[中校联盟]福建省龙岩市武平县第一中学2014-2015学年高二(普通班)下学期期中考试物理试题(有答案)-精

武平一中 2014~2015 学年第二学期高二年级半期考试
物理试卷
命题、审核:陈灿宗

一、单项选择题(本大题共 14 小题,每小题 4 分,共 56 分,每题只有一个正确答案)。

1.分析下列物理现象:①“闻其声而不见其人”;②学生围绕振动的音叉 转一圈会听到忽强 忽弱的声音;③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。 这些物理现象分别属于波的( )

A.折射、干涉、多普勒效应

B.衍射、干涉、多普勒效应

C.折射、衍射、多普勒效应

D.衍射、多普勒效应、干涉

2.如图所示为 LC 振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,下列判断中正确的是 ( ).

A.在 b 和 d 时刻,电路中电流最小

B.在 a→b 时间内,电场能转变为磁场能

C.a 和 c 时刻,电场能能为零

D.在 O →a 和 c→d 时间内,电容器被充电

3.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )

A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

D.在光导纤维束内传送图象是 利用光的色散现象

4.图为某小型水电站的电能输送示意图,A 为升压变压器,其输入功率为 P1 ,输出功率为 P , 输出电压为U2 ; B 为降压变压器,其输入功率为 P3 ,输入电压 为U3 。 A 、 B 均为理想变压器,输电线的总电阻为 r ,则下列关 系式正确的是( )

A. P1 ? P2

B. P2 ? P3

C.U2 ? U3

D.U2 ? U3

5. 图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的

薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上

显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲

线.已知木板被水平拉动的速度为 0.20 m/s,

图乙所示的一段木板的长度为 0.60 m,则这次

实验沙摆的摆长大约为( )

A. 0.65 m

B. 0.56 m

C.1.00 m

D.2.25 m

6.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片 P 处于图示位置时,灯 泡 L 能发光。 要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )

A.向下滑动 P

B.减小电容器 C 的电容

C.减小交流电源的频率

D.增大交流电源的电压

7.如图所示,理想变压器原线圈 a、b 两端接正弦交变电压 220 2 sin100? t(V ) ,原、副线圈

的匝数比 n1 : n2 ? 10 :1,电压表接在副线圈 c、d 两端,输电线的等效电阻为 R,原来开关 S 是断开的.则当 S 闭合后( )

A.电压表示数为 22 2 V C. 电流表示数变小

B.输电线上损耗的功率减小 D.灯泡 L 的亮度变暗

8. 如图所示,沿 x 轴正方向传播的一项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.图示时刻质点 b 的加速度正在减小

B.从图示时刻开始,经过 0.01 s,质点 b 通过的路程为 2 m

C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该

波所遇到的波的频率为 50 Hz

D.若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物或孔

的尺寸一定比 4 m 大得多 9.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,图甲是 t=3s 时的
波形图,图乙是波中某质点 P 的振动图象(两图用 同一时间起点),下列判断正确的是( )

A. 质点 P 在 t=3s 时正向 y 轴负方向振动

B. 质点 P 在 t=3s 时的速度为零

C. 质点 P 的平衡位置可能是 x=0

D. 质点 P 的平衡位置可能是 x=2m

10.简谐横波某时刻的波形如图所示,P 为介质中的一个质点,波沿 x 轴的正

方向传播。下列 说法正确的是( ) A.质点 P 此时刻的速度沿 y 轴的负方向 B.质点 P 此时刻的加速度沿 y 轴的正方向 C.再 过半个周期时,质点 P 的位移为负值

y

a ·P

O

x

-a

D.经过一个周期,质点 P 通过的路程为 2a

11. 一根弹簧原长为 L0 ,挂一质量为 m 的物体时伸长 X,当把这根弹簧与该物体套在一光滑 水平的杆上组成弹簧振子,且其振幅为 A 时,物体振动的最大加速度为( )

A. Ag L0

B. Ag X

C. Xg L0

D. L0 g A

12.如图所示,一正方形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO′匀速转动,

沿 OO′方向观察,线圈逆时针转动,已知匀强磁场的磁感应强 度为 B,线 圈匝数为 n,边长为 l,电阻为 R,转动的角速度为ω,则当线圈转至图示 a

O d

位置时( )

B

A.线圈中感应电流大小为 nBl 2? R

B.线圈中感应电流方向 为 abcda

b

c

O′

C.线圈所处位置为中性面

D.穿过线圈的磁通量 的变化率为零

13.如图所示,在空气中有一直角棱镜 ABC, ?A ? 30 ,一束单色光从 AB 边射入棱镜,入射 角为 45°,垂直于 BC 边射出,则该棱镜的折射率为( )

A. 2 2

B. 2

C.1.5

D. 3

14. 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 光的大

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

二、实验题(本题共两小题,每小题 6 分,共 12 分)

15.如图 1 所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形 ABC 的三棱镜,并确定 AB 和 AC 界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖

直插上两枚大头针 P1 和 P2,再从棱镜的右侧观察 P1 和 P2 的像。

A

①此后正确的操作步骤是________。(选填选项前的字母) A.插上大头针 P3,使 P3 挡住 P2 的像

P1 P2

P3

P4

B.插上大头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像 C.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3 的像

B

C

图1

D.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像

②正确完成上述操作后,在纸上标 出大头针 P3、 P4 的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率,两位同

EA

G

EA

G

学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图

O

甲、乙所示。在图 2 中能够仅通过测量 ED、FG 的长度便可

D B

F C

正确计算出折射率的是图________ (选填“甲”或“乙”) 甲

O

D

F

B

C



,所测玻璃折射率的表达式 n= ________ (用代表线段长度

图2

的字母 ED、FG 表示)。

16.用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图 a 所示,已知单缝与双缝的距离 L1=60mm,双 缝与屏的距离 L2=700mm,单缝宽 d1=0.10mm,双缝间距 d2=0.25mm。用测量头来测量光屏

