2020年天津武清区高二下期中物理试卷

期中物理试卷题号 4总分得分一、单选题（本大题共8小题，共40.0分）1.关于电磁波的以下说法正确的是（ ）1.关于电磁波的以下说法正确的是（ ）A.B.C.D.2.如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，假设向右为正方向，当振子运动到B点时开始计时，则B两点与。点的距离均远小于圆弧轨道的半径，且A点距C点近些，a、b两小球分别从A、B两点由静止同时释放两小球相碰的位置是（ ）则，D.A.B.C.D.2.如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，假设向右为正方向，当振子运动到B点时开始计时，则B两点与。点的距离均远小于圆弧轨道的半径，且A点距C点近些，a、b两小球分别从A、B两点由静止同时释放两小球相碰的位置是（ ）则，D.不能确定4.5.6.7.A.C点B.C点左侧C.C点右侧光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是（A.B.C.D.光从空气射到分界面上，光从空气射到分界面上，光从玻璃射到分界面上，光从玻璃射到分界面上，入射角足够小入射角足够大入射角足够大入射角足够小一列简谐横波沿x轴正向传播，某时刻的波形如图，P为介质中一质点，此时刻质点P的运动方向为（ ）A.x轴正向B.x轴负向C.y轴正向D.y轴负向下列物理现象：（1）透过坦克壁上安装的平行玻璃砖观察外界的视野会变大；（2）雨后公路积水上面飘浮的油膜呈现彩色。这两种现象分别属于（）A.衍射、干涉B.衍射、折射 C.折射、衍射频率相同的两列横波发生干涉的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，M、N、P、Q是介质中的四个质点，则下列说法中正确的是（D.折射、干涉Q质点是减弱点点C.P质点是加强点N质点是减弱D.M质点可能处于静止状态电磁波是横波静电场可以激发电磁波赫兹预言了电磁波的存在振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越小第1页，共9页.如图所示，甲为一列简谐横波在看=0时的波形，乙为该列波上质点P的振动图象，由图象信息可判断波的传播方向和波速为( )由图象信息可判断波的传播方向和波速为( )A.沿％轴正方向，2m/s B.沿％轴负方向，2m/sC.沿％轴正方向，0.5m/s D.沿％轴负方向，0.5m/s二、实验题(本大题共2小题，共24.0分).在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是 A.选用轻且易拉伸的橡皮绳组装单摆员选用密度小体积大的木球组装单摆C实验时，使摆球在同一竖直面内做小角度摆动。.实验时，选择最大位移处作为计时起点(2)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图1所示，则摆球的直径为mm。(3)一位同学在实验中误将39次全振动计为40次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度g，则计算结果比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)(4)为了进一步提高实验精度，可改变几次摆长/并测出相应的周期T，从而得出对应的l与T的数据，再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系，得到图2示直线，并求得该直线的斜率为限则重力加速度g=。图二 图£图二 图£某同学用如图甲所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验。某同学用如图甲所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验。10.(1)下列说法正确的是 。A.英国物理学家麦克斯韦首先成功地观察到了光的干涉现象反仅撤去滤光片，光屏上双缝干涉的条纹将消失C图中的a、b、c三个元件分别为滤光片、单缝、双缝第2页，共9页

。.只要各元件都沿着遮光简的轴线放置，就可以在光屏上成功观察到清晰的干涉条纹（2）该同学用蓝色滤光片成功地观察到了如图乙所示的干涉条纹，若仅将滤光片换成红色，其它元件及位置都不变，他将看到的条纹是图丙中的 换成红色，其它元件及位置都不变，他将看到的条纹是图丙中的 （3）该同学某次实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数为%1，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数为％2（%2>%1）,则相邻两个亮条纹间的距离△%=；已知双缝间距为L1,单缝与双缝的距离为L2，双缝到光屏的距离为L3，则入射光波长的表达式为 （选用△%、L1、L2、L3中需要的字母进行表示）。三、计算题（本大题共3小题，共36.0分）.