【物理】辽宁省沈阳市城郊市重点联合体2019-2020学年高二上学期第二次月考试题（解析版） 10页

沈阳市城郊市重点联合体高二物理试题 一、选择题 ‎1. 简谐运动属于 A. 变速运动 B. 匀速直线运动 ‎ C. 曲线运动 D. 匀变速直线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 分析：简谐运动位移随时间作周期性变化，而回复力与位移的关系是F=-kx，回复力随时间也作周期性变化，加速度也随时间作周期性变化，物体作变速运动．‎ 解答：解：A、简谐运动物体的速度随时间也周期性变化，所以物体作变速运动．故A正确．‎ ‎ B、简谐运动的速度是变化的，不可能是匀速直线运动．故B错误．‎ ‎ C、简谐运动可以是曲线运动，也可以是直线运动．故C错误．‎ ‎ D、简谐运动的回复力和加速度随时间作周期性变化，是非匀变速运动．故D错误．‎ 故选A ‎2.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列结论正确的是（ ）‎ A. 质点的振动频率为4Hz B. 在10s内质点通过的路程是20cm C. 在第5s末，质点的速度为零，加速度最大 D. 在t＝1.5s和t＝4.5s两时刻质点的加速度方向和速度方向都相同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图读出周期为T=4s，则频率为f=1/T=0.25Hz．故A错误。‎ B．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，t=10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm，故B正确。‎ C．在5s末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确。‎ D．由图看出，在t=1.5s和t=4.5s两时刻质点位移相同，由知加速度大小和方向均相同。由于两个时刻图线的切线方向相反，所以速度方向相反，故D错误。‎ ‎3.如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动，当振动稳定后，下列说法中正确的有（ ）‎ ‎ ‎ A. 各摆的振动周期与a摆相同 B. 各摆的振动周期不同，c摆的周期最长 C. 各摆均做自由振动 D. 各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，做自由振动，其振动的周期等于固有周期。b、c、d、e四个单摆在a摆的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，即等于a的固有周期，所以各摆的振动周期与a摆相同。故A正确，B错误。‎ C．只有a摆做自由振动，其余四个摆做受迫振动，故C错误。 ‎ D．c摆的摆长与a摆摆长相等，固有周期相等，所以c摆与a摆出现共振，振幅最大，其他各摆的振幅各不相同，故D正确。‎ ‎4.一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（ ）‎ A. 此波朝x轴负方向传播 B. 质点D此时向下运动 C. 质点B将比质点C先回到平衡位置 D. 质点E的振幅为零 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故A正确；质点D此时的运动方向与F的运动方向相同，即向下运动，故B正确；此时质点B向上运动，而质点C已经在最大位移处，即将向下运动，直接回到平衡位置，则C先回到平衡位置，故C错误；此时质点E的位移为零，但振幅不为零，各个质点的振幅均相同，故D错误．‎ 考点：考查了横波传播 ‎【名师点睛】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反 ‎5. 关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　)．‎ A. 只要波源在运动，就一定能观测到多普勒效应 B. 只要观测者在运动，就一定能观测到多普勒效应 C. 只要波源与观测者之间有相对运动，就一定能观测到多普勒效应 D. 当发生多普勒效应时，观测者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.若波源与观测者一起同方向、同速度运动，则观测者观察不到多普勒效应．选项AB不符合题意；‎ CD.波源与观测者之间有相对运动，就一定能观测到多普勒效应，根据多普勒效应，当接收者靠近声源，则接收到的频率变高，远离声源，则接收到的频率降低，选项CD符合题意 ‎6.在波的传播方向上，距离一定的P与Q点之间只有一个波谷的四种情况，如图A、B、C、D所示．已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由图，四个波形的波长分别为：λ1=s，λ2=s， ，λ4=2s; 四个波的周期分别为： ， ， ， 图示时刻P点的振动方向分别为：向上，向下，向上，向下;P点第一次出现波谷的时间分别是： ； ； ； ；可见，t2最短．故选B.‎ ‎7.下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是不正确的( )‎ A. 用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理 B. B 光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波 C. 通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致 D. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，A正确，光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波，横波传播方向与振动方向垂直，所以B正确，通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的色散现象，C错误，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，波长减小，根据公式，间距变窄，D正确。‎ ‎8.对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( )‎ A. 缝宽度d越小，衍射条纹越亮 B. 缝的宽度d越小，衍射现象越明显 C. 缝宽度d越小，光传播路线越接近直线 D. 入射光的波长越短，衍射现象越明显 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】单缝衍射现象中，波长越长越容易衍射，中央亮纹越宽，所以d减小，相对波长变长，因此衍射现象越明显，B对。缝宽度d越小，越体现光子的随机性，衍射越明显，入射光的波长越长，衍射现象越明显，所以答案为B ‎9.下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）‎ A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/s C. 电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短 D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，选项A正确；‎ B．