学年高二下学期期中物理试题 Word版含解析.doc

厦门六中20132014学年下学期高二期中考试物理试卷本试卷分第卷（选择题）第卷（非选择题）两部分。共100分。考试时间90分钟。第卷（选择题 共60分）一单项选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共60分）1.下列说法正确的是A.LC电磁振荡过程中，电场能减少，磁场能一定增大B.麦克斯韦预言：变化的电场周围空间会产生变化的磁场C.无线电波是电磁波谱中波长最短的电磁波D.紫外线有显著的热效应，利用这种热效应可烘干物体【答案】AA、在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少从能量看：电场能在向磁场能转化，故A正确；B、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故B错误；C、射线是电磁波谱中波长最短的电磁波，故C错误；D、红外线有显著的热效应，利用这种热效应可烘干物体，紫外线的显著作用是化学作用，能使荧光物质发光，故D错误故选A。【考点】电磁波的产生；紫外线的荧光效应及其应用2.如图所示，一种光导纤维内芯折射率，外层折射率为，一束光信号与界面成角由内芯射向外层，要在界面上发生全反射，必须满足什么条件A，小于某一值 B，大于某一值C，大于某一值 D，小于某一值【答案】A光在内芯和外层的界面上发生全反射，则内芯的折射率n1大于外层的折射率n2，由于入射角要大于等于临界角，所以应小于某一值，故A正确。故选A。【考点】全反射；光的折射定律3如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜Aa光的频率高 Bb光的波长大Ca光穿过三棱镜的时间短 Db光在棱镜中的速度大【答案】CA、由光路图看出，在AC面a光的入射角小于b光的入射角，而两光的折射角相等，根据折射定律得知，玻璃对b光的折射率较大，其频率也较大，故A错误；B、由，c相同，则b光的波长小，故B错误；CD、由得知a光在玻璃中传播速度较大，通过的路程相等，则a光穿过三棱镜的时间短，故C正确D错误。故选C。【考点】光的折射定律4.将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是A.电路中交变电流的频率为0.25HzB.电阻消耗的电功率为2.5WC.通过电阻的电流为D. 用交流电压表测得电阻两端的电压是5V【答案】BA、由图可知：，故A错误；D、该电源电动势的有效值，电压表的示数为有效值，故D错误；BC、，故B正确C错误。故选B。【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；正弦式电流的图象和三角函数表达式5.如图所示，S1、S2是两个频率相同的波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有A该时刻质点a和d的位移为0，所以振动最弱B该时刻a质点振动最弱，b质点振动都最强,再过后的时刻a质点振动最强，b质点振动都最弱Ca质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D再过后的时刻c质点都将处于平衡位置，因此振动最弱【答案】CABC、由图知，a质点处是两列波的波峰与波谷相遇的地方，振动最弱；b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方，振动最强c质点处是两列波波谷与波谷叠加的地方，振动也最强如右图所示，d质点在振动加强的区域，所以其振动也最强，故AB错误C正确；D、再过后的时刻a处于平衡位置，b、c两个质点回到自己的平衡位置，但b、c的振动始终是加强的，故D错误。故选C。【考点】波的叠加；波的干涉6.一弹簧振子做简谐运动，其振动图像如图所示，那么在（-Dt）和（+Dt）（Dt是微小的时间）两时刻，振子的：速度相同； 加速度相同；相对平衡位置的位移相同； 振动的能量相同。以上选项中正确的是（A） （B） （C） （D）【答案】D在和两个时刻，振子的位移大小相等，方向相反，其位置关于平衡位置对称，速度大小相同，方向也相同，即速度相同，故正确；在和两个时刻，振子的位移大小相等，方向相反，则加速度大小相等，方向相反，故错误；由图读出，这两个时刻的位移大小相等，方向相反，位移不同，故错误；弹簧振子作简谐运动，其能量保持不变，则这两个时刻振动的能量相同，故正确。故选D。【考点】简谐运动；简谐运动的振幅、周期和频率7.沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则A在ts时，质点M的加速度方向与速度方向相同B在t0s时间内M点的路程为2mC在ts时，质点M的位移为正值D在ts时，质点M的速度方向为正方向【答案】AA、由图知，=4m，则周期，波沿x轴正向传播，质点M的速度方向向上，则经过，质点M位于平衡位置上方速度方向向下，加速度方向向下，指向平衡位置，所以质点M的加速度方向与速度方向相同，故A正确；B、由于M点不在平衡位置或波峰、波谷位置，所以经过通过的路程不是振幅2m，故B错误；CD、在时，质点M位移平衡位置下方且速度方向向下，位移为负，故CD错误。故选A。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系8如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，MN为直径，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏上得到由红到紫的彩色光带。