【物理】辽宁省沈阳市第一七零中学2019-2020学年高二上学期阶段性测试物理试题（解析版） 14页

一七O中学2019-2020学年高二上学期阶段性测试 高二年级物理试卷 一 、单项选择题 ‎1.关于全反射下列说法中正确的是 A. 光从光密介质射向光疏介质时一定发生全反射 B. 光从光疏介质射入光密介质时可能发生全反射 C. 光从折射率大介质射向折射率小的介质时可能发生全反射 D. 光从传播速度大介质射向传播速度小的介质时可能发生全反射 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于或等于临界角时才会发生全反射，选项A错误，B错误；‎ C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时，当入射角大于或等于临界角时才会发生全反射，选项C正确；‎ D．光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能发生全反射，选项D错误．‎ ‎2.如图所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s,在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm,C点是相邻实线与虚线间的中点，则（　　）‎ A. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为4cm B. 图示时刻C点正处在平衡位置且向水面下运动 C. F点到两波源的路程差为零 D. 经0.2s，A点的位移为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象．实线表波峰，虚线表波谷，则 A、D是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区；‎ A．由于振幅是1cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高2cm．而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低2cm．所以A、B相差4cm．故A正确；‎ B．图示时刻C点是处于平衡位置，因下一个波峰经过C点，所以向水面上运动，故B错误；‎ C．由图可知，F点到两波源的路程差为半个波长的奇数倍，故C错误；‎ D．因周期 所以经0.2s，A点处于波谷位置，即其的位移不为零，故D错误。‎ ‎3.对于扼流圈的以下说法，正确的是 A. 高频扼流圈用来“通直流、阻交流”‎ B. 低频扼流圈用来“通低频、阻高频”‎ C. 低频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较大，对高频交变电流的阻碍作用较小 D. 高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小，对高频交变电流的阻碍作用较大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．高频扼流圈的自感系数较小，高频扼流圈作用是通低频、阻高频，即高频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较小，对高频交变电流的阻碍作用较大，故A错误，D正确；‎ BC．低频扼流圈的自感系数较大，其作用是通直流、阻交流，对低频有较大的阻碍作用，则低频扼流圈对低频交变电流的阻碍作用较大，对高频交变电流的阻碍作用更大，故BC错误；‎ ‎4.在1 min内甲振动30次，乙振动75次，则(　　)‎ A. 甲的周期0.5 s，乙的周期1.25 s B. 甲的周期0.8 s，乙的周期2 s C. 甲的频率0.5 Hz，乙的频率1.25 Hz D. 甲的频率0.5 Hz，乙的频率0.8 Hz ‎【答案】C ‎【解析】在1min内，甲振动30次，故频率：，周期为：，在1min内，乙振动75次，故频率：，周期为：‎ ‎，故C正确，ABD错误．‎ ‎5.如图所示，为一弹簧振子做简谐运动的振动图线，在t1、t2时刻这个质点的 A. 加速度相同 B. 位移相同 C. 速度相同 D. 机械能相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．从振子的位移时间图象可以看出，振子在t1时刻与t2时刻的位移大小相等，而方向相反，所以位移不同．振子受到的回复力：F=-kx，加速度：，在t1时刻与t2时刻振子的位移不同，则回复力不同，加速度也不同．故AB错误； CD．从振子的位移时间图象可以看出，在t1时刻振子沿x轴负向振动， t2时刻振子向x轴正方向运动，即振子运动的速度方向不相同，但是速度大小相同；振子的位移的大小相等，弹簧的弹性势能相等，振子速度的大小相等，则动能相等，所以在t1时刻与t2时刻振子具有相同的机械能．故C错误，D正确．‎ ‎6.某种液体的折射率为2，距液面下深h处有一个点光源，从液面上看液面被光亮的圆形区域的半径为 A. h B. h C. h D. h ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设水面上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的半径为r．如图 ‎ 光线在圆形区域的边缘恰好发生全反射，入射角等于临界角C． 由 得：‎ C=30°‎ 根据几何关系可知：‎ ‎ ‎ A．h，与结论不相符，选项A错误； B．h，与结论不相符，选项B错误； ‎ C．，与结论相符，选项C正确； D．，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎7.