【物理】江苏省南通中学2019-2020学年高二下学期线上测试试题（解析版）

【物理】江苏省南通中学2019-2020学年高二下学期线上测试试题（解析版）

江苏省南通中学2019-2020学年高二下学期线上测试 物理试题 一、单项选择题（本题共7小题）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ 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. 一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显 ‎【答案】B ‎【解析】A．物体做受迫振动时，当驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，系统达到共振，振幅最大，A错误；‎ B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，B正确；‎ C．振动加强区质点的位移可能为零，不一定大于振动减弱区的位移，C错误；‎ D．产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，而不是由频率决定，D错误。故选B。‎ ‎2.下列对光学现象的认识正确的是（ ）‎ A. 阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象 B. 雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C. 用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象 D. 某人潜入游泳池中，仰头看游泳馆天花板上的灯，他看到灯的位置比实际位置高 ‎【答案】D ‎【解析】阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，选项A错误；雨后天空中出现的彩虹是光的色散现象，选项B错误；用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，选项C错误；某人潜入游泳池中，仰头看游泳馆天花板上的灯，由于光的折射，他看到灯的位置比实际位置高，选项D正确；故选D.‎ ‎3. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的 A. 速度变慢，波长变短 B. 速度不变，波长变短 C. 频率增高，波长变长 D. 频率不变，波长变长 ‎【答案】A ‎【解析】单色光由空气射入玻璃时，根据v＝知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据知光从空气射入玻璃时，波长变短，A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎4.如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方O′点钉一个钉子，使OO′＝L/2，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°，则此摆的周期是(　 　) ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】原来单摆的摆线与竖直成5°角时无初速释放，右半边运动的时间为 由机械能守恒可知，小球单摆左侧和右侧的高度相同，而右侧的摆线长，故其摆角应小于左侧的摆角，即小于5°，竖直位置左侧的时间为 故小球的运动周期为：T=t1+t2= 故选D．‎ ‎5. 如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为 A. 1Hz B. 3Hz C. 4Hz D. 5Hz ‎【答案】A ‎【解析】‎ 振子做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，则把手的转动频率为1Hz，选项A正确．‎ ‎6.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成 a、b两束单色光，则（　　）‎ A. 玻璃砖对 a 光的折射率为1.5 B. 玻璃砖对 a 光的折射率为 C. b 光在玻璃中的传播速度比 a 光大 D. b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小 ‎【答案】D ‎【解析】AB．由折射定律可知，玻璃砖对光的折射率为 故AB错误；‎ C．由题图可知玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，根据 可知在玻璃中光的传播速度比光小，故C错误；‎ D．玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，根据 可知光在玻璃中发生全反射的临界角比光的小，故D正确。故选D。‎ ‎7.如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，M为介质中的一个质点，若该波以20m/s的速度沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 在t=0时刻，质点M向上振动 B. 经过0.25s，质点M通过的路程为10cm C. 在t=0.25s时，质点M的速度方向与加速度方向相同 D. 在t=0.25s时，质点M的加速度方向沿y轴正方向 ‎【答案】D ‎【解析】A．根据“上坡上，下坡下”可知，时刻，质点M向下振动，故A错误；‎ B．根据题图可知，波长为，故周期 经过一个周期质点M通过的路程为，又因为质点向平衡位置运动时速度越来越大，故自题图所示时刻在（即）时间内通过的路程大于振幅，故经过，质点通过的路程大于，B错误；‎ CD．在t=0.25s时质点M到达平衡位置下方，此时正在向下振动，而加速度的方向指向平衡位置，即沿y轴正方向，故C错误，D正确。故选D。‎ 二、多项选择题（本题共5小题）‎ ‎8.如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是（　　）‎ A. 女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B 女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 C. 女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变 D. 女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低 ‎【答案】AD ‎【解析】根据多普勒效应，当接收者靠近声源，则接收到的频率变高，远离声源，则接收到的频率降低，A正确、B错误；在C点向右运动时，靠近声源，感觉哨声音调变高，C错误；在C点向左运动时，远离声源，则感觉哨声音调变低，D正确．‎ ‎9.如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为．下列说法正确的是（ ）‎ A. MN间距离为5cm B. 振子的运动周期是0.2s C. 时，振子位于N点 D. 时，振子具有最大加速度 ‎【答案】BC ‎【解析】A．MN间距离为2A=10cm，选项A错误； ‎ B．因可知振子的运动周期是 选项B正确；‎ C．由可知t=0时，x=5cm，即振子位于N点，选项C正确； ‎ D．由可知时x=0，此时振子在O点，振子加速度为零，选项D错误．‎ ‎10.如图所示的LC振荡回路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷量为零 B. 振荡电流达到最大值时，磁场能最大 C. 振荡电流为零时，电场能为零 D. 振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半 ‎【答案】ABD ‎【解析】AB．当电流达最大时，此时磁场能是大，电场能最小，电容器上的带电量为零；故AB正确；‎ C．当电流为零时，充电完成，此时磁场能为零；电场能最大；故C错误；‎ D．由振荡电路的周期性可知，振荡电流相邻两次为零时间间隔等于振荡周期的一半；故D正确；故选ABD．‎ ‎11.如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃(上、下表面平行)的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为、两束平行单色光。关于这两束单色光，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 此玻璃对光的折射率小于对光的折射率 B. 在此玻璃中光的全反射临界角小于光的全反射临界角 C. 