已知QM=R/2，如果保持入射光线和光屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于R/2，则有A半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失B半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失C半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失D半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失 【答案】DAB、光线垂直MN入射，射到曲面上，各种色光的入射角相等，半圆形玻璃砖向上移动的过程中，则入射角减小，当入射角大于等于临界角，才会发生全反射，所以各种色光都不会发生全反射，故AB错误；CD、半圆形玻璃砖向下移动的过程中，各种色光的入射角增大，因为紫光的折射率最大，则临界角最小，所以紫光最先发生全反射，光屏上紫光最先消失，故C错误D正确。故选D。【考点】光的折射定律；全反射 9如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出。光在真空中的速度为c，则A.该介质对此单色光的折射率为B.此单色光在该介质中的传播速度等于c/sinC.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sin【答案】CA、据题意，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有i=C而入射角i=，则临界角C=根据临界角公式得，故A错误；B、光在介质中的速度，故B错误；CD、光从介质进入真空频率不变，根据，因为光在介质中的速度是在真空中速度的sin倍，则单色光在介质中的波长是真空中波长的sin倍，故C正确D错误。故选C。【考点】光的折射定律；全反射10.如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0这段时间内A线圈中的感应电流一直在增大B线圈中的感应电流先增大后减小C穿过线圈的磁通量先增大后减小D穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小【答案】D线圈周期，则，在时间内，穿过线圈的磁通量逐渐增大，磁通量的变化率逐渐减小，线圈产生的感应电动势逐渐减小，线圈中的感应电流逐渐减小，故ABC错误D正确。故选D。【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量；楞次定律11如图所示，甲为某一简谐波在t0.5 s时刻的图象，乙为甲图中C点的振动图象，则下列说法正确的是波的传播方向是x轴的正方向 波的传播方向是x轴的负方向若该波在传播中遇到宽约3.3 m的障碍物能发生明显的衍射现象该波与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率可能为1.1 HzA B. C. D. 【答案】A由乙图知：t=0.5s时刻质点C的振动方向向上，则在甲图判断可知波的传播方向是x轴的正方向，故正确错误；由波动图象甲读出波长=4m，能够发生明显衍射的条件是，障碍物的尺寸和4m差不多或小于4m，所以遇到宽约3.3m的障碍物能发生明显的衍射现象，故正确；由振动图象乙读出波的周期T=1s，由其频率为，只有当该波与另一列波频率为1Hz的波相遇时才能发生稳定的干涉，故错误。故选A。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系12发电厂的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式正确的是. A. B. C. D.【答案】B输电导线上损耗的功率，又，则损耗的功率；根据知，故B正确。故选B。【考点】远距离输电13如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u220sin 100t(V)下列说法正确的是A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数为22 VC当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表的示数变大，电流表的示数变小D当单刀双掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动)，电压表和电流表的示数均变大【答案】DA、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为，所以副线圈的电压的最大值为，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为，故A错误；B、若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由11：1变为11：2，根据电压与匝数成正比可知，此时副线圈的电压为40V，所以电压表的示数为40V，故B错误；C、当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不变，故C错误；D、若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由11：1变为11：2，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，故D正确。故选D。【考点】变压器的构造和原理14如图所示，空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖，玻璃砖的折射率为。现有一细光束垂直射到AO面上，经玻璃砖反射、折射后经OB面平行返回，AOB=135，则光线在OB面上的入射角应是A15 B30 C45 D60【答案】B由几何知识可知，光线从OB射出时的折射角为r=45，设光线在OB面的入射角为，由折射定律得，则得故=30，即光在OB面的入射角为30。