福建省师大附中2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

福建省师大附中20172018学年高二下学期期中考试物理试题（实验班）一、选择题1.某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，使用激光器作光源，进行光的衍射实验，如图所示。则他在光屏上看到的条纹是下面图中的A.B.C.D.【答案】B【解析】根据衍射条纹的特点，光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】根据衍射条纹的特点进行判断，光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽、两边窄。2.如图所示，机械波的波源O的频率为f，正沿左右方向做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布。下列说法正确的是A.波源O正在向右运动B.若静止的波接收器放置在上方，接收到该波的频率小于fC.若静止的波接收器放置在下方，接收到该波的频率等于fD.无论静止的波接收器放置何处，接收到该波的频率都是f【答案】B【解析】根据多普勒效应，在波源接近观察者时，波的接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低，根据图像可知波源向左边移动，远离右边，则右边的接收频率最低，静止的波接收器放置在上方或下方，接收到该波的频率小于f，故B正确，ACD错误；故选B。3.用干涉法检查工件表面的质量，产生的干涉条纹是一组平行等距的直条纹．图中虚线所示标准样板或者玻璃板变厚，薄片位置不变，则A.若标准样板变厚，干涉条纹间距将变大B.若玻璃板变厚，干涉条纹间距将变大C.若玻璃板变厚，干涉条纹间距将变小D.无论是标准样板还是玻璃板变厚，干涉条纹间距将不变【答案】D【解析】干涉形成的条纹是下板的上表面和上板的下表面的反射光干涉产生的，具体为：当两反射光的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；是半波长的奇数倍，出现暗条纹；当标准样板变厚，劈尖的上表面向上平移一小段距离，亮条纹将向劈尖前一级亮条纹移动，但亮暗条纹间距不变，与玻璃板变厚无关，故D正确，ABC错误；故选D。4.如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻A.振荡电流i在增大B.电容器正在放电C.磁场能正在向电场能转化D.线圈中的磁场在增强【答案】C【解析】通过图示电流方向，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，线圈中的磁场在减弱，故C正确，ABD错误；故选C。5.如表中给出的是做简谐运动的速度υ或加速度a与时刻的对应关系，T是振动周期，则下列选项中正确的是A.若甲表示速度υ，则只有丁表示相应的加速度aB.若丙表示速度υ，则甲和乙都可以表示相应的加速度aC.若丙表示加速度a，则只有甲表示相应的速度υD.若乙表示加速度a，则丙和丁都可以表示相应的速度υ【答案】C【解析】A、若甲表示速度v，速度从零向最大正向变化，振子从最大负向位移处向平衡位置运动，加速度从正向最大开始减小到零，所以丙表示相应的加速度，故A错误；B、若丙表示速度v，速度从最大正向变化到零，振子从平衡位置向正向最大位移处运动，加速度从零开始负向最大加速度变化，所以乙表示相应的加速度，故B错误；C、若丙表示加速度a，加速度从最大正向变化到零，振子从负向最大位移处向平衡位置运动，速度从零开始正向最大速度变化，所以甲表示相应的速度，故C正确；D、若乙表示加速度a，加速度从零到最大负向变化，振子从平衡位置向负向最大位移处运动，速度从负向最大开始减小到零，所以丁可以表示相应的速度v，故D错误；故选C。【点睛】简谐运动中速度与位移大小变化情况是相反的，即位移增大，速度减小，再分析方向关系即可进行选择。6.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波遇到障碍物时会发生反射．雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波．某防空雷达发射的电磁波频率f=3×l09Hz，如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示（相邻刻线间表示的时间间隔为1.0×105s），则被监视的目标到雷达的距离以及该雷达发出的电磁波的波长分别为A.15km，0.10mB.15km，10mC.30km，1.0mD.30km，0.10m【答案】A.........故选A。7.