针应该是，C正确；故选C。五、计算题（本大题共3小题，共40分。）13.一列简谐横波在x轴上传播，在和时，其波形图分别如图中实线和虚线所示。求：（1）这列波的波长是多少；（2）这列波可能具有的波速；（3）当波速为26m/s时，波的传播方向如何（请写明具体判断过程）

【13题答案】【答案】（1）；（2）见解析；（3）波沿x轴正向传播，依据见解析【解析】【详解】（1）由图知这列波的波长（2）若波沿x轴正向传播，则（n=0，1，2，3……）又则波速（n=0，1，2，3……）若波沿x轴负向传播，则（n=0，1，2，3……）又则波速（n=0，1，2，3……）（3）当n=3时，有故当波速为26m/s时，波沿x轴正向传播。14.在竖直平面内固定两光滑平行导体圆环，两圆环正对放置，圆环半径均为，相距。圆环通过导线与电源相连，电源的电动势，内阻不计。在两圆环上水平放置一导体棒，导体棒质量为，接入电路的电阻，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上．开关闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为，取，，。求：（1）导体棒静止在某位置时所受安培力的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）断开开关后，导体棒下滑到轨道最低点时对单个圆环的压力。

【14题答案】【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下【解析】【详解】（1）导体棒受力分析如图所示

导体棒静