2018-2019学年浙江省湖州市高二下学期期末考试物理试题 解析版

2018-2019学年浙江省湖州市高二下学期期末考试物理试题 解析版

‎2018学年第二学期期中考试高二物理试题卷 一、选择题 (本题共11题，每小题3分，共33分，毎小题列出的四个备选项中只有一个符合目要求，不选，多选，错选均不得分)‎ ‎1.首先从理论上预见电磁波的存在和第一次用实验证实电磁波存在的科学家分别是 A. 惠更斯、奥斯特 B. 麦克斯韦、赫兹 C. 伽利略、法拉第 D. 赫兹、麦克斯韦 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故ACD错误，B正确。‎ ‎2.关于激光的应用，下列说法正确的是 A. 全息照片拍摄是利用了激光的全反射原理 B. 利用激光是相干光，可以用在雷达上进行精确测距 C. 由于激光平行度好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息 D. 利用激光亮度高，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、全息照片拍摄是利用了激光的频率单一相干性好能够产生明显的干涉。故A错误；‎ B、利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距。故B错误；‎ C、利用激光相干性好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息。故C错误；‎ D、利用激光光强度大、能量集中，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜。故D正确。‎ ‎3.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是 A. 振动周期为4s，振幅为5m B. 前2s内质点的路程为0‎ C. t＝1s时，质点位移最大，速度为零 D. t＝2s时，质点的振动方向是沿x轴正方向 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、分析振动图象可知，周期T=4s，振幅A=5cm，故A错误；‎ B、前2s内，即半个周期内，质点运动的路程为2A=10cm，故B错误；‎ C、t=1s时，质点位于正向最大位移处，位移最大，速度为零，故C正确；‎ D、t=2s时，质点振动方向沿x轴负方向，故D错误。‎ ‎4.如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弾簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A，B位置间振动。下列结论正确的是 A. 小球从A经O到B所用的时间为一个周期 B. 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、小球从A经O到B所用的时间为半个周期，故A错误；‎ B、小球在A、B位置时，速度为零，动能为零，位移最大，加速度最大，故B错误；‎ C、小球从A经O到B的过程中，回复力指向O，则回复力先做正功后做负功，故C错误；‎ D、小球从B到O的过程中，小球的动能增大，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能转化为小球的动能。故D正确。‎ ‎5.一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，则这一过程动量的变化量为（　　）‎ A. 大小10.8kg m/s，方向向右 B. 大小10.8kg m/s，方向向左 C. 大小3.6kg m/s，方向向右 D. 大小3.6kg m/s，方向向左 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 规定水平向右为正，则初动量；打击后动量；则这一过程动量的变化量。所以这一过程动量的变化量大小10.8kg m/s，方向向左。故B项正确。‎ 点睛：动量是矢量，计算动量变化要规定正方向。‎ ‎6.如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时 A. 三个摆振动的振幅大小相等 B. 三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大 C. B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小 D. D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故A错误，B正确；‎ CD、受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，CD错误。‎ ‎7.下列科学技术在实际的应用中不是应用多普勒效应的是 A. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 B. 技术人员用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 C. 交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波频率变化检测车的速度 D. 利用地球上接收到遥远天体发出的光的频率来判断遥远天体远离或靠近地球的速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；‎ A、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、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用的是超声波的穿透能力强，与多普勒效应无关 C、交通警察对行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生变化，来知道汽车的速度，以便于进行交通管理，利用了多普勒效应 D、利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应，‎ 本题选不是应用多普勒效应的，故选：B。