湖北省武汉市钢城第四中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题 Word版含解析

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钢城四中2017—2018(下)期中考试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1. 下列说法错误的是 ( )A. 雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的B. 自然光斜射到玻璃、水面上时,反射光和折射光都是偏振光,入射角变化时偏振的程度也有所变化C. 测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度,这利用的是多普勒效应D. 全息照相的拍摄利用了光的干涉原理【答案】A【点睛】雨后出现彩虹是光的折射现象;反射光和折射光都是偏振光,当入射角变化时偏振的程度也有所变化;利用多普勒效应,借助于接收的频率与发出频率对照,从而确定两者间距变化;全息照相的拍摄利用了光的干涉原理.2. 下列说法正确的是 ( )A. 两列波相遇一定出现干涉现象B. 变化的电场一定产生变化的磁场C. 红外线波长比可见光长,主要特点是荧光效应D. 当驱动力的频率等于系统固有频率时,受迫振动的振幅最大【答案】D【解析】只有频率相同的两列机械横波相遇,才会出现干涉现象,A错误;均匀变化的电场产生稳定的电场,B错误;红外线波长比可见光长,主要特点是具有热效应,C正确;当驱动力的频率等于系统固有频率时,受迫振动的振幅最大,D正确.3. 甲乙两位同学分别使用图1所示的同一套装置观察单摆作简谐运动时的振动图象,已知二人实验时所用的单摆的摆长相同,落在木板上的细沙分别形成的曲线如图2所示,下面关于两图线的说法中正确的是 ( )A. 甲图表示沙摆摆动的幅度较小,乙图摆动的幅度较大B. 甲图表示沙摆摆动的周期较大,乙图摆动的周期较小C. 二人拉木板的速度不同,甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙D. 二人拉木板的速度不同,甲、乙木板的速度关系v乙=2v甲【答案】C【解析】由图可知,甲的振动幅度较大,乙的幅度较小;故A正确;两摆由于摆长相同,则由单摆的性质可知,两摆的周期相同;故B错误;由图可知,甲的时间为2T,乙的时间为4T;则由v=x/t 可知,二人拉木板的速度不同,甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙;故C正确,D错误;故选AC。

点睛:本题考查单摆的性质,要注意明确单摆的周期取决于摆的长度和当地的重力加速度;与振幅等无关.4. 如下图所示,甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P的振动图象,则下列判断正确的是 ( )A. 该波的传播速率为4 cm/sB. 该波的传播方向沿x轴正方向C. 经过0.5 s时间,质点P沿波的传播方向向前传播2 mD. 该波在传播过程中若遇到3 m的障碍物,能发生明显衍射现象【答案】D【解析】A. 甲图是波动图象,由甲读出该波的波长为λ=4m。

乙图是振动图象,由乙图读出周期为T=1s,则波速为v=λ/T=4m/s,故A正确;B. 在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向,在甲图上,根据波形的平移法判断得知该波的传播方向沿x轴负方向。

故B错误;C. 质点只在自己的平衡位置附近上下振动,并不随波的传播方向向前传播。

故C错误;D. 由于该波的波长为4m,所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物,能发生明显的衍射现象。

故D正确。

故选:AD点睛:由波动图象可读出波长,由振动图象读出周期,求出波速;在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向,在甲图上判断出波的传播方向;质点只在自己的平衡位置附近上下振动,并不随波的传播方向向前传播;根据波长与障碍物尺寸的关系分析能否发生明显的衍射现象.5. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜,他选用的薄膜材料的折射率n=1.5,所要消除的紫外线的频率,那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )A. B. C. D.【答案】C【点睛】为了减少进入眼睛的紫外线,要使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射,结合波长、频率和波速的关系求解.6. 如图所示,甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0~6cm区间段简谐波的照片。

已知波沿x轴传播,照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期,第一张照片与第四张照片间隔为1s,则由照片可知 ( )A. 波的波长为6mB. 波一定是沿+x方向传播C. 波速一定是4m/sD. 波可能是沿-x方向传播,且波速是9m/s【答案】D【解析】由图知,波长为。

故A错误。

由于无法确定图中质点的振动方向,也就无法判断波的传播方向,故B错误。

若波沿+x轴传播,则得,波速,联立得,当n=0时,v=3m/s;同理得:若波沿-x轴传播,,当n=1时,v=9m/s,故C错误,D正确。

故选D。

【点睛】波长由图直接读出.由图无法判断质点的振动方向,也就无法确定波的传播方向.根据波的周期性,可知时间1s与周期的关系通式,求得周期的通项,再求得波速的通项,得到波速的特殊值.7. 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m 和x=4.5m。

