学年山东省菏泽市高二下学期期中考试物理试题解析版.docx
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学年山东省菏泽市高二下学期期中考试物理试题解析版
2019—2020学年度第二学期期中考试高二物理试题(A)
一、单项选择题
1.最先从理论上预言光是一种电磁波的科学家是( )
A.法拉第B.爱因斯坦
C.赫兹D.麦克斯韦
『答案』D
『解析』建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,而赫兹证实了电磁波的存在,对于法拉第首次提出场的概念,并发现电磁感应现象,爱因斯坦的相对论。
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.关于光的下列说法正确的是( )
A.偏振现象说明光是横波
B.偏振现象说明光是纵波
C.用光导纤维束传送图像信息,是利用光的衍射现象
D.用光导纤维束传送图像信息,是利用光的干涉现象
『答案』A
『解析』
【详解】AB.衍射和偏振现象说明光是横波,故A正确,B错误;
CD.光导纤维束传输图象和信息,这是利用了光的全反射原理,故CD错误。
故选A。
3.如图所示,为某一弹簧振子做简谐运动的图像,由图可知( )
A.t=0时,质点的速度为零B.t=0时,质点的加速度为零
C.t=1s与t=3s时,质点位置相同D.t=1s与t=3s时,质点加速度相同
『答案』B
『解析』A.时,质点的位移为零;图像的斜率表示速度,故此时的速度不为零,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得
时,质点的位移为零,此时加速度为零,故B正确;
C.由图像可知,时
时
可知质点位置不同,故C错误;
D.由
可知,两个时刻得位置不同,故加速度不同,故D错误。
故选B
4.如图,手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波,该波沿水平方向传播。
绳上有另一质点P(图中未画出)。
t=0时,O位于最高点,P位于最低点,下列判断正确的是( )
A.时,P位于平衡位置上方B.P的起振方向与O的起振方向相反
C.时,P的速度方向水平向右D.P、O的振动频率相同
『答案』D
『解析』
【详解】A.时,P从最低点经历个周期后回到平衡位置,故A错误;
B.每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同,故B错误;
C.时,P点的速度方向向上,向平衡位置移动,故C错误;
D.该简谐波上的点的振动频率都相同,故D正确。
故选D。
5.两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,光路如图所示,下列说法正确的是( )
A.单色光1的频率比2低
B.射出后的两束单色光平行
C.在玻璃中单色光1的波长比2长
D.在玻璃中单色光1的传播速度比2大
『答案』B
『解析』A.由图可知,两束单色光的入射角相等,单色光1的折射角小于单色光2的折射角,设光线由空气射向玻璃时的入射角是折射角为,根据折射定律
可知,玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率,单色光1的频率大于单色光2的频率,故A错误;
B.根据几何知识可知,折射光线射到平行玻璃板下表面的入射角等于上表面的折射角,根据光路可逆性可知,下表面的折射角等于上表面的入射角,根据几何关系可知,出射光线与入射光线平行,则两条出射光线平行,故B正确;
C.由可知,单色光1的波长小于单色光2的波长,故C错误;
D.根据
可知在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,故D错误。
故选B。
6.一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,左右两侧的P、Q同时开始上下振动,一段时间后产生的波形如图,左侧的波长是右侧的2倍,以下判断正确的是( )
A.M的振动始终是加强的B.M的振动始终是减弱的
C.波源P的频率是Q的2倍D.波源Q的频率是P的2倍
『答案』D
『解析』
【详解】AB.由于波长的不同,因此在M点相遇时,并不总是加强或减弱,可能在某一时刻位移为零,故AB错误;
CD.由图像可知
又
可得
故C错误,D正确。
故选D。
7.牛顿因被一个从树而降的大苹果砸到了头,从而灵光乍现,得出“万物之间都有引力”的规律。
假设苹果未脱落前在头上方h处,苹果的质量为m,苹果与头的作用时间为t,重力加速度为g,则苹果对头的平均作用力是( )
AmgB.
C.D.
