天津市红桥区学年高二下学期期末考试物理试.docx

天津市红桥区学年高二下学期期末考试物理试.docx

《天津市红桥区学年高二下学期期末考试物理试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市红桥区学年高二下学期期末考试物理试.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

天津市红桥区学年高二下学期期末考试物理试

2013-2014学年天津市红桥区高二（下）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本题共15小题，每小题3分，满分45分．第1～10题为单项选择题，每题所给的选项中只有一个是符合题意的；第11～15题为多选题，所给的选项中有几个符合题意．将所有符合题意选项的序号选出．全部选对的得3分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）

1．（3分）关于声波，下列说法正确的是（　　）

　A．在空气中的声波一定是纵波

　B．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播

　C．波源与观察者相互远离时接收到的波的频率变大

　D．对于在空气中传播的声波来说，由于υ=λf，所以频率越高，声速也越大

考点：

声波；波的干涉和衍射现象．

分析：

声波一定是纵波；声波不能在真空中传播；当波源与观察者相互远离时接收到的波的频率变小；空气中传播的声波来说，传播速度不变．

解答：

解：

A、空气中的声波一定是纵波，故A正确；

B、声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，但不能在真空中传播，因为真空中没有传播振动的介质，故B错误；

C、波源与观察者相互远离时产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率变小，故C错误；

D、波速是由介质决定的．在空气中传播的声波来说，频率越高，但声速相同，故D错误；

故选：

A

点评：

考查声波的种类，知道声波不能在真空中传播，在固体中传播速度最大，气体中最小，注意同一介质中，传播速度不变．

2．（3分）一列沿着绳子向右传播的波，在传播方向上有A、B两点，它们的振动方向相同，C是A、B的中点，则C点的振动（　　）

　A．跟A、B两点的振动方向一定相同

　B．跟A、B两点的振动方向一定相反

　C．跟A点的振动方向相同，跟B点的振动方向相反

　D．可能跟A、B两点的振动方向相同，也可能跟A、B两点的振动方向相反

考点：

横波的图象．

专题：

振动图像与波动图像专题．

分析：

画出波形，根据C点的可能位置，分析质点C可能的振动方向．

解答：

解：

波传播时，介质中各质点的振动方向与它们离开波源的距离有关．

设某时刻绳子形成如图所示的形状，正在平衡位置的1、2、3、…等点的振动方向相同（向上）如图．

由图可知：

若A、B为1、2两点时，其中点C向下运动，与A、B两点的振动方向相反；

若A、B为1、3两点时，其中点C向上运动，与A、B两点的振动方向相同．故D正确，ABC错误．

故选D

点评：

通过画出波形，分析质点可能的位置与状态，是常用的方法．

3．（3分）如图所示，两束单色光a、b自空气射入玻璃，经折射形成复合光束c，则下列说法中正确的是（　　）

　A．a光光子的能量比b光光子的能量大

　B．玻璃对a光的临界角大于对b光的临界角

　C．在玻璃中，a光的光速小于b光的光速

　D．在空气中，a光的波长比b光的波长短

考点：

光的折射定律．

专题：

光的折射专题．

分析：

由图看出，a光的入射角小于b光的入射角，而折射角相同，根据折射定律便知玻璃对两束光折射率的大小关系．折射率越大，频率越大，波长越短，光子的能量与频率成正比．由公式sinC=

分析临界角大小．由v=

分析光在玻璃中速度关系．

解答：

解：

A、由图看出，a光的入射角小于b光的入射角，而折射角相同，根据折射定律得知，玻璃对b光的折射率大于a光的折射率，则b光的频率较大，由光子的能量公式E=hγ知，b光的光子能量较大．故A错误．

B、由公式sinC=

分析可知，折射率越小，临界角越大，则玻璃对a光的临界角大于对b光的临界角，故B正确．

C、由v=

分析可知：

在玻璃中，a光的光速大于b光的光速．故C错误．

D、因为a光的折射率小，则在空气中，a光的波长比b光的波长长，故D错误．

故选：

B

点评：

解决本题的关键在于通过光的偏折程度比较出光的折射率大小，并要掌握折射率、频率、波长以及在介质中的速度等大小关系．

4．（3分）子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，（不计重力）则（　　）

　A．子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小

　B．子弹受到的冲量和木块受到的冲量相等

　C．当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等

　D．子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反

考点：

动量定理．

专题：

动量定理应用专题．

分析：

子弹射入木块，子弹对木块和木块对子弹的作用力大小相等，方向相反，结合动量定理比较子弹和木块动量的变化量．

解答：

解：

A、根据牛顿第三定律知，子弹对木块的冲量和木块对子弹的作用力大小相等，方向相反，则冲量的大小相等，方向相反．故A、B错误．

C、当子弹与木块以相同速度运动时，子弹和木块的质量不一定相同，则动量不一定相同．故C错误．

D、因为子弹对木块和木块对子弹的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理知，子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反．故D正确．

