河南省南阳市第一中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

河南省南阳市第一中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

南阳市一中2020年春期高二年级第二次月考 ‎ 物理试题 一、选择题 ‎1.下面说法正确的是　　‎ A. 变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 B. 发射无线电广播信号须先进行调制 C. 用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D. 在LC振荡电路里，当电容器放电完毕时，线圈中电流为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场(磁场）一定产生磁场(电场）；但均匀变化的电场（磁场）只有产生恒定的磁场(电场），故A错误；‎ B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，因此发射无线电广播信号须先进行调制，故B正确；‎ C.用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故C错误；‎ D.在LC振荡电路里，当电容器放电完毕时，电量为零，电场能为零，磁场能最大，则线圈中电流最大，故D错误。‎ ‎2. 根据狭义相对论下列说法正确的是（ ）‎ A. 一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，竹竿的长度会缩短 B. 对于确定的物体，无论运动速度有多大，物体的质量都不会改变 C. 宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船上的时钟变慢了 D. 宇宙飞船高速经过地球附近时，飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据尺缩效应，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，尺子若沿垂直于尺子方向高速运动，尺子的长度不会变化．故A错误；根据狭义相对论的基本结论，速度越大，质量越大．故B错．‎ 根据钟慢效应，宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船是在做高速运动，所以飞船上的时钟变慢了．故C正确．根据钟慢效应，宇宙飞船高速经过地球附近时，飞船的人观察飞船是不运动的，所以飞船上的时钟没有变慢了，正常走时．故D错．故选C。‎ 考点：狭义相对论 ‎【名师点睛】解题时要记住狭义相对论的几个基本结论：①钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；②尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点．③质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大。‎ ‎3.均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝14m处，质点P位于x轴上xp＝4m处，t＝0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T＝0.1s，传播速度均为v＝40m／s，波源S1的振幅为A1＝2cm，波源S2的振幅为A2＝3cm，则从t＝0至t＝0.35s内质点P通过的路程为 A. 12cm B. 16cm C. 24cm D. 32cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ 分析：两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱．同一介质里，波速是相同，则波长与频率成反比．‎ 解答：解：由振动周期均为T=0.1s，传播速度均为v=40m/s，则波长λ=vT=40×0.1m=4m．‎ 而t=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，所以当波源S2传播到P时（用时2.5T），波源S1使得P点已振动1.5T，即通过的路程为12cm，‎ 当波源S1的波峰传播到质点P时，波源S2的波谷也传到P点，所以正好相互减弱．故在从t=0至t=0.35s内的最后0.1s内，质点P通过的路程为4cm，因此t=0至t=0.35s内质点P通过的路程为16cm．‎ 故选：B ‎4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知t=0时的波形如图所示，波上有P、Q两点，其纵坐标分别为yP=2 cm，yQ=-2 cm。下列说法中正确的是：（ ）‎ A. P点的振动形式传到Q点需要T/2；‎ B. P、Q在振动的过程中的任一时刻，位移都相同；‎ C. 在5T/4内，P点通过的路程为20cm；‎ D. 经过3T/8，Q点回到平衡位置。‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：因为PQ之间相差半个波长，故P点的振动形式传到Q点需要T/2，选项A正确；P、Q是振动的反相点，故在振动的过程中的任一时刻，两点的位移大小都相等，但方向相反，选项B错误；因为P点在t=0时刻不是在波峰或波谷，也不在平衡位置，所以在5T/4内，P点通过的路程不等于5A=20cm,选项C错误；质点Q在t=0时刻的振动方向向下，从yQ="-2" cm的位置振动到yQ="-4" cm的位置所用时间大于,故Q点回到平衡位置所需时间大于，选项D 错误。‎ 考点：质点的振动；机械波的传播。‎ ‎5.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到的M点时开始计时，已知该波的周期为，下面说法中正确的是　　)‎ A. 该波遇到宽约3m的障碍物不能发生明显的衍射现象 B. M点以后各质点开始振动时的方向都是向上的 C. 质点经过第一次到达波谷 D. 质点P在 s内沿波传播方向的移动了1 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图读出波的波长为，宽度约为的障碍物的尺寸比波长小，能够发生明显的衍射现象。故A错误。‎ B. 波沿x轴正方向传播，根据波的传播原理知，M点以后各质点开始振动时的方向都是向下的。故B错误。‎ C.波速为。图示时刻，离点最近的的波谷坐标为，则点第一次形成波谷的时间为。故C正确。‎ D.介质中的点只是在平衡位置附近振动，并不随波迁移。故D错误。‎ ‎6. 利用盛沙的漏斗演示简谐振动，如果考虑漏斗里砂子逐渐减少，则沙摆的频率将（ ）‎ A. 