江西省白鹭洲中学2012-2013学年高二下学期期中考试物理

-1-白鹭洲中学2012-2013学年度第二学期期中考试高二年级物理试题（理科）命题人：卢敏翔审题人：黄坚革一、选择题（每小题4分，总分40分，其中5、6、7为多选题，其余的为单选题）1．下列说法中正确的是（）A．在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的全反射原理B．光导纤维传递信号是利用了光的偏振C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的衍射现象D．凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让单色光从上方射入，能看到明暗相间的同心圆，这是光的干涉现象2．有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A．x＝8×10－3sin(4πt＋π2)mB．x＝8×10－3sin(4πt－π2)mC．x＝8×10－1sin(πt＋3π2)mD．x＝8×10－1sin(π4t＋π2)m3．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4cm/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象4．一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L=0.1m选取一个质点，如图甲所示，t=0时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间∆t=0.3s，所选取的1-9号质点第一次出现如图乙所示的波形，则该波的（）A．周期为0.3s，波长为0.8mB．周期为0.2s，波长为0.9mC．周期为0.2s，波速为4m/sD．周期为0.3s，波速为2.67m/s123456789甲123456789乙-2-5．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的速度均为v＝0.4m/s，两列波的振幅均为A＝2cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是()A．t＝1s时刻，质点M的位移为－4cmB．t＝1s时刻，质点M的位移为4cmC．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点D．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向6．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c，则下列说法正确的是()A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的临界角大于b光的临界角7．以下说法中正确的是（）A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，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D．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大8．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比1:5:21nn，电阻20R，1L、2L为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时2L正常发光。下列说法错误的是（）A．输入电压u的表达式u202sin(100t)VB．保持S1接1，断开S2后，1L、2L均不能正常发光C．保持S1接1，断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为W8.0-3-9．如下图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆始终垂直于框架．图乙为一段时间内金属杆中的电流随时间t的变化关系图象，则下列选项中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()．10．如下图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是()A．若磁场正在增强，则电容器处于充电状态，电流由a→bB．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电C．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电D．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由b→a二、填空题（本大题包括3小题，,共18分，不要求写出演算过程）11．如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像让P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4__________。记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°。则该透光物质的折射率n＝________.14．老师带着几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树干上做成一个简易单摆，如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、秒表进行相应的测量。同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。-4-（1）利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=；（2）若某次用秒表测量若干次全振动所用的时间如图所示，所用时间为t=________s；（3）若同学们在某次测量中，振动周期测量正确，但测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。13．双缝干涉实验中，用单色光进行实验时，在毛玻璃屏上可以看到明暗相间的干涉条纹，回答以下问题（1）毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？___________；如果把单缝向双缝移近一些，相邻两亮条纹中心的距离____________．（填“增大”、“不变”或“减小”）（2）在某次实验中，双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，A位置的游标卡尺读数为11.1mm（未画出），则B位置的游标卡尺读数为，单色光的波长为m．三、计算题（本大题包括4小题，共42分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）14．(10分)如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。试求：(1)该液体的折射率；(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。-5-15．(10分)一列横波如图13所示，波长λ＝8m，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.005s时刻的波形图.则：(1)波速可能多大？(2)若波沿x轴负方向传播且2Tt2－t1T，波速又为多大？16．(10分)如图所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。17．(12分)如图所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷qm＝106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过π15×10－5s后，电荷以v0＝1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图8－12b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)图b中t＝4π5×10－5s时刻电荷与O点的水平距离；(3)如果在O点右方d＝68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)-6-白鹭洲中学2012-2013学年下学期期中考考试高二年级物理试题答案一、选择题（每小题4分，共40分）12345678910DADCADADBCCBC二、填空题（共18分）11、挡住P1、P2的像；挡住P3以及P1、P2的像；2；12、4π2n2L/t2；100.2s偏大13、（1）平行；不变（2）15.6mm（3）6.4×10-7m三、计算题（共4题，共42分）14、(1)因为入射角i＝90°－30°＝60°折射角r＝90°－45°＝45°所以n＝sinisinr＝sin60°sin45°＝62(2)光在液体中传播的时间：位移s＝hcosr＝2m速度v＝cn＝6×108m/s所以t＝sv＝33×10－8s15、(1)若波沿x轴正方向传播t2－t1＝T4＋nT，得：T＝0.024n＋1s波速v＝λT＝400(4n＋1)m/s(n＝0,1,2，…)若波沿x轴负方向传播，t2－t1＝34T＋nT得：T＝0.024n＋3s波速v＝λT＝400(4n＋3)m/s(n＝0,1,2，…)(2)若波沿x轴负方向传播t2－t1＝3T4＋T，T＝0.027s所以速度v＝λT＝2800m/s16、解析：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小。若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO′，则∠AOO1＝α，①其中α为此液体对空气的全反射临界角。由折射定律有sinα＝1n，②同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则∠B1OO1＝α。设此时线光-7-源底端位于O点。由图中几何关系可得sinα＝ABAB1，③联立②③式得n＝AB2＋BB12AB，④由题给条件可知AB＝8.0cm，BB1＝6.0cm，代入④式得n＝1.25。17、(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，设其在电场中运动的时间为t1，有：v0＝at1，Eq＝ma，解得：E＝mv0qt1＝7.2×103N/C.(2)当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径：r＝mv0B1q＝5cm，周期T1＝2πmB1q＝2π3×10－5s，当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径：r2＝mv0B2q＝3cm，周期T2＝2πmB2q＝2π5×10－5s，故电荷从t＝0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如下图所示．t＝4π5×10－5s时刻电荷与O点的水平距离：Δd＝2(r1－r2)＝4cm.(3)电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期为：T＝4π5×10－5s，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，此时电荷沿MN运动的距离：s＝15Δd＝60cm，则最后8cm的距离如右图所示，有：r1＋r1cosα＝8cm，解得：cosα＝0.6，则α＝53°故电荷运动的总时间：t总＝t1＋15T＋12T1－53°360°T1＝3.86×10－4s.答案(1)7.2×103N/C(2)4cm(3)3.86×10－4