2017-2018学年浙江省宁波市北仑中学高二下学期期中考试物理试题 解析版 18页

北仑中学2017学年第二学期高二年级期中考试物理（选考）试卷 一．选择题I ‎1. 下列四幅图中包含的物理思想方法叙述错误的是（　　）‎ A. 图甲：观察桌面微小形变的实验，利用了放大法 B. 图乙：探究影响电荷间相互作用力的因素时，运用了控制变量法 C. 图丙：利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，体现了类比的思想 D. 图丁：伽利略研究力和运动的关系时，运用了理想实验方法 ‎【答案】C ‎【解析】用镜面反射观察桌面微小变形时，是根据：入射光线不变时，当入射角改变时，反射角改变2α，所用的物理思想方法是放大法，A正确；探究影响电荷间相互作用力的因素时，所用的物理思想方法是控制变量法，B正确；利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，C错误；在研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想实验方法，巧妙地设想了两个对接斜面的实验，D正确。‎ ‎2. 一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上抛出，泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，忽略石子受到的空气阻力，石子和塑料球运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，其中可能正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】忽略石子受到的空气阻力，石子只受重力，加速度恒为g，v-t图象是向下倾斜的直线.对于泡沫塑料球，根据牛顿第二定律得：上升过程有，下降过程有，又，得，则上升过程中，随着v的减小，a减小；，则下降过程中，随着v的增大，a减小；所以a不断减小，方向不变，故ABC错误，D正确；故选D.‎ ‎3. 如图所示，A、B为同一水平线上的两个绕绳装置，转动A、B改变绳的长度，使光滑挂钩下的重物C缓慢竖直下降。关于此过程中绳上拉力大小的变化，下列说法中正确的是(　　) ‎ A. 不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 可能不变，也可能增大 ‎【答案】B ‎..............................‎ ‎4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播．t=0时，波传播到x轴上的B点，在它左边的质点A恰在负最大位移处，如图所示．在t=0.2s时，质点A第一次出现在正最大位移处，则（　　）‎ A. 该波的传播速度为10m/s B. 当波传播到质点C时，质点B在平衡位置处且向上运动 C. t=1.0s时，质点C在平衡位置处且向上运动 D. t=1.0s时，质点C在正最大位移处 ‎【答案】C ‎【解析】A、由图知，波长λ=2m，在t=0.2s时，质点A第一次出现在正最大位移处，则得周期T=0.4s．则波速为v= ＝5m/s．故A错误；‎ B、波从B传到C的时间为1.5T，当波传播到质点C时，质点B在平衡位置处且向下运动．故B错误；‎ CD、波从B传到C的时间为1.5T，则在t=1.0s时，质点C已经振动了一个周期，而简谐横波沿x轴正方向传播，质点C的起振方向向上，则在t=1.0s时质点C的状态与起振时相同，即在平衡位置处且向上运动，位移为零．故C正确，D错误。‎ 故选：C 点睛：由题意，在t=0.2s时，质点A第一次出现在正最大位移处，可求出周期，根据t=1.0s与周期T的关系，分析质点C的位置和速度方向．波从B传到C的时间为1.5T，分析质点B的状态．由图读出波长，由v=求出波速．‎ ‎5. 医院有一种先进的检测技术﹣﹣彩超，就是向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可知道血液的流速，这一技术利用了物理学中的下列哪一原理（　　）‎ A. 回声 B. 波的衍射 C. 波的干涉 D. 多普勒效应 ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化。波的干涉、波的衍射及回声都不会产生频率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化。故该技术体现的是多普勒效应；‎ 故选：D.‎ ‎6. 如图所示，在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源，分别距O点6m和1m，两个声源同时不断向外发出波长都为2m的完全相同的声波．在直线PQ上从﹣∞到+∞的范围内声波干涉减弱的区域共有（　　）‎ A. 无穷多个 B. 7个 C. 5个 D. 3个 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，声波波长为2m，故当x轴上从+∞到-∞的位置上点到A、B间距差为1m、3m、5m、…时振动减弱；点O到A、B间距差为5m，三角形两边之差小于第三边，故到A、B间距差只能取1m、3m、5m，根据左右对称，一共有5各点振动减弱，故选C．‎ 考点：波的干涉 ‎【名师点睛】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件，当到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的, 然后可以结合图表分析，较难.‎ ‎7. 一束复合光射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后分开为a、b两束不同颜色的单色光，下列判断中正确的是（　　）‎ A. 光束a的频率比光束b大 B. 在玻璃中传播，光束a的波长比光束b小 C. 玻璃对光束a的折射率比玻璃对光束b的折射率小 D. 若光束从玻璃中射向空气，则光束a的临界角比光束b的临界角小 ‎【答案】C ‎【解析】A、由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较小，所以玻璃砖对a光的折射率小，C正确；折射率小，频率低，所以a光的频率小于b光的频率，A错误；‎ B、因为a光的频率大，根据 知，则a光的波长长，B错误；‎ C、a光在玻璃砖中的偏折程度较小，所以玻璃砖对a光的折射率小，C正确；‎ D、根据知，折射率小的临界角大，所以光束a的临界角比光束b的临界角大，D错误；‎ 故选C。