1、江苏省盐城中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题(含解析)一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共计28分。每小题只有一个选项符合题意)1.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是()A. 麦克斯韦B. 奥斯特C. 爱因斯坦D. 法拉第【答案】A【解析】【详解】建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦。故选A。2.雨后太阳光入射到空中的水滴中能形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,出射时分解成各种单色光,这种现象属于()A. 光的直线传播B. 光的衍射C. 光的干涉D. 光的色散【答案】D【解析】【详解】
2、太阳光是各种颜色光的复色光,当太阳光照射水滴时,由于水对不同颜色的光的折射率不同,则偏折程度不同,于是从水滴射出的光的出射方向不同,可分解为各种单色光,这种现象叫光的色散现象。故选D。3.做简谐运动的单摆,仅将质量和摆长均减小为原来的,则单摆振动周期变为原来的A. 倍B. 倍C. 4倍D. 2倍【答案】B【解析】【详解】根据可知,仅将质量和摆长均减小为原来的,则单摆振动周期变为原来的倍。故选B。4.如图所示,一束光从真空射向某种介质时,下列说法正确的是()A. 根据可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比直B. 根据可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C. 不同色光在该介质中的折射率不同D.
3、不同色光在该介质中传播速度相同【答案】C【解析】【详解】AB介质的折射率是由介质的材料决定的,与折射角和入射角无关,选项AB错误;CD不同色光在该介质中的折射率不同,根据可知,不同色光在该介质中的传播速度不相同,选项C正确,D错误。故选C。5.如图是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是()A. 物体振动的周期为210-2sB. 物体振动的频率为25HzC. t=210-2s时物体的速度为零D. t=310-2s时物体的位移最小【答案】B【解析】【详解】A由振动图像可知,物体振动的周期为T=410-2s,选项A错误;B物体振动的频率为选项B正确;Ct=210-2s时物体在平衡位置,此时
4、物体的速度最大,选项C错误;Dt=310-2s时物体的位移在负向最大,选项D错误。故选B。6.如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()A. 此时电路中电流等于零B. 电容器正在充电C. 电感线圈中的电流正在增大D. 电容器两极板间的电场能正在减小【答案】B【解析】【详解】根据图示磁场方向结合电流流向图示中电容器的正极板,说明电容器正在充电,电路中电流不为零,此时电感线圈中的电流逐渐减小,磁场能转化为电场能,所以电容器两极板间的电场能正在增大,ACD错误,B正确。故选B。7.如图所示,左边为竖直弹簧振动系统,振子连接一根水平很长的软绳,沿绳方向取x轴。振子以10Hz的频率从平衡位
5、置O向上开始运动,从该时刻计时,经t=1s后,x=5cm处的绳开始振动,则下列说法正确的是()A. 绳上产生的波的波长为5cmB. 绳上各质点都沿x轴方向运动,因此绳波为横波C. 弹簧振子振动的快慢决定了绳上产生的波的传播快慢D. t=1s时,x=5cm处的绳从平衡位置开始向上振动【答案】D【解析】【详解】A由题意可知,绳波的波速为由得故A错误;B绳上各质点只会在各自平衡位置附近振动,并不会沿绳运动,故B错误;C波在介质中的传播速度取决于介质,与波源频率无关,故C错误;D介质中质点的起振方向与振源的起振方向相同,由于振子起振方向向上,故t=1s时,x=5cm处的绳从平衡位置开始向上振动,故D正
6、确。故选D。二、多项选择题:(本题共5小题,每小题5分,共计25分。每小题至少有两个选项符合题意,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分。)8.关于电磁波谱,下列说法中正确的是()A. X射线穿透性强,机场安检用来检查旅客是否携带违禁品B. 高温物体才能向外辐射红外线C. 紫外线可使钞票上的荧光物质发光D. 无线电波可广泛用于通信和广播【答案】ACD【解析】【详解】A机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领,A正确;B一切物体均向外辐射红外线,只是温度越高的,辐射越强,B错误;C紫外线可使钞票上的荧光物质发光,C正确;D无线电波的波长较长,可以用于通信、广播
