黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020学年高二物理下学期期中试题(1)

黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020学年高二物理下学期期中试题(1)

牡一中2020级高二学年下学期期中考试 ‎ 物 理 试 题 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的）‎ ‎1．关于机械振动与机械波的关系，下列说法正确的是（ ）‎ A．有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波 B．由某振源产生的波，波的频率与振源的频率相同 C．振源的振动速度与波速相等 D．当振源振动一个周期时，波上的每个质点前进一个波长的距离 ‎2．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流 （   ）‎ A．周期为0.125s B．电压的有效值为10 V C．电压的最大值为20 V D．电压瞬时值的表达式为u=20sin4πt（V）‎ ‎3．用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是 （ ）‎ A． B． C． D.‎ 4． 如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点。设两列波的振幅均为A，则（ ）‎ 4． A．图中位于Q处的质点正处于平衡位置 B．图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C．M点为振动的加强点，位移始终为‎2A D．从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 ‎5．有一大小和方向随时间变化的电流如图所示，周期为1s，当通过一阻值R=100Ω的电阻时，电阻两端电压的有效值为（  ）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．医生诊病时用一种俗称“B超”的仪器探测人体内脏的位置，发现可能的病变．这种仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波（频率很高，人耳听不到的声波）脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收．这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，医生分析这些影像，做出医学诊断．这样的仪器使用超声波而不用普通的声波的原因是（ ）‎ A．因为超声波波长更小，不容易发生衍射 B．因为超声波波长更小，更容易发生衍射 C．因为超声波波长更大，不容易发生衍射 D．因为超声波波长更大，更容易发生衍射 ‎7．如图所示理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=44Ω，电流表A1的示数为‎0.20A．下列判断中正确的是（ ）‎ A．原线圈和副线圈的匝数比为2：1‎ B．原线圈和副线圈的匝数比为5：1‎ C．电流表A2的示数为‎0.8A D．电流表A2的示数为‎0.4A ‎8．在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为‎5m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A．此时P、Q两质点运动方向相反 B．波的周期为0.4s C．波的频率与波源的振动频率无关 D．波速由波源和介质的性质共同决定 ‎9．如图所示，一细束光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光比较a、b、c三束光，可知（ ）（折射率大的单色光波长小）‎ A．C光的折射率最小 B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大 C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，c光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大 D．若它们都从玻璃射向空气，a光发生全反射的临界角最大 ‎10．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( )‎ A．不可能发生全反射 B．有可能发生全反射 C．只要入射角i足够大就能发生全反射 D．不知玻璃折射率，无法判断 二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分.每个小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目的要求，少选得2分，多选、错选、均不给分）‎ ‎11．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（ ）‎ A．改变机翼的固有频率 B．防止共振现象的产生 C．使机翼更加牢固 D．加大飞机的惯性 ‎12．关于全反射，下列说法中正确的是(　 　)‎ A．光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射 B．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射 C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射 D．光从折射率小的介质射向折射率大的介质时可能发生全反射 ‎13．一列沿x轴正向传播的机械波，在t=0时的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A．该波的波长为‎8m B．在t=0时，x=‎2m的质点速度为0‎ C．在t=0时，x=‎4m的质点向y轴负方向运动 D．在t=0时，x=‎6m的质点的加速度为0‎ ‎14．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则(　 )‎ A．此玻璃的折射率为 B．光在玻璃球体中的传播速率为c C．该玻璃球的临界角应小于45°‎ D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象 ‎15．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形，则该波的(　 　)‎ A．周期为Δt，波长为‎8L B．周期为Δt，波速为 C．周期为Δt，波速为 D．周期为Δt，波长为‎8L ‎16．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为t＝4s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图象，则（ ）‎ A、波的传播方向为沿x轴正方向 B、波的传播方向为沿x轴负方向 C、波速为‎2.5m/s D、质点Q平衡位置的坐标为m 三、计算题 ‎17（10分）．半径为R、折射率的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射。求：‎ ‎（1）玻璃砖发生全反射的临界角C；‎ ‎（2）光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离0B。‎ ‎18（12分）．如图，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．求：‎ ‎(1)该简谐波的周期 ‎(2)该简谐波的波速 ‎19（14分）．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面是边长为a的等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为，光在空气中传播的速度为c.求：‎ ‎（1）光束在桌面上形成的光斑半径R ‎（2）光束在玻璃中传播的时间t 高二物理答案 选择题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ B C A B B A B B ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ D A AB AC AB AC CD BCD 计算题 ‎17．①45︒②‎ ‎【解析】①a光线在O点恰好发生全反射，有 其中解得： ‎ ‎②由①中的结论和几何关系可知，b光线在玻璃砖顶的入射角，折射角为r，由折射定律有： 解得： ，根据几何关系有： 解得： ‎ ‎18、(1)该简谐波的周期或 (2)该简谐波的波速或 ‎(1)若波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图，该简谐波的周期大于0.5 s，则波传播的距离，，周期 若波沿x轴负方向传播，，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图，该简谐波的周期大于0.5 s，则波传播的距离，，周期 ‎(2)由波形图知，波的波长 若波沿x轴正方向传播，波速 若波沿x轴负方向传播，波速 ‎19．（1）R=2r（2）‎ ‎（1）设玻璃的临界角为C，根据①，得②；‎ 光线垂直圆锥底面BC射入玻璃时，直线传到AB面．由几何关系可知入射角 ，‎ 由于，所以光线会在AB面上发生全反射③，‎ 光路如图，由几何关系知，反射光线恰好垂直AC面射出④，‎ 由几何关系可知：AE=2r，在△AEG中，由于∠AEG=∠AGE=30°，则AG=AE=2r⑤，‎ 所以，由旋转对称性可知光束在桌面上形成的光斑半径R=2r⑥；‎ ‎（2）由于△AEH为等边三角形，所以EF=AN，‎ 故光线在玻璃中的传播距离始终为⑦，‎ 其余入射点的光线在玻璃中的传播距离类似证明均为L，光线在玻璃中的传播时间⑧，而⑨，‎ 联立解得⑩；‎ 另解：（2）如图，经过任意入射点P的光线在玻璃中的传播传播路径为PQS，由于△AQT为等边三角形，所以QS=AJ，‎ 故光线在玻璃中的传播距离始终为⑦‎ 光线在玻璃中的传播时间⑧，而⑨，‎ 联立解得⑩‎