【物理】湖北省部分重点中学2015-2016学年高二下学期期中考试试题（A卷）

湖北省部分重点中学2015-2016学年度下学期高二期中考试 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、选择题（1-6为单选题；7-10为多选题，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分；共10小题，每小题4分，共40分） 1．下列关于波的干涉和衍射说法正确的是（ ） A．在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B．光的干涉和衍射都是光波叠加的结果 C．只有当障碍物或孔的尺寸可以跟波长相比，甚至比光的波长还小时，才能产生光的衍射现象 D．用单色光做双缝干涉实验时，将双缝中某一缝挡住，屏上不再出现亮、暗相间的条纹，而是一片亮斑 2．如图所示，由两种单色光混合而成的一复色光线射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O，经折射后分别沿oa和ob射出玻璃砖。下列说法正确的是（ ） A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 B．在玻璃中，光的传播速度大于光的传播速度 C．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线首先消失 3．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ） A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应 B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应 C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高 D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低 4．某横波在介质中沿轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法错误的是（ ） 甲 乙 A．该波向右传播，波速为 B．质点L与质点N的运动方向总相反 C．时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动 D．时，质点K向右运动了 5．如图，某质点做简谐运动的图像。下列说法正确的是（ ） A．t＝0时，质点的速度为零 B．t＝0.1 s时，质点具有y轴正向最大加速度 C．在0.2 s—0.3 s内质点沿y轴负方向做加速度增大的加速运动 D．在0.5 s—0.6 s内质点沿y轴负方向做加速度减小的加速运动 6．有一天体的半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，如果把地球表面的一秒摆移到该天体的表面，那么该单摆的周期为（ ） A．s B．s C．s D．2s 7．作简谐运动的物体每次通过同一位置时，都具有相同的（ ） A．加速度 B．速度 C．动能 D．回复力 x a b c8．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，图中每小格代表1m，a 、b 、c为三个质点，a正向上运动。由此可知（ ） A．该波沿x 轴正方向传播 B．c在此时刻正向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．a质点振动一个周期，波传播的距离为8m 9．关于下列四幅图的说法，正确的是 A．甲图中，一条张紧的绳子上挂四个摆，A、C的摆长相等，C摆振动驱动其余三个摆，当它们起振后，可发现A、B、D三个摆中，A摆的振幅最小 B．乙图为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同 C．丙图是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹 D．丁图是用沙摆演示简谐振动的图像装置，由此可见，单摆的振动周期与手拉动板子的速度大小无关 10．一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T．已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是（ ） A．该列简谐横波波长可能为12cm B．该列简谐横波波长可能为36cm C．质点a和质点b的速度在某一时刻可以相同 D．在t=时刻质点b速度最大. 第Ⅱ卷（非选择题 共70分） 二、填空题（包括3小题，各题每空2分，共22分） 11．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其它光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、 、A。 （2）本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距5cm—10cm和 。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距△x为 mm。 （4）已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式λ= ，求得所测红光波长为 nm。（计算结果保留2位有效数字） 12．在“利用单摆测重力加速度”的实验中 （1）测得摆线长l0，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t，则实验测得的重力加速度的表达式g＝ ； （2）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是 。 A．测摆线长时，细线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长 C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间 D．摆球的质量过大 （3）为了减少实验误差，可采用图象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长L和对应的周期T，并作出L—T2图象，如图所示。若图线的斜率为k，则用k表示重力加速度的测量值g= 。 13．如图所示，为插针法测定两面平行的玻璃砖折射率的实验，试完成下列填空： （1）为了便于操作及保护玻璃砖，在放玻璃砖之前，有的线可以先画在白纸上，其中有 （填选项前字母） A．与玻璃砖上表面平齐的线a B．