湖北省部分重点中学2018_2019学年高二物理下学期期中联考试题（含解析）.docx

湖北省部分重点中学2018-2019学年高二物理下学期期中联考试题（含解析）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图是某质点做简谐运动时的振动图象，根据图象可以判断（）A. 在第秒时，质点沿x轴向上运动B. 在第2秒末到第3秒末，质点做加速运动C. 在第1秒末，质点的加速度为零D. 在第1秒末到第3秒末，质点所受合外力做功为零【答案】D【解析】【详解】y-t图象的斜率表示速度，在1.5s时刻，斜率为负，说明向y轴负方向运动，故A错误；在第2秒末到第3秒末，是远离平衡位置，是减速运动，故B错误；根据a=-，在第1秒末，质点的加速度为负的最大，故C错误；在第1秒末到第3秒末，动能变化量为零，故合力做功为零，故D正确；2.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A. 时，振子的速度方向向左B. 时，振子在O点右侧6cm处C. 和时，振子的加速度完全相同D. 到的时间内，振子的速度逐渐减小【答案】A【解析】试题分析：A、由图可知t=0.8s时，振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动，即向左运动，速度方向向左；正确B、振动周期T=1.6s，振幅A=12cm，由图像函数可知，当t=0.2s时，振子在O点右侧处；错误C、由图像可知t=0.4s和t=1.2s，振子分别在B、A两点，加速度大小相同，方向相反；错误D、t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子由最大位移处相平衡位置运动，振子速度越来越大；错误故选A考点：简谐运动点评：熟练掌握由振动图像来判断振子的运动情况，会求振子在任意时刻的位置。3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A.b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是A.该波沿+x方向传播，波速为1m/sB.质点a经过4s振动的路程为4mC.此时刻质点a的速度沿+y方向D.质点a在t=2s时速度为零【答案】D【解析】根据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，A错。由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错。波沿-x传播可以判定a沿-y方向运动，C错。经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处速度为零，D正确。考点：机械振动与机械波4.一束由红、蓝两单光组成的光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2，则（）A. AC是蓝光，小于B. AC是红光，小于C. AC是蓝光，等于D. AC是红光，大于【答案】C【解析】光偏折程度比较大，则介质对AC光的折射率比较大，AC光的频率比较大，所以AC光应是蓝光设AC光与法线方向成角，AC光在介质中的传播速度为：，则有，又，由以上两式得：，可知，AC光与AD光的传播时间相等，故C正确，ABD错误。5. 在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（ ）A. 2B. 4C. 6D. 8【答案】B【解析】试题分析：当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0m、25m、50m、75m、10m时，听到声音变大；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动125m、375m、625m、875m时，声音减弱；故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱次数为4次；故选B。考点：声波的干涉【名师点睛】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件，当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，可以结合图表分析，不难。6.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.2m。当P运动到平衡位置上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）A. mB. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据两质点振动关系得到平衡位置间距离和波长的关系，从而得到波长通项式，再求波长特殊值。【详解】当P运动到平衡位置上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置下方最大位移处，那么，P、Q两质点平衡位置间距离为波长的（n+）倍，n0，1，2，3，故有：0.2m（n+），所以波长为：，n0，1，2，3；当n0时，0.4m；由于n是整数，其他值不可能，故C正确，ABD错误。【点睛】解决本题时要知道：当两质点同时处于两个相反的最大位移处时，两质点振动情况总是相反，这两质点平衡位置间距离为波长的（n+）倍。7.用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【答案】D【解析】当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，故选项D正确，ABC错误；点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点。8.如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），折射率为有一束平行光以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，则圆柱体AB面上有光线出射的部分占AB表面的比例为（）A. 1：4B. 1：3C. 2：3D. 1：2【答案】D【解析】【详解】从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：n=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：sinC=代入数据得：C=45PQO中=180-90-C-r=15所以能射出的光线区域对应的圆心角=90-r=45能射出光线的部分占AB面的比例为故选D。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.关于电磁波谱，下列说法中正确是（）A. 电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B. 红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C. X射线和射线是原子的内层电子受激发后产生的D. 红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线【答案】AB【解析】波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象易发生；从电磁波产生的机理可知射线是原子核受激发后产生的；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强。