2018-2019学年高二物理下学期期中试题 (IV).doc

2018-2019学年高二物理下学期期中试题 (IV)一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确；9-12小题有多个选项正确，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1物理学家在对客观世界进行探索的过程中，科学实验起着非常重要的作用，推动了物理学的发展，下列说法符合历史事实的是A托马斯杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种机械波B卢瑟福通过对粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子C贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核D汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷2一束光线从空气射向玻璃，入射角为.下列四幅光路图中正确的是A B C D3关于振动和波动，下列说法中正确的是A有振动一定有波动，有波动不一定有振动B在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大C光从空气进入水中，光的频率不变，传播速度变大，波长变长D我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离我们4一弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：A质点的振幅为10cmB质点的振动频率是4HzCt=2s时刻速度最大,方向沿x轴的正方向Dt=3s时，质点加速度为正向最大5xx1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电；静止的Pu衰变为铀核和X粒子，放出频率为的光子已知：Pu、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c则下列说法正确的是 AX粒子是HeB的比结合能比Pu的大C释放出的光子能量为(mPu- mU)c2D放射性同位素Pu的半衰期随温度降低而变大6如图所示为氢原子能级示意图现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是A最多可辐射出3种不同频率的光B由n=2跃迁到n=1能级产生的光的频率最小C由n=4跃迁到n=1能级产生的光的波长最短D由n=4跃迁到n=3能级，氢原子的电势能减小7如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为0，元电荷为e，普朗克常量为h现将频率为(大于0)的光照射在阴极上，则下列方法一定能够增加饱和光电流的是A照射光强度不变，增加光的频率B照射光频率不变，增加照射光强度C增加A、K电极间的电压D减小A、K电极间的电压8如图所示，甲图为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是A该波的传播方向沿x轴正方向B该波的传播速度为8m/sC该波的传播速度为4m/sD经过1s，质点P沿波的传播方向迁移4m9（多选）如图，a、b、c、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3 cm，周期为0.2 s在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05 s开始振动t0.25 s时，x轴上距e点2.0 m的某质点第一次到达最高点，则A该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/sB该机械波的波长为2 mC图中相邻质点间距离为0.5 mD当b点在平衡位置上方3cm处时，f点也在平衡位置上方3cm处10（多选）两木块A、B质量分别为m、M，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A上下做简谐振动在振动过程中，木块B刚好始终不离开地面(即它对地面最小压力为零)以下说法正确的是A在振动过程中木块A的机械能守恒BA做简谐振动的振幅为（M+m）gkCA做简谐振动的振幅为MgkD木块B对地面的最大压力是2Mg+2mg11（多选）某质点在直线上做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=8sin4t+34cm，t的单位为s，则质点A第1s内速度不断增大B第2s内加速度不断减小C第1s末与第5s末的动能相等D第1s初到第2s末的经过的路程为8cm12（多选）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播波速均为40cm/s，两列波在t=0时的部分波形如图所示关于这两列波，下列说法不正确的是A甲波的波长甲=40mB乙波的周期为T乙=1.2sC两列波可以形成稳定的干涉Dt=0时刻，介质中偏离平衡位置位移为24cm的相邻质点平衡位置间的距离为480cm二、实验题（每空2分，共14分）13某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d（1）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= _（2）实验结束后，某同学用公式法测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是下述原因中的 