河北省邢台八中2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

河北省邢台八中2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题：（124=48分，其中第（1）（2）（3）（4）（5）为单选，（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）为不定项选择。全部选对得4分，部分选对得2分，错选、不选则不得分） 1.下列说法中正确的是：（ ）a. 弹簧振子的运动是简谐运动b. 简谐运动就是指弹簧振子的运动c. 简谐运动是匀变速运动d. 单摆简谐运动的回复力是重力和拉力的合力【答案】a【解析】【详解】a、弹簧振子的运动是种周期性的往返运动，属于简谐运动；故a正确.b、简谐运动并不只是弹簧振子的运动；单摆的运动也可以看作是简谐运动；故b错误.c、简谐运动的加速度随物体位置的变化而变化，不是匀变速运动；故c错误.d、单摆做简谐运动的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，故d错误.故选a.【点睛】本题考查简谐运动的性质，要注意明确简谐运动中的受力、位移及速度均随时间做周期性变化2.一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：（ ）a. 质点的振动频率是4hzb. t=2s时，质点的加速度最大c. 质点的振幅为5cmd. t=3s时，质点所受合力为正向最大【答案】c【解析】【详解】a、由图读出质点的振动周期 t=4s，则振动频率；故a错误.b、t=2s时，质点的位移为零，由知质点的加速度最小；故b错误.c、振子的振幅等于振子位移的最大值，由图读出振幅为5cm；c正确.d、t=3s时，质点的位移为正向最大，由f=-kx，知质点所受合力为负向最大；故d错误.故选c.【点睛】本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期对于质点的速度方向，也可以根据斜率读出简谐运动的特征，是分析加速度常用的方法3.甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动。已知甲摆摆长为1 m，则乙摆的摆长为( )a. 2 mb. 4 mc. 0.5 md. 0.25 m【答案】d【解析】【详解】在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动，可知t甲：t乙=2：1，根据知摆长，甲乙的周期之比为2:1，则摆长之比为4:1，甲摆的摆长为1m，则乙摆的摆长为0.25m;故选d.【点睛】解决本题的关键掌握单摆的周期公式，通过周期之比求出摆长之比是关键.4.a、b两个弹簧振子，a的固有频率为f，b的固有频率为4f。若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：（ ）a. a的振幅较大，振动频率为fb. b的振幅较大，振动频率为3fc. a的振幅较大，振动频率为3fd. b的振幅较大，振动频率为4f【答案】b【解析】【详解】受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大故a、b两个单摆都做受迫振动，频率为3f，b摆固有频率接近3f，则b的振幅较大，所以b正确，acd错误 点睛：本题应明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动最强烈5.已知在某时刻的波的图像如图所示，且m点的振动方向向上，下述说法正确的是：（ ）a. a点振动落后于m点，波向右传播b. a点振动落后于m点，波向左传播c. b点振动落后于m点，波向右传播d. b点振动落后于m点，波向左传播【答案】b【解析】【详解】a、b、m点的振动方向向上，a到b半个波长的范围，振动方向相同，a点振动落后于m点，则波向左传播；故b正确，a错误.c、d，m点的振动方向向上，a到b半个波长的范围，振动方向相同，b点振动超前于m点，而波向左传播。故c、d错误.故选b.【点睛】本题是根据比较质点振动的先后来判断波的传播方向，也可以根据波形平移的方法确定波的传播方向6.一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别为图中实线和虚线所示，如波速为1m/s，那么t的值可能是：（ ）a. 1sb. 2sc. 3sd. 4s【答案】ac【解析】【分析】由图读出波长，由波速公式求出周期，再根据波形平移和波的周期性得出对应时间的通项式，从而确定时间t的可能值【详解】由图读出波长为=4m，由波速公式得周期.波向右传播时，时间t的通项为，n=0，1，2，；当n=0时，t=1s；当n=1时，t=5s；若波向左传播，则时间t的通项为：，n=0,1,2，当n=0时，t=3s；当n=3时，t=8s，由于n只能取整数，故不可能为2s和4s；由以上分析可知，a、c正确，b、d错误.故选ac.【点睛】本题知道两个时刻的波形，要考虑波传播时时间的周期性，根据通项得到特殊值还要考虑传播方向的双向性7.下列说法中正确的是：（ ）a. 一切波都能发生干涉、衍射现象b. 只有两列横波相遇时才能发生干涉c. 在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象d. 发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故【答案】ac【解析】【详解】a、b、衍射和干涉是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射，故a正确，b错误；c、发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面，偏离原来的直线方向传播，在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象，故c正确；d、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到波频率会发生变化，但波源的频率不变，故d错误。故选ac.【点睛】对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；知道衍射和干涉是波所特有的现象8.如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面bc上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为：（ ）a. 30b. 45c. 60d. 90【答案】bd【解析】因为棱镜的折射率为，所以临界角c应满足sin c，所以c45.作光路图如图所示因光线从空气中射到bc界面时入射角为零度，故进入bc面时不发生偏折，到ab面时由几何关系知入射角i60c，故在ab面上发生全反射，反射光线射到ac面时，可知入射角30c，所以在ac面上既有反射光线又有折射光线由n得sin r，r45，所以该折射光线与棱镜ac面夹角为45；又因从ac面反射的光线第二次射到ab面上时，由几何关系知其入射角为0，所以从ab面上折射出的光线与ab界面夹角为90.9. 在杨氏双缝干涉实验中，如果a用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹b用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹c用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹d用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹【答案】bd【解析】白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，a错；用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，b对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，c错；紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等条纹，d对。