思路分析：根据电磁波波长越长波动性越强，再利用光的产生机理和光的物理特性和化学特性。试题点评：考查电磁波的产生机理和特点。10.如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）A. 在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B. 若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角C. 在真空中，a光的波长大于b光的波长D. a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间【答案】BC【解析】试题分析：所有色光在真空传播速度相同，都为3108m/s故A错误；由题图分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，由sinC=分析得知，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角故B正确b光的折射率大，频率高，由c=f得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长故C正确由得知，a光在玻璃砖中的速度大，a在玻璃中通过的路程还短，所以a光通过玻璃砖的时间短故D错误故选：BC考点：光的折射定律；全反射；11.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=15m和x=45m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是A. B. C. D. 【答案】BC【解析】本题考查波的传播。该波的波长为4m，PQ两点间的距离为3m。当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰，B正确。当沿x轴负方向传播时，P点处于向上振动时Q点应处于波谷，C对。12.一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图象如图甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（）A. 这列波沿x轴正方向传播，波速是B. 从s开始，紧接着的s时间内，A质点通过的路程是4mC. 从s开始，质点P比质点Q早s到达波峰位置D. 从s开始，再经质点Q第一次到达波谷位置【答案】ABC【解析】试题分析：由A点的振动图线可知t = 0.6 s时刻，质点A向下振动，故波向右传播，波速为：，选项A正确；因周期T=1.2s，故从t = 0.6 s开始，紧接着的t = 0.6 s=的时间内，A质点通过的路程是2A=4 m，选项B错误；由波的图线可知，t = 0.6 s时刻质点P向上振动，质点Q向下振动，故质点P比质点Q早到达波峰位置，时间为，选项C正确；从t = 0.6 s开始，再经质点Q第一次到达波谷位置，选项D错误；故选ABC.考点：波的图线和振动图像.三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）13.某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图所示，虚线为以入射点O为圆心做出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_，光在玻璃中的传播速度为_ms。（光在真空中的传播速度为c30108ms，结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). 1.5 (2). 2.0108【解析】（1）玻璃砖的折射率为（2）光在玻璃中的传播速度14.如图所示，质量为m2的小球固定在竖直轻弹簧上，弹簧劲度系数为k，轻弹簧固定在质量为m1的底座上，整个装置置于水平地面上，拉小球使弹簧伸长一定长度，释放后小球将在竖直方向上做简谐运动。振动过程中底座恰好不离开地面，已知重力加速度为g，则小球的最大加速度为_；底座对地面的最大压力大小为_；小球做简谐振动的振幅为_。【答案】 (1). ； (2). (3). 【解析】因为振动过程中底座恰好不离开地面，所以底座受到弹簧向上的拉力最大为，在最高点弹簧的拉力最大，对小球受力分析，受到竖直向下的弹力以及重力作用，故根据牛顿第二定律可得，小球运动到最低点时，底座对地面的压力最大，根据简谐运动的对称性，在最低点小球受到的加速度为，方向向上，故，解得弹簧对底座的作用力为，底座对地面的最大压力为，在平衡位置时弹簧弹力等于小球的重力，在最低点，故，解得。四、实验题探究题（本大题共1小题，共6.0分）15.利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏的距离l=0.5m，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所示，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x=_mm；（2）波长的表达式=_（用x、l、d表示），该单色光的波长=_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). 11.1 (2). 15.6 (3). 0.75 (4). (5). 610-7 (6). 变小【解析】【详解】（1）A位置游标卡尺读数为：11mm+0.11mm=11.1mm，B位置游标卡尺的读数为：15mm+0.16mm=15.6mm相邻亮条纹的间距为：（2）根据知，波长的表达式，解得波长为（3）根据知，频率变高，波长变小，则干涉条纹的间距变小五、计算题（本大题共4小题，共46.0分）16.一个半径为R的透明圆柱，其横截面积如图所示，该透明圆柱的折射率为，AB是圆的一条直径现有一平行光沿AB方向射入圆柱体其中一条光线经过一次折射后恰好经过B点，问：这条入射光线到AB的距离是多少？【答案】【解析】【详解】设光线P经C折射后过B点，光路如图所示根据折射定律 在OBC中，由几何关系得：=2 由、得：可得=30，=60所以 17.一列沿x轴传播的间谐横波在t=0时刻的波的图象如图所示，经t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求：（1）波的传播速度；（2）质点M在1.2s内走过的路程【答案】（1）5m/s （2）20m【解析】试题分析：（1）根据数学知识得：y=Asinx=Asinx，由题知：10=20sin0.1则波长为=1.2m若波沿x轴正方向传播，当M第一次回到平衡位置，此过程中波传播距离为x=0.1m，则波速为若波沿x轴负方向传播，当M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为x=0.5m，则波速为；（2）若波沿x轴正方向传播，周期，质点M在1.2s内走过的路程s=4A=0.8m；若波沿x轴负方向传播，周期，t=1.2s=5T，则质点M在1.2s内走过的路程s=20A=4m；考点：机械波的传播【名师点睛】本题采用波形的平移法求质点M第一次经过平衡位置时波传播的距离，这是常用的方法要灵活运用数学知识解决物理的实际问题，掌握波动图象的函数表达式.18.如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的一束