1、2015-2016学年甘肃省天水一中高二（下）期末物理试卷一选择题：（1-10单选，11-13多选，每题4分，共52分）1属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（）A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比2下列关于机械波的说法中正确的是（）A随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力D某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动3一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两
2、图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线？（）Ax=1m处的质元Bx=2m处的质元Cx=4m处的质元Dx=3m处的质元4一列简谐横波，在t=0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为（1，0）、（7，0），波的传播方向由右向左，已知t=0.7s，P点第二次出现波峰，则下列说法中错误的是（）A振源起振方向一定向上B质点Q位于波峰时，质点P位于波谷Ct=0.9s，Q点第一次出现波峰Dt=1.2s，Q点第一次出现波峰5如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6107m的橙光做实验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4107m的紫光重复上述实验，在P和P1
3、点形成的亮、暗纹情况是（）AP和P1都是亮纹BP是亮纹，P1是暗纹CP是暗纹，P1是亮纹DP和P1都是暗纹6如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）A减弱，紫光B减弱，红光C增强，紫光D增强，红光7已知介质对某单色光的临界角为，则下列错误的是（）A该介质对此单色光的折射率为B此单色光在该介质中的传播速度等于csin（c是真空中的光速）C此单色光在该介质中的波
4、长是在真空中波长的sin倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的8为推动中国深海运载技术发展，为中国大洋国际海底资源调查和科学研究提供重要高技术装备，我国启动“蛟龙号”载人深潜器这是”蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度时间图象，则（）A深潜器运动的最大加速度是2.0m/s2B下潜的最大深度为360mC在38min内的平均速度大小为0.8m/sD深潜器在68min内处于失重状态9一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观察，第一节车厢通过他历时2s，整列车箱通过他历时8s，则这列火车的车厢有（）A6节B9节C12节D16
5、节10钢球A自塔顶自由落下2m时，钢球B自离塔顶6m距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，则塔高为（）A24mB16mC12mD8m11关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（）A在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论B变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场C变化的电场可以在周围的空间产生磁场D麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在12如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（）A该时刻a质点振动最弱，b
6、、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强Ca质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的D再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱13空气中悬浮着一颗球形小水珠，一缕阳光水平入射，如图所示n甲、n乙和n丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率判断以下表述正确的是（）An甲大于n乙B甲光的波长大于乙光的波长C丙光的频率大于乙光的频率D甲光、乙光和丙光由水到空气的折射角均相等二填空题：（每空3分，共12分）14用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2
7、=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（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，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（丙）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），=_nm；三、计算题：（写出必要的文字说明及公式，每题12分，共36分）15如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2s后的波形图（
8、1）若波向左传播，求它的可能周期和最大周期（2）若波向右传播，求它的可能传播速度（3）若波速是45m/s，求波的传播方向16半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线平行于光线从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出若测得Od=，则该玻璃砖的折射率为多少？17一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）若警车能达到的最大速度是vm
9、ax=12m/s，达到最大速度后匀速运动，则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车？2015-2016学年甘肃省天水一中高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一选择题：（1-10单选，11-13多选，每题4分，共52分）1属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（）A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比【考点】狭义相对论【分析】本题属识记内容，记下狭义相对论的内容即可正确作答【解答】解：爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的，都为c=3108m/s；故选A2下列关于机械波的说法中正确的是（）A随着波的传
10、播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动B随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去C传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力D某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动【考点】波的形成和传播【分析】有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系振源的振动使质点一个被一个带动，且与振源振动相同，同时总滞后前一个质点从而形成波并向前传播【解答】解：A、随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移故A正确；B、随着波的传播，介质中各质点都在各自的平衡位置附近来回振动，不随波迁移故B错误；C、振源的振动使质点一个被一个带动，且