‎ ‎8. 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是(　　)‎ A. 波峰与波谷相遇处质点的振幅为0‎ B. 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2‎ C. 波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D. 波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 ‎【答案】D ‎【解析】A. 当波峰与波谷相遇处，质点的振动方向相反，则其的振幅为|A1−A2|，故A错误；‎ B. 波峰与波峰相遇处质点，离开平衡位置的振幅始终为A1+A2，而位移小于等于振幅，故B错误；‎ C. 波峰与波峰相遇处质点的位移，有时为零，有时最大，因此波峰与波谷相遇处质点的位移不是总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移，故C错误；‎ D. 波峰与波谷相遇处质点的振幅等于两列波振幅之差的绝对值，波峰与波峰相遇处质点的振幅等于两列波振幅之和，波峰与波谷相遇处质点的振幅总是小于波峰与波峰相遇处质点的振幅，故D正确。‎ 故选：D.‎ ‎9. 如图为 LC 振荡电路中电流随时间变化的图象，则（　　）‎ A. 0﹣t1时间内，磁场能在增加 B. t1﹣t2时间内，电容器处于放电状态 C. t2﹣t3时间内，电容器两板间电压在减小 D. t3﹣t4时间内，线圈中电流变化率在增大 ‎【答案】B ‎【解析】A. 0−t1时间内电路中的电流不断减小，说明电容器在不断充电，则磁场能向电场能转化，磁场能在减小，故A错误；‎ B. 在t1到t2时间内电路中的电流不断增大，说明电容器在不断放电，故B正确；‎ C. 在t2到t3‎ 时间内，电路中的电流不断减小，说明电容器在不断充电，则电容器两板间电压在增大，故C错误；‎ D. 电流变化率就是i−t图象的斜率，由图可知,在t3−t4时间内，图象的斜率在变小，因此线圈中电流变化率在减小，故D错误；‎ 故选：B.‎ ‎10. 以下说法中正确的是（　　）‎ A. 照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用 B. β衰变所放出的电子来自原子核外 C. γ射线是一种波长很短的电磁波 D. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 ‎【答案】C ‎11. 如图所示，质量为M 的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′．则（　　）‎ A. a′=a，T′=T B. a′＞a，T′=T C. a′＜a，T′=T D. a′＞a，T′＞T ‎【答案】B ‎【解析】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力 根据牛顿第二定律，有 F=(M+m)a   ①‎ 再对左图中情况下的小球受力分析，如图 根据牛顿第二定律，有 F−Tsinα=ma   ②‎ Tcosα−mg=0    ③‎ 由以上三式可解得 T=mg/cosα a=mgtanα/M 再对右图中小球受力分析，如图 由几何关系得：‎ F合=mgtanα T′=mg/cosα 再由牛顿第二定律，得到 a′=gtanα 由于M>m,故a′>a,T′=T 故选：B.‎ 点睛：先对左图中情况下的整体受力分析，运用牛顿第二定律列式；然后对小球受力分析，运用牛顿第二定律列式，求出绳子的拉力T和加速度a；再次对右图中的小球受力分析，运用牛顿第二定律求出绳子的拉力T′和加速度a′；最后再比较结果即可．‎ ‎12. 如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g=10m/s2），则正确的结论是（　　）‎ A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B. 弹簧的劲度系数为7.5N/cm C. 物体的质量为3kg D. 物体的加速度大小为5m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态．由图读出x=0时和x=4cm时F的值，由这两个状态，由牛顿第二定律分别列式，联立可求得物体的质量和加速度，再由胡克定律求弹簧的劲度系数．‎ 当时，F保持不变，说明物体不再受弹簧的弹力，可知时物体与弹簧开始分离，弹簧处于原长状态，故A错误；弹簧原来的压缩量，由胡克定律有，解得k=5N/cm，故B错误；初始时物体处于静止状态，合力为0，当x=0时，当施加F时物体的合力等于此时F的值为，由牛顿第二定律得：，当时，拉力F的值为，由牛顿第二定律得：，联立以上两式可解得：，故C错误D正确．‎ ‎13. 如图所示，A、B 两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力 F 拉 A，使 A、B 一起沿水平面做匀加速运动，这时弹簧长度为 L 1，若将 A、B 置于斜面上，用相同的沿斜面方向的恒力 F 拉 A，使 A、B 一起沿斜面做匀加速运动，此时弹簧的长度为 L 2，则 （　　）‎ A. L 2=L 1 B. L 2＞L 1 C. L2＜L1‎ D. 由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系 ‎【答案】A ‎【解析】第一种情况：用水平恒力F拉A时，对于整体由牛顿第二定律可得，‎ F−μ(mA+mB)g=(mA+mB)a，对B受力分析可得：F1−μmBg=mBa 求得：F1= ‎ 第二种情况：对于整体：F−(mA+mB)gsinθ−μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a…①‎ 对B受力分析：F2−mBgsinθ−μmBgcosθ=mBa…②‎ 由①②式得：F2=‎ 可知：F1=F2故：L1=L2‎ 故选A.‎ 点睛：先利用整体法，求出整体运动的加速度的大小，再利用隔离法可以求得弹簧对物体B的拉力的大小，从而判断弹簧的长度．‎ 二、选择题II ‎14. 如图1所示是研究光电效应的电路。某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲光与乙光的频率相同，且甲光的强度比乙光强 B. 