【物理】甘肃省武威市第十八中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】甘肃省武威市第十八中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

‎2019—2020学年度第二学期期末试卷 高二物理 一、单项选择题（本题共9小题，每题4分，共36分）‎ ‎1. 弹簧振子的质量是‎2 kg，当它运动到平衡位置左侧‎2 cm 时，受到的回复力是4 N，当它运动到平衡位置右侧‎4 cm 时，它的加速度是( )‎ A. ‎2 m/s2，向右 B. ‎2 m/s2，向左 C. ‎4 m/s2，向右 D. ‎4 m/s2，向左 ‎【答案】D ‎【解析】在光滑水平面上做简谐振动的物体质量为‎2kg，当它运动到平衡位置左侧‎2cm时，受到的回复力是4N，有：F1=kx1；当它运动到平衡位置右侧‎4cm时，回复力为：F2=kx2；联立解得：F2=8N，向左；故加速度，方向向左；故选D．‎ ‎2. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图象。则在t1和t2两个时刻这个质点具有相同的物理量是（　　）‎ A. 加速度 B. 速度 C. 位移 D. 回复力 ‎【答案】B ‎【解析】ACD．由图知，在t1和t2两个时刻质点的位移大小相等、方向相反；据回复力公式知，在t1和t2两个时刻质点的回复力大小相等、方向相反；质点的加速度 在t1和t2两个时刻质点的加速度大小相等、方向相反；故ACD三项错误；‎ B．由图知，在t1和t2两个时刻质点的位移大小相等，则t1和t2两个时刻质点的速度大小相等；由图知，在t1和t2两个时刻质点的速度方向相同；则t1和t2两个时刻质点具有相同的速度，故B项正确。故选B。‎ ‎3. 如图所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点开始计时，则 ‎ A. 振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期 B. 振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期 C. 振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期 D. 振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期 ‎【答案】B ‎【解析】从经过某点开始计时，则再经过该点两次所用的时间（此时振子运动状态完全相同）为一个周期，B对，A、C错；振子从A到B或从B到A的时间间隔为半个周期，D错．‎ 思路分析：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间为一个周期，相邻经过同一位置时运动状态完全相同所经过的时间为一次全振动．‎ 试题点评：考查学生对全振动和周期的理解．‎ ‎4. 关于声波和光波，下列说法正确的是（　　）‎ A. 它们都是机械波 B. 它们都能在真空中传播 C. 它们都能发生干涉和衍射 D. 它们的传播速度都与介质无关 ‎【答案】C ‎【解析】A．声波是机械波，而光波为电磁波；故A错误；‎ B．声波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，可以在真空中传播．故B错误．‎ C．干涉和衍射是波的共性，光波能发生干涉和衍射，声波也能发生干涉和衍射，故C正确．‎ D．光波从空气射入水中时，根据c=nv，介质的折射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大；故D错误．故选C．‎ ‎5. 一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形图线如图甲所示。若从此时刻开始计时，则图乙表示质点P的振动图线。该波的传播速度和传播方向是（ ）‎ A. v＝‎2.0m/s，波沿x轴正方向传播 B. v＝‎1.0m/s，波沿x轴正方向传播 C. v＝‎2.0m/s，波沿x轴负方向传播 D. v＝‎1.0m/s，波沿x轴负方向传播 ‎【答案】C ‎【解析】由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期为，所以波速为 由图乙可知此时质点P向上振动，结合图甲，由“同侧法”可知，波沿x轴负方向传播。‎ 故选C。‎ ‎6. 如图所示，国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色亮点，他们被称为镀点，北京奥运会举行时正值盛夏，镀点能改变光线方向，将光线挡在场馆外，镀点对外界阳光的主要作用是（　　）‎ ‎ ‎ A. 反射太阳光线，遵循光的反射定律 B. 反射太阳光线，不遵循光的反射定律 C. 折射太阳光线，遵循光的折射定律 D. 折射太阳光线，不遵循光的折射定律 ‎【答案】A ‎【解析】光的反射是光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象；光的传播方向发生了改变，且介质没变，则这种现象是光的反射现象；遵循光的反射定律。