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束含两种单色光的细光束从介质射入气泡，a为入射点，分别从m、n点射向介质，如图所示．下列结论正确的是A.比较两种色光在介质中的速度，射到m点的色光比射到n点的色光速度大B.射到m点的色光比射到n点的色光更容易发生明显的衍射现象C.从m、n点射向介质，两种单色光出射光线不可能相交D.改变入射光线的方向，光线射入气泡后可能无法从气泡中射出【答案】C【解析】A、由图可见，射到m点的色光的偏折角大于射到n点的色光光的偏折角，所以射到m点的色光的折射率大于射到n点的色光的折射率，由得知，在该介质中射到m点的色光的传播速度比射到n点色光的传播速度小，故A错误；B、射到m点的色光的折射率大于射到n点的色光的折射率，射到m点的色光的波长小于射到n点的色光的波长，射到n点的色光比射到m点的色光更容易发生明显的衍射现象，故B错误；C、根据光的折射定律和作图可知从m、n点射向介质，两种单色光出射光线不可能相交，故C正确；D、根据光的折射定律和几何关系可知，光束从介质射入气泡的折射角与光束从气泡射入介质的入射角相等，所以光线射入气泡后一定能从气泡中射出，故D错误；故选C。8.一单摆做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asint，以下说法正确的是A.此单摆的周期为2sB.2s末回复力沿正方向C.3s末速度方向沿正方向D.4s末摆球受到的合外力不为零【答案】D【解析】A、由题意可知，故A错误；B、2s末其位移为，单摆做简谐运动，处在正向最大位移的位置，回复力沿负方向，故B错误；C、3s末其位移为，单摆做简谐运动，从正向最大位移向平衡位置运动中的某一位置，速度方向沿负方向，故C错误；D、4s末摆球其位移为，单摆做简谐运动，处在平衡位置，回复力为零，由于摆球做圆周运动，受到的合外力不为零，故D正确；故选D。9.如图所示，P是一偏振片，P的偏振化方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。一光束射向P，该光束的振动方向与P的振动方向成45°角（用带有箭头的虚线线表示）。顺时针旋转P半周，观察到光线的亮度变化情况是A.先变亮，再变暗B.先变亮，然后变暗，再变亮C.先变暗，再变亮D.先变暗，然后变亮，再变暗【答案】D【解析】光束的振动方向与P的振动方向相互垂直时，振动的光不能通过偏振片，观察到光线的亮度最暗，光束的振动方向与P的振动方向平行时，振动的光能通过偏振片，观察到光线的亮度最亮，所以顺时针旋转P半周，观察到光线的亮度变化情况是先变暗，然后变亮，再变暗，故D正确，ABC错误；故选D。【点睛】根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片。10.橡皮绳一段固定在墙上，t=0时刻，橡皮绳的另一端O开始振动。t=6s时，橡皮绳上各质点位置如图所示：O点振动到波峰位置，a点在平衡位置，波传播到P点。下图表示a点振动图象的是A.B.C.D.【答案】A【解析】由图看出，简谐横波向右传播，绳上各点的起振方向均向下，由图可知，则得知t=2s时刻a点的开始向下振动，故A正确，BCD错误；故选A。11.地球表面的重力加速度约为9.8m/s2，月球表面的重力加速度是地球上的，将走时准确的摆钟从地球放到月球上去，在地球上经过24小时，该钟在月球上显示经过了A.4小时B.9.8小时C.12小时D.58.8小时【答案】B【解析】设单摆的摆长为L，根据单摆的周期为，所以：；设该摆在地球上24小时内要摆动n次，即：，则摆钟放到月球上，当它指示时间经过t小时，也摆动n次，即，解得，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】根据单摆的周期公式求出两种情况下的周期的表达式，通过比较两个周期即可求解。12.沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，已知x=0.5m的质点至少再经过0.3s才能到达波峰处。P点的平衡位置为x=1.75cm，则以下判断正确的是A.t=0时刻，P点位移为2.5cmB.t=0.3s时刻，P点位移为cmC.t=0.3s时刻，x=3.25m处的质点向y运动D.t=3.15s时刻，P点的加速度最大【答案】D【解析】A、由图可知简谐波的波长，P点位移为，故A错误；B、由题意在t=0时刻的x=0.5m的质点位于平衡位置向下振动，经过才能到达波峰处，解得；时刻，P点位移为，故B错误；C、时刻，x=3.25m处的质点位移为，向y轴正方向运动，故C错误；D、时刻，P点的位于最大负向位移处，所以P点的加速度最大，故D正确；故选D。13.