【物理】河北省唐山遵化市2018-2019学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】河北省唐山遵化市2018-2019学年高二下学期期中考试试题（解析版）

遵化市2018—2019学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。其中1-8小题只有一个选项符合题意，9-12小题有多个选项符合题意，选不全得2分）‎ ‎1.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（　　）‎ A. 春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒 B. 火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力 C. 装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能 D. 指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 鞭炮炸响的瞬间，因内力远大于外力，故系统动量守恒，同时在爆炸过程中，总能量是守恒的，A错误；现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力和气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，B错误；装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能转化为弹片的动能和周围物体的内能，C错误；指南针的发明促进了航海和航空，因地磁场南极处在地理北极处，故指南针静止时指南针的N极指向北方，D正确．‎ ‎2.运动员向静止的球踢了一脚(如图)，踢球时的力F＝100 N，球在地面上滚动了t＝10 s停下来，则运动员对球的冲量为(　　)‎ A. 1000 N•s B. 500 N•s C. 0 N•s D 无法确定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由题，踢球时的力，但不知道该力作用的时间，所以不能求出力的冲量，故ABC错误，D正确．‎ 点睛：该题考查冲量的计算，但在解答的过程中要注意时间是球在地面上滚动的时间，不是的力的作用时间．‎ ‎3.如图为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿方向，下列不正确的是：( )‎ A. 质点A、D的振幅相等 B. 该时刻质点B、E的速度大小相等 C. 该时刻质点D、F的加速度为零 D. 该时刻质点C正向上运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．故A正确．在波传播过程中，各质点振动情况相同，只是先后不同．质点B、E的速度大小相等，方向相反．故B正确．DF在正向最大位移处，根据公式可得最大位移处的恢复力最大，所以DF的加速度为最大．故C错误．波向右传播，C向上运动．故D正确．‎ 考点：考查了横波图像 ‎4. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．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，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 A. 紫光、黄光、蓝光和红光 B. 紫光、蓝光、黄光和红光 C. 红光、蓝光、黄光和紫光 D. 红光、黄光、蓝光和紫光 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由折射图象可知a光偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；‎ 考点：考查了光的折射 名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．‎ ‎5.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子‎3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）‎ A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．‎ B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒：‎ 可以解得：‎ ‎，‎ 即B选项正确；‎ CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有动能损失，CD选项错误．‎ ‎【点睛】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．‎ ‎6.‎2018年3月22日，一架中国国际航空CA103客机，从天津飞抵香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿约一平方米的大洞，雷达罩被砸穿，所幸客机及时安全着陆，无人受伤．若飞机的速度为‎700m／s，小鸟在空中的飞行速度非常小，小鸟的质量为‎0.4kg．小鸟与飞机的碰撞时间为2.5×10-4s．则飞机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为 A. 104N B. 105N C. 106N D. 107N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】鸟与飞机撞击时系统动量守恒，以飞机的初速度方向为正方向，由于鸟的质量远小于飞机的质量，鸟的速度远小于飞机的速度，鸟的动量远小于飞机的动量，可以忽略不计，由动量守恒定律可知，碰撞后鸟与飞机的速度相等，为v=‎700m/s，对小鸟，由动量定理得：，解得：，接近106N，C正确．‎ ‎【点睛】本题考查了求鸟对飞机的撞击力，鸟撞击飞机过程中内力远大于外力，系统动量守恒，由动量守恒定律求出撞击后鸟的速度，然后应用动量定理可以求出撞击力．‎ ‎7.图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置．当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系．已知木板被水平拉动的速度为‎0.20m/s，图乙所示的一段木板的长度为‎0.80m，则这次实验沙摆的摆长为( )（取g =2） ‎ A. ‎‎0.56‎m B. 0.65m C. ‎1.00m ‎D. ‎‎2.25m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图乙可知，，由公式，根据单摆公式，解得 ‎，代入数据解得：，故C正确．‎ 点晴：根据砂摆的振动位移随时间变化的关系曲线求出砂摆的周期，再根据周期公式求出砂摆的摆长．‎ ‎8.一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点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点的振动图线(　　)‎ A. x＝0处的质点 B. x＝‎1 m处的质点 C. x＝‎2 m处的质点 D. x＝‎3 m处的质点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】图乙上t=1s时质点经平衡位置向下．图甲上，t=1s时刻，x=0、‎2m处质点经过平衡位置．简谐横波沿x轴负方向传播，根据波形平移法可知，x=‎0m处质点经平衡位置向下，与图甲中 t=1s时刻质点的状态相同，而x=‎2m处质点经平衡位置向上，与图甲中 t=1s时刻质点的状态相反，故A正确，BCD错误．