如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体（可视为质点），物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，已知物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。求：（1）物体在最低点时弹簧的弹力大小;（2）弹簧的最大弹性势能。.半径为R的半球形介质截面如图，O为其圆心。平行单色光a、b从不同位置射入介质，光线a进入介质未发生偏折且在O点恰好发生全反射，光线b的入射点在O的正上方，入射角为45°.求：（1）介质的折射率n；（2）光线b对应的射出点O1与O2之间的距离d。第3页，共9页.一列简谐波的图象如图1所示，实线为11=0时刻的波形，虚线为12=0,2s时刻的波形，波的传播速度为10mIs，求：（1）波的频率；（2）波的传播方向：（3）在如图2的xOy坐标系中绘制出11=8.5s时刻的波形。图二 图£第4页，共9页答案和解析.【答案】A【解析】解：A、电磁波的传播方向和B、E的方向相互垂直；故为横波；故A正确；B、静电场中电场是恒定的；故不能产生磁场，因此不能产生电磁波；故B错误；。、麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹证实了电磁波的存在；故C错误；D、电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大；故。错误；故选：A。麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹用实验证实了电磁波的存在；电磁波是横波，电磁波是种能量形式；能量大小与频率有关.本题考查电磁波的性质，要注意明确电磁波的发现历程，同时要注意掌握其本性质..【答案】B【解析】解：由题意：设向右为正方向，振子运动到B点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到B点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故B正确。故选：B。当振子运动到B点时开始计时，分析此时振子的位置和速度，即确定出仁0时刻质点的位置和速度方向，即可确定位移时间的图象.本题在选择图象时，关键研究看=0时刻质点的位移和位移如何变化..【答案】A【解析】解：根据题目的信息知两球运动都可以看做单摆的运动，摆长是相等的，所以周期相同，所以到达平衡位置C的时间相同，即相遇点为C.故A正确，BCD错误故选：A。由题，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°,把两球在圆弧上的运动看做等效单摆运动，根据单摆的周期公式，即可判断相遇的位置。本题关键是采用等效法，将两球在圆弧上的运动看做等效单摆运动，常常称为槽摆，再根据单摆的周期公式，比较时间，即可判断第一次相遇的位置。.【答案】C【解析】解：发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，玻璃的折射率大于空气，所以C正确，ABD错误。故选：C。玻璃的折射率大于空气的，所以一定是从玻璃射向空气的光，入射角足够大时能发生全反射.本题较简单，只要知道发生全反射的两个条件：光密介质到光疏介质，入射角大于临界角..【答案】D【解析】解：波向％轴正方向传播，根据波形平移法可知，将波向右微微平移，则可知，P点应向下运动；即沿y轴的负方向；故D正确ABC错误。故选：D。根据平移法可知：简谐波沿％轴正向传播，将波形微微平移，即可以分析P点的振动方向。本题关键是通过波形平移的方法得到振动方向与波动方向的关系；本题也可以直接利用第5页，共9页带动法或口决法等方式进行判断。.【答案】D【解析】解：透过坦克壁上安装的平行玻璃砖观察外界的视野会变大是由于光在不同的介质的界面处发生折射的原因；雨后公路积水上面飘浮的油膜呈现彩色是由于薄膜干涉的原因。故ABC错误，D正确故选：D。嵌入玻璃砖后，坦克内部人员观察到外界的视野张角增大；水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象。掌握折射现象、干涉现象等常见的物理现象，抓住本题现象的本质的不同是顺利解决此类题目的关键。.【答案】B【解析】解：A、Q点是波谷与波谷叠加，是振动加强点。故A错误。B、N点是波峰和波谷叠加，是振动减弱点。故B正确。C、P点是波峰和波谷叠加，是振动减弱点。故C错误。D、M点是波峰与波峰叠加，是振动加强点，但是加强点不是始终处于波峰位置。故D错误。故选：B。根据波峰和波峰叠加，波谷与波谷叠加振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱，从而即可求解.解决本题的关键知道波峰和波峰叠加，波谷与波谷叠加振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱.注意振动加强点是振幅最大，不是始终处于波峰或波谷位置..【答案】A【解析】解：由甲读出该波的波长为入=8根，由乙图读出周期为T=4s，则波速为9 .一.一. ...一.…一，、，一一一、， v==1=2mIs。在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴正方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿％轴正方向。