光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，下图中光路可能的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】先根据sinC＝1/n求出临界角为45°，由于入射角等于60°大于临界角，则必定发生全反射，因此只有反射光线而无折射光线．‎ 思路分析：介质为光密介质，空气为光疏介质，当入射角大于临界角时会发生全反射现象 试题点评：本题考查了全反射中的临界角 ‎8.已知介质对某单色光的临界角为C，则 A. 此单色光在该介质中的传播速度等于在真空中的传播速度的倍 B. 该介质对单色光的折射率等于 C. 此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的倍 D. 此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】B．根据临界角公式得 故B正确．‎ A．光在介质中传播速度 ‎（c是光在真空中的传播速度），故A错误．‎ C．设光在真空中与介质中波长分别为λ0和λ．由 v=λf c=λ0f 得：‎ 则得 λ=λ0sinC 故C错误．‎ 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．‎ ‎9. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 A. 紫光、黄光、蓝光和红光 B. 紫光、蓝光、黄光和红光 C. 红光、蓝光、黄光和紫光 D. 红光、黄光、蓝光和紫光 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；‎ 考点：考查了光的折射 名师点睛：根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．‎ ‎10.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的最大值和平均值之比为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈从中性面转动180°过程中，感应电动势的平均值为：‎ 感应电动势的最大值 Em=NBSω 感应电动势的最大值和平均值之比是．‎ A．，与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 二 、多项选择题 ‎11.如图所示，理想变压器原线圈接入交流电u=Umsinωt,副线圈接有一电压表和电阻为R的负载,电压表的示数为8V；在时(T为交变电流的周期)，原线圈两端的电压的瞬时值为200V；由此可知 A. 原线圈感应电动势最大值为200V B. 原线圈感应电动势最大值为V C. 原、副线圈匝数比为25：1 D. 原、副线圈匝数比为50：1‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在时刻原线圈电压为200V，则 解得 所以有效值为200V，电压表显示的是有效值，因变压器电压与匝数成正比，所以原副线圈的匝数比为200：8=25：1.‎ A．原线圈感应电动势最大值为200V，与结论不相符，选项A错误；‎ B．原线圈感应电动势最大值为V，与结论相符，选项B正确；‎ C．原、副线圈匝数比为25：1，与结论相符，选项C正确；‎ D．原、副线圈匝数比为50：1，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎12.列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距2.1m.图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知 A. 此列波的频率一定是10Hz B. 此列波的传播速度可能是30m/s C. 此列波的传播速度可能是7m/s D. 此列波的传播速度可能是70m/s ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为 故A正确；‎ BCD．若波从a传到b，则所用时间为 ‎ t=（0.1n+0.03）s 波速为 ‎，（n=0，1，2…）‎ 当n=0时，波速为70m/s；‎ 若波从b传到a，则所用时间为 ‎ t=（0.1n+0.07）s 波速 ‎ ‎（n=0，1，2…）‎ 当n=0时，v=30m/s； ‎ 故选项BD正确，C错误．‎ ‎13.图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是 A. 该简谐横波向右传播 B. t＝0时刻，质点P的速度方向为y轴负方向 C 从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m D. 从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因t=0时刻，质点 Q向上振动，由波形图可知，简谐横波向右传播，故A正确．‎ B．由波形图结合“逆向爬坡法”可知，t＝0时刻，质点P的速度方向为y轴负方向，选项B正确；‎ C．在t=0.1时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播，波速为：‎ 从t=0.1到t=0.25s，经过的时间为：△t=0.15s，则从t=0.1到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播的距离为 ‎ x=v△t=40×0.25m=6m 故C正确．‎ D．从t=0.1到t=0.25s，由于t=0.1时质点P不在波峰、波谷和平衡位置，所以从t=0到t=0.15s内，所以质点P通过的路程不是3A=30cm，故D错误；‎ ‎14.在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波.t1=6s时，距离O点为4m的A点第一次达到波峰；t2=11s时，距离O点为5m的B点第一次达到波谷.