1、静宁一中2019-2020学年度高二级第二学期第二次试题（卷）物理（14，15）第I卷（选择题）一、选择题（本题共14道小题，每小题4分，共56分。其中110题的四个选项中只有一个选项正确，1114题的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分。）1.下列说法中正确的是A. 声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B. 麦克斯韦预言了电磁波的存在；楞次用实验证实了电磁波的存在C. 由电磁振荡产生电磁波，当波源的振荡停止时，空间中的电磁波立即消失D. 宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢【答案】D【解析
2、】A、声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率，故A错误B、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，故B错误C、电磁波由电磁振荡产生，但它是一种能量形式，若波源的电磁振荡停止，空中的电磁波不会立即消失，故C错误D、根据钟慢效应，宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船是在做高速运动，所以飞船上的时钟变慢了；故D正确故选D【点睛】本题考查光学、相对论以及电磁波的基本性质，要注意明确各对应规律的掌握，牢记对应的规律即可2. (2011年双十中学月考)下列说法正确的是()A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B. 用光导纤维
3、传送图像信息，这是光的衍射的应用C. 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【答案】D【解析】【详解】A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；B用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射，B错；C眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C错；D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D正确。故选D。3.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A. 做简谐运动物体所受的回复力方向不变，始终指向平衡位置B. 在恒力的作
4、用下，物体可能做简谐运动C. 做简谐运动物体速度越来越大时，加速度一定越来越小D. 做简谐运动物体的加速度方向始终与速度方向相反【答案】C【解析】【详解】A回复力是使做简谐运动的物体返回平衡位置并总指向平衡位置的力，所以物体在远离和靠近平衡位置时的方向不同，A错误；B物体做简谐运动中回复力满足即回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，所以在恒力的作用下，物体不可能做简谐运动，B错误；C做简谐运动物体速度越来越大，说明物体向着平衡位置运动，物体受回复力越来越小，加速度一定越来越小，C正确； D做简谐运动物体的加速度方向始终指向平衡位置，速度方向与物体运动方向相同，物体做简谐运动过程中，加
5、速度方向和速度方向有时相同，有时相反，D错误。故选C。4.“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风。下列核反应方程中，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是（） A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】研究“两弹”的基本核反应方程的是核聚变方程和核裂变方程，是核裂变方程，是核聚变方程，是人工核反应方程，是衰变方程，故C正确，ABD错误。故选C。5.光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸出，则A. 若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子的最大初动能可能不变B. 若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子的数目减少C. 若入射光的频率不变，光的强度减弱到不
6、为零的某一数值时，可能不再有电子逸出D. 若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内逸出电子数目不变，而光电子的最大初动能增大【答案】B【解析】【详解】A发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率若入射光的频率增加，根据电子的最大初动能一定变大所以A错；B若入射光的频率不变，光电效应发生，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子数目减少，B对；C只要频率大于金属的极限频率，那么一定会有光电子逸出，C错；D频率增加，光子的最大初动能一定变大，光照强度不变，则单位时间内照射的光子数减少，所以逸出的光电子数减小，D错故选B。6.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双
7、缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：O点是红光的亮条纹；红光的第一条亮条纹在P点的上方；O点不是蓝光的亮条纹；蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是（）A. 只有正确B. 只有正确C. 只有正确D. 只有正确【答案】A【解析】【详解】因为O到双缝的路程差为0，知O点出现亮条纹，根据双缝干涉的条纹间距公式知，入射光由绿光换成红光，波长增大，则相邻条纹间距变大，则距O点的最近第一条亮纹与O点的距离增大，则P点的上方。
8、而蓝光波长比绿光短，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，故正确，故A正确，BCD错误。故选A。7.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图下列说法中正确的是()A. a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度B. a光光子的频率小于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度C. 如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小D. 另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流【答案】D【解析】【详解】AB由图像可得b光照射光电管时反向截止电压大