11、与振源振动相同，同时总滞后前一个质点故C正确；D、某一水平方向的横波在介质中传播，介质中的质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，不一定竖直方向上下振动故D错误；故选：AC3一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质元的振动图线？（）Ax=1m处的质元Bx=2m处的质元Cx=4m处的质元Dx=3m处的质元【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】由振动图象读出t=1s时刻质点的运动状态，在波动图象上找出相对应的质点【解答】解：A、甲图上x=1m处的质元处于波谷，乙图上t=1s时质元经
12、平衡位置向下，两者不符故A错误B、甲图上波沿x轴负方向传播，x=2m处的质元经平衡位置向上，乙图上t=1s时质元经平衡位置向下，两者不符故B错误C、甲图上波沿x轴负方向传播，x=4m处的质元经平衡位置向下，乙图上t=1s时质元经平衡位置向下，两者相符故C正确D、甲图上x=3m处的质元处于波峰，乙图上t=1s时质元经平衡位置向下，两者不符故D错误故选C4一列简谐横波，在t=0时波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为（1，0）、（7，0），波的传播方向由右向左，已知t=0.7s，P点第二次出现波峰，则下列说法中错误的是（）A振源起振方向一定向上B质点Q位于波峰时，质点P位于波谷Ct=0.9s，Q点第
13、一次出现波峰Dt=1.2s，Q点第一次出现波峰【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】波源的起振方向与图示时刻x=1m处质点的振动方向相同根据PQ间距离与波长的关系，分析状态关系由图可读出波长当x=6m处质点的状态传到P点时，P点第二次到达波峰，由t=可求出波速当x=2m处的波峰传到Q点时，Q点第一次形成波峰由t=可求出所用时间【解答】解：由图知，=4mA、波源的起振方向与图示时刻x=1m处质点的振动方向相同，波向左传播，由波形的平移法可知，波源的起振方向一定向上，故A正确B、PQ间的距离x=6m=1.5，它们的振动情况总是相反，故质点Q位于波峰时，质点P一定位于波谷，故B正确CD、
14、当x=6m处质点的状态传到P点时，P点第二次到达波峰，此过程波传播的距离为 x=6m（1）m=7m，则波速为v=10m/s当图示时刻x=2m处波峰传到Q点时，Q点第一次形成波峰，所经历的时间为 t=s=0.9s故C正确，D错误本题选错误的，故选：D5如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6107m的橙光做实验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4107m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗纹情况是（）AP和P1都是亮纹BP是亮纹，P1是暗纹CP是暗纹，P1是亮纹DP和P1都是暗纹【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系【分析】当光屏上的点到双缝的光程差是
15、波长的整数倍时，出现明条纹；当光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹【解答】解：P0点到双缝的路程差为0，出现明条纹用600nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹，则，解得：x=1=600nm，则，可知P1点是暗条纹故B正确，A、C、D错误故选：B6如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）A减弱，紫光B减弱，红光C增强
16、，紫光D增强，红光【考点】全反射；光的折射定律【分析】因光线从光密到光疏介质，故随入射角的增大，则反射光将加强；光入射角达到某光的临界角时该光将发生全反射，分析色光的临界角大小可得出最先发生全反射的光【解答】解：光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；因紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失故选C7已知介质对某单色光的临界角为，则下列错误的是（）A该介质对此单色光的折射率为B此单色光在该介质中的传播速度等于csin（c是真空中的光速）C此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的【考点】光
17、的折射定律【分析】本题根据临界角公式sinC=、光在介质中传播速度公式v=、波速公式v=f及光的频率与介质无关的特性进行分析【解答】解：A、根据临界角公式sinC=得：sin=，则得n=故A正确B、光在介质中传播速度v=csin故B正确C、设光在真空中与介质中波长分别为0和由v=，v=f，c=0f得：n=，则得=0sin，故C正确D、光的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频率与在真空中频率相等故D错误本题选错误的，故选D8为推动中国深海运载技术发展，为中国大洋国际海底资源调查和科学研究提供重要高技术装备，我国启动“蛟龙号”载人深潜器这是”蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上
18、显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度时间图象，则（）A深潜器运动的最大加速度是2.0m/s2B下潜的最大深度为360mC在38min内的平均速度大小为0.8m/sD深潜器在68min内处于失重状态【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【分析】根据速度时间图线的斜率得出最大加速度的大小，根据图线与时间轴围成的面积求出下潜的最大深度，根据位移和时间求出平均速度的大小，根据加速度的方向确定超失重【解答】解：A、由速度时间图线可知，01s内、34s内加速度的大小最大，可知最大加速度大小a=，故A错误B、图线与时间轴围成的面积表示位移，可知下潜的最大深度h=，故B正确C、38min内的位移，则
19、平均速度大小，故C错误D、深潜器在68min内加速度的方向向上，处于超重状态，故D错误故选：B9一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观察，第一节车厢通过他历时2s，整列车箱通过他历时8s，则这列火车的车厢有（）A6节B9节C12节D16节【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】据匀变速直线运动的位移时间公式，结合时间关系求出火车车厢的节数【解答】解：因为L=，x=，则车厢的节数为：n=故选：D10钢球A自塔顶自由落下2m时，钢球B自离塔顶6m距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，则塔高为（）A24mB16mC12mD8m【考点】自由落体运动【分析】A
20、球下落高度a的时间即为A球下落的时间比B球下落的时间长的时间，分别对AB两球运用自由落体位移时间公式即可解得【解答】解：根据h=得：A球下落2m所需时间为：，b球下落的高度为h=hhb球下落的时间为：tb=对a球有：h=由解得：h8m故选：D11关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（）A在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论B变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场C变化的电场可以在周围的空间产生磁场D麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在【考点】电磁波的产生【分析】麦克斯韦电磁场理论的两条基本假设是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁
