辽宁省沈阳市铁路实验中学高二物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2015-2016学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二（下）期中物理试卷一、选择题：本大题共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1一质点做简谐运动，下列说法中正确的是（）a若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值b质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大c质点每次通过同一位置时，加速度一定相同，速度也一定相同d质点每次通过同一位置时，加速度一定相同，速度不一定相同2有一摆长为l的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化现使摆球做微小幅度摆动，摆球从右边最高点m至左边最高点n运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉末被摄入），p为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等由此可知，小钉与悬点的距离为（）abcd无法确定3雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）a紫光、黄光、蓝光和红光b紫光、蓝光、黄光和红光c红光、蓝光、黄光和紫光d红光、黄光、蓝光和紫光4如图所示，两个弹簧振子悬挂在同一个支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8hz乙弹簧振子的固有频率为72hz，当支架在受到竖直方向且频率为9hz的驱动力作用而做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（）a甲的振幅较大，且振动频率为8 hzb甲的振幅较大，且振动频率为9 hzc乙的振幅较大，且振动频率为9 hzd乙的振幅较大，且振动频率为72 hz5一列沿x轴正向传播的横波在某时刻波的图象如图中甲所示，a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个等间距质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙可以用来反映下列哪个质点的振动图象（）a质点ab质点bc质点cd质点d6一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅a与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）a此单摆的摆长约为1mb此单摆的固有周期约为0.5sc若摆长增大，单摆的固有频率增大d若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动7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（）aa点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强bb点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强cc点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱dd点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强8以下说法正确的是（）a真空中蓝光的波长比红光的波长长b光纤通信利用了光的全反射原理c天空中的彩虹是由光干涉形成的d机械波在不同介质中传播，波长保持不变9质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（）a在0.01至0.03 s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小b在0.015 s时，速度和加速度都为x方向c在每1 s内，回复力的瞬时功率有100次为零d在第八个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大10一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b之间的距离为2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是（）a波长可能是mb波长可能大于mc波速可能大于m/sd波速可能是m/s11如图为某质点做简谐运动的图象，则由图线可知（）at=1.5s时，质点的速度和加速度都与t=0.5s时等大反向bt=2.5s时，质点的速度与加速度同向ct=3.5s时，质点正处在动能向势能转化的过程之中dt=0.1s和t=2.1s时质点受到相同的回复力12下列说法中，正确的是（）a孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象b只有孔的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显衍射现象c孔的尺寸比波长小才发生衍射现象d只有波才有衍射现象二、实验题（本大题共3小题，共15分，每空3分）请将答案填写在答题纸上相应的位置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97.20cm；用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s则（1）小球直径为cm（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值（填“偏大”或“偏小”或“准确”）（3）他以摆长（l）为纵坐标、周期的二次方（t2）为横坐标作出了lt2图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=（用字母表示即可）14下列关于测定玻璃折射率实验要求的叙述，正确的是（）a玻璃砖的宽度宜大些b大头针应垂直地插在纸面上c每边的两个大头针的距离近些容易观察d在插p4时，只要能挡住p3的光线就行，与p1、p2无关15某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角作出sin1sin2图象，如图所示，下列判断正确的是（）a他做实验时，光线是由空气射入玻璃的b玻璃的折射率为0.67c玻璃折射率为1.5d玻璃临界角的正弦值为0.67三、计算题（本大题共3小题，共37分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16在光滑水平面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子质量为m，振动的最大速度为v0如图所示当振子在最大位移为a的时刻把质量为m的物体轻放其上，则（1）要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因数至少是多少？