9、，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，光子的能量大由图像可知，a光的饱和光电流大于b光，故a的光强大于b光，故AB错误；C如果使b光的强度减半，则只是b光的饱和光电流减半，在特定的电压下，b光产生的光电流强度不一定比a光产生的光电流强度小，选项C错误；D因b光的频率大于a光，故另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流，选项D正确；故选D【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关；对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则
10、初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的逸出功由金属本身决定8.虹是由太阳光射入雨滴（球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法中错误的是（）A. 光线b在水滴中传播时的波长较长B. 光线a在雨滴中的折射率较大C. 若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大D. 光线a在雨滴中的传播速度较大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB画出光路图，如图所示分析可知，第一次折射时，a光的折射角较小，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律有知，光线a在雨滴中的折射率较
11、大，b光的折射率较小，则光线b的频率较小，波长较长，故AB正确，不符合题意； C双缝干涉条纹的间距与波长成正比，光线b波长较长，则b光形成的干涉条纹的间距较大，故C正确，不符合题意；D根据因光线a在雨滴中的折射率较大，故光线a在雨滴中的传播速度较小，故D错误，符合题意。故选D。9.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会
12、发生全反射，故A正确考点：本题考查光的折射、全反射10.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（）,由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为421,如图所示,那么氡核的衰变方程应为 （ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】原子核的衰变过程满足动量守恒，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有m1v1=m2v2由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得所以分析ABCD四个选项，满足42：1关系的只有B，故B正确，ACD错误。11.如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（）A. a、b两束
13、光相比较，a光波动性较强B. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距C. 若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失D. 在水中a光的速度比b光的速度大【答案】ACD【解析】【详解】A由图知，b光的偏折程度大，所以b光的折射率大，则b光的频率大，波长小，则a光的波动性较强，故A正确；B由公式可知，由于b光的波长小，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故B错误；Cb光的折射率大，根据可知，b光的临界角小，若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b
14、光先发生全反射，最先消失，故C正确；D由图知，b光的偏折程度大，所以b光的折射率大，根据在水中a光的速度比b光的速度大，故D正确。故选ACD。12.如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下列说法正确的是（）A. 这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光的波长最长B. n=4的氢原子只能吸收特定的能量，不可能吸收1eV的能量C. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85 eV【答案】AD【解析】【详
15、解】A根据知，这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光子频率最小，波长最长，故A正确；B处在n=4的氢原子能量为0.85eV，可以吸收1eV的能量，从而出现电离现象，故B错误；CD从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，则有 =-0.85 eV -（-13.60）eV=12.75eV根据光电效应方程得，光电子的最大初动能12.75 eV -1.90eV=10.85eV故C错误，D正确。故选AD。13.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是（）A. 从图示时刻开始质点a的加速度将减小B. 从图示时
16、刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为0.2 mC. 若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 HzD. 若该波传播过程中遇到宽约4 m的障碍物，不会发生明显的衍射现象【答案】AC【解析】【分析】【详解】Aa点在最大位移处，该时刻正向平衡位置运动，位移减小，所以加速度将减小，故A正确；B由波的图象可知波长，则周期为0.01s为半个周期，所以经过0.01s，a点经过的路程为2A=0.4m，故B错误；C该波的频率为而发生稳定干涉条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率与该波频率相同，应为50Hz，故C正确；D该波的波长为0.4m，当障碍物的尺寸与该波波长相同，能发生明
17、显衍射；而此时障碍物的尺寸约为4m，故会发生衍射现象，但是不明显，故D错误。故选AC。14.如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是（）A. 这列波的传播速度为20 m/sB. 这列波沿x轴正方向传播C. 在0.3s时间内，质点P向右移动了3 mD. t=0.1s时，质点P的加速度大于点Q的加速度【答案】BD【解析】【详解】A由图知，波长为，周期为T=0.4s，则波速为故A错误；B由乙图读出，t=0时刻质点P的速度向上，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故B正确；C根据波
