1、山西省忻州市第一中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单选题（共8小题)1. 如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转则以下说法正确的是（）A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零【答案】D【解析】【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示
2、数的变化发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数【详解】A滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；B如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B错误；C将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增
3、大，故C错误；D电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D正确【点睛】本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与绿光的频率高低理解饱和电流与反向截止电压的含义，注意光电子最大初动能与入射光的频率有关2. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v=4m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在下列幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】试题分析：简谐横波沿x轴负方向传播，因
4、此在t0.15 s时，原点处的质点位移是为正，向负方向振动CD图原点处的质点位移为负，所以CD错；B图向正方向振动，B错，因此选考点：振动图象与波的图象3. 市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处如图所示这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，而
5、减少了反射光的能量故选B【点睛】本题考查了光的干涉，要知道两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光；知道波程差为半波长的奇数倍时为减弱点4. 如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，.则() A. anbB. ab ，nanbC. ab ，na b ，na nb【答案】B【解析】【详解】由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以nab.Aanb与分析结果不相符；故项错误Bab，nanb与分析结果相符；故B项正确Cab，nab，nanb与分析结果不相符；故D项错误5.
6、在上海走时准确的摆钟，随考察队带到北极黄河站，则这个摆钟（ ）A. 变慢了，重新校准应减小摆长B. 变慢了，重新校准应增大摆长C. 变快了，重新校准应减小摆长D. 变快了，重新校准应增大摆长【答案】D【解析】【详解】摆钟从上海到北极，纬度升高，重力加速度g变大，由单摆的周期公式可知，摆钟的周期变小，即摆动变快，要将周期T调大从而重新校准应增大摆长L，故D正确，ABC错误。故选D。6. 如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是A. a、b光在真空中的波长满足abB. a、b光在玻璃中的折射率满足nanbC. 若该两束光
7、分别为红光和紫光，则a为红光D. 若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小【答案】D【解析】【详解】A.根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知光的波长小于光的波长，故选项A错误；C.由于光的波长小于光的波长，所以光的频率大于光的频率，若该两束光分别为红光和紫光，则光为红光，故选项C错误；BD.由于对于同一种介质，频率越大，折射率越大，故光在玻璃中的折射率大于光在玻璃中的折射率，由知光的临界角小于b光的临界角，故选项D正确，B错误7. 假设所有的汽车前窗玻璃和车灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自
8、己车灯发出的光所照亮的物体以下措施中可行的是()A. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向是斜向左上D. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上【答案】D【解析】【详解】如果透振方向是竖直的话，那么回车时，两车的光不能叠加相消，也就是对方车辆的光仍要照到自己，感到眼花若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻
9、璃的透振方向是水平的与分析不符，故A错误；B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的与分析不符，故B错误；C前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向是斜向左上与分析不符，故C错误；D前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上与分析相符，故D正确8. 如图所示，一个倾角为的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】物体与斜面在水平方向上动量守恒，设物块的速度方向为正方向，则有运动时
10、间相等，则有由题意可知联立解得：故C正确，ABD错误。故选C。二、多选题（共4题)9. 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人在研究青蒿素化学结构中，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是A. 将入射光由可见光换成x射线，衍射条纹间距变窄B. 使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄【答案】AC【解析】单缝衍射的条纹间距可以用双缝干涉条纹宽度的公式，其中L为屏与缝的距离、d为缝宽、为波长A、将入射
11、光由可见光换成X射线，波长变小，衍射条纹间距变窄，故A正确B、使单缝宽度变小，即d变小，则衍射条纹间距变宽，故B错误C、换用波长较长的光照射，则衍射条纹间距变宽，故C正确；增大单缝到屏的距离，即L变大，则衍射条纹间距变宽，故D错误故选AC【点睛】干涉和衍射的本质相同，二者没有严格的界限它们两者的作用一般是同时存在的，可以用双缝干涉条纹宽度的计算公式定性讨论单缝衍射的条纹间距的变化情况10. 甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的、所示。下列判断错误的是（ ）A. 甲金属的逸出功等于Ek1B. 乙金属的极限频率大C. 入射光频率为时，甲金属产生的光电
12、子的最大初动能为2Ek1D. 、的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关【答案】C【解析】【详解】A根据光电效应方程图像与纵截距的绝对值等于逸出功，则甲的逸出功是，故A正确，不符合题意；B逸出功为由图可知金属的逸出功较比的逸出功大，则有金属的极限频率比的极限频率大，故B正确，不符合题意；C根据光电效应方程当频率为时，则有当当频率为2时，则有故C错误，符合题意；D根据光电效应方程，图像的斜率是普朗克常量h，与入射光和金属材料均无关，故D正确，不符合题意。故选C。11. 如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板，现将