故选B。【考点】光的折射定律15.如图所示，矩形线圈面积为S、匝数为N、内阻为r，绕垂直于匀强磁场的轴OO以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，外电阻为Rt0时，线圈平面与磁感线平行，则线圈中感应电动势的瞬时值表达式是eNBSsin t通过电阻R的感应电流的瞬时值表达式是icos t电压表的示数是 电流表的示数是A. B. C. D.【答案】B由交流电的最大值表达式可知，则瞬时值表达式，故正确；通过电阻R的电流的瞬时表达式，故正确；电路中的电压有，则电压表的示数，故错误；电流表示数为电流的有效值，则，故正确。故选B。【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；交流发电机及其产生正弦式电流的原理16.一列简谐机械横波某时刻的波形如图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时Ax=2 m的质点在其平衡位置下方且向下运动Bx=4m的质点在其平衡位置上方且向上运动Cx=6m的质点在其平衡位置下方且向上运动 Dx=2 m的质点在其平衡位置上方且向下运动【答案】CAD、x=2m的质点与波源平衡位置相距半个波长，是反相点，振动情况总是相反，所以x=2m的质点在其平衡位置下方且向上运动，故AD错误；B、x=4m的质点与与波源平衡位置相距一个波长，是同相点，振动情况总是相同，所以x=4m的质点在其平衡位置上方且向下运动，故B错误；C、x=6m的质点与波源平衡位置相距一个半波长，是反相点，振动情况总是相反，所以x=6m的质点在其平衡位置下方且向上运动，故C正确。故选C。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系17.一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x0处质点的振动图象如图所示，则该波在tT/2时刻的波形曲线为【答案】A从振动图上可以看出x=0处的质点在时刻处于平衡位置，且正在向下振动。故选A。【考点】横波的图象；简谐运动的振动图象18.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期T0.6 s，则A.波的周期为2.4 sB.在t0.8s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为4mD.在t0.5s时，Q点到达波峰位置【答案】DA、根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移，其中n=0、1、2、3、4，故由实线传播到虚线这种状态需要，即，解得，其中n=0、1、2、3、4，当n=0时，解得T=0.8s，当n=1时，解得T=0.34s，又T0.6s，故最大周期为0.8s，故A错误；B、由于波沿x轴负方向传播，故t=0时p点沿y轴负方向运动，故t=0.8s时p点沿y轴负方向运动，而周期T=0.8s，故0.9s时P点沿y轴负方向运动，故B错误；C、在一个周期内p点完成一个全振动，即其运动路程为4A，而，故p点的运动路程为2A=0.4m，故C错误；D、由题意可知波长=8m，则变速，在t=0时Q点的横坐标为5m，由于波沿y轴负方向运动，故在t=0.5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为，故在t=0.5s时，Q点振动情况和t=0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同，而t=0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，在t=0.5s时，Q点到达波峰位置，故D正确。故选D。【考点】波的形成和传播；波长、频率和波速的关系19在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大 a光的传播速度最小b光的折射率最大 a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是A. B. C. D. 【答案】A根据视深公式说明频率最小的光，水对它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小，波长最大，传播速度最大，故错误正确；照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足，又，c照亮水面的面积比a的大，则c的临界角大，水对c的折射率小，所以a的折射率最大，a的频率最大，a的传播速度最小，故错误正确。故选A。【考点】光的干涉20如图所示，全反射玻璃三棱镜的折射率n=，一束光线垂直于ac边从点O射入棱镜，现在让入射光线绕O点旋转改变入射方向，以下结论正确的是若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将从ab边射出且射出点向右移动若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将会从ab、bc两边射出若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从ab边射出且射出点向右移动若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从bc边射出且射出点向下移动A. B. C. D.【答案】B作出入射光线从图示位置顺时针旋转的一条光线如蓝线所示，可见到达ab面的入射角小于45，则光线可以从ab边折射出，发生反射的光线从bc边射出，故正确；若入射光线从图示位置逆时针旋转，如图中红线所示，到达ab面的入射角大于45，发生全反射，光线只从bc边射出，且折射光线将从bc边射出且射出点向下移动，故正确。