P点的振动图象如图乙所示。

在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是( )A. B. C. D.【答案】BC【解析】试题分析:因为,PQ平衡位置之间的距离为3m,是波长的倍.波若向右传播,P点在平衡位置向上振动,则Q点处于波峰,则可知Q点的振动图线为B;若波向左传播,P 点在平衡位置向下振动,则Q点处于波谷,则可知Q点的振动图线为C;故BC正确.考点:机械波的图像和振动图像.视频8. 如图所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽,槽内光滑,槽的宽度和深度处处相同,现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒击打后获得一初速度v0,与此同时,有一变化的磁场垂直穿过玻璃小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度大小跟时间成正比,其方向竖直向下,设小球在运动过程中电荷量不变,那么 ( )A. 小球的向心力大小不变B. 小球的向心力大小不断增加C. 洛伦兹力对小球做了正功D. 小球受到的磁场力逐渐变大【答案】BD【解析】A、由麦克斯韦电磁场理论可知,磁感应强度随时间均匀增大时,将产生一个恒定的感应电场,由楞次定律可知,此电场方向与小球初速度方向相同,由于小球带正电,电场力对小球做正功,小球的速度逐渐增大,向心力也随着增大,故A错误,B正确。

C、洛伦兹力对运动电荷不做功,故C错误。

D、带电小球所受洛伦兹力F=qBv,随着速度的增大而增大,故D正确。

故选BD。

【点睛】根据麦克斯韦电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场;并由楞次定律与洛伦兹力对运动电荷不做功,即可求解.9. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是 ( )A. 甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的B. 乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性C. 丙图中的波形是调频波D. 丁图中的实验表明:不论光源与观察者之间做怎样的相对运动,光速都是一样的【答案】BD【解析】A、海市蜃楼是由光的折射,导致光线偏离出现的现象,并满足全反射条件,因此是光的全反射现象,故A错误;B、泊松亮斑是光射到不透明的小圆盘,屏上中心处出现亮斑,则说明光偏离直线传播,属于光的衍射,因此具有波动性,故B正确;C、调制有调幅与调频两种,图为调频,故C错误;D、测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验。

但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此确定了光速不变原理,故D正确;故选BD。

【点睛】海市蜃楼是光的全反射现象;泊松亮斑说明光偏离直线传播;调制分为调频与调幅两种;莫雷实验证实了光速不变原理.10. 如图甲所示,在平静的湖面下有一个点光源S,它发出的是两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由ab两种单色光构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(图乙为俯视图)。

则以下说法中正确的是 ( )A. 水对a光的折射率比b光的大B. a光在水中的传播速度比b光的大C. a光的频率比b光的小D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a光的干涉条纹比b光窄【答案】BC【解析】在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角,由于a光照射的面积较大,则知a光的临界角较大,根据,知a光的折射率较小,故a光的频率比b光小,由知,a光在水中的传播速度比b光大,故A错误,BC正确;a光的折射率小,频率小,波长较长,根据双缝干涉条纹间距公式,知a光的波长长,双缝干涉条纹间距较宽。

故D错误。

故选BC。

【点睛】通过照亮的圆形区域,知道a光照射的面积较大,从而比较出两束光的临界角大小,折射率大小,以及频率大小.根据比较出光在介质中传播的速度大小,根据波长的大小,分析双缝干涉条纹间距的大小.二、填空题(共2小题,共14分。

把答案直接填在横线上)11. 1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。

他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央(即此过程齿轮只转动了一齿),由此可测出光的传播速度。

若齿轮每秒转动n周,齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为d,则齿轮的转动周期为_____,每转动一齿的时间为______,斐索测定光速c的表达式为c=_______。

【答案】 (1). (2). (3).【解析】根据齿轮每秒转动n周,则可求出齿轮的转动周期,则为,由于齿轮数P,则就求出每转动一齿的时间,则为,根据题意可知,当光从齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,所以由x=vt可得:,解得:。

【点睛】由题意可知,根据齿轮每秒转动n周,则可求出齿轮的转动周期;由知道齿轮数P,就求出每转动一齿的时间;当光从齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,因此根据x=vt可求出光速.12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图一所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置,用以测量红光的波长。

(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、___________、A。

(2)本实验的实验步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。