‎ ‎9.如图，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图）或障碍物（C、D图），其中能发生明显衍射现象的有（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸跟波长差不多甚至比波长还小。‎ A.图中孔的尺寸比水波的波长差不多大两倍，衍射不明显，故A错误；‎ B.图中孔的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故B正确；‎ C.图中障碍物的尺寸比水波的波长大好几倍，衍射不明显，故C错误；‎ D.图中障碍物的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故D正确.‎ 故选BD.‎ ‎10.一列简谐横波正沿着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．‎ ‎【点睛】由波的传播方向判断质点的运动方向是基本功，要熟练掌握．对于简谐运动，要会根据a=-kx/m分析加速度的情况.‎ ‎11.一列向右传播的简谐横波，当波传到处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点P第三次到达波峰位置，下列说法正确的是 A. 波速 B. 经1.4s质点P运动的路程为‎70cm C. 时，处的质点Q第三次到达波谷 D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5HZ ‎【答案】BCD ‎【解析】首先从图中我们可以得出这列波的波长为‎2m.同时每一个质点开始振动的方向是+y方向．从0时刻开始到0.9s，P点恰好第三次到达波峰，表示经过了9/4个周期，得出周期T=0.4s,所以波速v=λ/T=‎5m/s，故A错误，‎ 经过1.4s则P点恰好完成3个完整周期加1/2周期，所以路程为‎70cm，故B正确，‎ 经过0.5s波传到Q点，剩下的1.1sQ点恰好完成2个完整周期加3/4周期，处于波谷，所以故C正确，‎ 本列波的频率为2.5Hz，频率相等是发生干涉的条件，故D对；‎ 综上所述本题答案是：BCD ‎12.如图所示，在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和B，它们的质量都为m。现B球静止，A球以速度v0与B球发生正碰，针对碰撞后的动能下列说法中正确的是（　　）‎ A. B球动能的最大值是 B. B球动能的最大值是 C. 系统动能的最小值是0 D. 系统动能的最小值是 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当A、B小球发生完全弹性碰撞，没有能量损失。由动量守恒得：‎ 再由机械能守恒得 解方程组得 ‎，‎ 即B球动能的最大值为 A正确，B错误；‎ CD．当A、B小球发生完全非弹性碰撞，AB粘在一起，能量损失最大。由动量守恒得 解得 即系统动能的最小值为 C错误，D正确。故选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共52分）‎ 二、填空题(本题共2小题，每空4分，共16分)‎ ‎13.用如图所示的装置测定玻璃的折射率．在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的____________．玻璃的折射率表达式n＝________.‎ ‎【答案】 (1). 临界角 (2). ‎ ‎【解析】‎ 以圆心O为轴逆时针转动光具盘，这样会使入射角增大，当看不到出射光线时，则会发生全反射，所以光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的临界角，玻璃折射率的表达式n 故答案为临界角；1/sinθ ‎14.如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、P4大头针．‎ ‎①其中他确定P3大头针位置的方法应当是： ．‎ ‎②若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示．则该同学利用图示的记录情况可以测得玻璃砖的折射率n= ．‎ ‎【答案】①透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像．②1.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】① [1]确定P3大头针位置的方法应当是：透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像．‎ ‎②[2]如图所示，光从玻璃射入空气入射角为：θ1＝∠BOC，折射角为：θ2＝∠DOE，根据光路可逆性和折射定律可得玻璃的折射率为 设半圆玻璃砖的半径为R，由几何知识可得 从图中可以看出 代入数据联立解得 n＝1.5．‎ 三、计算题（本题共3个小题，16题10分、17题12分、18题14分，共36分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只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）‎ ‎15.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处．从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰．‎ ‎①求波速．‎ ‎②写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程）‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据波形图得到波长；时刻，质点Q正向下运动；从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰，故有 ‎，‎ 解得 故波速为 ‎．‎ ‎(2)时刻，质点P正在向上运动，振幅为：，‎ 角速度为：‎ 故质点P做简谐运动的表达式为：‎ ‎．‎ ‎16.如图所示,透明柱状玻璃砖横截面为扇形AOB,圆心角∠AOB=60°,一单色平行光束平行于扇形AOB的角平分线OM均匀射向OA面,经OA面折射的光线恰平行于OB面．‎ ‎①求柱状玻璃砖的折射率;‎ ‎②若经过OA面上P点(图中未画出)的光线在AMB扇面上恰好发生全反射,求OP与PA的比值．‎ ‎【答案】① ②2:1‎ ‎【解析】（1）如图所示，作出光路图，由几何关系分析可知θ1=60°，θ2=30°‎ 根据折射定律可得 ‎ ‎（2）如图所示，从P点射入的光线经折射后在N点恰好发生全反射，有 ‎ 由几何关系可得 ‎ ‎ ‎ 可得 ‎【点睛】对于几何光学，作出光路图是解题的基础，找出临界光线，同时要充分运用几何知识求解入射角和折射角．‎ ‎17.如图所示，半径分别为R和r（R＞r）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点，求：‎ ‎①两小球的质量比．‎ ‎②若ma=mb=m，要求a，b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能．‎ ‎【答案】①两小球的质量比是．‎ ‎②若ma=mb=m，要求a，b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有5mgR弹性势能．‎ ‎【解析】 (１)小球b通过圆轨道乙的最高点时，由：‎ 得：，‎ 设两小球离开弹簧瞬间的速度分别为,由机械能守恒定律有：、‎ ‎，‎ 解得：，‎ 又由动量守恒定律有： 解得：‎ ‎(２)当ma=mb=m时，又由(1)(2)知，小球a能通过圆轨道甲的最高点．‎ 在刚离开弹簧时的速度条件为：，故弹簧释放前至少具有的弹簧势能为：‎