13、一个质量也为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则以下说法正确的是A. 简谐运动的振幅为B. 简谐运动的振幅为C. B对C的最大弹力D. B对C的最大弹力【答案】AD【解析】【详解】当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态，由kx=2mgsin可知，平衡位置时弹簧的形变量为，处压缩状态；当B对C弹力最小时，对B分析，则有mgsin+kx=mgsin；故弹簧此时形变量：，此时弹簧处于压缩状态；故简谐运动的振幅为：；故A正确，B错误；当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量
14、为：；此时弹力为：；B对C的弹力为；故C错误，D正确；12. 如图所示，一质量为的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量为的小物块现以地面为参考系，给A和B一大小均为、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板，站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A做加速运动则在这段时间内的某时刻，木板B相对地面的速度大小可能是() A. B. C D. 【答案】BC【解析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：（M-m）v0=MvB1，解得：vB1=2.67m/s；当从开始到
15、AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：（M-m）v0=（M+m）vB2，解得：vB2=2m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为2m/svB2.67m/s故选BC正确，AD错误三、实验题(共2小题)13. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中，（1）以下做法正确的是_A. 测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长LB. 测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间t，则周期为C. 摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，王同学认为对实验结果没有影响而放弃了再次实验的机会D. 释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5（2）黄同学
16、先测得摆线长为97.92cm，后用游标卡尺测得摆球直径（如图），读数为_cm；再测得单摆的周期为2s，最后算出当地的重力加速度g的值为_m/s2（取9.86，结果保留两位小数）（3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度的表达式为g_【答案】 (1). BD (2). 2.16 (3). 9.76 (4). 【解析】【详解】（1）测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度，再加摆球的半径作为摆长L，选项A错误；测量周期时，从小
17、球经过平衡位置开始计时，经历50次全振动总时间为t，则周期为t/50，选项B正确；摆动中出现了轻微的椭圆摆情形，这对实验结果是有影响的，选项C错误；释放单摆时，应注意细线与竖直方向的夹角不能超过5，选项D正确；（2）摆球直径：主尺读数为：2.1cm；游标尺读数：60.1mm=0.6mm，则d=2.16cm；根据解得 （3）设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式：得：，联立两式解得：；14. 用双缝干涉测光的波长实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60 mm，双缝与屏的距离L2=700 mm，单缝宽d1=0.10 mm，双缝间距d2=0.25 mm用测量头来测量光屏上干
18、涉亮条纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图3所示，则对准第1条时读数x1=_mm，对准第4条时读数x2=_mm，相邻两条亮纹间的距离x=_mm（2）计算波长的公式=_；求得的波长值是_nm【答案】 (1). 2.190 (2). 7.868 (3). 1.893 (4). (5). 676【解析】【详解】螺旋测微器读数首先固定刻度读出半毫米的整
19、数倍，第一条即读为，同时找到第19条刻度线与固定刻度对齐，估读一位即，再乘以精确度，最终结果为，同理，第4条对应读数为，第一条到第四条共有三个间距，所以两条相邻条纹间距。双缝干涉相邻条纹间距，其中是双缝到屏的距离，是双缝间距，对照已知条件可得，可得波长，代入数据计算可得。四、计算题（共3小题）15. 如图所示，a、b、c是处于同一均匀介质中某一直线上的三个质点，一列简谐波的波源在b点，波同时沿该直线向ba和bc方向传播，a、b两质点平衡位置之间的距离L1=7 m，各质点做简谐运动时的周期T=0.4 s，波长4 m5 m，t1=0时刻，波刚好传到质点a，此时质点b恰好位于波峰，t2=1.6 s时
20、刻，质点c第一次到达波谷，求：（1）简谐横波的波长；（2）b、c两质点平衡位置之间距离L【答案】（1）4 m；（2）22 m【解析】【详解】（1）设波长为，则有两种可能：n=L1(n=0，1，2,，3，)，解得=，当n=1时，=4m符号题意或者：n=L1，(n=0，1，2，3，)，解得=，由于4 m5 m，没有符号题意的解，所以简谐横波的波长=4 m，且知各质点的起振方向向下（2）波速v=m/s=10 m/s，b、c两质点平衡位置之间的距离L=L1+v(t2)=7m+10 (1.6 s)m=22 m16. 如图所示，半径为的圆柱形水池，O为池中水面中心，水深为，池边有高为的立柱AB。在池底中心
21、M处（O的正下方）有单色点光源，从F处射出的光线恰好照射到立柱的顶端B处。已知O、F、A在同一半径上，AF距离为。求：(i)水对该光的折射率n；(ii)光能从水面射出的水域面积（可用圆周率和分数表示）。【答案】(i)；(ii)【解析】【详解】(i)光线在空气中的折射角为，则 光线在水中的入射角为，则由折射定律解得(ii)设光在水中的临界角为C，则恰好有光线射出的水域半径为r，由几何关系可得水域面积解得17. 两条足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横
22、截面积不同的两导体棒a、b，其中导体棒a的质量为m，电阻为R，导体棒b的质量为2m，导体棒b放置在水平导轨上，导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触，导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直，重力加速度为g。求：（1）导体棒a刚进入磁场时，导体棒a中感应电流的瞬时电功率P；（2）从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中，导体棒a上产生的内能；（3）为保证运动中两导体棒不接触，最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）导体棒a从弯曲导轨上滑下到刚进入磁场时，由动能定理得解得由题意可知导体棒b的横截面积是a的2倍，由电阻定律得导体棒b的电阻为感应电流感应电流的瞬时电功率（2）最终稳定时，a、b两棒速度相等，根据动量守恒得根据能量守恒得解得两导体棒a、b阻值之比为，故产生的内能之比为，导体棒a上产生的内能（3）设两导体棒速度相同时，两者恰好不接触，对导体棒b由动量定理可得设导体棒b到磁场左边界的最小距离为x，根据法拉第电磁感应定律可得解得
