河南省实验中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河南省实验中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河南省实验中学2020学年下期期中试卷 ‎ 高二物理 一．选择题：每小题4分，共12小题，共48分。1—8题为单选，9—12题为多选。‎ ‎1.下列说法正确的是 A. 胃镜利用了光的全反射原理 B. 用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 C. 用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的偏振现象 D. 验钞机是利用红外线的特性工作的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】胃镜利用了光的全反射原理，选项A正确；用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象，选项B错误；用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；验钞机是利用紫外线的特性工作的，选项D错误.‎ ‎2.根据麦克斯韦电磁场理沦,下列说法中正确的是 A. 在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场 B. 稳定的电场一定产生稳定的磁场 C. 在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D. 周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据麦克斯韦电磁场理论，在变化的电场周围一定存在磁场，在变化的磁场周围一定存在电场，选项A错误；稳定的电场不会磁场，选项B错误；在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，选项C错误；周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场，选项D正确；故选D.‎ ‎3.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）‎ A. 30 B. 5.7×102‎ C. 6.0×102 D. 6.3×102‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 开始总动量为零，规定气体喷出方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的动量，负号表示方向，故A正确，BCD错误；‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。‎ ‎4.将秒摆(周期为2s单摆)的周期变为4s，下面哪些措施是正确的 A. 只将摆球质量变为原来的4倍 B. 只将振幅变为原来的2倍 C. 只将摆长变为原来的4倍 D. 只将摆长变为原来的16倍 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可知，单摆的周期与摆球的质量无关，与振幅无关，选项AB错误；将秒摆(周期为2s的单摆)的周期变为4s，则只将摆长变为原来的4倍，选项C正确，D错误.‎ ‎5.如图所示，一束由红光和紫光组成的复色光沿PO方向垂直于AB边射人玻璃三棱镜后，在界面AC上的O处分成两東光线沿和方向射出，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 为紫光, 为红光 B. 红光, 为红紫复色光 C. 为紫光, 为红紫复色光 D. 为红光, 为紫光 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 因为红光的折射率小于紫光的折射率大小，根据sinC=1/n知，紫光的临界角小，两束光在AC面上的入射角相等，知紫光发生全反射，所以O′M为红光，O′N为红紫色复合光。故B正确，ACD错误；故选B.‎ ‎6.在静水中一条长L的小船，质量为M，船上一个质量为m的人，当他从船头走到船尾，若不计水对船的阻力，则船移动的位移大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 船和人组成系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向右退，0=mv–MV，则有mv=MV。人从船头走到船尾，设船后退的距离为x，则人相对于地面的距离为l–x。则，解得，故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。‎ ‎7.如图所示,是光电效应中光电子的最大初动能EK与入射光频率ν的关系图象．从图中可知 A. EK与ν成正比 B. 入射光频率必须大于或等于极限频率vc时，才能产生光电效应 C. 对同一种金属而言，EK不仅与ν有关，还与入射光强有关 D. EK与入射光强度成正比 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据最大初动能Ekm与入射光频率ν 的关系图线知，图线不过原点，所以不是成正比关系。故A错误。由图线知，入射光的频率大于或等于极限频率时，最大初动能大于等于零，才能发生光电效应，故B正确。根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，同一种金属，逸出功相同，则最大初动能仅与v有关，与入射光的强度无关，故C D错误。‎ ‎8. 在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（ ）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：因为介质中所以质点起振的方向都与振源起振的方向相同，由振动图象知波源开始振动的方向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，根据上下波法可判断，A、C错误；由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误；D正确。‎ 考点：本题考查机械振动、机械波 ‎9. 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有 A. 改用红光作为入射光 B. 改用蓝光作为入射光 C. 增大双缝到屏的距离 D. 增大双缝之间的距离 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：光的干涉现象中，条纹间距公式，即干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比，红光波长大于黄光波长，则条纹间距增大，故A正确；蓝光波长小于黄光波长，则条纹间距减小，故B错误；增大双缝到屏的距离，条纹间距增大，故C正确；增大双缝之间的距离，条纹间距减小．故D错误．‎ 考点：考查了双缝干涉实验 ‎【名师点睛】根据双缝干涉条纹的间距公式判断如何增大干涉条纹的间距．‎ ‎10.如图所示，一质量为2 kg的物体放在光滑的水平面上，原来处于静止状态，现用与水平方向成60°角的恒力F＝10 N作用于物体上，历时5 s，则(　　)‎ A. 力F对物体的冲量大小为50 N·s B. 力F对物体的冲量大小为25 N·s C. 物体的动量变化量为25 kg·m/s D. 物体所受重力的冲量大小为0‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 力F对物体的冲量大小，故A正确B错误；根据动量定理得，物体受到的合外力的冲量为，由动量定理可知动量的变化量为，C正确；重力的冲量大小为，D错误．