‎ ‎8.如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻相遇时的示意图，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝4cm。则下列说法正确的是 A. 质点D是振动减弱点 B. 质点B是振动加强点 C. 质点A、D在该时刻的高度差为16cm D. 再过半个周期，质点C是振动加强点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B：两列频率相同的相干水波相遇时发生稳定的干涉，D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的，故AB错误；‎ C、S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=4cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为8cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-8cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为16cm，故C正确；‎ D、质点C是振动减弱点，再过半个周期，仍是减弱点，故D错误。‎ ‎9.如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是 A. 玻璃对红光的折射率为 B. 红光在玻璃中的传播速度大小为 C. 若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来 D. 若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、红光到达AC面的入射角为 i=30°，折射角为r=60°，则玻璃对红光的折射率为：，故A错误；‎ B、红光在玻璃中的传播速度大小为：，故B错误；‎ C、设临界角为C，则若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，入射角为 i=60°，根据折射定律可得，折射角为r=30°，光线射到AC面上的入射角等于60°，大于临界角C，所以光线在AC面发生全反射，不会从AC面射出来，故C正确；‎ D、若将这束红光向左水平移动一小段距离，光线射到AC面上的入射角不变，则折射角不变，仍为60°，故D错误。‎ ‎10.如图所示，细线下悬挂了一个除去柱塞加入墨水的注射器，注射器会向下喷出细细的一束墨水。沿着与摆动方向垂直的方向以速率v水平匀速拉动一张白纸，白纸上的墨迹便画出了如图所示的振动图像。把注射器的摆动看做是简诺运动，x为图中对应两点的平衡位置间距离，则由图可得 A. 匀速拉动白纸时注射器的振动周期为 B. 向右匀加速拉动白纸时注射器的振动周期大于 C. 向左匀减速拉动白纸时注射器的振动周期小于 D. 向右匀加速拉动白纸时注射器的振动周期等于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：匀速拉动白纸，一个周期内通过的位移为4x0，则振动周期，故A错误；‎ B项：向右匀加速拉动白纸，注射器振动的周期不变，仍为，故B错误；‎ C、D项：同理，向左匀减速或向右匀加速拉动白纸，周期仍为，故C错误，D正确。‎ ‎11.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分.已知线圈自感系数L＝2.5×10—3H，电容器电容C＝，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则 A. LC振荡电路周期 B. 当时，电容器上极板带正电 C. 当时，电路中电流方向为顺时针 D. 当 时，电场能正转化为磁场能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由公式，故A错误；‎ B项：当，即电容器先放电再反向充电，所以电容器上极板带负电，故错误；‎ C、D项：当即，即电容器处于反向充电过程，所以电流方向为顺时针，磁场能正在转化为电场能，故C正确，D错误。‎ 二、选择题 (本题共3题，毎小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分)‎ ‎12.小明同学在假期旅游期间学习摄影，他发现照相机镜头呈现淡紫色。如图所示是他拍摄的两张照片:甲图的湖泊远景照中，能看到远处山峰的清晰倒影，看不到水面下景物:乙图的湖水近景照中，能清楚看到鱼、石头等水下景物，则 A. 镜头呈现淡紫色是镜头表面所镀膜使光发生干涉的结果 B. 甲图山峰倒影非常清晰是因为来自山峰的光在水面发生了全反射 C. 乙图水下景物的光射到水面时因入射角较小致反射光强而折射光弱 D. 拍摄乙图时若安装透振方向与水面反射光偏振方向垂直的偏振片将更清析 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：照相机镜头镀了多层的增透膜，增强了可见光的透过性，由于高频的蓝光和紫光等并不能完全地干涉抵消，因此镜头呈现淡紫色，故A正确；‎ B项：甲图中的倒影是因为来自山峰的光通过水面反射进入镜头而引起的，而全反射在光线由光密介质射入光疏介质才会发生，故B错误；‎ C、当光从光密介质入射到光疏介质时，只有当入射角增大才会使反射光增强而折射光减弱，故C错误；‎ D项：拍摄乙图时，来自于水下鱼的光通过水面的折射再进入镜头，为了使照片更清晰，可以利用偏振片来减少在水面发生反射而进入镜头的光，故D正确。‎ ‎13.如图所示，波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为14.6m、13.4m。