【物理】甘肃省古浪县第二中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】甘肃省古浪县第二中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

高二年级期中考试物理试卷 一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1. 关于简谐振动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 回复力跟位移成正比，方向有时跟位移相同，有时跟位移方向相反；‎ B. 加速度跟位移成正比，方向永远跟位移方向相反；‎ C. 速度跟位移成反比，方向跟位移有时相同有时相反；‎ D. 加速度跟回复力成反比，方向永远相同。‎ ‎【答案】B ‎【解析】A．回复力跟位移成正比，方向总是跟位移方向相反，故A错误； B．加速度跟位移成正比，方向总是跟位移方向相反，故B正确； C．在同一位置速度方向有两种，而位移方向总是从平衡位置指向物体所在位置，则知速度方向有时跟位移相同，有时跟位移方向相反，故C错误； D．由牛顿第二定律知，加速度跟回复力成正比，方向永远相同，故D错误。故选B。‎ ‎2. 关于电磁场的理论，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场 B. 非均匀变化的电场产生的磁场一定是均匀变化的 C. 均匀变化的磁场一定产生变化的电场 D. 周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场 ‎【答案】D ‎【解析】A．在变化的电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场；而在稳定的电场周围不产生磁场，选项A错误；B．非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故B错误；‎ C．均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，选项C错误；‎ D．周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，选项D正确。故选D。‎ ‎3. 如图为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿方向，下列不正确的是：( ) ‎ A. 质点A、D振幅相等 B. 该时刻质点B、E的速度大小相等 C. 该时刻质点D、F的加速度为零 D. 该时刻质点C正向上运动 ‎【答案】C ‎【解析】简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．故A正确．在波传播过程中，各质点振动情况相同，只是先后不同．质点B、E的速度大小相等，方向相反．故B正确．DF在正向最大位移处，根据公式可得最大位移处的恢复力最大，所以DF的加速度为最大．故C错误．波向右传播，C向上运动．故D正确．‎ ‎4. 关于单摆的运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 单摆摆动过程中，摆线的拉力和摆球重力的合力为回复力 B. 摆球通过平衡位置时，所受合力为零 C. 摆球通过平衡位置时，所受回复力为零 D. 摆球摆动过程中，经过最大位移处时所受合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】A．单摆摆动过程中，重力沿着切线方向的分力提供回复力，选项A错误；‎ B．摆球通过平衡位置时，由于有向心加速度，则所受合力不为零，选项B错误；‎ C．摆球通过平衡位置时，所受回复力为零，选项C正确；‎ D．摆球摆动过程中，经过最大位移处时受重力和拉力，根据力的合成可知所受合力不为零，选项D错误。故选C。‎ ‎5. 下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是 （　　）‎ A. 在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽 B. 白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹 C. 在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则干涉条纹是彩色的 D. 光的干涉现象不能说明光是一种波 ‎【答案】B ‎【解析】A．在光的双缝干涉实验中，根据，将入射光由绿光改为紫光，紫光的波长比绿光短，则条纹间隔变窄，选项A错误；‎ B．白光是复色光，不同的色光波长不一样，当两列光的路程差等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹。所以肥皂膜前后表面光反射在前表面叠加，形成彩色的干涉条纹，故B正确； C．干涉的条件是两列光频率相同，不同频率的光不能发生干涉，故C错误； D．光的干涉现象说明光是一种波，故D错误。故选B。‎ ‎6. 一列波从一种介质进入另一种介质时，下列说法正确的是 A. 频率发生变化，波长和波速不发生变化 B. 波长和波速发生变化，频率不发生变化 C. 波速发生变化，频率和波长不发生变化 D. 波长发生变化，频率和波速不发生变化 ‎【答案】B ‎【解析】波速由介质决定，频率由波源决定，当波速发生变化时，由v=λf，可知波长也发生变化B对 ‎7. 如图，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图）或障碍物（C、D图），其中能发生明显衍射现象的有（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸跟波长差不多甚至比波长还小。‎ A.图中孔的尺寸比水波的波长差不多大两倍，衍射不明显，故A错误；‎ B.图中孔的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故B正确；‎ C.图中障碍物的尺寸比水波的波长大好几倍，衍射不明显，故C错误；‎ D.图中障碍物的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故D正确.故选BD.‎ ‎8. 如图所示，是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射点，是法线，i是入射角，r是折射角，且i>r。