物理卷·2018届河南省郑州一中高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届河南省郑州一中高二下学期期中考试（2017-04）

‎2016—2017 学年下期中考 ‎18 届 高二物理试题 说明： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）满分 100 分，考试时间 90‎ 分钟。‎ ‎2．将第Ⅰ卷的答案代表字母填（涂）在第Ⅱ卷的答题表（答题卡）中。‎ 第Ⅰ卷（选择题，共 48 分）‎ 一、选择题：（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.在每小题给出的四个选项中，第 ‎1-8 题只有一项符合题目要求，第 9-12 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，有选错的得 0 分.‎ A D B C ‎1．如图所示, 夏天在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、 亭阁、 集市、庙宇等出现在远方的空中。沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在 咫尺，可望而不可及，这就是“蜃景”。下列有关蜃景的说法中错误的是（ ）‎ A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 B．沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 C．A 是蜃景，B 是景物 D．C 是蜃景，D 是景物 ‎2．以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是（ ） ‎ A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 B．变化的电场周围一定产生变化的磁场 ‎ C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理 ‎ D．光纤通信是利用了光的全反射 ‎3．如图，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心 O，经折射后分为两束单色光 a 和 b，则 下列判断正确的是（ ）‎ A．玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 B．在玻璃砖中，a 光的速度小于 b 光的速度 C．a 光在真空中的波长大于 b 光在真空中的波长 D．以同一入射角从某介质射入空气,若 a 光恰发生全反射，则 b 光一定能发生全反射 ‎4．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题(甲)图所 示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题(乙)图所 示．他改变的实验条件可能是（ ）‎ A．减小光源到单缝的距离 ‎ B．减小双缝之间的距离 ‎ C．减小双缝到光屏之间的距离 ‎ D．换用频率更高的单色光源 ‎5．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（ ） A．声波是纵波，光波是横波 B．声波波长较长，光波波长很短 C．声波振幅大，光波振幅小 D．声波波速较小，光波波速很大 ‎6．电磁波包含了g射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是 ‎（ ）‎ A．红外线、无线电波、g射线、紫外线 B．g射线、红外线、紫外线、无线电 波 C．紫外线、无线电波、g射线、红外线 D．无线电波、红外线、紫外线、g射 线 ‎7．属于狭义相对论基本假设的是：在不同惯性参考系中（ ）‎ A．真空中光速不变 B．时间间隔具有相对性 C．物体的质量不变 D．物体的能量与质量成正比 ‎ ‎8．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实 线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）‎ A．D 点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强 B．C 点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱 C．B 点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强 D．A 点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强 ‎9．一玻璃砖横截面如图所示，其中 ABC 为直角三角形（AC 边末画 出），AB 为直角边， Ð ABC=45°，ADC 为一圆弧，其圆心在 BC 边的中点。此玻璃的折射率为 1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的与 AB 垂直的光屏。若一束 宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃，则（‎ A．从 BC 边折射出束宽度与 BC 边长度相等的平行光 B．屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度 ‎ C．屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度 ‎ D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变 小然后逐渐变大 ‎10．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折 到 F 点。已知入射方向与边 AB 的夹角为θ=30°，E、F 分别为边 AB 和边 BC 的中点， 则（ ）‎ A 3A．该棱镜的折射率为 θ A．该棱镜的折射率为 E B．光在 F 点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 B F C D．从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行 ‎11．图甲为一列横波在 t=0.5s 时的波动图象，图乙为该波中 x=2m 处质点 P 的振幅图象， 下列说法正确的是（ ）‎ A．波速为 4m/s ‎ B．t=0.5s，P 点的势能最大 C．t=0.5s，P 点的动能最大 D．从 t=0 到 t=2.5s，P 点振动路程为 1.8cm ‎12．宇宙飞船以周期为 T 绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食” 过程，如图所示。已知地球的半径为 R，地球质量为 M，引力常量为 G，地球自转周期 R O a 为 T0 。太阳光可看作平行光，宇航员在 A 点测出 的张角为a，则（ ）‎ ‎2pR R sin(a/ 2) GM sin(a/ 2)‎ A．飞船绕地球运动的线速度为 B． 飞船周期为T = ‎2pR A T sin(a/ 2)‎ T C． 一天内飞船经历“日全食”的次数为 T ‎0‎ ‎0‎ D． 