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辽宁省沈阳市东北育才学校2016学年高二下学期物理期末试卷(有答案)
所属科目:物理    文件类型:doc
类别:试题、练习
上传日期:2017/7/31  
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2016-2017下学期高二物理第二次阶段测试
考试时间90分钟 满分100
一.选择题(共12小题,每题5分,1-5单选,6-12多选,漏选3分,共60分)
1.如图所示,单摆甲放在空气中,周期为T甲,单摆乙带正电,放在匀强磁场中,周期为T乙,单摆丙带正电,放在匀强电场中,周期T丙,单摆丁放在静止在水平面上的光滑斜面上,周期为T丁,那么
A.T甲>T乙>T丙=>T丁
B.T乙>T甲=T丙>T丁
C.T丙>T甲>T丁=>T乙
D.T丁>T甲=T乙>T丙

2.如图所示,在光滑的水平面上宽度为L的区域内,有一竖直向下的匀强磁。钟幸桓霰叱の猘 (a<L)的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动,穿过磁场后速度减为v,那么当线圈完全处于磁场中时,其速度大。 )

A.大于 B.等于
C.小于 D.以上均有可能
3.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触,但未与物体A连接,弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为I0,测得物体A向右运动的最大距离为x0,之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.物体A整个运动过程,弹簧对物体A的冲量为零
B.物体A向右运动过程中与弹簧接触的时间一定小于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间
C.物体A向左运动的最大速度
D.物体A与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能Ep=
4.如右图所示,MN是位于竖直平面内的光屏,放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行。由光源S发出的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖,通过圆心O再射到屏上。在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖,在光屏上出现了彩色光带。当玻璃砖转动角度大于某一值,屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失。有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是 ( )
A.左红右紫,红光 B.左红右紫,紫光
C.左紫右红,红光 D.左紫右红,紫光

5.把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上,让单色光从上方射入,这时可以看到亮暗相间的同心圆环,对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是
A.远离中心点处亮环的分布较疏
B.用白光照射时,不会出现干涉形成的圆环
C.是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的
D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的
6.在光滑水平面上,、两小球沿水平面相向运动. 当小球间距小于或等于时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度随时间的变化关系图象如图所示,由图可知

A. 球质量大于球质量
B. 在时刻两小球间距最小
C. 在时间内两小球间距逐渐减小
D. 在时间内球所受排斥力方向始终与运动方面相反


7.如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定的挡板.现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,之后在斜面上做简谐运动,在简谐运动过程中,物体B对C的最小弹力为,则( )

A. 简谐运动的振幅为 B. 简谐运动的振幅为
C. B对C的最大弹力为 D. B对C的最大弹力为
8.在光电效应实验中,两个实验小组分别在各自的实验室,约定用相同频率的单色光,分别照射锌和银的表面,结果都能发生光电效应,如图甲,并记录相关数据。对于这两组实验,下列判断正确的是( )
A. 饱和光电流一定不同
B. 因为材料不同逸出功不同,所以遏止电压
Uc不同
C. 分别用不同频率的光照射之后绘制Uc~ν图象(ν为照射光频率,图乙为其中一小组绘制的图象),图象的斜率可能不同
D. 因为光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同

9.图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,Q、P是波上的质点,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象,从该时刻起,下列说法中正确的是( ).

A.经过0.05 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
B.经过0.05 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度
C.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴负方向
D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向

10.如右图为一列简谐横波的波形图,其中虚线是t1=0.01s时的波形,实线是t2=0.02s时的波形,已知t2?t1=。关于这列波,下列说法中正确的是
A.该波的传播速度可能是600m/s
B.从t1时刻开始,经0.1s质点P通过的路程为0.8m
C.若该波波源从0点沿x轴正向运动,则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25Hz
D.遇到宽约3m的障碍物时,该波能发生明显的衍射现象
11.如图a所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图b所示,则可知( )

A.在A离开挡板前,A、B系统动量不守恒,之后守恒
B.在A离开挡板前,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒
C.弹簧锁定时其弹性势能为9J
D.A的质量为1kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

12.如图所示,有一半球形玻璃砖,Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到O’点,O’O垂直底边,下列说法正确的是
A.从O’点射出的一定是一束复色光,并且平行Ⅰ、Ⅱ两束入射光
B.用同一装置做双缝干涉实验,Ⅱ光的条纹间距较小
C.在玻璃砖中的速度Ⅰ光比Ⅱ光小
D.若将Ⅰ光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行

二、计算题:
13.(10分)如图所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入,已知棱镜的折射率n=,AB=BC=8cm,OA=3cm,∠OAB=60°.
(1)求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向.
(2)第一次的出射点距C多远.