7、及其他信号传输,D正确。故选ACD。9.某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到甲图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹乙图所示。他改变的实验条件可能是()A. 仅增大双缝之间的距离B. 仅减小双缝之间的距离C. 仅减小双缝到光屏之间的距离D. 仅增大双缝到光屏之间的距离【答案】AC【解析】【详解】乙图中条纹的间距比甲图小,根据双缝干涉的条纹间距公式知,乙图中可能是光的波长较小,也可能缝与屏间距减小,也可能双缝间距变大。故AC正确,BD错误。故选AC。10.如图所示,实线是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,波沿x轴正向传播。此时x=3m处的M点正处于平衡位置,从t=0时刻开始经0
8、.3s第一次出现虚线所示波形图。则可知()A. 这列波的波长是4mB. 这列波的周期是0.4sC. 0.3s内波传播的距离是1mD. 0.3s内M点通过的路程是1m【答案】AC【解析】【分析】【详解】A由图像可知,该机械波的波长,故A正确;B由题中“从t=0时刻开始经03s第一次出现虚线所示波形图”可知,该波从而故B错误;C由代入数据可知波速因此0.3s内波传播的距离为1m,故C正确;D一个周期内质点M通过的路程是4个振幅,即40cm,0.3s是四分之一周期,此时M点正处于平衡位置,经过四分之一周期,通过的路程是10cm,即0.1m,故D错误。故选AC。11.猫从高处落下不会受伤,这与猫有发达
9、的平衡系统和完善的机体保护机制有关。当猫从高处落下时,即使是四脚朝天,它们也能迅速地转过身来调整姿态。这样,猫在接近地面的时候,通常都可以保证四肢着地,而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻了震动对各脏器的损伤。下列关于猫与地面接触的过程说法正确的是()A. 厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程自身动量变化量的大小B. 猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的C. 厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的的作用力D. 厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程合外力冲量的大小【答案】BC【解析】【详解】AB当猫从高处落下时,由可知,猫刚接触地面时的速度一定,与地面接触后速度最后为0,由可知,猫与地面接
10、触过程自身动量变化量是一定的,故A错误,B正确;C厚实的脂肪质肉垫可使猫与地面接触过程的时间变长,由于动量变化一定,由动量定理可知,厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的的作用力,故C正确;D由动量定理可知,合外力冲量等于动量的变化量,故D错误。故选BC。12.如图,用一个折射率为n的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中A=C=90,B=60。现有一条光线从AB面上图示位置垂直入射到棱镜内,若不考虑原入射光在AB面上的反射光,则以下说法正确的是()A. 若介质的折射率n2,一定有光从CD边斜射出B. 若介质的折射率n=,一定有光从AD边射出C. 若介质的折射率n=,一定有光从BC边射出D. 若介质
11、的折射率n,一定有光从AB边斜射出【答案】A【解析】【详解】A光线从左侧垂直AB射入棱镜时,透射方向不变,光线射到CD时,由几何知识得,入射角为,该棱镜的临界角为C,根据因为,所以 ,所以光线射到DC时发生反射和折射,一定有光从CD斜射出,如图所示A正确;BC光线从左侧垂直AB射入棱镜时,透射方向不变,光线射到CD时,由几何知识得,入射角为,该棱镜的临界角为C,根据故有,根据光的折射定律,所以光线在DC上发生了反射和折射,其光路图如图1和图2所示根据光路的可逆性,不可能有光从AD边射出,而从BC边有可能射出,BC错误;D光线从左侧垂直AB射入棱镜时,透射方向不变,光线射到CD时,由几何知识得,
12、入射角为,根据因为 ,所以临界角 ,所以光线射到DC上时,可能发生反射和折射或者是全反射,反射光线射到AB的情况如上图1所示,则反射光线是从AB边是垂直射出,D错误。故选A。三、实验题:(本题2小题共7空,每空2分,共计14分。把答案填在答题纸相应的横线上)13.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO。接着,眼睛在玻璃砖的_(选填“A侧”或“B侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2的像,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线;(2)此玻璃折射率
13、计算式为n=_(用图中1、2表示);(3)为了减小误差,以下说法正确的是_。A.应选择宽度适当大的玻璃砖B.玻璃砖的两个侧面一定要平行C.实验中p1、p2、p3和p4间距应适当大一些D.实验中应保证大头针p1、p2、p3和p4四点都在同一条直线上【答案】 (1). B (2). 或 (3). AC【解析】【详解】(1)1实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO。接着眼睛在玻璃砖的B侧观察所插的两枚大头针P1和P2的像,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线;(2)2根据光的折射定律(3)3A宽度大的玻璃砖中光线较长,测量误差较小,所以为了减小实验的误差,应
