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- 2021-04-14 发布
静宁一中2019-2020学年度高二级第二学期
第二次试题（卷）物理（14,15）
本卷满分110分 答题时间100分钟
第I卷（选择题）
一、 选择题（本题共14道小题，每小题4分，共56分。其中1—10题的四个选项中只有一个选项正确，11—14题的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分。）
1．下列说法中正确的是( )
A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次用实验证实了电磁波的存在
C．由电磁振荡产生电磁波，当波源的振荡停止时，空间中的电磁波立即消失
D．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢
2．下列有关光现象说法正确的是（ ）
A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B. 用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用
C. 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰
3．关于简谐运动，下列说法正确的是( )
A．做简谐运动物体所受的回复力方向不变，始终指向平衡位置
B．在恒力的作用下，物体可能做简谐运动
C．做简谐运动物体速度越来越大时，加速度一定越来越小
D．做简谐运动物体的加速度方向始终与速度方向相反
4．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风。下列核反应方程中，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是( )
①N＋He→O＋H ②U＋n→Sr＋Xe＋10n
③U→Th＋He ④H＋H→He＋n
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
5．光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸出，则( )
A．若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子的能量可能不变
B．若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子数目减少
C．若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一数值时，可能不再有电子逸出
D．若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内逸出电子数目不变，而光电子的能量增大
6．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是( )
A．只有①②正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
7．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图,下列说法中正确的是( )
A．a光光子的频率大于b光光子的频率,a光的强度小于b光的强度
B．.a光光子的频率小于b光光子的频率,a光的强度小于b光的强度
C．如果使b光的强度减半,则在任何电压下,b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强 度小
D．取另一个光电管加一定的正向电压,如果a光能使该光电管产生光电流,则b光一定能使该 光电管产生光电流
8． 虹是由太阳光射入雨滴(球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法中错误的是( )
A．光线b在水滴中传播时的波长较长
B．光线a在雨滴中的折射率较大
C．若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大
D．光线a在雨滴中的传播速度较大
9． 如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（ ）
A. B.
C. D.
10．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示，那么氡核的衰变方程应为( )
A．Rn→Fr＋e B．Rn→Po＋He
C．Rn→At＋e D．Rn→At＋H
11．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（ ）
A. a、b两束光相比较，a光的波动性较强
B. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
C. 若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失
D. 在水中a光的速度比b光的速度大
12．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下列说法正确的是( )
A．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n＝4跃迁到n＝3所发出的光的波长最长
B．n＝4的氢原子只能吸收特定的能量，不可能吸收1ev的能量
C．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 eV
D.金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85 eV
13．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，下列说法中正确的是( )
A．从图示时刻开始质点a的加速度将减小
B．从图示时刻开始，经过0.01 s，质点a通过的路程为0.2 m
C．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50 Hz
D．若该波传播过程中遇到宽约4 m的障碍物，不会发生明显的衍射现象
14．如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中x＝2 m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x＝3.5 m处，下列说法正确的是( )
A．这列波的传播速度为20 m/s
B．这列波沿x轴正方向传播
C．在0. 3 s时间内，质点P向右移动了3 m
D．.t＝0.1 s时，质点P的加速度大于点Q的加速度
二、实验题（本题共2道小题,共13分）
15．(6分)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L1＝100 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，双缝间距d＝0.25
mm，用测量头来测量亮纹中心的距离．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，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm、对准第4条时读数x2＝________ mm.
(2)写出计算波长λ的表达式，λ＝________(用符号表示)，λ＝________ nm。
16．(7分)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。
A．长度为1 m左右的细线 B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球 D．直径为1.8 cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________(用L、n、t表示)。
(3)用多组实验数据作出T2－L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2－L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是_______(选填选项前的字母)。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(4)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表示)。
三、计算题(本大题共4小题，共41分)
17．（9分）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么，求：
（1）该波的传播方向；
（2）质点P的振动周期；
（3）图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程.