故选：

D．

点评：

解决本题的关键知道作用力和反作用力的大小关系，知道冲量是矢量，掌握动量定理，并能灵活运用．

5．（3分）一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（　　）

　A．A=1m，f=5HzB．A=0.5m，f=5HzC．A=1m，f=2.5HzD．A=0.5m，f=2.5Hz

考点：

波长、频率和波速的关系．

分析：

由波动图象的最大值直接读出振幅．由波从M传到N的时间和距离求出波速．由波速公式求出频率．

解答：

解：

由图，A=0.5m，λ=4m

经0.6s，N点开始振动得

波速

，所以频率

，故D正确．

故选D．

点评：

由波动图象可直接读出振幅、波长及各个质点的速度方向、加速度方向及速度和加速度大小变化情况．

6．（3分）在酒精灯的照射下，竖直平面内的肥皂膜表面可看到彩色条纹；通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹．这两种现象（　　）

　A．都是光的衍射现象

　B．都是光的干涉现象

　C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象

　D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象

考点：

光的干涉；光的衍射．

专题：

光的干涉专题．

分析：

干涉现象是频率相同的两列光相遇时发生干涉现象，发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小．

解答：

解：

竖直平面内的肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹；

通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象，C正确．

故选C

点评：

本题考查了光的干涉和衍射发生的条件，记住这些条件即可顺利解决此类题目．

7．（3分）把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是（　　）

　A．枪和弹组成的系统，动量守恒

　B．枪和车组成的系统，动量守恒

　C．三者组成的系统，动量守恒

　D．三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒

考点：

动量守恒定律．

专题：

动量定理应用专题．

分析：

当系统不受外力或所受的外力之和为零，系统动量守恒，根据题意应用动量守恒条件分析答题．

解答：

解：

A、枪和子弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误；

B、枪和车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误；

C、小车、枪和子弹组成的系统，在整个过程中所受合外力为零，系统动量守恒．故C正确，D错误；

故选：

C．

点评：

本题考查了判断系统动量是否守恒掌握动量守恒的条件、应用动量守恒条件分析即可正确解题．

8．（3分）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图．已知该波的波速是0.8m/s，则下列说法正确的是（　　）

　A．这列波的波长是14cm

　B．这列波的周期是0.125s

　C．这列波可能是沿x轴正方向传播的

　D．t=0时，x=4cm处的质点速度沿y轴负方向

考点：

波长、频率和波速的关系；横波的图象．

专题：

压轴题．

分析：

从图象中可以知道波长为λ=12cm，根据波速可以求出周期，然后根据波动、振动进一步确定波的传播方向．

解答：

解：

A、从图中可以看出波长等于12cm，故A错误；

B、由已知得波速等于0.8m/s，周期

，故B错误；

C、经过0.2s即经过

周期，经过一个周期知道回到原位置，即只看经过

周期的振动情况即可，若向右传播，x=4cm处质点经过

周期应该向下传播，故该波向左传播，故C错误；

D、由于该波向左传播，所以根据振动和波动关系可知t=0时刻，x=4cm处的质点的质点速度沿沿y轴负方向，故D正确．

故选：

D．

点评：

本题给出两个时刻的波形图，让从中获取信息求解，题意新颖，有一定难度．在解题是可以通过特殊点来确定，如平衡位置、波峰、波谷等．

9．（3分）如图所示，水面上有M、N两个振动情况完全一样的振源，在水面上形成两列水波．在MN连线的中垂线上有a、b、c三点，已知某时刻a点是两波谷相遇点，b点是两波峰相遇点，则可以判断c点（　　）

A．

一定是振动加强的点

B．

一定是两波峰相遇点

C．

一定是两波谷相遇点

D．

条件不足，无法判断

考点：

波的叠加．

分析：

两列叠加的地方到两波源的路程差是整数倍波长时，该处振动加强，当两列叠加的地方到两波源的路程差是半个波长的奇数倍时，振动减弱．根据路程差确定振动是加强还是减弱．

解答：

解：

由题，A、B是两个振动情况完全相同的振源，a、b、c在AB连线的中垂线上，则a、b、c到两个波源的距离都相等，路程差都为零，三点的振动都加强．

故选A．

点评：

本题考查对波的叠加原理的理解和应用能力．也可以根据波峰与波谷相遇关系分析叠加后振动情况．

10．（3分）如图所示的装置中，木块B与水平面间接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧所组成的系统做为研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（　　）