逐渐增大 B. 逐渐减少 C. 先增大后减少 D. 先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：砂子逐渐减小，砂子和漏斗的重心将逐渐降低，砂子漏完后重心又升高，所以摆长先边长后变短，根据单摆周期公式知周期先变大后变小，频率先减小后增大，故选D．‎ 考点：单摆 ‎【名师点睛】此题是对单摆振动周期公式的考查；解题时关键是判断出重心位置的变化后直接应用单摆周期公式进行判断，难度不大，属于基础题。‎ ‎7. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 A. 紫光、黄光、蓝光和红光 B. 紫光、蓝光、黄光和红光 C. 红光、蓝光、黄光和紫光 D. 红光、黄光、蓝光和紫光 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；‎ 考点：考查了光的折射 名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．‎ ‎8.如图所示，甲为一列简谐波在t=2.0s时刻波的图像，Q为x=4m的质点，乙为甲图中P质点的振动图像，下列说法错误的是( )‎ A. 此波沿x轴负方向传播 B. t=2.0s时，Q点位移为cm C. s时，Q点回到平衡位置且向y轴负方向运动 D. 质点P的振动方程为cm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图乙可知，质点P在时在平衡位置，且向上振动，故由图甲可知，此波沿轴负方向传播，故A说法正确。‎ B.图甲波形图的函数式为：，故点横坐标为可得：的位移为，故B说法错误。‎ C.根据波沿轴负方向传播可得，图甲中点向下振动，由B分析可知点经过，即时到达平衡位置且向轴负方向运动。故C说法正确。‎ D.由图乙可得：周期为，质点的振动方程为。故D说法正确。‎ ‎9. 一列横波沿x轴正方向传播，其中t="0" 和t=0．4s 两时刻在x 轴上-3m 至3m 的区间内的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 质点振动周期的最大值为0．4s B. 该波最大传播速度为10m/s C. 在t=0．5s时，x=-2m处的质点位移可能为零 D. 从t=0开始计时，x=-1．5m处的质点比x="2m" 处的质点先回到平衡位置 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：由题意可知，t=0时刻与t=0．4s时刻在x轴上-3m至-3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有 0．4s=NT（N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0．4s，根据，当N=1时，波速最小为l0m/s，故A正确，B错误；若T=0．4s，在时，x="-2" m处的质点位移为零，故C正确．‎ D、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=-1．5 m处的质点向上运动，x=2m处的质点直接向平衡位置，所以从t=0开始计时，x=-1．5 m处的质点比x=2m处的质点后回到平衡位置，故D错误．故选AC。‎ 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】此题考查机械波的传播问题；解题的关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向。‎ ‎10. 一列横波沿一直线在空间传播，在某一时刻直线上相距s 的A、B 两点均处于平衡位置，在A、B 间仅有一个波峰．若过时间t，B质点恰好第一次到达波峰位置，则该波的波速大小可能是（）‎ A. s/2t B. 3s/4t C. 2s/3t D. s/4t ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：若A、B间没有波谷，则波长λ=2s；B向上运动时，得到T=4t，波速；若B向下运动时，，得到．若A、B间有一个波谷，B向下运动时，则有λ=s，，得到；B向下运动时，则；若A、B间有两个波谷，B向上运动时，则有，，得到；故选ABD．‎ 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】此题是机械波传播问题的多解问题；解题时考虑问题要全面周到，要注意波的传播方向可能两种，B的速度方向有两种情况，A、B间可能有波谷，也可能没有波谷等，根据情况要一一讨论解答．‎ ‎11. 半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光 A. 在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大 B. 以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大 C. 若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 由图可知a光未发生全反射，b光已发生全反射，b光的临界角小，由sinC =，b光的折射率大，根据n =，可知在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大，A正确。由n =，可知以相同的入射角i从空气斜射入水中，b光的折射角小，B错误。b光的折射率n大，频率v高，a光照射某金属表面能发生光电效应，则b光也一定能，C正确。根据λ可知，a光的频率v低，波长λ长，亮条纹间距大，D正确。‎ ‎12.如图所示，LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是　‎ A. 电容器正在充电 B. 电感线圈中的磁场能正在增加 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图示时刻，电容器上极板带正电，通过图示电流反向，可知电容器在放电。故A错误。‎ B.电流在增大，电容器上的电荷量在减小，电场能转化为磁场能。故B正确。‎ C.电容器放电过程，电流逐渐增大，电容器上的电荷量减少。故C正确。‎ D.线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增大。故D正确。‎ 三、实验题 ‎13.下面为某同学用单摆测量当地的重力加速度实验部分操作.‎ ‎(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上.‎ A．长1m左右的细绳B.长30m左右的细绳C.直径2 cm的铅球D.