文档内容
上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
华东师大二附中 2022 学年第二学期期中考试卷
高二物理
命题:施安兵 审题:贾泽
(考试时间:60分钟 卷面满分:100分)
一、选择题(共 40分。1-8题每题 3分,9-12 题每题 4分,每题只有一个正确答案。)
1. 下列有关光现象的说法正确的是( )
A. 激光测距是应用了激光的相干性好的特点
B. 光导纤维是应用了光的衍射的原理
C. 雨过天晴后,有时天空中会出现彩虹,这是光的色散现象
D. 光的偏振现象说明光是一种纵波
【答案】C
【解析】
【详解】A.激光测距是应用了激光的平行度好的特点,由于平行度好,在传播很远的距离后仍能保持一定
的强度,故A错误;
B.光导纤维是应用了全反射的原理,B错误;
C.雨过天晴后,有时天空中出现彩虹,这种现象是光的色散现象,选项C正确;
D.光的偏振现象说明光是一种横波,选项D错误。
故选C。
2. 关于电磁波的发射和接收,下列说法中不正确的是( )
A. 音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B. 为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C. 当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D. 要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.音频电流的频率比较低,需放大后搭载到高频电磁波上,故A正确,不符合题意;
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,故B错误,符合题意;
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,故C正确,
不符合题意;
D.解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程,要使电视机的屏幕上
有图像,必须要有解调过程,故D正确,不符合题意。
第 1 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
本题选错误的,故选B。
3. 某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝,使用激光器作光源,进行光的衍射实验,如图
所示.则他在光屏上看到的条纹是下面图中的
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据衍射条纹的特点,光的衍射条纹与狭缝平行,且中间宽、两边窄,不等间距,故B正确,ACD
错误;
故选B.
【点睛】根据衍射条纹的特点进行判断,光的衍射条纹与狭缝平行,且中间宽、两边窄.
4. 在双缝干涉实验中,用某种波长激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样,若要减小干涉图
样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是( )
A. 改用波长较长的激光
B. 增大双缝间距
C. 将屏幕向远离双缝的位置移动
D. 将光源向远离双缝的位置移动
【答案】B
【解析】
【详解】根据条纹间距公式
L
x
d
式中L为光屏到双缝的距离,d为双缝的间距,则为光的波长,因此若要减小干涉图样中两相邻亮条纹
的间距,则可减小光屏到双缝的距离或增大双缝的间距,以及改用波长更短的入射光。
故选B。
第 2 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
5. 做简谐运动的弹簧振子,每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时,下列物理量可能不同的是
( )
A. 回复力 B. 加速度 C. 速度 D. 振幅
【答案】C
【解析】
【详解】做简谐运动的弹簧振子,每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时,回复力大小、方向都相
同;加速度大小、方向都相同;速度大小相等,方向可能不同;振幅是指离开平衡位置的最大距离,为定
值。
故选C。
6. 一根粗细均匀的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形
如图所示.则该波的
A. 频率逐渐增大
B. 频率逐渐减小
C. 波速逐渐增大
D. 波速逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】由题,绳波在同一绳中传播,波速不变.由图看出,此波的波长减小,由vf 分析得知,频率
增大.故A正确.