‎ 故选A ‎7. 一束光线从空气射向折射率为的玻璃内,入射角为45°,下面光路图中正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】光由空气射向玻璃，是光疏介质射入密介质，不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射，折射角小于入射角，反射角等于入射角，故C项正确，ACD错误。‎ 故选C。‎ ‎8. 如图所示，让太阳光或电灯发出的光先后通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（　）。‎ A. 光电磁波 B. 光是一种横波 C. 光是一种纵波 D. 光是概率波 ‎【答案】B ‎【解析】由于在横波中，各质点的振动方向与波的传播方向垂直，当波的振动方向与P或Q的透振方向一致时，波能通过偏振片，而当它的振动方向与P或Q的透振动方向垂直时，不能通过偏振片，从P与Q的透振方向平行时，通过的光最强，而当P的透振方向旋转到与Q的垂直过程中，透过Q的光线越来越弱，当两都垂直时，当光不能通过Q，说明光的振动方向与传播方向垂直，是横波。故选B。‎ ‎9. 在光的双缝干涉实验中，光屏上出现的条纹情况是（ ）‎ A. 中央明条纹最宽 B. 各种不同色光的暗条纹间距一样大 C. 对于同种色光，光屏离双缝距离越远明条纹的间距越小 D. 在相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大 ‎【答案】D ‎【解析】A．双缝干涉条纹等间距、等宽度、等亮度，故A错误；‎ B．根据双缝干涉条纹的间距公式 知不同色光，波长不同，则条纹间距不同，故B错误；‎ C．根据双缝干涉条纹的间距公式 知对于同种色光，光屏离双缝距离L越远明条纹的间距越大，故C错误；‎ D．根据 可知红光波长长，则条纹间距大，故D正确。故选D。‎ 二、多项选择题。（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，至少有二个选项符合题目要求，全选对的得4分，只选一个且正确的得2分，选错、不选的得0分。）‎ ‎10. 关于某物体受迫振动的共振曲线，下列判断正确的是_________‎ ‎.‎ A. 物体的固有频率等于 B. 物体作受迫振动时的频率等于 C. 物体作受迫振动时振幅相同则频率必相同 D. 为避免共振发生应该让驱动力的频率远离 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由图可知，物体的固有频率等于f0，选项A正确； ‎ B．物体作受迫振动时，只有当发生共振时频率才是f0，即物体做受迫振动的频率不一定等于f0，选项B错误；‎ C．物体作受迫振动时振幅相同，频率不一定相同，选项C错误； ‎ D．根据产生共振的条件可知，为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0，选项D正确；‎ 故选AD.‎ ‎11. 如图所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2，加速度a1、a2的大小关系为（　　）‎ A. v1v2，方向相反 C. a1>a2，方向相同 D. a1>a2，方向相反 ‎【答案】AD ‎【解析】在t1时刻质点向下向平衡位置运动，在t2时刻质点向下远离平衡位置运动，所以v1与v2方向相同，但由于在t1时刻质点离开平衡位置较远，所以v1a2，质点的加速度方向总是指向平衡位置的，因而可知在t1时刻加速度方向向下，在t2时刻加速度方向向上，综上所述AD正确，BC错误。故选AD。‎ ‎12. 一列简谐横波正沿着x 轴正方向传播，波在某一时刻的波形图象如图所示．下列判断正确的是（　　）‎ A. 这列波的波长是‎8m B. 此时刻x=‎3m处质点正沿y轴正方向运动 C. 此时刻x=‎6m处质点的速度为0‎ D. 此时刻x=‎7m处质点的加速度方向沿y轴负方向 ‎【答案】ABD ‎【解析】A．由图象可知波长λ=‎8m，故A正确；‎ B．简谐横波沿着x轴正方向传播，波形将向右平移，则此时刻x=‎3m处质点沿y轴正方向运动．故B正确．C．x=‎6m处质点处于平衡位置，速度最大．故C错误．‎ D．x=‎7m处质点位移为正值，由a=-kx/m分析得知，加速度为负值，即沿y轴负方向．故D正确．故选ABD．‎ ‎13. 一列简谐横波沿x轴传播，时的波形如图所示，质点A与质点B相距lm，A点速度沿y轴正方向；时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知 （　　）‎ A. 此波的传播速度为‎25m/s B. 此波沿x轴负方向传播 C. 从时起，经过，质点A沿波传播方向迁移了‎1m D. 在时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向 ‎【答案】AB ‎【解析】A．由题，，则波速 故A正确； B．