1、河北省曲周县第一中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单选试题1.一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则（ ）A. 波的周期为2 sB. x=0处的质点在t=s时速度值最大C. x=0处的质点在t=s时速度为0D. x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动【答案】D【解析】【详解】A由波的图象知波长=4m，所以周期故A错误；BC质点运动时越接近平衡位置速度越大，时，x=0处的质点已运动到x轴下方，振动速度既不为零也不是最大值，故BC错误；D由题知波沿x轴正方向传播，根据上下坡法，可知此时x=0处的质点向y轴负向运动，故D正确。故选D。
2、2.如图所示表示两列同频率相干水波在t0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为0.4m ，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（ ）A. A、C两点是振动减弱点B. E点是振动减弱点C. B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cmD. t=0.05s，E点离开平衡位置2cm【答案】A【解析】【详解】A由图可知A、C两点在该时刻是波峰和波谷相遇，所以是减弱的，故A正确；C同理可知，B、D两点是振动加强点，且高度差为故C错误；BD水波运行的周期当时，两波的波峰传过来，E处于波峰故E是加强点，故BD错误。故选A。3.用氢原子发出的光
3、照射某种金属进行光电效应实验，当用频率为的光照射时，遏止电压的大小为U1，当用频率为的光照射时，遏止电压的大小为U2。已知电子电量的大小为e，则下列表示普朗克常量和该种金属的逸出功正确的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据光电效应方程为根据动能定理得联立两式解得图线的斜率解得根据光电效应方程解得故D正确，ABC错误。故选D。4.如图所示，质量为M的物块钩在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端，构成一弹簧振子，物块可沿光滑水平面在BC间做简谐运动，振幅为A在运动过程中将一质量为m的小物块轻轻地放在M上，第一次是当M运动到平衡位置O处时放在上面，第二次是当M运动到最大位移处C
4、处时放在上面，观察到第一次放后的振幅为A1，第二次放后的振幅为A2，则（ ）A. A1=A2=AB. A1A2=AC A1=A2AD. A2A1=A【答案】B【解析】试题分析：根据两种情况下系统能量变化的角度分析振幅的变化情况振子运动到C点时速度恰为0，此时放上小物块，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能不变，故振幅不变，即；振子运动到平衡位置时速度最大，弹簧的弹性势能为零，放上小物块后，系统的机械能的减小，根据能量守恒定律可得机械能转化为弹性势能总量减小，故弹簧的最大伸长（压缩）量减小，即振幅减小，所以，故，B正确5.如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下
5、列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次减小，则正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】从第3能级跃迁到第1能级，能级差最大，知a光的频率最大，波长最短，从第3能级跃迁到第2能级，能级差最小，知b光的光子频率最小，波长最长，波长依次减小的顺序为b、c、a，故D正确，ABC错误。故选D。6.如图所示为远距离输电线路的示意图，若保持发电机的输出电压不变，下列叙述中正确的是（ ）A. 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率有关B. 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C. 当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率减小D. 升压变压器的输出电
6、压等于降压变压器的输入电压【答案】A【解析】【详解】A由于发动机的输出功率不变即升压变压器的原电压不变，当用户用电设备消耗功率变化时，输入功率变化，因此升压变压器的原线圈中的电流将发生变化，故A正确；B输电线上的电流与用户以及电线上消耗的功率以及变压器的匝数比有关，故B错误；C当用户电阻减小时，导致电流增大，因此输电线上的损失功率增大，故C错误；D由于远距离输电式时输电线上有电压损失，因此升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，故D错误。故选A。7.一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q1，两个氘核发生核反应生成一个氦核，氘核聚变反应方程是。该反应放出的能量为Q
7、2，聚变反应中生成氦核的比结合能（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】两个中子和两个质子结合成两个氘核放出的能量为2Q1，两个核子结合成氦核放出的能量为Q2，核子结合成氦核释放的能量为，氦核的核子数等于3，氦核的比结合能为故C正确，ABD错误。故选C。8.下列说法正确的是（ ）A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B. 射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C. 光的波长越大，光子的能量越小，波动性越显著D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等E. 在LC振荡回路中可通过增大电容电感，提高发射电磁波的频率【答案】C【解析】【详解】A元素的半衰期由
8、元素本身决定的，与外部环境无关，故A错误；B射线、射线是高速运动的带电粒子流，射线不带电，故B错误；C在光的波粒二象性中，频率越小的光，波长越大，光子的能量越小，波动性越显著，故C正确；D动能相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，根据动能动量关系式可知质子和电子动量不相等，再根据德布罗意波长公式可知一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长不相等，故D错误；E电磁波的频率公式为故在LC振荡回路中增大电容电感，导致线圈的振荡频率变小，故E错误。故选C。二、多选试题9.一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在