7. 如图所示,曲轴上挂着一个弹簧振子,转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动,开始时不转动摇把,让
振子自由振动,测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把,转速为240r/min。则下列说法正确的是( )
A. 当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5s
B. 当振子稳定振动时,它的振动频率是4Hz
C. 当转速为240r/min时,弹簧振子的振幅最大
第 3 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
D. 当转速增大时,弹簧振子的振幅增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.振动周期为
1 1
T s0.25s
n 240
60
频率为
1
f 4Hz
T
故A错误,B正确;
C.振子的固有频率为2Hz,提供驱动力的摇把频率为2Hz,即转速为120r/min时,振子发生共振,振幅
最大,故C错误;
D.当摇把转速增大时,驱动力频率与固有频率相差变大,共振越不明显,振幅越小,故D错误。
故选B。
8. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t 0时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小
均为2.5m/s,质点P位于x 0.25m的位置,下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇时不会发生干涉现象
B. 质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
C. 质点P第一次到达波峰的时刻是t 1s
D. 质点P振动后的振幅为30cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知两列波波长均为1m,则周期均为
1
T s0.4s
v 2.5
频率均为
第 4 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
1
f 2.5Hz
T
两列波的频率相同,两列波相遇时会发生干涉现象,故A错误;
B.根据波形平移法可知两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向,由图可知两列波同时传播到P点,故
质点P开始振动时的方向沿y轴负方向,故B错误;
CD.两列波的波峰传到P点的时间均为
x 1.250.25
t s0.4s
v 2.5
所以质点P第一次到达波峰的时刻是t 0.4s;由于两列波相遇时会产生干涉现象,且两列波的波峰同时
到达P点,则P点为振动加强点,故质点P振动后的振幅为
A2A30cm
故C错误,D正确。
故选D。
9. 如图所示为一个利用霍尔效应原理的磁传感器,在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I,形成电流
的自由电荷带负电。在空间加一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,则下列说法中正确的是
( )
A. 该元件把电学量转化为磁学量
B. 左表面N的电势高于右表面M
C. 如果用该元件测赤道处的磁场,应保持传感器呈图示的水平状态
D. 如果电流恒定,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.该元件把磁学量转化为电学量,故A错误;
B.带负电的自由电荷运动方向从F到E,根据左手定则可知,自由电荷向左表面N偏转,则左表面N带
负电,右表面M带正电,左表面N的电势低于右表面M,故B错误;
C.如果用该元件测赤道处的磁场,应保持传感器呈竖直状态,故C错误;
D.设霍尔元件的长宽高分别为a、b、d稳定时有
第 5 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
U
qvBq
b
电流的微观表达式为
I nqvS nqvbd
解得
BI
U
nqd
则如果电流恒定,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,以频率f上下振动的振针沿水平方向移动,移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图
形,下列说法正确的是( )
A. 振针在向左移动
B. 如果A处的观察者保持静止,接收到的水波频率大于f
C. 如果A处的观察者水平向右移动,接收到的水波频率可能小于f
D. 如果A处的观察者水平向左移动,接收到的水波频率可能大于f
【答案】C
【解析】
【详解】A.振针前进方向上的水波变得密集,在其移动反方向的水波变得稀疏,因此振针在向右移动,
A错误;
B.波源远离观察者时,观察者接收到的频率变小,即在A处的观察者保持静止,接收到的水波频率变
小,B错误。
C.如果A处的观察者水平向右移动,当观察者的运动速度小于振针运动的速度,波源依然远离观察者,
观察者接收到的频率变小,C正确;
D.如果A处的观察者水平向左移动,波源向右移动一定远离观察者,观察者接收到的频率一定变小,D
错误。
故选C。
11. 如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光,则正确的是 ( )
第 6 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
A. 在水中a光的波速比b光的波速小
B. a光的频率比b光的频率低
C. a光的折射率大于b光的折射率
D. 当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点,入射角从0开始逐渐增大,最先消失的是a光
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.b光的偏折程度大于a光的偏折程度,所以b光的折射率大于a光的折射率.a光的折射率
c
小,a光的频率小,根据v 知a光在介质中的速度大.故AC错误,B正确.
n
1
D.根据sinC 知,a光的折射率小于b光的折射率,所以在水中a光的临界角大于b光的临界角.当
n
a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点,入射角从0°开始逐渐增大,最先消失的是b光,故D错
误.
故选B.
c 1
【名师点睛】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出光的折射率大小,从而根据v 、sinC
n n
比较出光在介质中的速度大小以及临界角的大小.