A．

动量守恒，机械能守恒

B．

动量不守恒，机械能不守恒

C．

动量守恒，机械能不守恒

D．

动量不守恒，机械能守恒

考点：

动量守恒定律；机械能守恒定律．

专题：

动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．

分析：

根据动量守恒与机械能守恒的条件分析答题；

当系统所受合外力为零时，系统动量守恒；

当只有重力或只有弹力做功时，系统机械能守恒．

解答：

解：

在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；

在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功，系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，

因此子弹、木块和弹簧所组成的系统，在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量不守恒、机械能不守恒；

故选：

B．

点评：

本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件、分析清楚过程即可正确解题．

11．（3分）已知介质对某单色光的临界角为θ，则（　　）

A．

该介质对此单色光的折射率为

B．

此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ（c是真空中的光速）

C．

此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍

D．

此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的

考点：

全反射．

专题：

全反射和临界角专题．

分析：

本题根据临界角公式sinC=

、光在介质中传播速度公式v=

、波速公式v=λf及光的频率与介质无关的特性进行分析．

解答：

解：

A、根据临界角公式sinC=

得：

sinθ=

，则得n=

．故A正确．

B、光在介质中传播速度v=

=csinθ．故B正确．

C、设光在真空中与介质中波长分别为λ0和λ．

由v=

，v=λf，c=λ0f得：

n=

，则得λ=λ0sinθ，故C正确．

D、光的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频率与在真空中频率相等．故D错误．

故选ABC

点评：

本题的解题关键是掌握光学的基本规律：

sinC=

、v=

、v=λf，并且知道光的频率由光源决定，与介质无关．

12．（3分）下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（　　）

A．

物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

B．

物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变

C．

物体动量增量的方向，就是它所受合外力冲量的方向

D．

物体所受合外力越大，它的动量变化就越快

考点：

动量守恒定律；动量定理．

专题：

动量定理应用专题．

分析：

根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，据此逐项分析即可求解．

解答：

解：

A、物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故A不正确；

B、合外力的冲量等于物体动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变，故B正确；

C、合外力的冲量等于物体动量的变化量，所以物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向，故C正确；

D、物体所受合外力越大，加速度就越大，物体速度变化就越快，所以它的动量变化就越快，故D正确；

故选：

BCD．

点评：

本题考查对冲量、动量、动量的增量三个物理量的理解，抓住三个量都是矢量，从定义、定理理解记忆．

13．（3分）如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？

（　　）

A．

太阳光

B．

沿竖直方向振动的光

C．

沿水平方向振动的光

D．

沿与竖直方向成45°角振动的光

考点：

光的偏振．

分析：

根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．

解答：

解：

A、太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，故A正确；

B、沿竖直方向振动的光能通过偏振片，故B正确；

C、沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直．故C是错误的；

D、沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，故D正确；

故选：

ABD

点评：

D选项容易漏选，其实题中另一侧能观察到光即可．

14．（3分）在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0．小车（和单摆）以恒定的速度V沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？

（　　）

　A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足（M+m0）V=Mv1+mv2+mav3

　B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变v1和v2，满足MV=Mv1+mv2

　C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v，满足MV=（M+m）v

　D．小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足（M+m0）V=（M+m0）v1十mv2

考点：

动量守恒定律；单摆周期公式．

分析：

在小车和木块碰撞的过程中，由于碰撞时间极短，小车和木块组成的系统动量守恒，摆球在瞬间速度不变．

解答：

解：

碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球的速度在瞬间不变，若碰后小车和木块的速度变v1和v2，根据动量守恒有：

MV=mv1+mv2．若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有：

MV=（M+m）v．故B、C正确，A、D错误．

故选BC．

点评：

解决本题的关键合理的选择研究对象，知道在碰撞的瞬间前后摆球的速度不变，小车和木块组成的系统动量守恒．

15．（3分）如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则（　　）

A．

产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的

B．

产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的

C．

被检查的玻璃表面有凸起

D．

被检查的玻璃表面有凹陷

考点：

光的干涉．

专题：

光的干涉专题．

分析：

薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的．当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同．

解答：

解：

A、薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的．故A错误，B正确．

C、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同．从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知该处凹陷．故C错误，D正确．