对比三条图线可知，对某种确定的金属来说，光电流的遏止电压只由入射光的频率决定 C. 丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔 D. 用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 ‎【答案】AB ‎【解析】A. 由图2可知，甲乙两光照射后遏止电压相等，则光电子最大初动能相等，根据光电效应方程Ekm=hv−W0知，甲乙两光的频率相等，由于甲光照射产生的饱和电流较大，则甲光的强度大于乙光，故A正确；‎ B.‎ ‎ 对某种确定的金属来说，光电流的遏止电压取决于光电子的最大初动能，取决于入射光的频率，故B正确；‎ C. 丙光照射产生的遏止电压大，则产生的光电子最大初动能大，根据光电效应方程Ekm=hv−W0知，丙光的频率大于甲乙两光，则丙光的光子能量大，光电效应的时间极短，根据题意无法比较光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔，故C错误；‎ D. 由于甲乙两光的频率不同，则照射时产生光电子最大初动能不同，用强度相同的光照射，单位时间内逸出的光电子数不等，故D错误。‎ 故选：AB.‎ 点睛：根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，结合光电效应方程比较入射光的频率．根据饱和电流的大小比较光的强度．‎ ‎15. 氢原子的部分能级如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子（　　）‎ A. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子频率比可见光的高 B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 C. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 D. 频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的 ‎【答案】BCD ‎【解析】试题分析：能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即．‎ 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量，A错误；从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量，故B错误；从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应，故C正确；由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光，能量最小，频率最小，故D正确；‎ 请在此填写本题解析!‎ ‎16. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 这列波的波速可能为150m/s B. 质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm C. 质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm D. 如果T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同 ‎【答案】CD ‎【解析】A. 由图可知，波的波长为40m；两列波相距0.6s=(n+)T,故周期T=；‎ 波速v==(4n+3)m/s=(4n+3)，当v=150m/s时，n=1.5，不是整数，不符合题意，故A错误；‎ B. 质点a在平衡位置上下振动，振动的最少时间为T，故路程最小为30cm，故B错误；‎ C. c的路程为60cm说明c振动了1.5个周期，则可有：+1.5T=0.6,即 =0.6，解得，n=1时满足条件，故C正确；‎ D. 在t时刻，因波沿X轴正方向传播，所以此时质点P是向上振动的，经0.5秒后，P是正在向下振动(负位移)，是经过平衡位置后向下运动0.1秒；‎ 而质点b是正在向上振动的(负位移)，是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于T/4，可见此时两个质点的位移是相同的。故D正确；‎ 故选：CD 点睛：由图可知波的波长，而由两列波的波形图可得两波形相距的时间与周期的关系，则可得出波速的表达式；由波速可知周期的表达式，则可得出质点的路程及位移．‎ 三、非选择题 ‎17. 数字化信息系统DIS ‎ （位移传感器、数据采集器、计算机等），应用传感器和数据采集器自动获取和输入实验数据，通过计算机的快速处理得到实验的结果，提高了教学效率，使学生可以有更多的时间用于自主探究活动，改变传统的教学模式。‎ 下面通过DIS在长木板上研究物体加速度与力的关系，如图（1）实验装置。‎ ‎（1）本实验中_____（填写‘要’或者‘不要’）平衡摩擦力。‎ ‎（2）本实验钩码所受的重力作为小车所受拉力，需要满足__________。‎ ‎（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。通过多次实验，得到的数据，画出图象（如图2所示）。‎ 结果发现图象明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_____‎ A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 ‎（4）如图2，F不断增大，AB这一曲线不断延伸，那么加速度趋向值_____。如图2，F不断增大，那么绳子的拉力趋向值_____。‎ ‎【答案】 (1). （1）要； (2). （2）钩码质量远小于小车（和位移传感器）质量； (3). （3）C； (4). （4）g； (5). 小车（和位移传感器）的重量；‎ ‎【解析】(1)在研究物体加速度与力的关系时，用钩码所受的重力作为小车所受的合力，所以需要平衡摩擦力；‎ ‎(2) ）以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力mg， 由牛顿第二定律得：mg=（M+m）a，小车的加速度a=， 小车受到的拉力F=Ma=，‎ 当m<