12. 图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路,
当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识
别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法正确的是
( )
A. t 时刻电容器间的电场强度为最大值
1
第 7 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
B t ~t 时间内,电容器处于放电过程
. 1 2
C. 汽车靠近线圈时,振荡电流频率变大
D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
【答案】D
【解析】
【详解】A.t 时刻电流最大,磁场能最大,电容器间的电场强度为最小值,故A错误;
1
B.t ~t 时间内,电流减小,电容器处于充电过程,故B错误;
1 2
C.当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根据
T 2 LC
周期增大,频率减小,故C错误;
D.从图乙波形可知频率越来越大,汽车正远离地感线圈,故D正确。
故选D。
二、填空题(共 20分,每题 4分。)
13. 如左图所示,为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样,这是水面波的___________现象;右
图中的A、B、C是不同波长的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的波长最大的
是___________图。
【答案】 ①. 干涉 ②. A
【解析】
【详解】[1]左图中有两个波源,故形成两列波,在两列波相遇时发生叠加从而使有的地方振动加强,有的
地方振动减弱,故出现干涉现象;
[2]而A、B、C三种不同频率的水面波传播速度相同,但A发生明显的衍射现象,C的衍射现象最不明
显,由于当孔缝的宽度相同时,波长越大时越容易发生衍射现象,故A的波长最大。
14. 同一地点的两单摆甲、乙(平衡位置在同一水平线上)的振动图像如图所示,已知两单摆摆球的质量相
等,则甲摆球的机械能___________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙摆球的机械能;两球的最大回复
力之比为___________。
第 8 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
【答案】 ①. 大于 ②. 10:7
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲的振幅大于乙的振幅,所以甲摆动的最高点高于乙摆动的最高点,由于两单摆甲、
乙的平衡位置在同一水平线上,可知甲摆球的机械能大于乙摆球的机械能。
[2]两单摆的摆球质量相同,周期相同则摆长L相等,最大回复力
A
F mg
L
振幅之比为10:7,则最大回复力之比为10:7。
15. 如图所示为一种常见的身高体重测量仪,其中测体重的为____________传感器。如果该传感器输出电
压与作用在其上的压力成正比,质量为M 的测重台置于该传感器上时输出电压为U ,某同学再站上测重
0 0
台时输出电压变为U ,该同学的质量为____________。
M (U U )
【答案】 ①. 压力 ②. 0 0
U
0
【解析】
【详解】[1]其中测体重的为压力传感器;
[2]传感器输出电压与作用在其上的压力成正比,质量为M 的测重台置于该传感器上时输出电压为U ,
0 0
某同学再站上测重台时输出电压变为U ,设该同学的质量为M ,则有
M M M
0 0
U U
0
第 9 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
可得该同学的质量为
M (U U )
M 0 0
U
0
16. 质量为m的单摆,拉开一个较小的角度后由静止释放,摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所
示,重力加速度为g,则该单摆的周期为____________;摆球在平衡位置的加速度为____________。(结果
用题或图中所给的符号表示)
F
【答案】 ①. 2t ②. 2 g
0 m
【解析】
【详解】[1]由图像可知,摆球摆动的周期为2t ;
0
[2]在平衡位置时,小球的速度最大,绳的拉力最大,根据牛顿第二定律
F mg ma
2
解得摆球在平衡位置的加速度为
F
a 2 g
m
17. 某电台发射频率为500 kHz的无线电波,某发射功率为10 kW,在距电台20 km的地方接收到该电
波,该电波的波长为____________,在此处,每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为
____________.
【答案】 ①. 600m ②. 2×10-6 J
【解析】
【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的,根据cf 求解波长;根据能量守恒定律列式求解每平方米
的面积每秒钟可接收到该电波的能量.
【 详 解 】 电 磁 波 传 播 过 程 中 的 频 率 和 波 长 没 有 改 变 , 故 电 波 的 波 长 不 变 , 故 :
c 3108m
600m;
f 5001000Hz
第 10 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
Pt Pt 101031
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为 J 2106J
S 4R2 43.14200002
三、综合题(共 40分)
注意:第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字说明、公
式、演算等。
18. 实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有___________。
A.尽量选择质量大、体积小的摆球
B.将摆球拉到最大位移处释放,同时快速按下秒表开始计时
C.测量摆长时,让单摆自然下垂,先测出摆线长度,然后加上摆球的半径
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期。
(2)某同学多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期,他根据测量数据画出了如图所示的图像,但忘记在图
中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是___________(选填“l2”、“l ”或
“ l ”),若图线斜率为k,则测得的重力加速度g=___________ 。
4π2
【答案】 ①. AC ②. l ③.