故选BD．

点评：

解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的．以及知道薄膜干涉是一种等厚干涉．

二、填空题（本题共两小题，满分10分）

16．（6分）如图所示为安全门上的观察孔，直径ab为4cm，门的厚度ac为2

cm，为了扩大向外观察的范围，将孔中完全嵌入折射率为

的玻璃．则

（1）嵌入玻璃后由cd的中点向外观察视野的最大张角是　120°　；

（2）要视野扩大到180°时，嵌入玻璃的折射率应为　2　．

考点：

光的折射定律．

专题：

光的折射专题．

分析：

在cd边中点处观察，向外观察张角最大．由几何知识求解折射角r的正弦，由折射定律求出入射角i，最大张角为i的2倍．若要求将视野扩大到180°，入射角为90°，再由折射定律求出折射率．

解答：

解：

向外观察张角最大时，在cd边中点e观察，b为入射点，be为折射光线，入射角i、折射角r，作出右侧光路图如图．

由几何关系有sinr=

=

=0.5，得到r=30°．

根据折射定律有n=

，得i=60°，则最大张角θ=2i=120°；

若要视野扩大到180°，即入射角为90°，而折射角r=30°不变，

则折射率n=

=2．

故答案为：

120°，2．

点评：

对于几何光学，其基础是作出光路图，由几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率．

17．（4分）总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0，速度方向水平．火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后，火箭本身的速度变为　

　．

考点：

动量守恒定律．

专题：

动量定理应用专题．

分析：

对火箭和气体系统为研究对象，在水平方向上运用动量守恒定律，求出喷气后火箭相对于地面的速度．

解答：

解：

以火箭飞行的方向为正方向，火箭被飞机释放后火箭喷出燃气前后瞬间，据动量守恒定律得：

Mv0=（M﹣m）vx﹣mu

解得：

vx=

故答案为：

．

点评：

解决本题的关键知道系统在水平方向上动量守恒，结合动量守恒进行求解，注意正方向的规定．

三、实验题（本题满分12分）

18．（4分）用单色光做双缝干涉实验，在屏上会得到明暗相间的条纹．关于这个实验，下列说法中正确的是（　　）

　A．屏上中央亮条纹明显最宽，两边的亮条纹宽度明显变窄

　B．若减小实验中双缝的距离，屏上条纹间距也减小

　C．在同样实验装置的情况下，红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距

　D．同样条件下，在水中做双缝干涉实验屏上所得条纹间距比在空气中的大

考点：

双缝干涉的条纹间距与波长的关系．

专题：

光的干涉专题．

分析：

根据双缝干涉条纹的间距公式△x=

λ判断条纹间距的变化，即可求解．

解答：

解：

A、根据双缝干涉条纹的间距公式△x=

λ知，同种光的条纹间距相等．故A错误．

B、根据双缝干涉条纹的间距公式△x=

λ知，若减小实验中双缝的距离，屏上条纹间距会增大，故B错误；

C、由上公式，可知，红光的波长大于蓝光，则红光的亮条纹间距较宽．故C正确．

D、由是分析可知，同样条件下，在水中做双缝干涉实验，因波长的变短，则干涉间距应变小，故D错误；

故选：

C．

点评：

解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式，并且知道各种色光波长的大小关系，同时注意在不同介质中波长如何变化．

19．（4分）在“碰撞中的动量守恒”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，如图所示，设入射小球和被碰小球的质量依次为m1、m2，则下列说法中正确的有（　　）

　A．第一、二次入射小球的落点依次是A、B

　B．第一、二次入射小球的落点依次是B、A

　C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地

　D．m1AB=m2OC

考点：

验证动量守恒定律．

专题：

实验题．

分析：

入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，被碰小球在入射小球的前面．

解答：

解：

A、入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以B点是没有碰时入射小球的落地点，A碰后入射小球的落地点，C碰后被碰小球的落地点，故A错误，B正确；

C、碰后都做平抛运动，竖直高度相同，所以第二次入射小球和被碰小球将同时落地，故C正确；

D、小球做平抛运动，高度决定时间，故时间相等，设为t，则有

OB=v10t

OA=v1t

OC=v2t

小球2碰撞前静止，即

v20=0；

根据动量守恒得：

m1v10t=m1v1t+m2v2t，即m1OB=mAOA+mBOC，所以m1AB=m2OC，故D正确．

故选BCD．

点评：

掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．

20．（4分）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出　玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ　，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n=　

　．

考点：

光的折射定律．

专题：

光的折射专题．

分析：

在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像，这现象刚好消失，意味着刚好发生全反射，此时玻璃砖内光线的入射角恰好等于临界角C，玻璃砖转过θ，法线也转过θ，则θ=C，根据临界角求出折射率．

解答：

解：

当恰好看不见P1、P2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度θ为临界角，折射率n=

．

故答案为：

玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，

．

点评：

本题考查应用全反射测量玻璃折射率的实验技能，掌握全反射的条件和临界角公式是关键．

四、计算题，本大题共3