（2）一起振动时，二者经过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？17如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图（1）若波沿x轴负方向传播，求它传播的可能距离；（2）若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期；（3）若波速是35m/s，求波的传播方向18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2015-2016学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本大题共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1一质点做简谐运动，下列说法中正确的是（）a若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值b质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大c质点每次通过同一位置时，加速度一定相同，速度也一定相同d质点每次通过同一位置时，加速度一定相同，速度不一定相同【考点】简谐运动的回复力和能量【分析】质点在靠近平衡位置时速度增大，加速度减小，远离时，速度减小，加速度增大，经过同一位置时速度方向可能相反，加速度一定相同【解答】解：a、若位移为负值，质点远离平衡位置时速度方向为负值，故a错误；b、质点每次通过平衡位置时，加速度为零，速度最大，故b错误；c、d、质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同，故c错误，d正确；故选：d2有一摆长为l的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化现使摆球做微小幅度摆动，摆球从右边最高点m至左边最高点n运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉末被摄入），p为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等由此可知，小钉与悬点的距离为（）abcd无法确定【考点】单摆周期公式【分析】已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，根据摆球从m到p、p到n的间隔，确定摆球在左右两侧摆动的周期关系，由单摆周期公式研究摆长关系，再求解小钉与悬点的距离【解答】解：设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆球在右侧摆动的周期为t1=8t，在左侧摆动的周期为t2=4t，t1：t2=2：1设左侧摆长为l，则t1=2 t2=2 由：得 l=l所以 小钉与悬点的距离s=ll=l故选a3雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）a紫光、黄光、蓝光和红光b紫光、蓝光、黄光和红光c红光、蓝光、黄光和紫光d红光、黄光、蓝光和紫光【考点】光的折射定律【分析】根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序【解答】解：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a 的折射率最大，故a的频率最大，由v=f可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光故选b4如图所示，两个弹簧振子悬挂在同一个支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8hz乙弹簧振子的固有频率为72hz，当支架在受到竖直方向且频率为9hz的驱动力作用而做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是（）a甲的振幅较大，且振动频率为8 hzb甲的振幅较大，且振动频率为9 hzc乙的振幅较大，且振动频率为9 hzd乙的振幅较大，且振动频率为72 hz【考点】自由振动和受迫振动【分析】物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关当驱动力的频率接近于物体的固有频率时，物体发生共振，振幅最大【解答】解：支架在受到竖直方向且频率为9hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙两个弹簧振子都做受迫振动，它们振动的频率都等于驱动力的频率9hz，由于甲的频率接近于驱动力的频率，所以甲的振幅较大故b正确，a、c、d错误故选：b5一列沿x轴正向传播的横波在某时刻波的图象如图中甲所示，a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个等间距质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙可以用来反映下列哪个质点的振动图象（）a质点ab质点bc质点cd质点d【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【分析】由乙图读出t=0质点的振动状态：速度和位置；再在甲图上，采用波形平移法得到各个质点的运动情况【解答】解：由乙图，周期t=4s；t=0时刻，质点的位置在平衡位置，振动方向沿y轴正方向；横波沿x轴正向传播，图示时刻位移为零的只有b、d两点，采用波形平移法，可以得到b点向上运动，d点向下运动；故选：b6一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅a与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