『答案』C
『解析』
【详解】对于苹果从开始下落到苹果对头产生作用力前,根据机械能守恒有
可得到苹果对头产生作用力前,苹果的速度为
取竖直向上为正方向,根据动量定理有
得到
故ABD错误,C正确。
故选C。
8.如图所示,一枚手榴弹在空中竖直下落,一段时间后爆炸成a、b两块,又过了一段时间,a、b两块同时落到水平地面上,其中a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍,忽略空气阻力,则a、b两块在爆炸前后( )
A.动量增加量之比是1:
2B.动量增加量之比是2:
1
C.动能增加量之比是1:
2D.动能增加量之比是2:
1
『答案』D
『解析』AB.由题意知,爆炸后两块同时落地,说明爆炸瞬间两块在竖直方向的速度没有发生变化
故爆炸是在水平方向上发生的,时间一样,a飞行的水平距离OA是b飞行的水平距离OB的2倍
则
因水平方向的初动量为零,且水平方向动量守恒,所以爆炸后a、b两块的水平方向动量应等值、反向,即故AB错误;
CD.结合爆炸后两块的速度和动量可知
联立可得
故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题
9.关于多普勒效应,下列说法正确的是( )
A.光波不能发生多普勒效应
B.机械波、电磁波都能发生多普勒效应
C.当观察者和波源相向运动时,观察到的频率增加
D.当观察者和波源相向运动时,观察到的频率变小
『答案』BC
『解析』
【详解】AB.多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波,故A错误,B正确;
CD.当观察者和波源相向运动时,声波的波长变小,频率增加,故C正确,D错误。
故选BC。
10.如图所示,光滑斜面上放置一轻质弹簧,弹簧的下端固定在挡板上,上端与一物块相连,把物块沿斜面向上拉一段距离,使得物块做简谐运动,物块由最高点向平衡位置运动的过程中,下列物理量一直减小的是( )
A.回复力B.弹簧弹力
C.物块动量D.物块重力势能
『答案』AD
『解析』
【详解】A.物块由最高点向平衡位置运动的过程中,回复力从最大减小到零,故A正确;
B.在平衡位置物块合外力为零,此时弹力方向沿斜面向上
物块在最高点,弹簧伸长,弹力方向沿斜面向下,物块由最高点向平衡位置运动的过程中,弹簧弹力先减小到零,再增大,故B错误;
C.物块动量
由此可知动量与速度有关,最高点时,物块速度为零,平衡位置时,物块速度达到最大,物块动量不断增加,故C错误;
D.物块由最高点向平衡位置运动的过程中,沿斜面向下运动,高度变小,物块重力势能也随之减小,故D正确。
故选AD。
11.如图所示,光滑的水平导轨上套有一可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过轻绳悬挂着木块。
开始时滑块和木块均静止,现有一子弹水平击中木块并留在其中。
从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中,对子弹、木块与滑块构成的系统( )
A.竖直方向动量守恒B.水平方向动量守恒
C.机械能守恒D.机械能不守恒
『答案』BD
『解析』
【详解】AB.子弹击中木块的瞬间,子弹、木块和滑块组成的系统能量守恒,子弹和木块向上摆动的过程中,系统竖直方向合力不为0,动量不守恒,系统水平方向合力为0,水平方向动量守恒,故A错误,B正确;
CD.从子弹击中木块到木块运动到最高点的过程中,机械能不守恒,有热量损失,子弹击中木块与其共速后,系统机械能才守恒,故C错误,D正确。
故选BD
12.a、b是一列简谐横波上两点,其平衡位置相距14.0m,小于一个波长。
t=0时,a点的位移正向最大,b点的位移为零;t=1.0s时,a点的位移为零,向下运动,b点的位移正向最大,则这简谐横波的波速可能为( )
A.14m/sB.C.70m/sD.6m/s
『答案』ABC
『解析』
【详解】由于波的传播方向有两种可能,如果简谐横波向右传播
由题意得
得到
则波速为
当,时
当,时
当,时
当,时
如果简谐横波向左传播
由题意得
得到
则波速为
当,时
当,时
当,时
当,时
因为n,k都是整数,v不可能等于。
综上,故D错误,ABC正确。
故选ABC。
三、非选择题:
13.利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏间的距离L=600mm,用激光直接照射双缝得到干涉条纹,将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为2.320mm。
同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示:
(1)图乙读数为________mm,求得所用激光的波长λ=________m;
(2)用激光而不用一般的单色光直接照射的原因是_________。
『答案』
(1).13.8707.7×10-7
(2).激光相干性好
『解析』
【详解】
(1)[1][2]螺旋测微器固定刻度的读数是,可动刻度的读数是
因此螺旋测微器的读数等于
相邻条纹间隔
根据双缝干涉的条纹宽度的公式为
因此这种单色光的波长为
代入数据得
(2)[3]由于激光的相干性好,容易产生干涉现象。
普通光源发出的光频率是不一样的,激光器发出的激光的频率是几乎单一的,这样在做实验时能够得到既明亮又清晰的干涉条纹。
14.根据单摆周期公式,可以通过实验测当地的重力加速度。
如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆:
(1)为尽量减少误差,用秒表测时间时应从钢球通过____(选填“最高点”或“最低点”)时开始计时;
(2)某同学在实验中测出多组摆长L和振动周期T,作出T2—L图像如图乙所示。
该图像的函数表达式为_________;图像不过坐标原点的原因可能为_______,重力加速度g=_____m/s2。
(保留三位有效数字)
『答案』
(1).最低点
(2).摆长漏掉了钢球半径981
『解析』
【详解】
(1)[1]因为摆球在最低点的速度最快,所以在最低点作为计时起点误差最小。
(2)[2][3][4]依图得,当时,;当时,,由此可解得该一次函数『解析』式为
图像不过坐标原点可能是因为摆长漏掉了钢球半径。
根据单摆周期公式
变形可得
所以
解得
15.一轻弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一物块,物块上装有一只记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。
当物块上下振动时,以速率v水平向左拉动记录纸,记录笔在纸上留下印迹如图所示。
y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标:
(1)求物块振动的周期和振幅;
(2)若弹簧的劲度系数为k,物块与笔的总质量为m,写出物块振动到最高点时的加速度大小。
『答案』
(1);;
(2)
『解析』
【详解】
(1)记录纸匀速运动,振子振动的周期等于记录纸运动位移所用时间,因此由图可知
再根据图像可以看出振幅
(2)根据牛顿第二定律可得,在最高点时
代入数据解得加速度大小
16.半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O,两平行红光沿截面射向半圆柱体的矩形表面,光线1的入射点为O,光线2的入射点为A,已知该玻璃对红光的折射率为:
(1)若OA的长度为,求两光线经两次折射后的交点与O点的距离;
(2)若光线2恰好不能从柱面射出,求OA的长度。
『答案』
(1);
(2)
『解析』
【详解】
(1)如图所示,
根据
可得
交点与O点的距离为
(2)光线2恰好不能
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