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，在介质中的传播速度小于3.0×108m/s，选项B错误；‎ C．电磁波由真空进入介质传播时，频率和周期不变，波速变小，由λ=vT可知，波长将变短，选项C正确；‎ D．电磁波和其他波一样都能产生干涉、衍射现象，选项D错误。‎ ‎10.如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏P，一光束SA总是射向圆心O，在光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上先看到七色光带，然后各色光陆续消失，则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是（ ）‎ A 红光→紫光，红光 B. 紫光→红光，红光 C. 红光→紫光，紫光 D. 紫光→红光，紫光 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当光从玻璃射向空气时，由于折射率的不同，导致折射光线的偏折程度不一，而紫光的折射率最大，所以紫光偏折最大，则紫光在光带最下边。那么红光则是光带最上边。所以七色光带从下到上的排列顺序是紫光到红光。当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，当光线符合全反射条件时，则会发生全反射，从而在光屏上消失，因此临界角最小的首先消失，而由可得，折射率越大的，临界角则越小。所以紫光最先消失。‎ A 红光→紫光，红光，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 紫光→红光，红光，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 红光→紫光，紫光，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 紫光→红光，紫光，与结论不相符，选项D正确；‎ 二、填空题 ‎11.如图所示为一双线摆，它是在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球而构成的，小球可视为质点，设图中的l和α为已知量，当小球垂直于纸面做简谐振动时，周期为______‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示，等效摆长为lsinα，由于小球做简谐运动，由单摆的振动周期为：‎ ‎12.在某次双缝干涉实验中，如图所示，Q处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到Q点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．‎ ‎【答案】5×1014‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．当光程差是半个波长的3倍时，出现第二条暗纹，因光到Q处的路程差是9×10-7m，则有：‎ 由，解得：‎ ‎13.用双缝干涉测光的波长。实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。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，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。‎ ‎（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，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm ‎（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_______（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)‎ ‎【答案】(1). 2.190或2.191 7.869或7.870 (2). 6.76×10-4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm．‎ ‎ [2]．测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm．‎ ‎（2）[3][4]．根据双缝干涉条纹的间距公式，知 ‎．‎ 代入数据得：‎ 三、计算题 ‎14.一列简谐波在t=0时刻的波形，如图所示，传播方向沿x轴正方向，波速为0.6m/s，在x轴上一点P的横坐标x=0.96m，求 ‎（1）P点开始振动的方向如何？ ‎ ‎（2）经过多少时间，P点第一次达到波谷？‎ ‎（3）经过多少时间，P点第二次达到波峰？‎ ‎【答案】（1）沿y轴负方向；（2）1.3s；（3）1.9s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）简谐波沿x轴正方向传播，根据波形的平移法得知，图示时刻x=0.24m处的质点向下运动，而各个质点的起振方向都相同，则知质点P起动时沿y轴负方向向下运动． （2）当图示时刻x=0.18m处的波谷传到P点时P质点第一次到达波谷，则经过的时间为 ‎（3）当图示时刻x=-0.18m处的波峰传到P点时P质点第二次到达波峰，则经过的时间为 ‎15. 在折射率为n，厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以入射角θ 入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示。若沿此光线传播的光从光源 S 到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中传播时间相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】设光线SA在玻璃中折射角为θ2，传播速度为v，则由有，光在玻璃板中传播的速度；由几何关系有，光线在玻璃板上表面传播的距离为，由s＝vt，有＝，其中c是真空中的光速，光在玻璃板中传播的距离，光在玻璃板中的传播时间＝‎ 由折射定律有：①‎ 由题意有：＝②‎ 由三角函数关系有：cos θ2＝③‎ 联立①②③得：l＝‎ 思路分析：根据几何知识以及直线运动规律算出在玻璃板上表面传播的时间，在算出光在玻璃板中传播的时间，根据折射定律，联立等式可解题 试题点评：本题考查了光的折射定律，结合几何知识解题 ‎16.如图所示，一LC回路的电感L=0.25H，电容C=4μF，在电容开始放电时设为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：‎ ‎（1）此LC振荡电路的周期为多少？ ‎ ‎（2）当t=2.0×10-3s时，电容器上板带何种电荷？电流方向如何？‎ ‎（3）如电容器两板电压最大为10V，则在前T/4内的平均电流为多大？‎ ‎【答案】1）；（2）负电；逆时针。（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据可得此LC振荡电路的周期为 ‎（2）当t=2.0×10-3s时，即从t=0时刻开始在第二个周期阶段，电容器反向充电，此时上板带负电荷，电流方向为逆时针方向；‎ ‎（3）如电容器两板电压最大为10V，则电容器带电量最大值为 Q=CU=4×10-5C 则在前T/4内的平均电流为