2017-2018学年山西省临猗县临晋中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年山西省临猗县临晋中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

‎2017-2018学年山西省临猗县临晋中学高二下学期期末考试物理试题 解析版 一、单选题（每题4分，共32分）‎ ‎1.1.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（ ）‎ A. 光的折射现象.色散现象 B. 光的反射现象.干涉现象 C. 光的衍射现象.偏振现象 D. 光的直线传播现象.光电效应现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 光的衍射现象、偏振现象、干涉现象都能说明光具有波动性，C对；‎ ‎ ‎ ‎2.2.下列说法中正确的是 A. 作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定 B. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 C. 在干涉图样中，振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移 D. 在干涉图样中的振动加强点上各质点的振动位移总是最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】作受迫振动的物体的频率由驱动力的频率来决定，与它的固有频率无关，选项A错误；产生多普勒效应的原因是观察者接收到的波源的频率发生了变化，而波源频率并没有发生变化，选项B错误；在干涉图样中，振动加强点上质点的振幅大于振动减弱点质点的振幅，但是振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移，选项C正确；在干涉图样中的振动加强点上各质点的振幅最大，但是振动位移并不是总最大，选项D错误；故选C.‎ ‎【点睛】解答本题时要注意：频率相同的波在叠加时．当加强点时，质点的振幅最大，但质点的位置不是始终处于最大位置处，是随着时间不断变化．‎ ‎3.3.关于光束的强度、光束的能量及光子的能量的关系正确的说法是 A. 光强增大，光束能量也增大，光子能量也增大 B. 光强减弱，光束能量也减弱，光子能量不变 C. 光的波长越长，光束能量也越大，光子能量也越大 D. 光的波长越短，光束能量也越大，光子能量也越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】光子的能量E=hγ，则光子的能量由光的频率决定，与光强无关；而光束的能量由光强决定，光强减弱，光束能量也减弱，故选项A错误，B正确；根据可知，光的波长越长，光子能量也越小；光的波长越短，光子能量也越大；选项CD错误；故选B.‎ ‎4.4.关于电磁场理论，下列说法中正确的是 A. 在电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场 B. 非均匀变化的电场产生的磁场一定是均匀变化的 C. 均匀变化的磁场一定产生变化的电场 D. 均匀变化的电场一定产生恒定的磁场 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在稳定的电场的周围不会产生由该电场产生的磁场，故A错误；非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场。故B错误；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故C错误，D正确；故选D.‎ ‎【点睛】此题应知道麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分．‎ ‎5.5.一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是 ‎①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 ‎②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 ‎③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 ‎④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 A. ① ④ B. 只有①‎ C. 只有③ D. ② ④‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。所以正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，所以①④正确。故选A。‎ ‎【点睛】本类题目抓住关键点：频率相等时发生共振现象，振幅最大．‎ ‎6. 若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是 A. 物体每次通过同一位置时其速度相同 B. 物体通过平衡位置时所受合外力一定为零 C. 物体的位移增大时，动能减少，势能增加 D. 若简谐运动的振幅减小，则振动的频率增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体每次通过同一位置时其速度大小相同，但是方向不同，故A错误 物体通过平衡位置时所受回复力一定为零，但是合外力不一定为零，例如单摆，当回到平衡位置时，具有向上的加速度，故B错误 做简谐运动的物体机械能守恒，故物体的位移增大时，动能减少，势能增加，故C正确 若简谐运动的振幅减小，只是振动能量减小，但是不影响振动的频率，故振动频率不变，故D错误 故选C ‎7. 下列情况下，会使单摆周期变大的是 A. 减少单摆摆球的质量 B. 增大单摆摆球的质量 C. 将摆从赤道移到北极 D. 将摆从地球移到月球上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 单摆周期计算公式为：，所想要想使周期变大，可以增大摆长或者减小g。故可以将摆从地球移到月球上，这样重力加速度g减小了，单摆质量不影响周期，从赤道移到北极会使g增大，这样就减小了周期，故只有D选项正确 故选D ‎8.8.有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2s时，摆球 A. 正在做加速运动，加速度正在增大 B. 正在做减速运动，加速度正在增大 C. 正在做加速运动，加速度正在减小 D. 正在做减速运动，加速度正在减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】秒摆的周期为2s，则摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2秒时，摆球从平衡位置向右方最远处做减速运动；由于位移在变大，根据a=-kx/m可知，加速度也在变大。故选B。‎ 二、多选题（每题4分，共16分）‎ ‎9.9.下列说法正确的是 A. 光子就像宏观现象中的微粒 B. 光子说否定了光的电磁说 C. 光电效应证明了光具有粒子性 D. 双缝干涉现象证明了光具有波动性 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】光的粒子性说明光是不连续的，但不同于宏观中的微粒，故A错误；爱因斯坦的光子说并不否定电磁说，而是说光的两种性质并存，相互补充；故B错误；光电效应证明了光具有粒子性，选项C正确；双缝干涉现象证明了光具有波动性，选项D正确；故选CD.‎ ‎【点睛】本题要明确光子的性质，要注意明确在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质；同时明确波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性.‎ ‎10.10.在光电效应实验中，用某一频率的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )‎ A. 增大入射光的强度，光电流增大 B. 