A单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间C以摆线长作为摆长来计算D以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算14甲、乙两个研究小组的同学去实验室进行光学实验的研究：（1）甲研究小组根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示，在一个圆盘上，过圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，然后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值则图中P3、P4两位置中对应的折射率较大的是_（填P3或P4）若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为_（2）乙实验小组进行“用双缝干涉测光的波长”实验，如图甲所示将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm然后，接通电源使光源正常工作已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为_mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与图丙中条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长=_m（保留2位有效数字）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加以下改动可能实现这个效果的是_A仅将滤光片移至单缝和双缝之间B仅将单缝远离双缝移动少许C仅将单缝与双缝的位置互换D仅将红色滤光片换成绿色的滤光片三、计算题(共38分.其中15题8分，16题9分，17题10分，18题11分解答应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给分.有数字计算的题答案中必须明确数值和单位.)15渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位已知某超声波频率为1.0105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示(1)从该时刻开始计时，画出x7.510-3m处质点做简谐运动的振动图像(在答题卡的坐标轴上画至少一个周期的振动图像)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略此过程船和鱼群的运动)16如图,平行玻璃砖厚度为d,一射向玻砖的细光束与玻砖上表面的夹角为30,光束射入玻砖后先射到其右侧面已知玻璃对该光的折射率为3,光在真空中的传播速度为c(1)光束从上表面射入玻砖时的折射角;(2)光束从射入玻砖到第一次从玻砖射出所经历的时间17一列简谐横波在x轴上传播，在t10和t20.05 s时，其波形分别用如图的实线和虚线表示，求：(1)这列波可能具有的波速.(2)当波速为280 m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，t=0时刻x8 m处的质点P从平衡位置运动至y=1cm所需的最短时间是多少.18如图所示，水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为2I的冲量作用而做匀速直线运动在A点右下方的磁场中有定点O，长为l的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接不带电的质量为2m的小球Q，自然下垂保持轻绳伸直，向右拉起Q，直到绳与竖直方向有一小于5o的夹角，在P开始运动的同时自由释放Q，Q到达O点正下方W点时速率为v0P、Q两小球在W点发生正碰，碰后电场，磁场消失，两小球黏在一起运动P、Q两小球均视为质点，P小球的电荷量保持不变，绳不可伸长不计空气阻力，重力加速度为g .（1）求匀强电场场强的大小和进入磁场时的速率.（2）若绳能承受的最大拉力为,要使绳不断，至少为多大；（3）求点距虚线的距离.一、选择题（每题4分，共40分.1-8为单题，9-12为多选题）题号123456789101112答案DADCBCBCBCBDACACD二、实验题（每空2分，共14分）13（1）（2）BD14（1）P4 3（2）0.25mm ；4.810-7 mD三、计算题(共38分.其中15题8分，16题9分，17题10分，18题11分.)15. (8分)解：(1)该波的周期为T1105s（1分）由波动图像知，此时x7.5103 m处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图像如图所示（图像3分）(2)由波形图读出波长15103 m （1分）由波速公式得vf （1分）鱼群与渔船的距离为xvt （1分）联立式，代入数据得x3 000 m （1分）16. (9分)解： (1)光路图如图所示，设光在上表面折射时，入射角为i，折射角为r，则i=90o-30o=60o （1分）由折射定律有：n=sinisinr （2分）解得： r=300 （1分）(2)光线射到右侧面时，入射角i=60o因1nsin60o （1分）故光束在右侧面发生全反射，接着从下表面射出由几何关系得光束在玻璃砖内传播的距离为： s=dsini=233d （2分）光束在玻璃砖内传播的速度： v=cn=33c （1分）解得传播的时间为：t=sv=2dc （1分）17.(10分) 解：若波沿x轴正向传播，则：s=x1+n=(2+8n)n=1，2，3， （1分）（2分）若波沿x轴负向传播，则：s=x2+n=(6+8n)n=1，2，3， （1分）（1分）当波速为280m/s时，有（1分） ，所以波向x轴负向传播（1分）T=v=270s（1分）t=0时刻x8 m处的质点P从平衡位置运动的振动方程为：x=2sin70tcm当x=1cm时：1cm=2sin70tcm （1分）则 最短时间为：t3=1420s （1分）18.(11分)解：（1）P整个空间小球重力和电场力平衡，有qE=mg 得： E=mgq （1分）设小球P受到冲量获得速度为v，由动量定理：2I=mv得： v=2Im （2分）（2）设P、Q同向碰撞碰后速度大于反方碰后的速度，考虑到绳有最大拉力，此时应为同向碰撞Q碰前在W点的最大速度为v0，由动量守恒定律得：mv+2mv0=（m+2m)v （1分）此刻轻绳的张力也为最大，由牛顿运动定律得：F-(2m+m)g=(2m+m)lv2（1分）联立方程，得： F=2I+2mv03mi+3mg （1分）（3）设P在X上方做匀速直线运动的时间为t，则t=s/v （1分）设P在X下方做匀速圆周运动的时间为t，则 （1分）情况一：在W点相向运动设小球Q从开始运动到与P球相向碰撞的运动时间为t，由单摆周期性有： （1分）由题意，有:联立相关方程，得s=n+144Imlg-I2Bq （1分）情况二：在W点同向运动设小球Q从开始运动到与P球相向碰撞的运动时间为t，由单摆周期性有：t=n+342lg （1分）由题意，有: 联立相关方程，得: s=n+344Imlg-I2Bq （1分）