故A正确BCD错误。故选：A。由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，求出波速。在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向，从而根据带动法在甲图上判断出波的传播方向。根据波动图象能读出波长、由质点的振动方向判断波的传播方向，由振动图象读出周期和质点的振动方向等等，都学习振动和波部分应具备的基本能力，要加强训练，熟练应用。.【答案】C18.1偏大—【解析】解：(1)A、为减小实验误差，选用轻且不易伸长的细线组装单摆，故A错误;B、为减小空气阻力对实验的影响，应选用密度大而体都较小的摆球组装单摆，故B错误；C、单摆在小摆角情况下的振动为简谐运动，应使摆球在同一竖直面内做小角度摆动，故C正确；D、为减小实验误差，应从摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误；故选：C。(2)由图示游标卡尺可知，其示数为18mm+1x0.1mm=18.1mm。(3)由单摆周期公式T=2n；可知重力加速度：g=：「，第6页，共9页将49次全振动计为50次，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大；（4）由单摆周期公式T=2n,'可知：T2」,，，由图示T2-L图象可知，图象的斜率：k=，重力加速度：g」.；故答案为：（1）C（2）18.1（3）偏大（4）,（1）为减小实验误差，应选择轻而不可伸长的细线做摆线，选择质量大而体积小的球作为摆球，单摆在小摆角下的振动为简谐振动，根据实验注意事项分析答题。（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。（3）根据题意应用单摆周期公式分析实验误差。（4）应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出加速度。本题考查了用单摆测重力加速度实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提与关键，应用单摆周期公式可以解题；要掌握常用器材的使用及读数方法。.【答案】CC二二^【解析】解：（1）A、英国物理学家托马斯•扬首先成功地观察到了光的双缝干涉现象，故A错误。B、双缝干涉的条件是频率相同、相差恒定，当仅撤去单缝屏，不能获取相干光源，所以光屏上双缝干涉的条纹不存在了，故B错误。C、为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，为得到相干光源，单缝右边要有双缝。故C正确。D、从左到右，只有按白炽灯、滤光片、单缝屏、双缝屏这样的顺序沿遮光筒的轴线放置，才可以在光屏上成功观察到清晰的干涉条纹，故D错误。故选：C（2）AC、红光的波长比蓝光的长，根据△%=为分析知，红光的干涉条纹间距比蓝光的大，故A错误，C正确。BD、双缝干涉条纹是均匀的条纹，故BD错误。故选：C（3）由题意可知，双缝干涉条纹的间距为△4 ；根据△%=入=入，得得：人।IT；匕一心心得故答案为：（1）C；（2）C；（3） ，,1 匕3（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝。结合物理学史解答。（2）双缝干涉条纹是均匀的条纹，红光的波长比蓝光的长，根据△4为分析本条纹间距的变化，从而作出判断。（3）由题求得条纹间距，再由公式△%=为求解光的波长表达式。本题的关键是明确实验原理，体会实验步骤，最好亲手做实验；第三问要掌握干涉条纹间距公式4%=3知道L、d的含义。第7页，共9页11.【答案】解：（1）物体在最高点时F回=mg，方向向下根据对称性物体在最低点时F=mmg，方向向上回又：F回=F-mg所以F=2mg（2）从最高点到最低点，动能变化为0，重力势能减小2mgA，则弹性势能增加2mgA,而初位置弹性势能为0,在最低点弹性势能最大，为2mgA。答：（1）物体在最低点时弹簧的弹力大小是2mg；（2）弹簧的最大弹性势能是2mgA。【解析】（1）根据简谐振动的特点，结合最高点的受力求出；（2）只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变；在最低点弹性势能最大，根据能量守恒定律，求出最低点的弹性势能。解决本题的关键抓住简谐运动的对称性以及灵活运用能量守恒定律和机械能守恒定律。12.【答案】解：（1）据题，a光线刚好发生全反射，入射角等于临界角C，知C=45°根据sinC=矢口，n= =J。（2）对b光线，由折射定律有:sinin由i=45°得:r=30°o由几何知识得01与O之间的距离为：d=Rtan30°=：R。答：（1）介质的折射率n为J2；（2）光线b对应的射出点01与02之间的距离d为Jr。【解析】光线a在O点恰好产生全反射，入射角等于临界角C,根据sinC=求出介质的折射率。根据光的折射定律求出b光在介质中的折射角，通过几何关系求出01与0之间的距离d。本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光