‎ ‎11.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示。则 A. 这列波的波速是25m/s B. 这列波沿x轴负方向传播 C. 质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m D. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为0.8Hz ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】由图甲读出该波的波长为 λ=20m，由振动图象乙读出该波的周期为T=0.8s，则波速为，故A正确。由振动图象乙知t=0时刻质点A向上振动，则根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播。故B正确；质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期T=0.8s，则△t=1s=1T=1.25T，若质点A的起点在平衡位置或最大位移处，在1s内的路程应为 S=1.25×4A=5×8cm=40cm=0.4m。若质点A的起点不在平衡位置或最大位移处，在1s内的路程就不是0.4m，故C错误。该波的频率为f=1/T=1.25Hz．根据发生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相同，知若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz．故D错误。‎ ‎12.如图所示，MM′是空气与某种介质的界面，一条光线从空气射入介质的光路如图所示，那么根据该光路图做出下列判断中正确的是 A. 该介质的折射率为 B. 光在介质中的传播速度c(c真空中光速)‎ C. 光线从介质射向空气时有可能发生全反射 D. 光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，入射角 i=60°，折射角 r=45°，则折射率为 ‎，故A错误。光在介质中的传播速度为，故B正确。光线从介质射向空气时，只要入射角大于等于临界角就能发生全反射，故C正确。设光线由介质射向空气时全反射的临界角为C，则，则得：C>45°，故D正确。‎ 二．实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。把答案写在答题卷上的相应的位置。）‎ ‎13.在“测玻璃的折射率”实验中:‎ ‎（1）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是______‎ A. 必须选用上下表面平行的玻璃砖；‎ B. 选择的入射角应尽量小些；‎ C. 大头针应垂直地插在纸面上；‎ D. 大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些.‎ ‎（2）某同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.5cm,CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n= _________。‎ ‎（3）有甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是_________和_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). CD (2). 1.5 (3). 偏小 (4). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行．故A错误． 为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好．故B错误．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上；故C正确．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些．故D正确．‎ ‎（2）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：，，又AO=OC，则折射率．‎ ‎（3）如图①的操作中，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况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．‎ 用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故折射率的测量值与真实值相比不变．‎ ‎14.如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.‎ ‎(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.‎ A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的水平距离（射程）‎ ‎(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是__________(填选项前的符号).‎ A.用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON ‎(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________(用(2)中测量的量表示).‎ ‎【答案】C ；>;；ADE；；‎ ‎【解析】‎ ‎(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度.所以C选项是正确的.‎ ‎(2)实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必需的,由于要验证动量守恒所以还要知道入射小球和被碰小球的质量，故选ADE ‎(3)若两球相碰前后的动量守恒,则,又 , , ,代入得:‎ 故本题答案是：(1). C (2). ADE (3). m1•OM+m2•ON=m1•OP 三．计算题（本题共4小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。）‎ ‎15.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，BC相距20 cm，某时刻振子处于B点开始计时，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：‎ ‎(1)振子的振幅；‎ ‎(2)振子的周期和频率；‎ ‎(3)振子在5 s内通过的路程及5s末时的位移大小．‎ ‎【答案】（1）10 cm（2）1 s；1 Hz（3）200 cm；10 cm ‎【解析】‎ ‎（1）振幅设为A，则有2A=BC=20cm，所以A=10cm.‎ ‎（2）从B首次到C的时间为周期的一半，因此T=2t=1s 再根据周期和频率的关系可得.‎ ‎（3）振子一个周期内通过的路程为4A=40cm，即一个周期运动的路程为40cm，‎ ‎；‎ ‎5s的时间为5个周期，又回到原始点B，位移大小为10cm.‎ ‎16.如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.06s时刻的波形图．已知在t＝0时刻，x＝1.5m处的质点向y轴正方向运动．‎ ‎(1)判断该波的传播方向；‎ ‎(2)求该波的最小频率；‎ ‎(3)若3T

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