10.如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经三棱镜折射后会聚于光屏m上的一点n，这两束单色光分别用a、b表示。对于这两束光的颜色以及在玻璃中的传播速度，下列说法中正确的是：（ ）a. a为红光，在玻璃中的传播速度小于b光b. a为蓝光，在玻璃中的传播速度小于b光c. b为红光，在玻璃中的传播速度大于a光d. b为蓝光，在玻璃中的传播速度大于a光【答案】bc【解析】【详解】由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率较大，因玻璃三棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率，a为蓝光，b为红光.由 知：a光在玻璃中的传播速度小于b光.故选bc.【点睛】本题是光的色散问题，在七种色光中紫光的折射率最大，红光的折射率最小，同样条件下，紫光的偏折角最大，红光的偏折角最小可结合光的色散实验结果进行记忆11.将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是a. 摆线碰到障碍物前后的周期之比为3：2b. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3：2c. 摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大d. 摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变【答案】ac【解析】【详解】由单摆的周期公式可知，lt2，由于是频闪照片，图中相邻两小球的影像的时间间隔是相同的，所以周期之比是9:6=3:2，周期平方比是9：4则a正确，b错误。小球在摆动过程中机械能守恒，摆线经过最低点时，小球线速度不变，由v=r可知r减小，角速度变大。由向心力知识，可知，r减小，摆线张力t变大。故c正确，d错误。12.关于电磁场和电磁波的说法中正确的是：（ ）a. 变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场b. 麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在c. 电磁波是纵波，可以在真空中传播d. 紫外线是一种波长比紫光波长更短的电磁波，能够灭菌【答案】ad【解析】【详解】a、根据“麦克斯韦”电磁场理论，可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场；故a正确.b、麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故b错误.c、电磁波是横波，变化的电场与变化磁场相互垂直，能在真空中传播的；故c错误.d、紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒；故d正确.故选ad.【点睛】解决本题的关键知道电磁波的产生原理，以及知道电磁波的类型。对于这些基本知识要熟练掌握并能正确应用.二、填空题：（18分=8分） 13.弹簧振子从距离平衡位置5cm处由静止释放4s内完成5次全振动，则这个弹簧振子的振幅为_，振动的周期为_；4s末振子的位移大小为_；4s内振子通过的距离为_。【答案】 (1). 5 (2). 0.8 (3). 5 cm (4). 100cm【解析】【分析】简谐运动中，振子完成一次全振动的时间叫做周期；据振幅的定义即可求解振幅；每个周期，振子的路程等于4倍的振幅【详解】弹簧振子从距平衡位置5cm处由静止释放，则振幅为a=5cm；全振动5次所用的时间为4s，则周期为：；4s内完成5次全振动，所以4s末振子回到初位置，位移为5cm；一次全振动的路程为：45=20cm，故4s内全振动5次的路程为：s=520=100cm【点睛】本题关键要熟悉周期、频率、振幅的概念，会运用简谐运动的对称性分析；一定注意弹簧振子的周期与振幅无关.14.(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是_ a测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长 b测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间 c适当加长摆线 d为了便于计时观察，单摆摆角应尽量大些 (2)用毫米刻度尺测得摆线长为l；用游标卡尺测得摆球的直径为d；用秒表测得单摆完成n次全振动的时间为t，若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g，则g_(写出表达式，不必计算结果)【答案】 (1). c (2). 【解析】【详解】（1）摆长等于线长加摆球半径；测30至50次全振动时间，计算出平均周期是减小偶然误差的好办法，次数太少、太多都不好；在平衡位置启动秒表计时和结束计时便于操作、误差小；做单摆时摆线要适当加长，摆角不能太大；则选项c正确，abd错误 （2）周期 ， ，则15.用双缝干涉测光波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：a.白炽灯 b.单缝片 c.光屏 d.双缝 e.滤光片（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_；（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有a_b（选填“”、“”或“”）【答案】 (1). aebdc (2). ab【解析】【分析】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样；(2)首先判断红光和绿光的波长关系，结合公式即可得知红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2之间的关系【详解】(1)在光具座上从左向右，应该是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，故自光源起合理的顺序是：aebdc(2)红光的波长大于绿光的波长，由公式，可知红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比，x1x2.【点睛】对于该题，要熟练的掌握七种颜色的光之间的频率关系和波长的关系，了解公式中物理量的含义，会应用该公式进行相关的计算和定性的分析，解答问题时，要注意单位的换算三、计算题：（第16题10分，第17题10分，第19题12分） 16.一列简谐波沿x轴正方向传播，t0时波形如图甲所示，已知在0.6 s末，a点恰第四次(圈中第一次)出现波峰，求： (1)该简谐波的波长、波速分别为多少？(2)经过多少时间x5 m处的质点p第一次出现波峰？(3)如果以该机械波传到质点p开始计时，请在图乙中画出p点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象【答案】(1)2 m；10 m/s(2)4.5 s(3)如图；【解析】试题分析：波长2 m周期ts0.2 s波速v10 m/s波峰传到p点：ts0.45 s如图所示考点：考查了横波图像17.如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波形图的o点表示波源问： (1)这列波的波速多大？ (2)若波向右传播，当乙图中质点q第一次到达平衡位置且向上运动时，从乙图图示时刻开始质点p已经经过了多少路程？【答案】(1) 1 m/s. (2) 0.5 m【解析】（1）由振动图象可知周期t0.2 s，由波动图象可知波长0.2 m 则由波速公式可得 vm/s1 m/s （2）p点振动了ts0.4 s=2t 可得p点经