18.（10分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=12cm，直径AB与光屏MN垂直并接触于A点．一束激光a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑，且A点左侧光斑与A之间距离为4cm．求：
①玻璃砖的折射率；
②改变激光a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离．
19.（11分）如图所示，一束平行光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面，该玻璃对光的折射率为，半圆形玻璃砖的半径为 R，光在真空中的速度为 c。
①求光在玻璃砖中的传播速度；
②为使射向半圆形玻璃砖左侧面的光不能从右侧的圆弧面射出，可在右侧的圆弧面贴上不透明的遮光纸，试做光路图，并求遮光纸的最小长度。（规范做光路图）
20.（11分）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.5s时刻的波形。
(1)若波沿x轴正向传播，2T>（t2－t1）>T，从t1=0时刻开始，x=5m处的质点最少要经过多长时间到达平衡位置?
(2)若波速为v=42m/s，求t2=0.5s时刻，x=8m处的质点的振动方向(要有必要的论证过程，只有结论不得分)。
【参考答案】
第I卷（选择题）
一、 选择题（本题共14道小题，每小题4分，共56分。其中1—10题的四个选项中只有一个选项正确，11—14题的四个选项中有两个或两个以上选项正确，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
C
C
B
A
D
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
A
B
ACD
AD
AC
BD
二、实验题（本题共2道小题,共13分）
15.(6分)【答案】：(1)2.190 7.868 (2) 676
【解析】：(1)螺旋测微器读数特别注意半mm刻度线是否露出．图丙中两个读数分别为2.190 mm,7.868 mm.
(2)第一条与第四条之间有三个条纹间距的宽度，相邻条纹间的距离Δx＝，由公式Δx＝λ，可得λ＝＝6.76×10－7 m＝676 nm.
16.(7分)答案 (1)AD (2) (3) B (4)
解析 (1)单摆模型需要满足的两个基本条件是：摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好．所以应选A、D。
(2)由T＝，T＝2π得g＝
(3)b图线为正确图线，a图线与b图线相比，测量的周期相同时，摆长短，说明测量摆长偏小，A错误；c图线与b图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数，所以B正确；由T＝2π得T2＝L，图线斜率小，说明g偏大，故C错误。
(4)设A到铁锁重心的距离为l，有T1＝2π
T2＝2π
联立消去l解得g＝
三、计算题(本大题共4小题，共41分)
17.(9分)解：（1）由质点振动方向可知波的传播方向沿-X方向（或向左传播）
（2）λ=6m v=5m/s 由T=λ/v=1.2s
(3)x=Asin(wt+φ)
A=5cm w=2∏/T=5∏/3s
T=0 x=5代入x=Asin(wt+φ)得φ=∏/2
X=5sin(5∏t /3+∏/2) (m)
18.(10分)【答案】（1） （2）
【解析】（1）由题意可得，激光在AB面上发生折射的入射角，设半圆玻璃砖的折射率为，折射角为，
则：；
其中：；
解得：
（2）分析可得，当激光在AB面上恰好发生全反射时，光屏MN上只剩一个光斑且光斑离A点的距离最远，
所以：设激光在AB面上恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律可得：
光斑离A点的距离最远：
由数学知识可得：
代入数据可得：
19.(1)；(2)
20.(10分)(1)；(2)沿y轴正方向振动
【详解】(1)若波沿x轴正向传播，0.5s时间内传播距离为
(n=0、1、2……)
传播时间为
(n=0、1、2……)
解得周期为
(n=0、1、2……)
其中则有
波速为
x=5m处的质点，到达平衡位置的时间为
(2)若波速为v=42m/s，则周期为
若波沿x轴负方向传播，则周期为
(n=0、1、2……)
即n=2时，上述情况成立，根据波动规律可知，t2=0.5时刻，x=8m处的质点沿y轴正方向振动