已知波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，当P、Q开始振动后，下列判断正确的是 A. P、Q两质点运动的方向始终相同 B. P、Q两质点运动的方向始终相反 C. 当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰 D. 当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：λ=0.8m A、B项： P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=14.6m-13.4m=1.2m，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，故A错误，B正确；‎ C项：可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰，故C正确；‎ D项：，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，故D错误。‎ ‎14.如图所示，实线为空气和水的分界面，一束红光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点，下列说法正确的是 A. O1点在O点的右侧 B. 红光从空气中射入水中时，速度变小 C. 若沿AO方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点 D. 若红光从水中的B点沿BO方向射向界面，则红光在界面处有可能发生全反射 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】当光由空气射入水中时入射角大于折射角，画出大致光路图如图所示，可见Ol点在O点的左侧。故A错误。‎ 红光在真空中速度最大，当红光从空气中射入水中时，速度变小，故B正确。若沿AOl方向射向水中的是一束紫光，水对紫光的折射率大于对红光的折射率，根据折射定律可知，紫光的偏折程度大于红光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正下方的C点，故C错误。若红光从水中的B点沿BO方向射向界面，入射角可能大于临界角，红光在界面处有可能发生全反射。故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】解决本题关键掌握不同色光折射率关系和入射角与折射角的关系，并能来用分析实际问题．要知道在七种色光中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小．‎ 三、实验探究题(本题共2题，每空2分，共16分)‎ ‎15.(1)在“双缝干涉测量光的波长”实验中 ‎①小李同学用绿光作为入射光，发现干涉条纹的间距太小，为了增大干涉条纹的间距，该 同学可以采用的方法有_______‎ A.改用红光作为入射光 B.更换间距更大的双缝 C.增大单缝与双缝间的距离 ‎②小胡同学把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中央对齐，此时10等分的游标卡尺如 图所示，其读数________‎ ‎【答案】 (1). A (2). 12.0mm ‎【解析】‎ ‎【详解】①根据双缝干涉条纹的间距公式，知干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比；则：‎ A项：改用红光作为入射光，红光的波长比黄光的大，则干涉条纹间距增大，故A正确；‎ B项：增大双缝之间的距离，干涉条纹间距减小，故B错误；‎ C项：增大单缝与双缝间的距离，干涉条纹间距不受影响，故C错误。‎ ‎②游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：12mm+0.0mm=12.0mm。‎ ‎16.在“测定玻璃的折射率”实验中 ‎①下列给出的实验器材中，本实验需要用到的有________‎ ‎②实验中，下列做法正确的是__________(填选项前的字母)‎ A.入射角不宜太小 B.为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量 C.在白纸上放好玻璃破后，可以用铅笔贴着光学面画出界面 D.为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式计算折射率 ‎③实验中，已画好玻璃砖边界ab，cd后，放置玻璃砖时不小心向下稍平移了一点，如图所示。其他振作正确，则测得玻璃的折射率将_____(选填“变大”、“不变”或“变小“”)‎ ‎【答案】 (1). BD； (2). AD； (3). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】①在“测定玻璃的折射率”实验中，要用到大头针，利用光的折射原理，找出入射光线和出射光线，再用刻度尺在白纸上画出光路图，故BD正确；‎ ‎②A项：入射角尽量大些，折射角也会大些，角度相对误差会减小；故A正确；‎ B项：作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故B错误；‎ C项：为了防止弄脏玻璃砖，不能铅笔贴着光学面画出界面，故C错误；‎ D项：改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，可减小入射角和折射角的测量误差，故D正确。‎ ‎③ ‎ 如图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变。‎ ‎【点睛 ‎17.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中 ‎(1)下列操作正确的是___________(填选项前的字母)‎ A.甲图:小球从偏离平衡位置60°开始摆动 B乙图:细线上端用铁夹固定住 C.