飞船每次“日全食”过程的时间为 aT ‎2p 第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）‎ 二、实验题（每空 2 分，共 12 分，只需写出答案，不要求写出解题过程。）‎ ‎13．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为；用 20 分度的游标 卡尺测小球直径如图所示，然后用秒表记录了单摆全振动 50 次所用的时间．则 ‎（1）小球直径为 cm ‎（2）如果他在实验中误将 49 次全振动记为 50 次，测得的 g 值 （填“偏大” 或“偏小”或“准确”）‎ ‎（3）将一个单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定 单摆摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于 5°），计算机屏幕上得到如图(a)所示的 F ‎﹣t 图象．然后使单摆保持静止，得到如图(b)所示的图象．那么：①此单摆的周期为 s．‎ ‎②设摆球在最低点时势能为零，已测得当地重力加速度为 g，单摆的周期用 T 表示，那 么测得此单摆摆动时的机械能 E 的表达式 ．（用题中所给字母表示）‎ ‎14．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，‎ ‎（1）如图所示，P1、P2 、P3、P4 为所插 4 枚大头针的位置．某同学插针的步骤如下， 请在横线上补充完整步骤③：‎ ‎①在入射光线 AO 上插上两枚大头针 P1、P2；‎ ‎②在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线 aa´对齐，并画出另一条对齐线 bb´；‎ ‎③通过玻璃砖观察并调整视线，使 P2 的像挡住 P1 的像，然后在观察一侧插上大 头针 P3，使 P3 挡住 P1、P2 的像；再插 P4，使 ；‎ ‎④移去玻璃砖，拔去大头针 P3、P4，由大头针的针孔位置确定出射光线 O´B 及出 射点 O´，连接 OO´．‎ ‎（2）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是 ．‎ A．为了减小作图误差，P3 和 P4 的距离应适当取大些 ‎ B．为减少测量误差，P1、P2 的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 ‎ C．为了使玻璃砖的长边与直线 bb´尽量对齐，应该用玻璃砖当尺子画出直线 bb´ D．若 P1、P2 连线与法线 NN´夹角过大，有可能在 bb´面上发生全反射，所以在 bb’一侧就看不到 P1、P2 的像。‎ 三、计算题（共 40 分，要求写出必要的文字说明、主要的方程式．只写出结果和无方 程式而仅通过纯数值运算得出的结果，不给分．）‎ ‎1‎ ‎15．如图所示,AOB 是由某种透明物质制成的 ‎4‎ ‎‎ 圆柱体横截面(O 为圆心)，其折射率为 2.‎ 今有一束平行光以 45°的入射角射向柱体的 OA 平面，这些光线中有一部分不能从柱体 的 AB 面上射出,设凡射到 OB 面的光线全部被吸收，也不考虑 OA 面的反射，求圆柱 AB 面上能射出光线的部分占 AB 表面的几分之几？‎ ‎16．如图所示，透明介质球球心位于 O，半径为 R，光线 DC 平行于直径 AOB 射到介质 球的 C 点，DC 与 AB 的距离 H=R，若 DC 光线进入介质球后经一次反射再次回到介 质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并计算出介质的折 射率．‎ ‎17.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中 d 质点第一次 到达波谷的时间比 e 质点第一次到达波谷的时间早 0.20 s．若 b 质点的平衡位置为 m，求至少 经过多长时间 b 质点经过平衡位置且向下运动以及 b 质点在这段时间内经过 的路程．‎ ‎18．如图所示，质量为 M 倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面 上，底部与地面的动摩擦因数足够大，斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为 L 的轻质 弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块．压缩弹簧使其长度为 时将物块由 静止开始释放，物块将在某一平衡位置两侧做简谐运动，在运动过程中斜面体始终处于 静止状态，重力加速度为 g，求：‎ ‎（1）物块处于平衡位置时弹簧的伸长量；‎ ‎（2）求物块 m 在运动的最低点的加速度的大小；‎ ‎（3）若在斜面体的正下方安装一个压力传感器，求在物块 m 运动的全过程中，此压力 传感器的最大示数．‎ ‎2016—2017 学年下期中考 ‎18 届 高二物理答案 一、选择题：本题共 12 小题，每题 4 分，共 48 分。‎ 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答 案 AB C B D B B B D A D CD AC AB 二、实验题：本题共 2 小题，共 12 分。‎ ‎13 .(1) 2.990 (2) 偏大 ‎(3) 0.8 (4) E= ‎ ‎14 .(1) P4 挡住 P3 及 P1、P2 的像 ‎(2) A 三、计算论述题（4 小题，8+10+10+12 共 40 分）‎ ‎15.解 从 O 点射入的光线，折射角为 r，根据折射定律有：n＝ sin 45° ‎ sin r 解得r＝30° ‎ 从某位置 P 点入射的光线，折射到 AB 弧面上 Q 点时，入射角 恰等于临界角 C，有：sin C＝1‎ n 代入数据得：C＝45° （2 分）‎ 所以能射出光线的区域对应的圆心角： β＝C＝45° （2 分）‎ ‎45° 1‎ 能射出光线的部分占 AB 面的比例为 ＝‎ ‎（2 分）‎ ‎90° 2‎ ‎16.解：光路图如图，(5 分） 光线经反射后到达介质与空气的界面时，入射角θ3=θ2，‎ 由折射定律可得折射角θ4=θ1，折射光线 PQ 与入射光线 DC 平 行，则：‎ ‎∠POA=∠COA=θ1， sinθ1= = ， 所以θ1=60°， （2 分）‎ 由几何知识知折射角 θ2= =30°，sinθ2= ，‎ 所以介质的折射率 n= = = = ．（3 分）‎ ‎17.解析 根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可 知此波沿 x 轴正方向传 播．‎ 依题意知λ＝4 m，T＝0.8 s λ 可得 v＝‎ T ‎＝5m/s （3 分）‎ 所求时间等于－1 m 处的质点振动状态传播到 b 质点所用的时间，则 Δx 7‎ t＝ ＝ s （3 分）‎ v 15‎ 又知 b 质点的纵坐标为－5 cm ‎2‎ 则这段时间通过的路程 s＝2A＋5‎ ‎2‎ cm＝12.5 cm （4 分）‎ ‎18.解：（1）物体平衡时，受重力、支持力和 弹簧的弹力，根据平衡条件，有：‎ mgsinα=k•△l 解得：‎ ‎△l=‎ ‎（2 分）‎ ‎（2）根据简谐运动的对称性，最低点和最高点的加速度相等，在最高点，根据牛顿 第二定律，有：‎ mgsina+ k × l ‎4‎ = ma 解得：‎ a = gsina+ kl ‎4m ‎（3 分）‎ ‎（3）由于斜面受力平衡，则在竖直方向上 有：‎ ‎（2 分）‎ 其中：‎ F﹣mgsinα=ma （2 分） ‎ 根据牛顿第三定律，有：‎ 解得： （3 分）‎