k2
【解析】
【详解】(1)[1]A.在实验中尽量选择质量大、体积小的摆球,以减小空气阻力给实验结果带来的误差,A
正确;
B.单摆释放的角度应当很小,摆球释放后,应使摆球在同一个竖直平面内摆动,然后再测量单摆的周期
在测量单摆的周期时,计时的起、终时刻,摆球都应恰好通过平衡位置,B错误;
第 11 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
C.测量单摆的摆长时,应使摆球处于自由下垂状态,用米尺测出摆线的长度,再用游标卡尺测出摆球的
直径,然后算出摆长,C正确;
D.用秒表测出单摆做30~50次全振动所用的时间,计算出平均摆动一次的时间,这个时间就是单摆的周
期,D错误。
故选AC。
(2)[3]由单摆周期公式
l 2
T 2 l
g g
知横坐标为 l 。
图像斜率
2
k
g
得
42
g
k2
19. 在“测玻璃的折射率”实验中:
(1)为了取得较好的实验效果,下列操作中正确的是_______
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖
B.入射角应选择尽量小些
C.大头针插在纸面上时可以与纸面不垂直
D.大头针P和P 及P 和P 之间的距离适当大些
1 2 3 4
(2)甲同学在画界面时,不小心将两界面aa和bb间距画得比玻璃砖宽度大些,如图甲所示,则他测得
的折射率将__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 ①. D ②. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]
A.作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故A错误;
第 12 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
B.为了减小测量的相对误差,选择的入射角应尽量大些,故B错误;
C.为了准确确定入射光线和折射光线,大头针应垂直地插在纸面上,故C错误;
D.为了减小角度引起的误差,大头针P和P 及P 和P 之间的距离适当大些时,故D正确。
1 2 3 4
故选D。
(2)[2]甲同学在画界面时,不小心将两界面aa和bb间距画得比玻璃砖宽度大些,如图所示
实线是真实的光路图,虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图,由图看出,在这种情况测得的入射角不受影
响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,根据
sini
n
sinr
可知测得的折射率将偏小。
20. 如图所示为一列沿+x方向传播的简谐横波在t 0时刻的波形图,波的振幅A=0.4m,图示时刻再经过
0.5s,质点P第二次到达波峰,求:
(1)该波的周期和波速大小;
(2)从图示时刻开始计时,质点P做简谐运动的表达式;
(3)经过2.7s,质点P经过的路程和2.7s时刻质点P的位移
(4)画出t=2.7s时的波形图(至少画出一个波长)。
【答案】(1)T 0.4s,v10m/s;(2)x0.4sin5t(m);(3)s 10.8m, y 0.4m;(4)
【解析】
第 13 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
5
【详解】(1)图示时刻再经过0.5s,质点P第二次到达波峰可知,质点运动了 T ,故
4
5
T 0.5s
4
解得
T 0.4s
由图可知,该波的波长为4m,该波的波速为
4
v m/s=10m/s
T 0.4
(2)从图示时刻开始计时,质点P开始向上运动,故其做简谐运动的表达式为
2
y Asin t 0.4sin5tm
T
3
(3)经过2.7s,质点P运动了6 个周期,故质点P经过的路程为
4
3
s 40.46 m=10.8m
4
2.7s时刻质点P位于y负方向的最大振幅处,故此刻的位移为
y 0.4m
(4)t=2.7s时的波形图,如图所示
21. 如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L8m,照明
H
灯到池底的距离为H 6m。若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为 时,
2
L
池底的光斑距离出液口 。求:
4
(1)该液体的折射率;
2H
(2)试求当液面高为 时,池底的光斑到出液口的距离x;
3
(3)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以v 6cm/s的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率
0
第 14 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
v ;
x
(4)分析说明液面下降过程中,光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间的变化。
2 13 8
【答案】(1) ;(2) m;(3)4cm/s;(4)见解析
5 3
【解析】
【详解】(1)设入射角和折射角分别为和,如图所示
1 2
由几何关系可得
L L
L 4 2 4 L 2
tan ,tan
1 H 3 2 H 2H 3
2
则有
4 2
sin ,sin
1 5 2 13
根据折射定律,该液体的折射率为
sin 2 13
n 1
sin 5
2
(2)液体深度增大,保持入射光线不变,则入射角和折射角也不变,如图所示
第 15 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
2H
当液面高为 时,则有
3
xl 4 l 2
tan tan
1 2 3 , 2 2 3
H H
3 3
联立解得
4 8 8
l H m,x m
9 3 3
(3)当使液面以v 6cm/s的速率匀速下降,池底的光斑也匀速向左移动,如图所示
0
根据几何关系可得
xhtanhtan h(tantan)
1 2 1 2
则有
v t v t(tantan)
x 0 1 2
可得
4 2
v v (tantan)6( )cm/s4cm/s
x 0 1 2 3 3
(4)设液面深度为h,则光线在液面上方的传播时间为
s H h 5(H h)
t 1
1 c ccos 3c
1
光线在液面中的传播速度为
c csin
v 2
n sin
1
光线在液面中的传播时间为
第 16 页 共 17 页上海最大家教平台---嘉惠家教 2万余上海老师任您选(在职老师、机构老师、985学霸大学生应有尽有 ,+V:
jiajiao6767 )
s hsin 26h
t 2 1
2 v csin cos 15c
2 2
光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间为
5(H h) 26h 25H h
t t t
1 2 3c 15c 15c
可知液面下降过程中,光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间逐渐减小。
第 17 页 共 17 页