两图:小球到达最高点时作为计时开始与终止位置 D.丁图:小球自由下垂时测量摆长 ‎(2)实验过程中，改变摆长，测量多组不同摆长情况下单摆的周期，以摆长为坐标，周期的平方为纵坐标，作出T2-l图象。理论上图线是一条过坐标原点的直线，但小周同学根据实验数据作出的图线如图所示，则造成图线不过坐标原点的原因可能是________;由图像求出的重力加速度g＝_______m/s。(取＝9.86)‎ ‎【答案】 (1). BD； (2). 漏加小球半径； (3). 9.86‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) A项：摆线与竖直方向的夹角不超过5°时，可以认为摆球的运动为简谐运动，故A错误；‎ B项：细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长的变化，故B正确；‎ C项：当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；‎ D项：实验时应该让小球自由下垂时测量摆线的长度，故D正确。‎ ‎(2) 图象不通过坐标原点，将图象向右平移就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半径；‎ 由得，，则有：，解得：‎ ‎ 。‎ 四、计算题(本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分。)‎ ‎18.质量是45kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥柱上而不弹起，它与水混柱撞击的时间是0.05s。求撞击时铁锤对桩的平均冲击力。‎ ‎【答案】9450N ‎【解析】‎ ‎【详解】质量是45Kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上前瞬间的速度为v：‎ 根据动能定理得： ‎ 即得 ‎ 与水泥桩撞击，由动量定理可得： ‎ 代入数据解得：F=9450N；‎ 根据牛顿第三定律可知，铁锤对桩的作用力F′=F=9450N。‎ ‎19.一列简谐横波沿x轴正方向传播，0时刻，波刚好传到E 点，波形如图甲所示若从该时刻开始计时，已知P点振动周期为0.5s，则 ‎(1)判断此时刻P点振动方向和加速度方向;‎ ‎(2)经过多少时间x＝11m处的Q点第二次到达波峰?‎ ‎(3)在图乙中画出Q质点开始振动后的振动图象。‎ ‎【答案】(1) P点振动方向沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向；(2)1.875s；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 波沿x轴正方向传播，根据波动规律可知，质点P沿y轴正方向振动，加速度沿y轴正方向；‎ ‎(2) 波长λ=4m，周期T=0.5s，则波速，振动传播到Q点的时间为1s，质点Q第二次到达波峰经历了 个周期为0.875s，共1.875s；‎ ‎(3) 质点Q起振方向向下，振动图象如下所示：‎ ‎20.如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为直角三角形，∠A＝30°，BC是以O为圆心、半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角30°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和柴光的折射率分别为、2。求屏幕MN上两个亮班间的距离(不考虑光的多次反射)‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则 ‎ ‎ 所以i=30°=C2＜C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面发生折射，设折射角为r。对红光的折射，由折射定律得，解得 r=45°‎ 如图所示，红光经过折射后射到屏幕MN上E点，紫光经过反射后垂直AC面射出，射到屏幕MN上F点。‎ 由几何知识可得：屏幕MN上两个亮斑间的距离 ‎ 而 ‎ 解得：。‎ ‎21.如图所示，斜面的傾角＝37°，斜面上C处固定一挡板，A、B处放有2个质量均为m的相同小木块(可视为质点)a、b，A、B间距离为d，B、C间距离为0.11d，斜面在AB段是光滑的，BC段是粗糙的，木块与斜面粗糙部分之间的动摩擦因数,开始时用手扶着木块a，木块b静止在斜面上，放手后，木块a自然下滑并与木块b发生完全非弹性碰撞，随后a、b木块联合体下滑，运动到C处与挡板发生碰撞反弹。设木块与挡扳碰撞过程无机械能损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g，a、b木块的大小不计。求 ‎(1)a木块与b木块碰撞过程中损失的动能 ‎(2)a、b木块联合体停止运动时距挡板的距离 ‎【答案】(1)；(2)0.1d ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 木块a从A运动到B的过程，根据机械能守恒定律得 ‎ ‎ 可得： ‎ 对于a、b碰撞过程，取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得 mv1=2mv2‎ 可得： ‎ a木块与b木块碰撞过程中损失的动能： ‎ 解得：；‎ ‎(2) 假设碰后a、b木块联合体滑挡板处时的速度为v3，与挡板碰后反弹至B处速度大小为v4，整体从B到C的过程，根据动能定理得 ‎ ‎ 解得： ‎ 整体从C返回B的过程，根据动能定理得：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 同理，可知，整体与挡板发生三次碰撞，再上滑停在斜面上 设a、b木块联合体停止运动时距挡板的距离为S 从碰后瞬间到停止的全过程，根据动能定理得：‎ ‎ ‎ 解得：。‎ ‎ ‎ ‎ ‎