则下列判断正确的是（　　）‎ A. i逐渐增大时r也逐渐增大，有可能发生全反射现象 B. i逐渐减小时r也逐渐减小，有可能发生全反射现象 C. i逐渐增大时r将逐渐减小，有可能发生全反射现象 D. i逐渐增大时r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象 ‎【答案】D ‎【解析】光从一种介质进入另一种介质叫光的折射，当光照射在两种介质的界面上时，会发生光的反射。要发生全反射，则必须光从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角。‎ A．入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象，因为它是光疏进入光密的。故A错误；‎ B．i逐渐减小时r也逐渐减小，也不可能发生全反射现象。因为它是光疏进入光密的。故B错误；‎ C．i逐渐增大时r不会逐渐减小，也不可能发生全反射现象。故C错误；‎ D．入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象。故D正确。‎ 故选D。‎ ‎9. 一质点做简谐运动的图像如图所示，在到这段时间内（ ）‎ A. 质点的动能逐渐减小，加速度逐渐减小 B. 质点的动能逐渐增大，加速度逐渐减小 C. 质点的动能逐渐增大，加速度逐渐增大 D. 质点的动能逐渐减小，加速度逐渐增大 ‎【答案】B ‎【解析】在0.8s到1.2s这段时间内，质点的速度逐渐增大，动能逐渐增大，位移逐渐减小，回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，故选B。‎ ‎10. 下图为一在水平方向传播的简谐波，已知此时质点F向下运动，则以下说法正确的是（ ）‎ A. 波向右传播 B. 质点H与F的运动方向相同 C. 质点C比Ｂ先回到平衡位置 D. 此时质点C的加速度为0‎ ‎【答案】C ‎【解析】A．根据波形图判断波的传播方向的方法，同侧法在波形的同一侧F质点的振动方向与波的传播方向垂直，可以判定波向左传播，A错误；‎ B．波的传播方向是向左传播，根据同侧法可以判断H点将要向平衡位置运动，F点向远离平衡位置的方向运动，B错误；‎ C．C点在距离平衡位置的最远处将要向平衡位置运动，由波向左传播，根据同侧法判断B点先向最远位置运动然后再从最远位置回到平衡位置，所以C点比B先回到平衡位置，C正确；‎ D．C点在距离平衡位置的最远处，速度最小为零，加速度最大，D错误。故选C。‎ ‎11. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起（　　）‎ A. 经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离等于质点P距平衡位置的距离 B. 经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 C. 经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m D. 经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 ‎【答案】C ‎【解析】A．由波形图和质点P的振动图像可知，波沿x轴正向传播，因为T=0.2s，则0.35s=T，则由图，经过0.35s时，质点P到达正向最大位置，质点Q在平衡位置以下还没有到达最低点，可知质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故A错误；‎ B．此时P向下运动，Q点向上运动．经过时，P点到达波谷，Q点到达平衡位置上方，但未到波峰，质点Q的加速度小于质点P的加速度．故B错误；‎ C．因波沿x轴的正方向传播， ，则波速 则经过0.15s，波传播距离 x=vt=3m 故C正确；‎ D．因为，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误。故选C。‎ ‎12. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：( )‎ A. 电容器两极板间电压正增大 B. 电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大 C. 电容器带电量正在减小 D. 线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 ‎【答案】A ‎【解析】AB. 根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能．故A正确，B错误；‎ C．振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，故C错误；‎ D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小．故D错误．故选：A.‎ ‎13. 如图所示,当A振动起来后,通过绷紧水平绳迫使B、C振动起来,下列说法正确的是（ ）‎ A. A、B、C三个单摆的周期均相同 B. 只有A、C两个单摆周期相同 C. A、B、C三个单摆的振幅相同 D. B的振幅比C的振幅小 ‎【答案】AD ‎【解析】由题意，A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A正确，B错误；由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅振幅比B摆大．故D正确，C错误．故选AD．‎ ‎14. 一束白光通过三棱镜后发生了色散现象，如图所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 玻璃对红光的折射率最小，红光的偏折角最小 B. 玻璃对紫光的折射率最小，紫光的偏折角最小 C. 红光在玻璃中的传播速度比紫光大 D. 屏幕上各色光的光谱由下到上的排列顺序为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 ‎【答案】ACD ‎【解析】AB．红光的频率最小，所以玻璃对红光的折射率最小，红光的偏折角最小，紫光的频率最大，故玻璃对紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，A正确B错误；‎ C．红光的折射率比紫光的小，根据，知红光在玻璃中的传播速度比紫光大，C正确；‎ D．