故选B。【考点】光的折射定律第卷（非选择题）二填空题（12分）（6分）21.在“用单摆测定重力加速度”的实验中（1）甲同学用游标卡尺测量小球的直径，如下图，可得小球的直径为 cm。(2)如果甲同学测得的g值偏小，可能的原因是 (填写代号)A测摆长时，忘记了加上摆球的半径B摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过早按下D实验中误将39次全振动次数记为40次（3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g = 。【答案】（1）1.940 （2）ABC (3)（1）游标卡尺的主尺读数为19mm，游标读数为0.058mm=0.40mm，则最终读数为19.40mm=1.940cm（2）根据得，A、测摆长时，忘记了加上摆球的半径，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A正确；B、摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故B正确；C、开始计时时，秒表过早按下，则周期的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏小，故C正确；D、实验中误将39次全振动次数记为40次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故D错误。故选ABC。（3）先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度l，再测出其振动周期T2，联立解得。【考点】用单摆测定重力加速度（6分）22.在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率。实验步骤如下：a.将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；b.在白纸上画出一条直线aa作为入射界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线；c.把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一边bb；d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像。再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4， ，记下P3、P4的位置。e.移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角、折射角。(1)请将步骤d补充完整。(2)实验中的一些具体问题，下列意见正确的是 A为了减少误差，P3和P4的距离应适当取大些B为减少误差，P1、P2的连线与NN的夹角越大越好。C为减少误差，选用的玻璃砖厚度不宜太小D若P1、P2连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到P1、P2的像，所以P1、P2连线与法线NN夹角不宜过大。(3)某同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO交于D点，过C、D两点分别向NN作垂线，交NN于C、D， 所以折射率n = 。（用图示中的线段表示）【答案】（1）使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像 (2)AC (3) （1）据折射定律可知，从圆心射入的光线，从玻璃砖射出时，沿半径射出，根据光线的射出点可以确定出射光线，观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置（2）A、为了减少误差，P3和P4的距离应适当取大些，这样出射光线的偏差小，故A正确；B、为减少误差，P1、P2的连线与NN的夹角要适当，不能过小，也不宜过大，故B错误；C、为减少误差，选用的玻璃砖厚度不宜太小，可以挡住大头针为宜，故C正确；D、不管P1、P2连线与法线NN夹角多大，也不可能在bb面发生全反射，故D错误；故选AC。（3）根据折射率公式得：。【考点】测定玻璃的折射率三计算题(28分)（10分）23.半径为R的玻璃半圆柱的横截面如图示，O为圆心，光线沿半径方向从A点射入后恰在O点发生全反射，AO与底MN夹角=450。现跟光线平行的光线从最高点B射入后折射到MN上的C点，若真空中的光束为c。求：(答案可用根号表示)（1）玻璃半圆柱的折射率；（2）OC的距离；（3）光从B到C的时间。【答案】（1） (2) (3)（1）由题意知临界角为45，根据得：（2）根据折射定律：得：OBC=30，则有：（3）由前面分析可得：，光在玻璃中的传播速度为：则传播时间：。【考点】光的折射定律（10分）24如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波在t0为图示波形，再过0.6s波恰好传到B点。求（1）波的传播速度v和周期T。（2）在上图中画出t=0.6s时的波形图（3）写出A点的振动函数表达式。（4）求出x=2m处质点在t=02.6s内通过的路程S（5）从t0时刻开始计时，位于x50.5m处的质点C（图中末画出）经过多少时间第一次到达波峰？【答案】(1)5m/s 0.8s (2)如图 （3） (4)130cm (5)10.7s（1）根据图象可知，该波波长为=4m，波速为，则周期； （2）根据波的平移法作出t=0.6s时的波形图，如图所示；（3）由图象可知，振幅A=10cm，A点此时刻向下振动，则A点的振动函数表达式为；（4），则x=2m处质点在t=02.6s内通过