18、的传播特点可知，质点并不随波向前迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；D当t=0.1s时，质点P处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大；而质点Q此时不在最大位移处，所以质点P的加速度大于质点Q的加速度，故D正确。故选BD。二、实验题（本题共2道小题，共13分）15.用双缝干涉测光的波长实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm用测量头来测量亮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，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板
19、中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数（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，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_mm、对准第4条时读数x2=_mm（2）写出计算波长的表达式，=_（用符号表示），=_mm(保留三位有效数字)【答案】 (1). 2.190或2.191 (2). 7.869或7.870 (3). (4). 6.7610-4【解析】【详解】（1）1测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.0119.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm2测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.0136.9=0.369mm，所
20、以最终读数为7.869mm（2）34根据双缝干涉条纹的间距公式，知代入数据得：16.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_（选填选项前的字母）。A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_（用L、n、t表示）。(3)用多组实验数据作出T2L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。
21、则相对于图线b，下列分析正确的是_（选填选项前的字母）。A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值(4)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2由此可得重力加速度g=_（用l1、l2、T1、T2表示）。【
22、答案】 (1). AD (2). (3). B (4). 【解析】【详解】（1）1单摆模型需要满足的两个基本条件是：摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好，故AD正确，BC错误；故选AD。（2）2由题可知，单摆的周期为根据单摆周期公式有解得（3）3Ab图线为正确图线，a图线与b图线相比，测量的周期相同时，摆长短，说明测量摆长偏小，故A错误；Bc图线与b图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数，故B正确；C根据单摆周期公式解得，图线斜率小，说明g偏大，故C错误。故选B（4）4设A到铁锁重心的距离为l，有，联立消去l解得三、计算题（本大题共4小题，共41分）17.一
23、列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么，求：（1）该波的传播方向；（2）质点P的振动周期； （3）图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程.【答案】（1）沿-x方向传播；（2）1.2s；（3）【解析】【详解】（1）质点P此时刻沿-y运动，振动比左侧邻近的波峰振动早，所以该波沿-x方向传播； （2）由波形图可知：m，则周期为（3）由图知，质点振幅为A=5cm，周期为1.2s，则Q点的振动方程为=18.如图所示，半圆玻璃砖的半径R=12cm，直径AB与光屏MN垂直并接触于A点一束激光a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心
24、O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60，最终在光屏MN上出现两个光斑，且A点左侧光斑与A之间距离为4cm求：玻璃砖的折射率；改变激光a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离【答案】（1） （2） 【解析】【分析】（1）根据折射定律和反射定律作出光路图，根据几何关系求出折射角，从而求得玻璃砖的折射率；（2）改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，此光斑离A最远时，恰好发生全反射，入射角等于临界角C，由sinC 求得临界角C再由几何知识求此光斑离A点的最长距离【详解】（1）由题意可得，激光在AB面上发生折射的入射角，设半圆玻璃砖的折射率为，折射角为，则：；其中：；解得：（2）分
25、析可得，当激光在AB面上恰好发生全反射时，光屏MN上只剩一个光斑且光斑离A点的距离最远，所以：设激光在AB面上恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律可得：光斑离A点的距离最远：由数学知识可得：代入数据可得：19.如图所示，一束平行光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面，该玻璃对光的折射率为，半圆形玻璃砖的半径为R，光在真空中的速度为c。求光在玻璃砖中的传播速度；为使射向半圆形玻璃砖左侧面的光不能从右侧的圆弧面射出，可在右侧的圆弧面贴上不透明的遮光纸，试做光路图，并求遮光纸的最小长度。（规范做光路图）【答案】；【解析】【详解】折射率为则光在玻璃砖中传播速度为如图所示设光射到P点处恰好发生全反射，临
26、界角为C，由临界角公式得解得在P与对称的Q之间有光射出，故遮光纸的长度就是PQ之间的弧长为20.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.5s时刻的波形。(1)若波沿x轴正向传播，2T（t2t1）T，从t1=0时刻开始，x=5m处的质点最少要经过多长时间到达平衡位置?(2)若波速为v=42m/s，求t2=0.5s时刻，x=8m处质点的振动方向。【答案】(1)；(2)沿y轴正方向振动【解析】【详解】(1)若波沿x轴正向传播，0.5s时间内传播距离为(n=0、1、2)传播时间为(n=0、1、2)解得周期为(n=0、1、2)其中则有波速为x=5m处的质点，到达平衡位置的时间为(2)若波速为v=42m/s，则周期为若波沿x轴负方向传播，则周期为(n=0、1、2)即n=2时，上述情况成立，根据波动规律可知，t2=0.5时刻，x=8m处的质点沿y轴正方向振动