上干涉亮条纹中心的距离。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,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图 b 所示),记下此时手轮

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,记下此时手轮上的刻

度。

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,手轮上的读数如下图 c 所示, 则对准第 1 条时读数 x1=________mm,对准第 4 条时读数 x2=________mm,相邻两条亮纹间 的距离 Δx=________mm。
②计算波长的公式 λ=_________;求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)。

三、计算题(本题共 4 小题,共 32 分) 17. (8 分)如图所示,AOB 是由某种透明物质制成的 1/4 圆柱体的横截面(O 为圆心),折射率 为 2。今有一束平行光以 45°的入射角射向柱体的 OA 平面,这些光线中有一部分不能从柱 体的 AB 面上射出,设所有射到 OA 面的光线全部被吸收,也不考虑 OA 面的反射,求圆柱体 AB 面上能射出光线的部分占 AB 面的几分之几?

18.(8 分) 如图所示,矩形线圈 abcd 的匝数为 N=50 匝,线圈 ab 的边长为 L1 =0.2m,bc 的 边长为 L2 =0.25m,在磁感应强度为 B=0.4T 的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线 的 OO′轴匀速转动,转动的角速度 ω=10πrad/s,试求:

(1)穿过线圈平面的最大磁通量 ?m ; (2)求线圈中产生的最大感应电动势大小;



a

b

(3)若线圈从图示位置开始,转过 900 产生的平均感应电动 势的大小。
B

d

c

19.(8 分)如图中实线是一列简谐横波在 t1=0 时刻的波形,虚线是这 列波在 t2=0.5 s 时刻的波形,这列波的周期 T 符合: 3T<t2-t1<4T,求: (1)若波向右传播,则波速的大小为多大? (2)若波向左传播,则波速的大小为多大? (3)若波速的大小为 74 m/s,则此时波的传播方向如何?

R O′

20. (8 分)某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制 成,其横截面如图所示,O 为 AB 中点, ?BAC ? 300 ,半圆形透明 物质Ⅰ的折射率为 n1 ? 3 ,透明物质Ⅱ的折射率为 n2 。一束光线在

纸面内沿 O 点方向射入元件,光线与 AB 面垂线间的夹角为 θ,通过观察发现此时从 AC 面恰 好无光线射出,在 BC 面有光线垂直射出。求: ①该透明物质Ⅱ的折射率 n2 ; ②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小; ③光线与 AB 面垂线间的夹角 θ 的正弦值。

武平一中 2014~2015 学年第二学期高二年级半期考试 物理试卷
一、单项选 择题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

选项

二、实验题

15. ①





16. ① x1=________mm, x2=________mm,





nm。

三、计算题

17.

n= Δx=________mm。

……………………………………………………………………………………………………………………………………………

座号

姓名

18. 19.



a

b

B

d

c

R O′

高二( ) 班

20.

2014~2015 学年第二学期高二年级半期考试物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 选项 B B C C B D D C C C B A B B

15.①BD; ②乙; ED FG

每空各 2 分

? ? d 2 ?x 16. ①2.190……1 分; 7.868…1 分; 1.893…1 分;② L2 ,…2 分;

sin45° 17.根据折射定律有 n= sinγ ,解得 γ=30°

(2 分)

P 点入射的光线,折射到 AB 弧面上 Q 点处,入射角恰等于临界角 C,

1 有 sinC=n,

(1 分)

代入数据得 C=45°

(1 分)

676…1 分;

易得 β=45°

(2 分)

故射出光线的部分占 AB 面的比例为:1/2 (2 分)

18.(1)穿过线圈平面的最大磁通量 Φm=BS=Bl1 l2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb (2 分)

(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为

e=Em=NBSω=NB l1 l2ω=50×0.4×0.2×0.25×10π=314 V

(2 分)

T ? 2? ? 2? ? 0.2s (3)线圈转过一圈用时 ? 10?

(1 分)

?t ? 1 T ? 0.05s

若线圈从图示位置开始,转过 900 用时

4

(1 分)

那么线圈中产生的平均感应电动势为

E ? n ?? ? 50? 0.02 ? 20

?t 0.05

V

(2 分)

19. 解析:由图象知:λ=8 m,又 3T<t2-t1<4T

3 (1)当波向右传播时,t2-t1=3T+8T

(1 分)

所以 T=

- 27

=8×207.5 s=247 s

(1 分)

由 v=λT 得 v=54 m/s

(1 分)

(2)当波向左传播时,t2-t1=3T+58T

(1 分)

所以 T=

- 29

=8×209.5 s=249 s

(1 分)

由 v=λT 得 v=58 m/s

( 1 分)

5 (3)当波速为 74 m/s 时,在 0.5 s 内波传播的距离为 s=74×0.5 m=37 m=48λ,(1 分)

故此时波向左传播。

(1 分)

答案:(1)54 m/s (2)58 m/s (3)向左传播

20.

①由题意可知,光线射向 AC 面恰好发生全反射,反射光线垂直于 BC 面从棱镜射出,设该透 明物质的临界角为 C,由几何关系可知 C ? ?1 ? ?2 ? 60 o ……………1 分

sin C ? 1 n2 ……………1 分

得:

n2

?

23 3

…………………………1



n?c ②由 v ……………1 分

v ? c ? 2.6 ?10 8 m s

得: n2

……………………………………1 分

③由几何关系得:r=30°…………(1 分)

由相对折射率定义得:光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时,相对折射率:

n21

?

n2 n1

s in ? n21 ? sin ? (1 分)

sin? ? 1

解得:

3 (1 分)


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