- 2021-05-24 发布 |
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文档介绍
山东省菏泽市2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题
2019—2020学年度第二学期期中考试高二物理试题(A) 一、单项选择题 1.最先从理论上预言光是一种电磁波的科学家是( ) A. 法拉第 B. 爱因斯坦 C. 赫兹 D. 麦克斯韦 【答案】D 【解析】 【详解】建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,而赫兹证实了电磁波的存在,对于法拉第首次提出场的概念,并发现电磁感应现象,爱因斯坦的相对论。故ABC错误,D正确。 故选D。 2.关于光的下列说法正确的是( ) A. 偏振现象说明光是横波 B. 偏振现象说明光是纵波 C. 用光导纤维束传送图像信息,是利用光的衍射现象 D. 用光导纤维束传送图像信息,是利用光的干涉现象 【答案】A 【解析】 【详解】AB.衍射和偏振现象说明光是横波,故A正确,B错误; CD.光导纤维束传输图象和信息,这是利用了光的全反射原理,故CD错误。 故选A。 3.如图所示,为某一弹簧振子做简谐运动的图像,由图可知( ) A. t=0时,质点的速度为零 B. t=0时,质点的加速度为零 C. t=1s与t=3s时,质点位置相同 D. t=1s与t=3s时,质点加速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A.时,质点的位移为零; 图像的斜率表示速度,故此时的速度不为零,故A错误; B.根据牛顿第二定律 得 时,质点的位移为零,此时加速度为零,故B正确; C.由图像可知,时 时 可知质点位置不同,故C错误; D.由 可知,两个时刻得位置不同,故加速度不同,故D错误。 故选B 4.如图,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P(图中未画出)。t=0时,O位于最高点,P位于最低点,下列判断正确的是( ) A. 时,P位于平衡位置上方 B. P的起振方向与O的起振方向相反 C. 时,P的速度方向水平向右 D. P、O的振动频率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A.时,P从最低点经历个周期后回到平衡位置,故A错误; B.每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同,故B错误; C.时,P点的速度方向向上,向平衡位置移动,故C错误; D.该简谐波上的点的振动频率都相同,故D正确。 故选D。 5.两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,光路如图所示,下列说法正确的是( ) A. 单色光1的频率比2低 B. 射出后的两束单色光平行 C. 在玻璃中单色光1的波长比2长 D. 在玻璃中单色光1的传播速度比2大 【答案】B 【解析】 【详解】A.由图可知,两束单色光的入射角相等,单色光1的折射角小于单色光2的折射角,设光线由空气射向玻璃时的入射角是折射角为,根据折射定律 可知,玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率,单色光1的频率大于单色光2的频率,故A错误; B.根据几何知识可知,折射光线射到平行玻璃板下表面的入射角等于上表面的折射角,根据光路可逆性可知,下表面的折射角等于上表面的入射角,根据几何关系可知,出射光线与入射光线平行,则两条出射光线平行,故B正确; C.由 可知,单色光1的波长小于单色光2的波长,故C错误; D.根据 可知在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,故D错误。 故选B。 6.一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,左右两侧的P、Q同时开始上下振动,一段时间后产生的波形如图,左侧的波长是右侧的2倍,以下判断正确的是( ) A. M的振动始终是加强的 B. M的振动始终是减弱的 C. 波源P的频率是Q的2倍 D. 波源Q的频率是P的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB.由于波长的不同,因此在M点相遇时,并不总是加强或减弱,可能在某一时刻位移为零,故AB错误; CD.由图像可知 又 可得 故C错误,D正确。 故选D。 7.牛顿因被一个从树而降的大苹果砸到了头,从而灵光乍现,得出“万物之间都有引力”的规律。假设苹果未脱落前在头上方h处,苹果的质量为m,苹果与头的作用时间为t,重力加速度为g,则苹果对头的平均作用力是( ) A mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对于苹果从开始下落到苹果对头产生作用力前,根据机械能守恒有 可得到苹果对头产生作用力前,苹果的速度为 取竖直向上为正方向,根据动量定理有 得到 故ABD错误,C正确。 