与玻璃砖下表面平齐的线a/ C．法线NN/ D．入射光线AO （2）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是____（填选项前字母） A．为了减小作图误差，C和D间的距离应适当取大些 B．为减少测量误差，A和B的连线与玻璃砖界面的夹角应取得越大越好 C．若A、B连线与法线NN’夹角较大(<90º )，光线OO/有可能在a/面上发生全反射 D．若玻璃砖上下表面不平行，则此实验不能完成 三、计算题（包括4小题，14题8分，15题12分，16题12分，17题16分，共48分，写出必要的文字说明、推导和数字演算，只写答案的不给分） 14．如图，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABC.一束光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，要求光线不能直接从AC界面射出，那么三棱镜的折射率需要满足什么条件？ 15．一列沿x轴正方向传播的横波，t=0时刻的波形如图中的实线，经过t1=0.6s时波形如图中的虚线所示，已知该波的周期T>0.6s。求： （1）这列波的周期； （2）从t=0开始，质点P经0.8s通过的路程； （3）这列波在3.6s内传播的距离 （结果都保留2位有效数字） 16．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为=0.3m，如图（a）所示，一列简谐横波沿该直线向右传播，t=0时刻到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间⊿t=0.6s第一次出现如图（b）所示的波形。求：（1）该波的周期和波速；（2）在图（c）中画出从t=0开始，质点4的振动图象（至少画出一个周期，标出必要的刻度值）。 17.一轻质弹簧直立在地面上,其劲度系数k=200 N/m，弹簧的上端与空心物体A连接，物体B置于A内，B的上下表面恰好与A接触，如图所示。A和B质量均为1kg，先将A向上抬高使弹簧伸长10cm后由静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动。已知弹簧的弹性势能取决于弹簧形变大小（g取10 m/s2，阻力不计）。求： （1）物体A的振幅； （2）物体B的最大速率； （3）在最高点和最低点时A对B的作用力。 3-4 答 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D D D D A ACD ACD BCD ACD 11. （1）E、D、B （2）使单缝和双缝相互平行 （3）13.870 2.310（或2.31） （4） 12. （1） ； （2）A C ； （3） 13. (1)ACD (2)A 14. 【解析】由光的折射定律知：＝n ① 。。。。。2分 要想光线不从AC界面射出，必须有: sinθ3≥ ② 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 根据几何关系：θ1＝45°，θ2＋θ3＝90°③ 。。2分 联立①②③得：n≥. ④ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 15. 【解析】（1）由已知条件可知， 。。。。。。。。。。。2分 则 ① 又由于T>0.6s，则该波的周期T=2.4s ② 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 （2）时，质点P在平衡位置并向上振动，所以 ③。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 解得： ④ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分 所以质点P经0.8s通过的路程为： ≈0.23cm ⑤ 。。。。。。。。。。。。。。。。2分 （3） ⑥ 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3分 16. 【解析】（1）从图（b）可知λ=8L 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分 ∵质点1开始向下运动 ∴0.6s内波传播了x=1λ 。。。。。。。。2分 解法一： 0.6s=1T 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分 所以：T =0.4s 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分 υ==6m/s 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 解法二： 由υ= 。。。。1分 得 ：υ=6m/s 。。。。。。。。。1分 T ==0.4s 。。。。2分 （2）图线如图： 。。。。。5分 17. 【解析】(1) 从原长到平衡位置弹簧压缩 x1==10 cm 。。。。。。。。。。。。。。。2分 则：振幅A=x+x1=20 cm. （式中x为抬高A时弹簧的伸长量） 2分 (2) 最大速率在平衡位置,从最高点到平衡位置过程中,前后位置弹簧的弹性势能相等,因此重力势能转化为动能. (mA+mB)g·A=(mA+mB)v2 。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 解得：v=2 m/s 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 (3)在最高点对A、B整体： (mA+mB)g+kx=(mA+mB)a 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 对B: 设A对B的力为F1 ， 则：F1+mBg=mBa 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分， 方向竖直向下 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 在最低点: 根据简谐振动的对称性，整体具有竖直向上的加速度，大小仍为a, 对B：设A对B的力为F2 则：F2-mBg=mBa 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1分 方向竖直向上。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分 1 y (cm) 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t(s) －2