）a此单摆的摆长约为1mb此单摆的固有周期约为0.5sc若摆长增大，单摆的固有频率增大d若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动【考点】产生共振的条件及其应用【分析】由共振曲线可知，出现振幅最大，则固有频率等于受迫振动的频率【解答】解：a、b、由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，f=0.5hz，则周期为t=2s；由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s由公式t=2，可得l=1m；故a正确，b错误；c、若摆长增加，单摆的固有周期增加，则固有频率减小故c错误；d、若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动故d错误；故选：a7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（）aa点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强bb点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强cc点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱dd点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强【考点】波的叠加【分析】频率相同的两列同性质的波相遇产生稳定干涉图象，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的是振动加强点；而波峰与波谷相遇是振动减弱点；各个点在平衡位置附近振动，振动是否加强看其振幅，不是看位移【解答】解：振动的强弱看振幅，不是看位移大小，图中两个波源产生的机械波干涉，形成稳定的干涉图样，振动加强点一直是振动加强点，振动减弱点一直是振动减弱点；a、图示时刻点a为波峰与波峰相遇，是振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强；故a正确；b、图示时刻点b为波峰与波谷相遇，为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱；故b错误；c、图示时刻点c为波谷与波谷相遇，为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强；故c错误；d、图示时刻点d为波峰与波谷相遇，为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱；故d错误；故选：a8以下说法正确的是（）a真空中蓝光的波长比红光的波长长b光纤通信利用了光的全反射原理c天空中的彩虹是由光干涉形成的d机械波在不同介质中传播，波长保持不变【考点】光的干涉；全反射【分析】根据光谱分布比较波长，天空中的彩虹是由光散射形成的，光纤通信利用了光的全反射原理，波长和频率成正比，公式v=f【解答】解：a、波长和频率成反比，真空中红光的频率比蓝光低，所以波长比蓝光长，故a错误；b、光纤通信之所以能进行远距离通信，主要是利用了光的全反射原理，故b正确；c、天空中的彩虹是由光散射形成的故c错误；d、根据波速与波长和频率的关系公式v=f，当机械波由一种介质进入另一种介质中时，波速变化（波速由介质决定）而频率不变（频率由波源决定），故波长一定变化，故d错误；故选：b9质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（）a在0.01至0.03 s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小b在0.015 s时，速度和加速度都为x方向c在每1 s内，回复力的瞬时功率有100次为零d在第八个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大【考点】简谐运动的振动图象【分析】根据质点的运动方向判断速度的正负，加速度的方向与位移相反，正负相反加速度方向总是指向平衡位置，当质点离开平均位置时，速度与加速度反向，当质点靠近平衡位置时，速度与加速度同向在每1s内，根据回复力为零或速度为零，确定回复力的瞬时功率为零的次数在第八个0.01s内，相当于第一个周期内第四个0.01s内，由图象分析速度与位移方向关系及变化情况【解答】解：a、在0.01至0.03s内，质点由平衡位置运动到负向最大位移处，再回到平衡位置，速度先反方向后同方向，速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小故a正确b、在0.015s时，位移为负值，则加速度为正值，即加速度方向+x方向，速度沿x方向故b错误c、周期t=0.04s，时间t=1s=25t，质点在平衡位置时回复力为零，回复力的瞬时功率为零，在最大位移处速度为零，其瞬时功率也为零，一个周期内有四个时刻回复力的瞬时功率为零，所以在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零故c正确d、在第八个0.01s内，相当于第一个周期内第四个0.01s内，速度与位移方向都沿+x方向，方向相同，速度在不断减小，位移不断增大故d错误故选：ac10一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b之间的距离为2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是（）a波长可能是mb波长可能大于mc波速可能大于m/sd波速可能是m/s【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【分析】由振动图象读出周期根据同一时刻a、b两质点的振动状态，得到ab=2m与波长的关系，求出波长的通项，再求解波速的通项即可进行求解【解答】解：由振动图象得：质点振动周期t=4s，在t=0时刻，a点位于波谷，b点经过平衡位置向上，结合波形得：ab=（n+），得=m，当n=0时=m，故a正确；因为n0，得m，故b错误；波速v=m/s，n=0，1，2，因为n0，得vm/s，故c错误；当n=1时，v=m/s，故d正确；故选：ad11如图为某质点做简谐运动的图象，则由图线可知（）at=1.5s时，质点的速度和加速度都与t=0.5s时等大反向bt=2.5s时，质点的速度与加速度同向ct=3.5s时，质点正处在动能向势能转化的过程之中dt=0.1s和t=2.1s时质点受到相同