故选C。 8.如图所示,一枚手榴弹在空中竖直下落,一段时间后爆炸成a、b两块,又过了一段时间,a、b两块同时落到水平地面上,其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍,忽略空气阻力,则a、b两块在爆炸前后( ) A. 动量增加量之比是1:2 B. 动量增加量之比是2:1 C. 动能增加量之比是1:2 D. 动能增加量之比是2:1 【答案】D 【解析】 【详解】AB.由题意知,爆炸后两块同时落地,说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化 故爆炸是在水平方向上发生的,时间一样,a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍 则 因水平方向的初动量为零,且水平方向动量守恒,所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向,即 故AB错误; CD.结合爆炸后两块的速度和动量可知 联立可得 故C错误,D正确。 故选D。 二、多项选择题 9.关于多普勒效应,下列说法正确的是( ) A. 光波不能发生多普勒效应 B. 机械波、电磁波都能发生多普勒效应 C. 当观察者和波源相向运动时,观察到的频率增加 D. 当观察者和波源相向运动时,观察到的频率变小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB.多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波,故A错误,B正确; CD.当观察者和波源相向运动时,声波的波长变小,频率增加,故C正确,D错误。 故选BC。 10.如图所示,光滑斜面上放置一轻质弹簧,弹簧的下端固定在挡板上,上端与一物块相连,把物块沿斜面向上拉一段距离,使得物块做简谐运动,物块由最高点向平衡位置运动的过程中,下列物理量一直减小的是( ) A. 回复力 B. 弹簧弹力 C. 物块动量 D. 物块重力势能 【答案】AD 【解析】 【详解】A.物块由最高点向平衡位置运动的过程中,回复力从最大减小到零,故A正确; B.在平衡位置物块合外力为零,此时弹力方向沿斜面向上 物块在最高点,弹簧伸长,弹力方向沿斜面向下,物块由最高点向平衡位置运动的过程中,弹簧弹力先减小到零,再增大,故B错误; C.物块动量 由此可知动量与速度有关,最高点时,物块速度为零,平衡位置时,物块速度达到最大,物块动量不断增加,故C错误; D.物块由最高点向平衡位置运动的过程中,沿斜面向下运动,高度变小,物块重力势能也随之减小,故D正确。 故选AD。 11.如图所示,光滑的水平导轨上套有一可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过轻绳悬挂着木块。开始时滑块和木块均静止,现有一子弹水平击中木块并留在其中。从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中,对子弹、木块与滑块构成的系统( ) A. 竖直方向动量守恒 B. 水平方向动量守恒 C. 机械能守恒 D. 机械能不守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】AB.子弹击中木块的瞬间,子弹、木块和滑块组成的系统能量守恒,子弹和木块向上摆动的过程中,系统竖直方向合力不为0,动量不守恒,系统水平方向合力为0 ,水平方向动量守恒,故A错误,B正确; CD.从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中,机械能不守恒,有热量损失,子弹击中木块与其共速后,系统机械能才守恒,故C错误,D正确。 故选BD 12.a、b是一列简谐横波上两点,其平衡位置相距14.0m,小于一个波长。t=0时,a点的位移正向最大,b点的位移为零;t=1.0s时,a点的位移为零,向下运动,b点的位移正向最大,则这简谐横波的波速可能为( ) A. 14m/s B. C. 70m/s D. 6m/s 【答案】ABC 【解析】 【详解】由于波的传播方向有两种可能,如果简谐横波向右传播 由题意得 得到 则波速为 当,时 当,时 当,时 当,时 如果简谐横波向左传播 由题意得 得到 则波速为 当,时 当,时 当,时 当,时 因为n,k都是整数,v不可能等于。综上,故D错误,ABC正确。 故选ABC。 三、非选择题: 13.利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏间的距离L=600mm,用激光直接照射双缝得到干涉条纹,将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为2.320mm。同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示: (1)图乙读数为________mm,求得所用激光的波长λ=________m; (2)用激光而不用一般的单色光直接照射的原因是_________。 