减小入射光的强度，光电效应现象将消失 C. 改用频率小的光照射，一定不发生光电效应 D. 改用频率更大的光照射，光电子的最大初动能变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素．‎ 增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，A正确；光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与照射强度无关，B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，C错误；根据可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，D正确．‎ 视频 ‎11.11.用相同强度、相同频率的两束紫外线分别照射两种不同金属表面，产生光电效应时，下列说法正确的是 A. 两束光的光子能量相同 B. 在单位时间里逸出的电子数相同 C. 两金属逸出的光电子最大初动能相同 D. 从两金属表面几乎同时逸出光电子 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据E=hv知，两束光的频率相同，则光子能量相同，故A正确。由于两束光的强度相同，则产生光电效应，单位时间内逸出的光电子数目相同，故B正确。根据光电效应方程Ekm=hv-W0，入射光的频率相同，两种金属的逸出功不同，则逸出的光电子的最大初动能不相同，故C错误。光电效应具有瞬时性，光电子的发射几乎是瞬时的，则从两金属表面几乎同时逸出光电子，故D正确。故选ABD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的规律及光电效应方程，知道发生光电效应的条件，以及知道入射光的强度影响单位时间内逸出光电子的数目．‎ ‎12.12.向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则 A. b的速度方向一定与原速度方向相反 B. 从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大 C. a、b一定同时到达地面 D. 炸裂的过程中，a、b的动量变化大小一定相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b 的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．‎ 三、填空题（每空2分，共16分）‎ ‎13.13.一个质点做简谐运动， 在24s内共完成了30次全振动， 它振动的周期是 s，如果振幅是4cm，则该质点在24s内通过的路程是 m。该质点产生的波，如果波速是8m/s，则波长是___ _ __m。‎ ‎【答案】0.8 4.8 6.4‎ ‎【解析】‎ ‎,24s时间内完成30次全振动，一个周期经历的路程为4A=16cm，30个周期路程为4.8m，由 ‎14.14.如图所示，是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则 ‎（1）出射光线与入射光线________（填仍平行或不再平行）‎ ‎（2）以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN＝4.2cm，FE＝2.8cm,则测得该玻璃的折射率为____________‎ ‎【答案】 (1). 不再平行 (2). 1.5‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）利用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=‎ ‎，根据光的折射定律和光路可逆原理分析即可； （2）根据几何知识得到入射角的正弦和折射角正弦与MN、EF长度的关系，即可由折射定律求出折射率．‎ ‎【详解】（1）因为玻璃砖的上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则根据光的折射定律和光路可逆性可知出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，由几何关系可知出射光线和入射光线不再平行． （2）设光线在玻璃砖的上表面入射角和折射角分别为i和r． 由几何关系可知：sini=sin∠MON= ，sinr=sin∠FOE=，MO=OF 根据折射定律得该玻璃的折射率为：‎ ‎【点睛】本题处理实验数据的方法常常称为单位圆法，关键掌握光的折射定律和几何知识，并能灵活运用．‎ ‎15. 张明同学做“用单摆测重力加速度”的实验，‎ ‎(1)测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为 ‎ ‎(2)测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次，测出经过该位置N次的时间为t,则周期为 ‎ ‎（3）他实验测得的g值偏小，可能的原因是 ‎ A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，秒表提前按下 D．实验中误将49次全振动数为50次 ‎【答案】(1) l+d/2 (2) 2t/(N-1) （3） BC ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：(1)摆长为悬点到球心间的距离（2）周期为2t/(N-1)（3）由公式，由此可知选择BC 考点：考查利用单摆测定重力加速度 点评：本题难度较小，难点在于误差分析，一定要搞清楚哪个是实验值哪个是真实值 四、计算题（共36分）‎ ‎16. 一列简谐横波在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】‎ ‎【解析】‎ ‎（1）因为质点P此时刻沿y轴负方向运动，则波沿x轴负方向传播； ‎ ‎（2）由波形图可知：m 则 ； ‎ ‎（3）因为A=5cm ，则振动方程为：== ‎ ‎17.17.如图所示，半圆玻璃砖的半径R=9cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。（已知sinC=，C为光线从玻璃进入空气发生全反射的临界角）‎ ‎（1）作出光路图（不考虑光沿原路返回）；‎ ‎（2）求两个光斑之间的距离；‎ ‎（3）改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最长距离。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）光路图如右图所示: …………3分 ‎（2）设折射角为r，根据折射定律 解得:…………1分 由几何知识得两个光斑PQ之间的距离:‎ ‎…………3分 ‎（3）i增大的过程中，此光班离A最远时，恰好发生全反射。………1分 此时：…………3分 本题考查光的折射定律，根据光路途找到入射角与折射角，借助几何关系求解 ‎18.18.如图所示，一辆质量M=3 kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m=1 kg的光滑小球B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=6 J，小球与小车右壁距离为L=0.4 m，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：‎ ‎（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小。‎ ‎（2）在整个过程中，小车移动的距离。‎ ‎【答案】（1）3 m/s；1 m/s（2）0.1 m ‎【解析】‎ 试题分析：解除锁定后弹簧的弹性势能转化为系统动能，根据动量守恒和能量守恒列出等式求解．‎ ‎（1）除锁定后弹簧的弹性势能转化为系统动能 由动量守恒定律得：‎ 由能量守恒定律得：‎ 联立得：‎ ‎（2）由动量守恒定律得：‎ 由位移关系得：‎ 又 联立得：‎ ‎【点睛】本题是动量守恒和能量守恒的综合应用．解除弹簧的锁定后，系统所受合力为零，遵守动量守恒和能量守恒，并根据位移关系列式求解.‎ ‎ ‎ ‎ ‎