21、场；麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在【解答】解：A、D、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而后赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在，故A错误，D正确B、C、根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场，故B错误，C正确故选：CD12如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（）A该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱B该时刻a质点振动最弱，b、c、d质点振动都最强Ca质点的振动始终是最弱的，b、
22、c、d质点的振动始终是最强的D再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱【考点】波的叠加【分析】两列波干涉时，两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，振动始终加强，波峰与波谷相遇处振动始终减弱振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的之和【解答】解：A、B此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方，c质点处是波谷与波谷叠加的地方，振动是最强的d处在振动加强的区域，振动也是最强的即b、c、d质点振动都最强a处是波峰与波谷相遇处振动最弱故A错误，B正确C、a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而b、c、d质点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方，振动始终是最
23、强的故C正确d处是平衡相遇点，由于振动方向相同，因此是振动加强点故B错误D、图示时刻a在平衡位置，b在波峰，c在波谷，再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，但bc两点的振动始终是加强的故D错误故选BC13空气中悬浮着一颗球形小水珠，一缕阳光水平入射，如图所示n甲、n乙和n丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率判断以下表述正确的是（）An甲大于n乙B甲光的波长大于乙光的波长C丙光的频率大于乙光的频率D甲光、乙光和丙光由水到空气的折射角均相等【考点】光的折射定律；电磁波谱【分析】根据光线进入小水珠时折射角的大小，由折射率公式分析折射率的大小折射率越大，波长越短，频率越大根据光路的可
24、逆性，分析三束光从水到空气折射角的关系【解答】解：A、由图看出，三条光线进入小水珠时入射角相同，而折射角甲最大，丙最小，则丙的折射率最大，甲的折射率最小，即n甲n乙故A错误B、n甲n乙，则知甲光的波长大于乙光的波长故B正确C、由波速公式c=f知，c相同，波长与频率成反比，则甲光的频率最小，丙的频率最大，所以丙光的频率大于乙光的频率故C正确D、由几何知识可知，光线从水珠到空气时入射角等于光线从空气到水珠的入射角，根据光路可逆性原理可知，三束光由水到空气的折射角均相等故D正确故选BCD二填空题：（每空3分，共12分）14用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm
25、，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（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，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（丙）所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数x2=7.868mm；（2）写出计算波长的表达式，=（用符号表示），=676nm；【考点】用双缝干涉测光的波长【分析】（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读
26、数，需估读（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，求出波长1nm=109m【解答】解：（1）测第一条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.0119.0=0.190mm，所以最终读数为2.190mm 测第二条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.0136.8=0.368mm，所以最终读数为7.868mm（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，知代入数据得：=676nm故本题答案为：（1）2.190，7.868 （2），676三、计算题：（写出必要的文字说明及公式，每题12分，共36分）15如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2s后的波形图（1）若波向左传播，求它的可能周期和最大周期（2）
27、若波向右传播，求它的可能传播速度（3）若波速是45m/s，求波的传播方向【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】（1）由图读出波长向左传播的最短距离为3m考虑波的周期性，写出向左传播距离的通项，即可求得波速的通项（2）根据波形的平移，分析时间与周期的关系，得到周期的通项再得到最大周期（3）由x=vt求出波在0.2s传播的距离，再根据波形的平移法确定波的传播方向【解答】解：（1）由图知波长 =4m波向左传播时，传播的时间为t=nT+T得：T=s，（n=0、1、2 ）当n=0时T最大，为s（2）当向右传播时，传播的距离为：x=n+=（4n+1）m，（n=0、1、2 ）则波速 v=5（4n
28、+1）m/s，（n=0、1、2 ）（3）若波速是45m/s，波在0.2s传播的距离为：x=vt=450.2m=9m=2，则知波向右传播答：（1）若波向左传播，它的可能周期是s，（n=0、1、2 ），最大周期是s（2）若波向右传播，它的可能传播速度为5（4n+1）m/s，（n=0、1、2 ）（3）若波速是45m/s，波的传播方向向右16半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线平行于光线从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出若测得Od=，则该玻璃砖的折射率为多少？【考点】折射率及其测定【分析】根据折射率的定义公式n
29、=和全反射临界角公式sinC=列式后联立求解即可【解答】解：设光线的入射角和折射角分别为i和r，在bOd中，bd=R，sinr=由折射定律有n=即sini=n又因为光线与光线平行，且在O点恰好发生全反射，有：sini=，所以n=，从而得到：n=2.03答：该玻璃砖的折射率为2.0317一辆执勤的警车停在直公路边，当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0=2s警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）若警车能达到的最大速度是vmax=12m/s，达到最大速度后匀速运动，则警车发动起
30、来后至少要多长时间才能追上违章的货车？【考点】匀变速直线运动的公式；匀速直线运动及其公式、图像【分析】（1）首先要判断出达到共同速度时相距最远，然后再处理用追击问题的方法求最远位移（2）在警车追上违章车之前分两个运动过程，即匀加速过程和匀速过程两过程时间分别求解相加即可【解答】解：（1）两车间距离最大时：v警=v=at1sm=v（t1+t0）v解得 sm=45m （2）设警车匀加速运动时间为t2，警车发动起来经t追上货车，vmax=at2vmax+vm（tt2）=v（t+t0） 解得 t=28s 答：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是45m；（2）警车发动起来后至少要经过28s才能追上违章的货车2016年10月9日