此时刻A点速度沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播，故B正确； C．简谐横波沿x轴传播，质点A沿波传播方向并不迁移，只在其平衡位置附近振动，故C错误；D．此时B在平衡位置向y轴负方向振动，经即半个周期后，B仍在平衡位置，但是却是向y轴正方向振动，故D错误。故选AB。‎ ‎14.‎ ‎ 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )‎ ‎ ‎ A. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长 C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D. 若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 ‎【答案】ABD ‎【解析】光线a的偏折程度大，根据折射定律公式 ，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式，知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；a光的折射率大，说明a光的频率高，根据c=λf，a光在真空中的波长较短，故B正确；a光的折射率大，则根据 可知，a光的临界角较小，若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，折射光线先消失，故D正确；故选ABD.‎ 二．填空题（每空3分，总计15分）‎ ‎15. 一列简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则该波的波长_______m，波速______m／s，该波向x轴的_______（正、负）方向传播。‎ ‎【答案】 (1). 2 (2). 20 (3). 正 ‎【解析】[1][2]由波形图可知，该波的波长‎2m，波速 ‎[3]因为a点向下运动，根据“同侧法”可知，该波向x轴的正方向传播。‎ ‎16. 如图所示，为甲、乙两单摆振动图象，若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙 ‎=________若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两单摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=________‎ ‎【答案】 (1). 4：1 (2). 1：4‎ ‎【解析】[1]由图象得到T甲：T乙=2：1，根据单摆周期公式得到 故甲、乙两单摆的摆长之比l甲：l乙=4：1‎ ‎[2]根据单摆周期公式得到 摆长相同，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲：g乙=1：4‎ 三、计算题（本题共计29分）‎ ‎17. 一弹簧振子的振动图像如图所示，求：‎ ‎(1)振子简谐运动振幅A、周期T分别是多少，写出该简谐运动的表达式；‎ ‎(2)振子做简谐运动20 s时的位移是多少？前20S的总路程是多少？‎ ‎【答案】(1) ‎8cm、0.4 s 、x＝8cos(5πt)(cm)　(2)‎8cm、‎‎16 m ‎【解析】1)由振动图像可得：A＝‎8 cm，T＝0.4 s，则ω＝＝5πrad/s 故该振子做简谐运动的表达式为：x＝8cos(5πt)(cm)． ‎ ‎(2)振子经过一个周期位移为0，路程为8×‎4 cm＝‎32 cm，‎ 前20 s刚好经过了50个周期，所以20 s时振子位移x＝‎8cm， ‎ 振子路程s＝50×‎32 cm＝‎1600 cm＝‎16 m. ‎ ‎18. 一列横波如图所示，t1=0时刻波形为图中实线所示，t2=0.5s时刻波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.5s，求：‎ ‎（1）这列波的波长是多少？质点振动的振幅是多少？‎ ‎（2）如果波向右传播，波速多大？‎ ‎（3）如果波向左传播，波速多大？‎ ‎【答案】（1）λ=‎8m，A=‎10cm；（2）v=‎4m/s；（3）v=‎12m/s ‎【解析】（1）由波形图可知：λ=‎8m，A=‎‎10cm ‎（2）如果波向右传播，波传播的距离为s=λ=×‎8m=‎‎2m 波速为 ‎（3）如果波向左传播，波传播的距离为s=λ=×‎8m=‎‎6m 波速为v==‎12m/s ‎19. 如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°，‎ 求：(1)该介质的折射率？‎ ‎(2)光在该介质中传播的速度？‎ ‎(3)当光从介质射入空气时的临界角？‎ ‎【答案】（1）（2）2.12×‎108m/s（3）45°‎ ‎【解析】试题分析：(1)根据题意，光在空气中的入射角为45°，在介质中的折射角为30°，则此介质的折射率为n=‎ ‎(2)根据v=c=2.12×‎108m/s ‎(3)根据sinC=得 C=45° ‎