四川省自贡市富顺县城关中学2021-2022学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

富顺县城关中学2021-2022（下）期中考试高二年级物理学科试卷一、选择题（1-8题单选，9-12题多选，每题4分，多选题选不全的得2分，共48分）1.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是（　　）A.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.电磁波不能产生衍射现象D.变化的电场一定产生变化的磁场【答案】A【解析】【详解】A．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为开普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。故A正确；B．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机。故B错误；C．电磁波能产生衍射现象。故C错误；D．由麦克斯韦电磁场理论可知均匀变化的电场产生恒定的磁场。故D错误。故选A。2.下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　）A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.镀膜后，望远镜镜头透入光的亮度增强D.医院手术室使用无影灯【答案】B【解析】【详解】A．雨过天晴时，在天空常出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而形成的，A错误；B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，B正确；C．照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，增透膜利用的是光的干涉，C错误； D．医院手术室使用无影灯利用的是光的直线传播，D错误。故选B。3.做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)A.位移B.速度C.加速度D.回复力【答案】B【解析】【详解】A．振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；B．由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；C．加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；D．回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误；【点睛】本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，要知道同一位置的位移一定相同，加速度和回复力与位移都是成正比反向关系，由此进行判断三个物理量的关系．4.如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（　　）A.质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度B.质点在0.2s时刻具有负向最大加速度C.0至0.4s时间内，质点加速度始终指向-x方向不变D.在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同【答案】D【解析】【详解】A．质点在0和0.8s时刻具有负向最大速度，故A错误； B．0.2s时刻质点具有正向最大加速度，故B错误；C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向+x方向不变，故C错误；D．0.2~0.4s时间内，质点做加速运动，加速度方向和速度方向相同，故D正确。故选D。5.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（　　）A.该波沿-x方向传播B.波速为2m/sC.质点a经4s振动的路程为1mD.此时刻质点b的速度沿＋y方向【答案】C【解析】【详解】AB．由图乙可知，该时刻质点a位于平衡位置且向y轴正方向运动，由图甲结合“同侧法”可知，该波沿x轴正方向传播，由图甲可知，波长为8m，由图乙可知，周期为8s，则波速为AB错误；C．由图乙可得：周期T=8s，振幅A=0.5m，故质点a经4s振动的路程为2A=1m，C正确；D．波x轴正方向传播，结合“同侧法”可知，故图甲所示时刻质点b沿-y方向向下振动，D错误。故选C。6.一束由a、b两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成a、b两束，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（　　） A.若水中入射光SA的入射角不断增大，则a光先发生全反射B.a光折射率比b光的折射大C.在真空中a光的速度比b光大D.在水中a光的传播速度比b光的大【答案】D【解析】【详解】AB．由题，两光束的入射角i相同，折射角ra<rb，根据折射定律得知折射率na<nb。由可知，a光的临界角较大，若水中入射光SA的入射角不断增大时入射角先达到b光中的临界角，则b光先发生全反射，AB错误；C．在真空中的传播速度都为光速，C错误；D．由公式分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，D正确。故选D。7.以下说法中不正确的是（　　）A.图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，入射光线与出射光线平行 B.图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离∆x减小C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的D.图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波【答案】C【解析】【详解】A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，根据折射定律，入射光线与出射光线平行，故A正确，不符合题意；B．根据若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离∆x减小，故B正确，不符合题意；C．根据图中的放置方向，此处是凹陷的，故C错误，符合题意；D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确，不符合题意。故选C。8.图（a）为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图（b）的正弦规律变化，则（　　）A.0.01s时穿过线圈的磁通量为零B.线圈转动的角速度为100rad/sC.电压表的示数为4.5VD.灯泡L的电功率为9W 【答案】D【解析】【详解】A．0.01s时电动势为零，所以此时穿过线圈的磁通量最大，故A错误；B．由图乙可知，周期为0.02s，由公式故B错误；C．电动势的有效值为由闭合电路欧姆定律得电压表的示数为9V，故C错误；D．灯泡L的电功率为故D正确。故选D。9.如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角为45°时，折射角为30°，以下说法正确的是（　　）A.反射光线与折射光线的夹角为105°B.该液体对红光的折射率为C.该液体对红光的全反射临界角为45°D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30° 【答案】AC【解析】【详解】A．根据反射定律可得反射角为45°，所以反射光线与折射光线的夹角为105°，故A正确；BC．根据折射定律可得n＝＝＝所以全反射临界角满足sinC＝＝即C为45°，故B错误，C正确；D．紫光波长要比红光的小，所以该液体对紫光的折射率要比红光的大，故折射角小于30°，故D错误。