如图所示，水平桌面上的木质框架质量为M，劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在框架上，下端链接质量为m的铁球，m>M．为使铁球上下振动时木质框架不离开桌面，铁球的振幅最大为A.B.C.D.【答案】A【解析】框架的重力为Mg，只有当铁球处在最高位置、弹簧被压缩、框架受到竖直向上的弹力等于Mg时，框架对桌面的压力恰好减小为零；根据胡克定律，此时弹簧被压缩，铁球静止（处于平衡）时，弹簧被拉长，振幅是指振子离开平衡位置的最大距离，振幅最大为，可见，铁球的振幅只要不大于，框架就不会离开桌面，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】铁球在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是弹簧弹力等于小球重力的时候，要使木质框架不会离开桌面，则当小球运动到最高点时，弹簧的弹力等于Mg，据此可求最大振幅时弹簧的伸长量；根据平衡位置和最大振幅时候的弹簧伸长量，可计算振幅的最大值。二、实验题14.在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，（1）从下列备选的器材中，选出可以完成实验的五个最合适的器材_______（在横线上填写器材的序号）A．100cm长细线B．120cm长的尼龙绳C．量角器D．小木球E．小铁球F．挂钟G．秒表H．天平I．游标卡尺（2）测周期时，计数的起、止时刻应落在摆球到达_________位置时为好。【答案】(1).A、C、E、G、I(2).平衡【解析】（1）本实验为了减小空气阻力的影响，应选择小铁球，为了减小测量误差，应选择长约1米的细线，为了测量周期，选择秒表，为了测量小球的半径，选择游标卡尺，为了使摆角小于5度，选择量角器，故需要的器材有：A、C、E、G、I；（2）测周期时为了减小误差，应从平衡位置开始计时。15.如图所示，是利用插针法测定玻璃砖折射率的实验，玻璃砖的入射面ab和出射面cd并不平行。某同学操作的主要步骤如下：a．画入射面ab，放置玻璃砖，使玻璃砖上界面对准ab；b．用针沿玻璃砖下界面确定出射面cd上的两点；c．在ab面一侧插针P1、P2；d．在cd面一侧插针P3，使之挡住P1和P2；e．插针P4，使之挡住P3和P1、P2；f．移去针和玻璃砖。（1）请写出上述步骤中有错误的步骤序号，并写出对应正确的操作。__________________________（2）改正操作中的错误后，该同学正确完成实验，做好光路图，并测量相关物理量，计算出玻璃砖的折射率。他重新放上玻璃砖，发现玻璃砖的出射面实际应为c’d’，如图中虚线所示，c’d’∥cd．则他计算出的折射率比真实值_____________（填“偏大”、“偏小”或“不影响结果”）。【答案】(1).c．透过玻璃砖观察，在cd面一侧插针P3，使之挡住P1的像和P2的像d．插针P4，使之挡住P1的像、P2的像和P3(2).偏大(2)重新放上玻璃砖，发现玻璃砖的出射面实际应为c’d’，由图可知折射角测量值比真实值要小，由可知计算出的折射率比真实值偏大。16.某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，已知双缝间的距离d=0.25mm，双缝到毛玻璃屏间的距离L=75cm。实验时先移动测量头上的手轮，把分化分划板中心刻度线对齐A条纹中心，游标卡尺的示数如图（3）所示，然后转动手轮，把分划板中心刻度线向右边移动，对齐B条纹中心，游标卡尺的示数如图（4）所示。图（3）中游标卡尺的示数为x1=___________mm．图（4）游标卡尺的示数为x2=___________mm．所测光波的波长为___________m．（保留两位有效数字）【答案】(1).11.4(2).16.7(3).4.4×107【解析】图3中游标尺的主尺读数为，游标尺上的第4刻线与主尺刻线对齐，故读数为：；图4中游标尺的主尺读数为，游标尺上的第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为：；故条纹间距为：根据双缝干涉的条纹间距公式，解得：三、计算题17.质点A、B是一列简谐横波传播过程中的两个质点，它们相距x=4m，这列波的波长大于2m而小于20m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动图象。求波的传播速度。【答案】m/s或m/s40m/s或8m/s【解析】【分析】根据t=0时刻两个质点的位置关系，分析AB间距离与波长的关系，得到波长的通项，结合条件：波长大于2m而小于20m，求得波长的值，再求波速。解：由振动图象读出T=0.4s若波从A传播到B：，（n=0、1、2…）解得，（n=0、1、2