【答案】 (1). 13.870 (2). 7.7×10-7 (3). 激光相干性好 【解析】 【详解】(1)[1][2]螺旋测微器固定刻度的读数是,可动刻度的读数是 因此螺旋测微器的读数等于 相邻条纹间隔 根据双缝干涉的条纹宽度的公式为 因此这种单色光的波长为 代入数据得 (2)[3]由于激光的相干性好,容易产生干涉现象。普通光源发出的光频率是不一样的,激光器发出的激光的频率是几乎单一的,这样在做实验时能够得到既明亮又清晰的干涉条纹。 14.根据单摆周期公式,可以通过实验测当地的重力加速度。如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆: (1)为尽量减少误差,用秒表测时间时应从钢球通过____(选填“最高点”或“最低点”)时开始计时; (2)某同学在实验中测出多组摆长L和振动周期T,作出T2—L图像如图乙所示。该图像的函数表达式为_________;图像不过坐标原点的原因可能为_______,重力加速度g=_____m/s2。(保留三位有效数字) 【答案】 (1). 最低点 (2). (3). 摆长漏掉了钢球半径 (4). 981 【解析】 【详解】(1)[1]因为摆球在最低点的速度最快,所以在最低点作为计时起点误差最小。 (2)[2][3][4]依图得,当时,;当时,,由此可解得该一次函数解析式为 图像不过坐标原点可能是因为摆长漏掉了钢球半径。 根据单摆周期公式 变形可得 所以 解得 15.一轻弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一物块,物块上装有一只记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。当物块上下振动时,以速率v水平向左拉动记录纸,记录笔在纸上留下印迹如图所示。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标: (1)求物块振动的周期和振幅; (2)若弹簧的劲度系数为k,物块与笔的总质量为m,写出物块振动到最高点时的加速度大小。 【答案】(1);;(2) 【解析】 【详解】(1)记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移所用时间,因此由图可知 再根据图像可以看出振幅 (2)根据牛顿第二定律可得,在最高点时 代入数据解得加速度大小 16.半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O,两平行红光沿截面射向半圆柱体的矩形表面,光线1的入射点为O,光线2的入射点为A,已知该玻璃对红光的折射率为: (1)若OA的长度为,求两光线经两次折射后的交点与O点的距离; (2)若光线2恰好不能从柱面射出,求OA的长度。 【答案】(1);(2) 【解析】 【详解】(1)如图所示, 根据 可得 交点与O点的距离为 (2)光线2恰好不能从柱面射出时,入射角等于临界角C,则有 因此有 17.一列简谐横波在t=0时的波形如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,P点坐标为(x, -1),Q点的坐标为(15,0),图乙为质点Q的振动图像。求: (1)波速及波的传播方向; (2)质点P的平衡位置的x横坐标; (3)质点P的位移随时间变化的关系式。 【答案】(1),沿x轴负方向传播;(2);(3) 【解析】 【详解】(1)由图甲可以看出,该波的波长为 由图乙可以看出,该波的周期为 因此波速为 代入数据解得 且方向沿x轴负方向传播。 (2)图甲的函数表达式为 当时,解得 (3)设质点P的位移随时间变化的关系式为: 代入、可解得 因此有 18.如图甲所示,物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上AB两点。现给P施加一水平力F,F随时间变化如图乙所示,3s末撤去力F,此时P运动到B点与Q发生弹性碰撞,已知P的质量为0.5kg,Q的质量为1kg,PQ与地面的动摩擦因数均为0.2最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,求: (1)物块P何时开始运动; (2)前3s内物块P所受摩擦力的冲量大小; (3)Q运动的位移大小。 【答案】(1);(2);(3) 【解析】 【详解】(1)当水平力F等于物块P所受滑动摩擦力时,物块P开始运动 由图乙可得 联立解得 (2)依题得,第内摩擦力随的增大而增大,因此这段时间内摩擦力的冲量等于图像中与横轴围成的面积,即 后内静摩擦力变为滑动摩擦力,恒定不变,因此该时段内摩擦力的冲量为 代入数据解得 因此前内摩擦力的冲量为 联立解得 (3)依题得,因此后内的冲量等于图像中与横轴围成的面积,即 设P与Q碰前P的速度,碰后P、Q的速度分别为、,因此有 该过程动能守恒,因此有 由动能定理可得 解得Q运动的位移大小查看更多