故选AC。10.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A.质点振动的频率为4HzB.在10s内质点经过的路程是20cmC.在5s末，质点的速度为零，加速度为零D.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是cm【答案】BD【解析】【详解】A．由简谐运动的图像可知，质点振动周期T=4s，则有振动频率为A错误； B．在10s内质点振动了2.5个周期，则经的路程为s=2.5×8cm=20cmB正确；C．在5s末，质点处在正向最大位移处，速度是零；由简谐运动的回复力与位移大小成正比可知，质点的加速度最大，C错误；D．由简谐运动的图像，可得质点的振动方程为在t=1.5s时刻，质点的位移大小为在t=4.5s时刻，质点的位移大小为可得x1=x2则有两时刻质点的位移大小相等，都是cm，D正确。故选BD。11.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是t2=(t1＋0.2）s时刻的波形图。下列说法中，正确的是（　　）A.该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象B.波速可能为20m/sC.该波的周期可能为0.6sD.若波速为15m/s，从t1到t2时刻，质点M运动的路程为60cm 【答案】AD【解析】【详解】A．该波的波长为4m，大于3m，该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，A正确；C．若波向右传播解得当时当时若波向左传播解得当时当时C错误；B．若波向右传播 解得当时当时若波向左传播解得当时当时B错误；D．若波速为15m/s，波向左传播，从t1到t2时刻，时间间隔等于，质点M运动的路程为D正确。故选AD。12.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝22：1，原线圈接u1＝220sin100πt（V）的交变电流，电阻R＝10Ω，电流表、电压表均为理想电表，则（　　） A.电压表的读数为10VB.电流表的读数为1AC.电阻R消耗的功率为10WD.变压器的输出功率为10W【答案】BD【解析】【详解】A．输入电压的有效值为根据得电压表示数为10V，A错误；B．电流表的示数为B正确；C．电阻消耗的功率为C错误；D．理想变压器的输入电功率等于负载消耗功率，故为 D正确故选BD。二、实验题（每空2分，共18分）13.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。①此玻璃的折射率计算式为=_____(用图中的、表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。【答案】①.(或②.大【解析】【详解】（1）由图得到，光线在玻璃砖上表面上入射角为i=90°-θ1，折射角为r=90°-θ2，根据折射定律得 （2）在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小．14.某同学利用单摆测量当地的重力加速度。（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的有___________。A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大（2）利用实验获得了摆长l与周期T的若干组数据，并在坐标系中描出了单摆的图像如图所示。利用图像，取时，摆长l=___________m，当地的重力加速度g=___________m/s2（结果均保留三位有效数字）【答案】①.BC##CB②.③.【解析】【详解】(1)[1]A．为减小空气阻力对实验的影响，减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径较小的摆球，A错误；B．为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，B正确；C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，C正确；D．单摆摆角最大摆角应小于5°，摆长一定的情况下，摆的振幅尽量小些，D错误。故选BC。(2)[2]由图可知，当=4.4s2时，摆长[3]由单摆的周期表达式得可知图像的斜率代入数据得 15.用双缝干涉测光的波长实验装置如图（甲）所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距。用测量头来测量亮条纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心，如图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。(1)图（甲）中的装置①、②、③按顺序分别为_____；（从单缝、双缝、滤光片中选择）(2)分划板的中心刻度线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数_____、对准第4条时读数_____；(3)通过计算，此单色光的波长_____nm（）（结果保留三位有效数字）。【答案】①.滤光片、单缝、双缝②.2.190（2.189~2.191）③.7.868（7866~7.869）④.676【解析】【详解】(1)[1]图（甲）中的装置①、②、③按顺序分别为滤光片、单缝、双缝；(2)[2][3]则对准第1条时读数x1=2mm+0.01mm×19.0=2.190mm对准第4条时读数x2=7.5mm+0.01mm×36.8=7.868mm (3)[4]根据可得其中三、计算题（16题12分，17题10分，18题12分，共34分）16.风力发单作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为，输出电压为，用户需要的电压是，长距离输电线电阻为.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%．试求：（1）长距离输电线上的电流多大；（2）用户得到的电功率是多少；（3）在输电线路中设置的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是多少．【答案】（1）20A（2）96 kW（3）1:20；240:11【解析】【详解】（1）输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW，又P线=I22R线输电线电流I2=20A（2）用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为P用=P-P损=P（1-4%）=100×96% kW=96 kW（3）原线圈中输入电流 所以这样U3=U2-U线=5000-20×10V=4800V所以17.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜折射率为，。一细光束从的中点垂直于面入射，。求：(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历时间。（光在真空中的传播速度为）【答案】(1)45°；(2)。【解析】【分析】【详解】(1)光路如图所示 i1=60°，设玻璃对空气的临界角为C，则：i1＞45°，发生全反射i2=i1-30°=30°＜C由折射定律有所以r=45°(2)棱镜中的光速所求时间解得18.如图所示一列简谐横波在x轴上传播，实线和虚线分别为t1=0和t2=1s时的波形图，求：（1）这列波的振幅和波长各为多少？（2）若波沿x轴负方向传播，则这列波的波速；（3）当波速为10m/s时，平衡位置在x=7m处的质点从t1=0开始计时，在1.7s内通过的路程。 【答案】（1）A=4cm；；（2）；（3）【解析】【详解】(1)由波形图可知，波长，；(2)若波沿x轴负向传播，则由速度公式，可得(3)当波速为10m/s时，简谐横波的传播周期为有解得即波沿x轴正向传播，平衡位置在处的质点正在处沿y轴负向振动，经过到达波谷，通过的路程为接下来的1.6s内通过的路程为 所以1.7s内通过的路程为