9、x=处的质点P，下列说法正确的是（ ）A. 质点P振动周期为T，速度的最大值为vB. 若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C. 质点P开始振动的方向沿y轴正方向D. 当P开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷【答案】BCD【解析】【详解】A质点P振动周期与波源振动周期相同，也为T，但其振动速度与波速无关，故A错误；B质点P的位置波源位置与质点P的位置差半波长的奇数倍，故某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向，故B正确；C根据波的特点：简谐波传播过程中，质点的起振方向都与波源的起振方向相同，故质点P开始振动的方向沿y轴正
10、方向，故C正确；D质点P的位置波源位置与质点P的位置差半波长的奇数倍，故某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷，故D正确。故选BCD。10.如图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为41，原线圈接图乙所示的正弦交流电。图甲中Rt为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是（ ）A. 图乙所示电压的瞬时值表达式为u=51sin 100t VB. 变压器原、副线圈中的电流之比为14C. 变压器输入、输出功率之比为14D. Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大【答案】AB【解析】【详解】A原线圈接图乙所示的正弦交流电，最大电压为51V，周期0
11、.02s，则角速度 可得电压的瞬时值表达式为故A正确；B根据压器原副线圈中电流与线圈匝数的关系可知可得变压器原副线圈中电流之比为1：4，故B正确；C根据变压器特点，理想变压器输入、输出功率之比为1：1，故C错误；D根据压器原副线圈中的电压与线圈匝数的关系可知电压表示数不变，Rt处温度升高时，阻值减小，电流表示数变大，故D错误。故选AB。11.下面说法不正确的是（）A. 伦琴射相比较红外线而言，其波动性更明显B. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长C. 大量光子的行为表现为粒子性，个别光子的行为表现出波动性，光即是电磁波又是概率波D.
12、用频率为v的某光照射某金属，能够发生光电效应，则改用频率为2v的光照射，出来的光电子的最大初动能是原来的2倍【答案】ACD【解析】【详解】A电磁波谱的波长从大到小排列顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线（伦琴射线），射线，波长越长波动性越明显，故A错误；B由于光子和电子碰撞后光子动量变小，由知光子散射后波长变长，故B正确；C大量的光子行为表现为波动性，个别光子的行为表现为粒子性，故C错误；D根据爱因斯坦光电效应方程当频率为原来的2倍时，则最大初动能大于原来的2倍，故D错误。故选ACD。12.关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是（ ）A. 如图甲所示，由黑体的辐射强度与
13、辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动（已知T1 T2）B. 如图乙所示，光电子的最大初动能与入射光的频率v的图象中，该直线的斜率为hC. 如图丙所示，金属的遏制电压Uc与入射光的频率v的图象中，遏制电压与入射光的频率成正比D. 同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线：甲光、乙光、丙光，由饱和电流的关系可知这三束光的光强关系是甲最强，丙最弱【答案】ABD【解析】【详解】A由图可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增大，辐射强度的极大值向波长较小方向移动，即向频率高的移动，故A正确；B根据光电效应方程有可知斜率为h，故B正确；C由根
14、据光电效应方程有根据能量守恒定律得解得故Uc与入射光的频率为一次函数，而不是正比，故C错误；D对于能发生光电效应的光，光强越大，金属单位时间接受的能量就越大，光电流越强，根据图像可知饱和电流甲最强，丙最弱，可知这三束光的光强关系是甲最强，丙最弱故D正确。故选ABD。13.如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于放置的光屏，沿方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（ ）A. 若A光和B光以相同角度从玻璃斜射入空气，随着入射角增大，B光先消失。B. 光从空气进入
15、该玻璃体后，其频率不变C. 在真空中，A光光速比B光的光速大D. A光B光照射同一双缝A光相邻亮条纹间距大【答案】ABD【解析】【详解】AA光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，可知A光的折射率比对B光的折射率小，发生全反射的临界角为可知随着入射角增大，B光先发生全反射，B光先消失，故A正确；B光的频率是光的基本性质，不会随着介质改变而改变，故B正确；C在真空中，各光光速相等，故C错误；D双缝实验相邻亮条纹间距离为根据波长频率公式可知A光频率小，A光波长长，照射同一双缝A光相邻亮条纹间距大，故D正确。故选ABD。14.下列说法中正确的是（ ）A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证
16、实了电磁波的存在B. 机械波都能产生多普勒效应，光波也可产生多普勒效应，所以光是机械波C. 在照相机镜头上涂一层氟化镁，可以增透所需要的光，这是利用光干涉的现象D. 电磁波可以不依赖介质传播，不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度相同E. 电磁波会发生衍射现象、电磁波可以发生偏振现象、电磁波能够携带信息传播【答案】ACE【解析】【详解】A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，故A正确；B械波都能产生多普勒效应，光波也可产生多普勒效应，但光电磁波，不是机械波，故B错误；C照相机镜头上涂一层氟化镁，使反射光干涉减弱，从而削弱反射光，是利用光干涉的现象，故C正确；D电磁波是变化的