的回复力【考点】简谐运动的振动图象【分析】质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅和周期根据给定时刻以后质点位移的变化，分析速度的方向，由简谐运动的特征a=分析加速度的方向【解答】解：由图读出周期t=4s，振幅为10cma、由图可知，t=1.5s时，质点的速度方向向下，t=0.5s时质点的速度方向也向下，方向相同故a错误；b、由图可知，t=2.5s时，质点在平衡位置的下边，所以加速度的方向向上；质点正在向上运动，所以速度方向向上故b正确c、由图可知，t=3.5s时，质点在平衡位置的上边，所以加速度的方向向下，质点正在向上运动，与加速度的方向相反，所以质点做向上的减速运动，正处在动能向势能转化的过程之中故c正确d、由图可知，质点的周期是4s，由简谐运动的特点可知，t=0.1s和t=2.1s的两个时刻相差半个周期，所以质点一定处于相对于平衡位置对称的位置上，受到的回复力大小相等，方向相反故d错误故选：bc12下列说法中，正确的是（）a孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象b只有孔的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显衍射现象c孔的尺寸比波长小才发生衍射现象d只有波才有衍射现象【考点】光的衍射【分析】波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸就不能发生明显的衍射现象【解答】解：波发生衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，而一切情况下，均会发生衍射现象，故bd正确，ac错误故选：bd二、实验题（本大题共3小题，共15分，每空3分）请将答案填写在答题纸上相应的位置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97.20cm；用20分度的游标卡尺测小球直径如图4所示，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为100.0s则（1）小球直径为2.990cm（2）如果他在实验中误将49次全振动数为50次，测得的g值偏大（填“偏大”或“偏小”或“准确”）（3）他以摆长（l）为纵坐标、周期的二次方（t2）为横坐标作出了lt2图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=42k（用字母表示即可）【考点】用单摆测定重力加速度【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读（2）根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，结合周期的测量误差得出重力加速度的测量误差（3）根据单摆的周期公式得出lt2的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度【解答】解：由图可知，小球的直径d=29mm+0.05mm18=29.90mm=2.990cm；（2）试验中将49次全振动数为50次，会导致测得周期偏小，根据t=得：g=，知测得重力加速度偏大（3）根据t=得：l=，可知图线的斜率k=，则g=42k故答案为：（1）2.990；（2）偏大：（3）42k14下列关于测定玻璃折射率实验要求的叙述，正确的是（）a玻璃砖的宽度宜大些b大头针应垂直地插在纸面上c每边的两个大头针的距离近些容易观察d在插p4时，只要能挡住p3的光线就行，与p1、p2无关【考点】测定玻璃的折射率【分析】根据插针法测定玻璃砖折射率时的几点注意事项解答即可p1、p2及p3、p4之间的距离适当大些，这样引起的角度的误差较小，可提高精度入射角1尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小【解答】解：a、玻璃砖的宽度宜大些，相对误差会减小故a正确；b、大头针应垂直地插在纸面上，这样便于观察故b正确；c、折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故p1、p2及p3、p4之间的距离适当大些，可以提高准确度故a正确，b错误d、在插p4时，既要能挡住p3的光线就行，又要挡住p1、p2的光线故d错误故选：ab15某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角作出sin1sin2图象，如图所示，下列判断正确的是（）a他做实验时，光线是由空气射入玻璃的b玻璃的折射率为0.67c玻璃折射率为1.5d玻璃临界角的正弦值为0.67【考点】光的折射定律【分析】由图可知入射角与折射角的大小关系，则由光的折射定律可示得玻璃的折射率及临界角【解答】解：a、由图可知，入射角大于折射角，故可知，光线是从空气射入玻璃的，故a正确；b、由n=可知，玻璃的折射率n=1.5，故b错误，c正确；d、由sinc=可知，临界角的正弦值为0.67，故d正确；故选acd三、计算题（本大题共3小题，共37分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16在光滑水平面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子质量为m，振动的最大速度为v0如图所示当振子在最大位移为a的时刻把质量为m的物体轻放其上，则（1）要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因数至少是多少？（2）一起振动时，二者经过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？【考点】简谐运动的回复力和能量；简谐运动；简谐运动的振幅、周期和频率【分析】（1）要使两个物体一起做简谐运动，由于到达最大位移处时，两物体间的静摩擦力最大，故此时的摩擦力为于最大静摩擦力的最小值；（2）弹簧振子系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式分析求解【解答】解：（1）放物体后，假定一起振动，则可以产生最大加速度为：a=此时摩擦力最大，以m为研究对象，根据牛顿第二定律：f=ma=又f=mg得：=即要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因数至少是（2）由于物体m是在最大位移处放在m上的，放上后并没有改变系统的机械能振动中机械能守恒，经过平衡位置时，弹簧为原长，弹性势能为零，则有：（m+m）v2=mv02解得