14、选用宽度较大的玻璃砖来测量,选项A正确;B玻璃砖的两个侧面不一定要平行,选项B错误;C实验中p1、p2、p3和p4的间距应适当大一些,这样可以减小确定光线时的误差,选项C正确;D实验中应保证大头针p1、p2的像与p3和p4四点都在同一条直线上,选项D错误。故选AC。14.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径,如图所示,则小球的直径为_mm;(2)实验中测出多组单摆的摆长L和运动周期T,根据单摆做简谐运动的周期公式,当地的重力加速度可表示为g=_(用题中字母表示)。作出了T2-L图象,即可以求出当地的重力加速度。某同学根据实验数据作出的图象如图所示,由图
15、象求出的重力加速度g=_m/s2(结果中可保留);(3)若实验中误将摆线长度当成摆长,其他操作均正确,通过T2-L图象求重力加速度时,对重力加速度测量值_影响(选填“有”或“无”)。【答案】 (1). 30.4 (2). (3). 2(取值9.7-9.9均可) (4). 无【解析】【详解】(1)1小球的直径为30mm+0.1mm4=30.4mm;(2)23根据可得由于由图像可知 解得g=2(3)4若实验中误将摆线长度当成摆长,则可知T2-L图像的斜率不变,则测得的重力加速度值不变,对测量值无影响。四、计算或论述题:(本题共4小题,共计33分。答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只
16、写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)15.有一个弹簧的劲度系数为100N/m、小球的质量为0.5kg的弹簧振子。让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动。求:(1)振子的振幅和周期;(2)振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小。【答案】(1)10cm,0.2s;(2)20 m/s2【解析】【详解】(1) 振子的振幅周期(2) 振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小16.一束光沿垂直OA方向从OA中点射入放置在水平桌面上半径为R的圆形玻璃中,从圆弧面上B点射出,已知光在该玻璃砖中的折射率为n=
17、,光在真空中的速度c,求:(1)光从B点射出的折射角大小;(2)光进入玻璃中的速度大小;(3)光从B点到第一次射到水平桌面需要的时间。【答案】(1)60;(2);(3)【解析】【详解】(1)光路图如图所示,由几何关系得:由折射定律解得sinr=即; (2)由可得(3)反射到水平桌面:故时间为折射到水平桌面,则BD=R故时间为17.如图甲所示,光滑的圆形轨道与光滑斜面通过一粗糙的水平面上连接,有一质量为5kg的物体,在大小为20N沿斜面向下的恒力F的作用下由静止开始沿斜面向下做加速度为10m/s2的匀加速运动,2s末滑至斜面底端,不考虑物体与斜面底端碰撞的机械能损失,物体滑上水平轨道后,力F变为
18、沿水平向左,且大小按乙图所示规律变化,作用3s后物体滑上圆形轨道,已知圆形轨道的半径为2m,(g=10m/s2,),求:(1)物体沿斜面下滑过程中恒力F的冲量大小;(2)物体滑至斜面底端的动量大小;(3)若物体能够保持不脱离圆形轨道运动,求物体与水平面间的动摩擦因素取值范围。【答案】(1)40Ns;(2)100kgm/s;(3)或【解析】【分析】【详解】(1)物体沿斜面下滑时,由冲量的定义可得I=Ft=202 Ns =40N(2)物体滑到斜面底端的速度为故物体的动量为(3)不脱离圆形轨道有情况1:刚好运动通过D有解得由机械能守恒可得解得由动量定理可得解得情况2:恰好能运动到C点有解得由动量定理
19、可得解得滑块至少能运动至B点:解得综上所述,动摩擦因数的范围是或18.湖面上一点O上下振动,振幅为0.2m,以O为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O三点在一条直线上,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m。在O点处在波峰位置时开始计时。观察发现2s后此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动。将水波近似为简谐波。求:(1)此水波的传播速度;(2)此水波的波长;(3)若在初始时刻B点恰好处于平衡位置,求水波波长。【答案】(1)2 m/s;(2);(3)见解析【解析】【详解】(1)水波经过2s传播到A点,故波速为(2)水波传到A点时,O点由平衡位置向下振动,故解得故波长为其中; (3)情况1:OB之间距离为整理得m、n不可能同时取整数,因此该情况不存在。情况2:OB之间距离为整理得讨论:当m=0时,n=1;当m=3时,n=6;当m=6时,n=11;当m=9时,n=16;可得n的通项公式为n=(5k+1)即水波的波长为其中k=0,1,2,3,