17、电场与变化的磁场相互激发并在空间传播而形成的，它的本质就是场，这个场也是它自身传播的介质，故电磁波可以不依赖介质传播，介质对频率高的电磁波的折射率较大，不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度不同，故D错误；E电磁波是横波，具有波的性质，可发生衍射现象、偏振现象，电磁波能够携带信息传播，故E正确。故选ACE。三、实验题15.2018年3月14日著名物理学家霍金逝去，巨星陨落，但是探索太空中的未知领域，我们会仍然继续下去。一宇航员飞至某一星球想利用小球的单摆测定该星球的重力加速度，先测得摆线长为62.50 cm，摆球直径为2.0 cm。然后将一个力电传感器接到计算机上，实验中测量快速变化的力，悬
18、线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示。(1)该摆摆长为_cm；(2)该摆摆动周期为_s；(3)如果测得g值偏大，可能原因是_；（填选项字母）A计算摆长时，加小球直径B读单摆周期时，读数偏大C摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动D测摆线长时摆线拉得过紧E细绳不是刚性绳(4)测得该星球的重力加速度g的值为_m/s2。（结果保留三位有效数字）【答案】 (1). 63.50 (2). 1.8 (3). AD (4). 7.73【解析】【详解】(1)1单摆摆长(2)2 在一个周期内摆球两次经过最低点，每次经过最低点时拉力最大，根据图象知周期T=1.8s(3)3 由单摆周期公式可知A计算摆长时，加小
19、球直径，所测摆长L偏大，所测g偏大，故A正确；B读单摆周期时，读数偏大，所测g偏小，故B错误；C摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动，所测周期偏大，所测g偏小，故C错误；D测摆线长时摆线拉得过紧，所测摆长L偏大，所测g偏大，故D正确；E细绳不是刚性绳，所测摆长L偏小，所测g偏小，故E错误。故选AD。(4) 4 由单摆周期公式可知加速度16.做“测定玻璃的折射率”的实验，先在白纸上放玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，同学接下来要完成的必要步骤，并在纸上标出的大头针位置和玻璃砖轮廓如图所示。(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_；A插上大头针P3，使P3仅挡住
20、P2的像B插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像D插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)在本题的图上画出所需的光路；（空气中角用i玻璃中用r表示入射或折射角）_(3)计算折射率的公式是n=_；(4)该同学在实验中将玻璃砖界面AB、CD间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值_（填“大于”、“小于”或“等于”）准确值。【答案】 (1). BD (2). (3). (4). 小于【解析】【详解】（1）1 做“测定玻璃的折射率”的实验时，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，插上大头针P3，使P3挡住P1的像和
21、P2的像，插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，故BD正确，AC错误。故选BD。(2)2光路如图所示(3)3根据折射定理得(4)4 如图所示，实线是实际光线，虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。 四、计算题17.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n=100匝，电阻r=10 ，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90，与R并联的交变电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每
22、匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转过s时电动势的瞬时值；(4)电路中交变电压表的示数。【答案】(1)62.8 V；(2)e=20cos10tV；(3)31.4V；(4)40V【解析】【详解】(1)交流发电机产生电动势的最大值而，由t图线可知，解得 (2)由于从垂直中性面开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为(3)当线圈转过s时(4)电动势的有效值交变电压表的示数18.如图所示，甲为某一波在t0.1 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象(1)试确定波的传播方向；(2)求该波的波速v；(3)在甲图中
23、画出3.5 s时的波形图；(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移【答案】(1)x轴负方向(2)4.0m/s；(3) (4)2.8m，0【解析】【详解】(1)从题图乙中可以看出，t=1.0 s内P点经过平衡位置向下振动，由题图甲可以判断出此波沿x方向传播(2)由题图甲知=4 m，由题图乙知T=1.0 s，所以波速m/s(3)经3.5 s，波传播的距离故此波再经3.5 s时的波形只需将波形向x方向平移即可，如图所示(4) 经过3.5 s的时间有所以经过3.5 s时P质点的路程s2An20.27 m2.8m由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变所以只需考查从图示时刻P质点经时的
24、位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为零。19.如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，A=60，C=90，D点是AC的中点，AD间距离为a。一条光线从D点与AC边成45方向射入棱镜，已知道玻璃的折射率n=，求：(1)光从玻璃棱镜中射出时，出射光线的出射角；(2)若真空中光速为c，光线在棱镜中经过的时间t。【答案】(1)45；(2)【解析】【详解】(1)光线从D点与AC边成45方向射入棱镜，光路图如图所示入射角为45，由折射定律公式折射率n=，可得折射角=30，由几何关系可得光线射到BC边上光线的入射角=60，设玻璃棱镜的临界角为C，则解得C=45，入射角大于临界角，光线在BC边发生全反射，根据几何关系有光线在AB边上的入射角=30，由折射定律公式解得出射光线的出射角 (2)D点是AC的中点，AD间距离为a，由几何关系可知 光线在棱镜中经过的路程光线在棱镜中传播的速度光线在棱镜中经过的时间