则以下说法正确的是 A. 该横波的波长为2m B. 该横波的波速为2m/s C. 该横波的周期为8s D. 距离O点为6m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．由于波源开始向上振动，所以当第一次出现波峰时，根据得：‎ ‎ ①‎ 第一出现波谷时有：‎ ‎ ②‎ 联立①②解得：v=1m/s，T=8s，波长λ=vT=8m，则AB错误，C正确；‎ D．振动从O传到距离O点为6m质点所需时间 选项D正确．‎ 三、填空题 ‎15.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_________，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＝______.‎ ‎【答案】 (1). θ (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到P1、P2的像，做出如图所示的光路图可知，当转过角度θ时有．‎ ‎16.用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离 d ＝0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为 L ＝75.0cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数  ＝________mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时游标卡尺的读数 ＝9.3mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________ mm．‎ ‎【答案】 (1). 0.3 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．图戊的示数主尺为：0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3mm=0.3mm，总读数为0.3mm；‎ ‎[2]．根据得：‎ ‎17.（1）有一波源，它做周期为T、振幅为A的简谐运动，在介质中形成波速为的简谐横波，波在时间内传播的距离为________，介质中的质点在时间内通过的最大路程为________．‎ ‎【答案】 (1). (2). A ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．波在时间内传播的距离为 ‎[2]．质点在振动的过程中，经过平衡位置处的速度最大，所以在平衡位置附近的时间内的路程最大，即两侧各；波的波动方程为：‎ y=Asin（ωt-φ0）‎ 若以平衡位置为起点，质点在时刻的位移：‎ 所以质点在时间内通过的最大路程为2y=A.‎ ‎18.一个立方体的静止质量为，体积为，当它相对某惯性系沿一边长方向以匀速运动时，静止在惯性系中的观察者测得其体积为________，其密度为________．‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．设立方体边长为L，则V0=L3，根据相对论原理，沿速度方向的长度变为 则体积 ‎ ‎ ‎[2]．质量为 ‎ ‎ 密度：‎ 四、解答题 ‎19.如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝20π rad/s匀速转动，线圈共N=10匝，线圈电阻，ab＝0.4m，bc＝0.5m，负载电阻.求：‎ ‎(1)写出从图示位置开始计时线框中感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎(2)电阻R在1 s内产生的热量.‎ ‎【答案】（1）（2）28.8J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电动势的最大值为 故瞬时值表达式 ‎(2)电流的有效值 ‎ ‎ ‎ 所以1s内R上产生的热量 ‎20.一容器上有一伸向液面的木板，如图所示是一截面图，木板下表面恰好和液面相平，A为木板右侧面在容器底的投影，液体深．在木板右侧面有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距液面某高处下移到接近液面处．在移动过程中，木板下被照亮的最远距离为AC，当点光源S发射的某一光线与液面夹角为30°时,此光线进入液体中与液面夹角为60°．求：‎ ‎（1）液体的折射率n；‎ ‎（2）光能照亮的最远距离AC．‎ ‎【答案】（1）（2）0.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于 液体的折射率 ‎（2）点光源S接近液面时，光在木板右侧面与液面交界处掠射到液体里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90°，折射角为临界角C，则：‎ 解得：‎ AC＝0.5m ‎21.一列横波上有相距21m的 A 、B 两点，波的传播方向是由 A 向 B ，如图所示的是 A 、B 两质点的振动图象，若这列波的波长大于10m，求：这列波可能的波速．‎ ‎【答案】70m/s或30m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由振动图象得：质点振动周期 T =0.4s．‎ 由振动图象可知， B 点比 A 点晚振动的时间 ‎ ‎ （ n ＝1，2，3，…）‎ 所以 A 、B 间的距离为 ‎ ‎ （ k =0、1、2、3、…）‎ 则波长为 ‎ ‎ ‎ 因为 λ >10m，所以 k ＝0，1‎ 当 k ＝0时，  ， ‎ ‎ ‎ 当 k ＝1时，  ，‎