在此玻璃中光的传播速度大于光的传播速度 D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到光的干涉条纹间距比光的窄 ‎【答案】BD ‎【解析】A．光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行．由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率．故A错误；‎ B．光从空气斜射到玻璃，由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率．因为，所以在此玻璃中光的全反射临界角小于光的全反射临界角，故B正确；‎ C．光从空气斜射到玻璃，由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率．则a光的传播速度小于对b光，故C错误； ‎ D．光从空气斜射到玻璃，由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光折射率大于对b光的折射率．则a光的传播速度小于对b光，从而得出a光的波长小于b光，用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的小。故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同，虚线波的频率为2Hz，沿x轴负方向传播；实线波沿x轴正方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，以下判断正确的是（ ）‎ A. 实线波与虚线波的周期之比为1：2‎ B. 两列波在相遇区域会发生干涉现象 C. 平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零 D. 平衡位置为x=4.5m处的质点此刻位移y>20cm ‎【答案】AD ‎【解析】A．从图中可知虚线波的波长为m，实线波的的波长为m，由于两者的速度相同，所以根据公式 可得，A正确；‎ B．由于周期不同，所以频率也不同，故两者不会发生稳定干涉现象，B错误；‎ C．虚线波在x=6m处的质点通过平衡位置向下振动，实线波在x=6m处的质点通过平衡位置向下振动，所以速度不为零，C错误；‎ D．在x=4.5m处，实线波在波峰，虚线波在0与20cm之间，所以矢量和大于20cm，D正确。故选AD。‎ 三、填空题（本题共2小题）‎ ‎13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，‎ ‎（1）为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是______。‎ A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆 B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆 C．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 D．选择最大位移处作为计时起点 ‎（2）一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其他操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度，则计算结果比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎（3）为了进一步提高实验精确度，可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系，得到如图所示的图线，并求得该图线的斜率为k，则重力加速度g=____。‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 偏大 (3). ‎ ‎【解析】（1）[1]A．为保证摆长不变，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故A正确；‎ B．为减小空气阻力对实验的影响，组装单摆须选用密度较大而体积较小的摆球，故B错误；‎ C．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动（小于5°），单摆才近似做简谐运动，故C正确；‎ D．测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为在最低位置摆球速度大，运动相同的距离所用时间短，则周期测量比较准确，故D错误。故选AC。‎ ‎（2）[2]由单摆的周期 得 由 可知，将49次全振动计为50次，使周期测量值偏小，则测得的偏大。‎ ‎（3）[3]由单摆的周期得,则有,得重力加速度 ‎14.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：‎ ‎（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；‎ ‎（2）该单色光的波长λ=_______m；‎ ‎（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。‎ ‎【答案】 (1). 11.1 15.6 0.75 (2). (3). 变小 变小 ‎【解析】（1）[1]A位置读数为 ‎[2]B位置读数为 ‎[3]相邻两条纹间距为。‎ ‎（2）[4]由 得 ‎（3）[5]由 可知，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小 ‎[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。‎ 四、计算题（本题共4小题）‎ ‎15.一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2=0.7s末时，质点P刚好出现第二次波峰，试求：‎ ‎(1)波速v；‎ ‎(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=？‎ ‎【答案】(1)υ=5（m/s）；(2)t3=0.8（s）‎ ‎【解析】(1)波沿x轴正方向传播，在t2=0.7s末时，质点P刚好出现第二次波峰，有：‎ 解得T=0.4s 波长为2m，则波速 ‎(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻 ‎16.如图所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖ABC，∠B=30°，若CA的延长线上S点有一点光源发出的一条光线由D点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束从S传播到D的时间与在玻璃砖内的传播时间相等，已知光在真空中的传播速度为c，‎ BD=d，∠ASD=15°。求：‎ ‎①玻璃砖的折射率；‎ ‎②SD两点间的距离。‎ ‎【答案】①；②d ‎【解析】①由几何关系可知入射角i=45°,折射角r=30∘，则玻璃砖的折射率为：‎ ‎②在玻璃砖中光速为 光束经过SD和玻璃砖内传播时间相等有： 得SD=d ‎17.如图甲、乙分别是波传播路径上M、N两点的振动图象，已知MN=1m．‎ ‎①若此波从M向N方向传播，则波传播的最大速度为多少？‎ ‎②若波传播的速度为1000m/s，则此波的波长为多少？波沿什么方向传播？‎ ‎【答案】①m/s．② 4m，波从N向M方向传播 ‎【解析】①由图可知，该波的周期为 T=4×10﹣3s 当简谐波从M向N方向传播时，M、N两点间的距离 s=（n+）λ 则得 λ== ‎ ‎，（n=0，1，2，3，…） 波速 v=m/s，（n=0，1，2，3，…） 当n=0时，波速最大，即最大速度为m/s． ②若波传播的速度为1000m/s，则此波的波长为 λ=vT=4m； 则MN=λ，根据波形的平移法可知，波从N向M方向传播．‎ ‎18.如图所示，在一个足够宽的槽中盛有折射率为的液体，中部扣着一个圆锥形透明罩(罩壁极薄)ADB，罩顶角∠ADB=30º，高DC=0.2m，罩内为空气，整个罩子没在液体中．槽底AB的中点C处有一点光源，点光源发出的光经折射进入液体后，再从液体上表面射出．不考虑光线在透明罩内部的反射.‎ 求液体表面有光射出的面积(结果保留三位有效数字)．‎ ‎【答案】S=9.42×10-2m²‎ ‎【解析】如图所示，有一条光线从C点射向DB，在E点折射后进入液体中，射向空气时在F点发生全反射，GH和MN分别为两处的法线GH交CD于G点，∠EFM为临界角C，‎ 则：，解得：∠C=45º ‎ ‎ 由几何关系得：，，‎ 由折射定律可得： ‎ 解得：‎ 由几何关系得：；‎ 在ΔCDE中应用正弦定理：，‎ 在ADEF中应用正弦定理：，‎ 解得，‎ 液体表面有光射出的面积为：，‎ 解得：‎