白光经过三棱镜后产生色散现象，由于红光的偏折角最小，紫光的偏折角最大，所以在光屏由下至上依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，D正确。故选ACD。‎ ‎15. 如图，一玻璃柱体横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2；已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°）。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示。则（　　）‎ A. 光束1转过15° B. 光束1转过30°‎ C. 光束2转过的角度小于15° D. 光束2转过的角度大于15°‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ AB．保持入射光不变，半圆柱顺时针转过15°时，法线转过15°，则入射角变为60°，由几何关系可知，反射光线与竖直线成75°，故反射光线偏转了30°；故A错误，B正确；‎ CD．由题知 偏转后，入射角为60°，设折射角为θ，则由 则θ=30°‎ 故由几何关系可知，光束2转过的角度为 α=15°+24°-θ=9°‎ 故C正确，D错误。故选BC。‎ 二、填空题 ‎16. 两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示，回答下列问题：‎ ‎（1）在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是__；‎ ‎（2）由图中时刻经周期时，质点M相对平衡位置的位移是____。‎ ‎【答案】(1). M、P (2). 零 ‎【解析】由图可知M点和P点分别是波峰与波峰相遇及波谷和波谷相遇，是振动加强点，N点和Q点是波峰波谷相遇，是振动减弱点 由图示位置振动周期，则M点从波峰回到平衡位置，因此位移为零。‎ ‎17. 如图甲所示，在光具座上由左至右依次放置白光光源、红色滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏等光学元件，组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。‎ ‎①本实验的步骤有：‎ a.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；‎ b.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并使单缝和双缝间距5~10cm，且相互平行；‎ c.用米尺测量双缝到屏的距离；‎ d.用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。‎ ‎②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数___mm，求得相邻亮纹的间距Δx为______mm。‎ ‎③已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm。‎ ‎【答案】 ② 13.870 2.310 ③ 660‎ ‎【解析】②[1][2]测第1条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0=0.320mm，所以最终读数为2.320mm，第6条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm，所以最终读数为13.870mm.‎ 邻亮纹的间距 ‎③[3]根据公式可知，波长为 ‎[4]代入数据得 三、计算题 ‎18. 如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为。试求：‎ ‎（1）该液体的折射率；‎ ‎（2）进入液面的光线经多长时间可以照到底面。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）根据几何关系可知，入射角 折射角 根据折射定律得 ‎（2）光在液体中传播的位移m 光在液体中传播的速度 m/s 则光在液体中传播的s ‎19. 一列横波如图15所示，波长λ=8m，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图，则： ‎ ‎（1）波速可能多大；‎ ‎（2）若波沿x轴负方向传播且2T>t2－t1>T，波速又为多大。‎ ‎【答案】（1）若波沿x轴正方向传播，v=400(4n＋3) m/s(n=0，1，2，…)；若波沿x轴负方向传播，v=400(4n＋3) m/s(n=0，1，2，…)；（2）2800m/s ‎【解析】（1）若波沿x轴正方向传播，则有t2-t1=＋nT 得T=s 则波速v==400(4n＋1) m/s(n=0，1，2，…)‎ 若波沿x轴负方向传播，则有t2-t1=T＋n 得T=s 则波速v==400(4n＋3) m/s(n=0，1，2，…)‎ ‎（2）若波沿x轴负方向传播，则有t2-t1=＋T 解得T=s 所以速度v==2800 m/s ‎20. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问：‎ ‎(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何？‎ ‎(2)从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？‎ ‎(3)当t=1.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移大小是多少？‎ ‎【答案】(1)2m/s，波沿x轴负向传播；(2)120cm；(3)2.5cm ‎【解析】(1)此时质点P的运动方向沿y轴负方向，则此波沿x轴负向传播。‎ 在到这段时间里，质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处，则 解得 由图象可得简谐波的波长为，则波速 ‎(2)在t=0至t=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，所以这段时间内质点Q运动的路程为 ‎(3)在t=0至t=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，则t=1.2s时质点Q相对于平衡位置的位移大小等于t=0时质点Q相对于平衡位置的位移大小，为2.5cm。‎