直径2cm的木球 E.秒表F.时钟G.最小刻度是厘米的刻度尺H.最小刻度是毫米的刻度尺 所选择的器材是____________‎ ‎(2)测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，游标卡尺测得摆球直径为d ‎ .用上述测得的量写出测量重力加速度的一般表达式：g=___________‎ ‎(3)他测得的g值偏小，可能原因是（ ）‎ A．计算时将L当成摆长 B．测摆线长时摆线拉得过紧 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．实验中误将30次全振动计 为29次 ‎【答案】 (1). ACEH (2). (3). AD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）用单摆测重力加速度实验，为了减少实验误差，摆线应选长些的，所以摆线应选A长1m左右的细绳。实验时应使用质量大体积小，即密度大的摆球，故摆球应选C直径2 cm的铅球。实验需要测出周期，因此需要选择E秒表，测摆长时为减少实验误差，应选H最小刻度是毫米的刻度尺择。‎ ‎（2）根据可得： ‎ ‎（3）A.计算是将当摆长，所测摆长偏小，由可知，所测重力加速度偏小。故A正确。‎ B. 测摆线长时摆线拉得过紧，所测摆长偏大，由可知，所测重力加速度偏大。故B错误。‎ C.开始计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，，由可知，所测重力加速度偏大。故C错误。‎ D.实验中误将30次全振动记为29次，所测周期偏大，，由 可知，所测重力加速度偏小。故D正确。‎ ‎14. 利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，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(a)、(b)所示给出，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)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；‎ ‎(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．‎ ‎【答案】 (1). 15.6； (2). 0.75； (3). ； (4). ； (5). 变小；‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数都要以mm为单位读取．本题中还要注意主尺上的数字的单位是cm，不是mm.由图可知，，‎ 由得 从可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大，根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，所以干涉条纹间距越小。‎ 考点：双缝干涉 四、计算题 ‎15. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试求：‎ ‎①x=4m处质点的振动函数表达式；‎ ‎②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s。‎ ‎【答案】①或者 ‎②0.45m ‎【解析】‎ 试题分析：①x=4m处质点的振幅为5cm，波长为4m，所以周期，，质点开始向下振动，所以振动函数表达式为或。‎ ‎②x=5m处质点此时在最大位移处，4.5s为，通过的路程为9个振幅，所以在0～4.5s内通过的路程s=9×A=0.45m.‎ 考点：机械振动和机械波的关系 点评：质点在一个周期内通过的路程为4个振幅，半个周期内通过的路程为两个振幅，只有在平衡位置或最大位移处的质点在周期的位移才等于一个振幅。‎ ‎16.一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点， 平衡位置相距5.5 m，其振动图象如图所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象。求：‎ ‎(ⅰ)该波的波长；‎ ‎(ⅱ)该波的最大传播速度。‎ ‎【答案】(ⅰ) m，n＝0,1,2,3，……；(ⅱ)6 m/s ‎【解析】‎ ‎①根据图1可知，周期T=1s，所以 t=0时，P点位于坐标原点，坐标为（0，0），且向上振动，Q点处于振幅一半处且向上振动，根据y=Asin2πt可知， ，解得： ，则Q点的横坐标为 ;‎ 由P、Q的振动图象可知，P、Q之间的距离为（n+）λ=5.5m，‎ 解得 ，n=0、1、2、3、4…….‎ ‎②当n=0时，波长最大，λmax=6m，T=1s 则最大速度 ‎17.如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，‎ 求：该玻璃的折射率是多少？‎ 将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来．‎ ‎【答案】该玻璃的折射率是．将OP面上的该单色光至少向上平移，它将不能从PQ面直接折射出来．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在PQ面上的入射角，得到 由几何关系可得 ‎，则，‎ 所以折射率 临界角 从OP面射入玻璃体的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出．‎ 设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N 至少向上平移的距离 ‎18.(10分)如图所示，矩形ABCD为长方体水池横截面，宽度d=6m，高h＝(2+1)m，水池里装有高度为h′＝2m、折射率为n＝的某种液体，在水池底部水平放置宽度d′=5m的平面镜，水池左壁高b＝m处有一点光源S，在其正上方放有一长等于水池宽度的标尺AB，S上方有小挡板，使光源发出的光不能直接射到液面，不考虑光在水池面上的反射，求:‎ ‎①在此横截面上标尺上被照亮的长度x1‎ ‎②液面上能射出光线部分的长度x2‎ ‎【答案】2m 2.2m ‎【解析】‎ 试题分析：①S发出的临界光线光路如图所示，‎ 由几何关系有 sinα=(1分)‎ 根据折射定律＝n (1分)‎ 则β=45°‎ 此横截面上标尺上被照亮的长度 x1=d−(b+h′)tanα−(h−h′)tanβ (2分)‎ 解得 x1=2m (1分)‎ ‎②设此液体的临界角为θ，则 sinθ＝(1分)‎ 则 θ=45° (1分)‎ 则液面上能射出光线部分的长度 x2==(b+h′)(tanθ−tan300) (2分)‎ 解得 x2==2.2m (1分)‎ 考点：本题考查光的折射定律。 ‎