14(15分)已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示;在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2-t1=0.02s,求:
(1)该波可能的传播速度。
(2)若已知T<t2-t1<2T,且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速。
(3)若0.01s<T<0.02s,且从t1时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,求可能的波速。


15.(15分)如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b,小车质量M=3kg,AO部分粗糙且长L=2m,动摩擦因数μ=0.3,OB部分光滑.另一小物块a放在车的最左端,和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连.已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内.a、b两物块视为质点质量均为m=1kg,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动.(取g=10m/s2)求:

(1)物块a与b碰后的速度大;
(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离;
(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离.

参考答案
1.D
【解析】根据等效重力加速度的求法,在平衡位置处且相对静止时受力情况可知:。
对乙有(注意相对静止时,电荷不受洛伦兹力),即。
对丙有:,即.
对丁有:,即.由此可知D正确。
2.B
【解析】
试题分析:对线框进入或穿出磁场的过程,由动量定理可知,即,解得线框的速度变化量为;同时由可知,进入和穿出磁场过程中,因磁通量的变化量相等,故电荷量相等,由上可以看出,进入和穿出磁场过程中的速度变化量是相等的,即,解得,所以只有选项B正确;
考点:法拉第电磁感应定律
3.B
【解析】
试题分析:由于弹簧的弹力一直向左,根据冲量的定义I=Ft,知弹力的冲量不可能为零,故A错误;物体向右运动过程受向左的弹力和摩擦力,而向左运动过程中受向左的弹力与向右的摩擦力,因此向左运动时的加速度小于向右运动时的加速度;而与弹簧接触向左和向右的位移大小相等,则由位移公式可得,向右运动的时间一定小于向左运动的时间;故B正确;物体在向左运动至弹力与摩擦力相等时速度达最大,动能最大,设物体的最大动能为Ekm.此时的压缩量为x,弹簧的弹性势能为EP.从动能最大位置到最左端的过程,由功能关系有:Ekm+EP=μmg?(x+2x0);从开始到向左动能最大的过程,有 =Ekm+EP+μmg?(2x0-x),联立解得 Ekm=-2μmgx>-2μmgx0,故C错误;由动量定理可知I0=mv0,由功能关系知,系统具有的最大弹性势能 EP=mv02-μmgx0=-μmgx0;故D错误;故选B.
考点:功能关系;动量定理
【名师点睛】本题为力学综合性题目,要求学生能正确分析问题,根据题意明确所对应的物理规律的应用,运用功能关系、牛顿第二定律及运动学公式分析。
4.B
【解析】玻璃对红光的折射率最小,对紫光的折射率,入射角相同时,通过半圆柱形玻璃砖后,红光的偏折角最小,紫光的偏折角最大,则光屏上彩色光的排列顺序是左红右紫.根据临界角公式sinC= 得知,紫光的临界角最小,当玻璃砖转动时,入射角增大,紫光最先发生全反射,最先从光屏上消失.
七种色光折射率、波长、频率、临界角等等物理量的关系,可结合光的色散、干涉等实验记住,这是考试的热点.
D
5【解析】
试题分析:远离中心点处亮环的分布较密,A错;用白光照射时,仍能出现干涉形成的圆环,B错;是空气膜也即透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的,C错;当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的,故D正确。
考点:光的干涉。

6.AC
【解析】试题分析:对a、b球组成的系统,在发生相互作用的过程,动量守恒。由图可知,b球在时刻速度先减为零,然后反向运动,而它们是受到等大反向的冲量作用,故b球的初动量要小于a球的初动量,即,则,故选项A正确。在时间内,两小球从相向运动至同向运动到速度相等,间距会逐渐减小,而在时刻两小球间距达到最小,故选项B错误、选项C正确。在时间,a和b是同向运动,b受到的斥力和运动方向相同,,故选项D错误。故选AC。
考点:本题考查了图象、动量守恒定律、动量定理。
7.BD
【解析】
当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态,由kx=2mgsinθ可知,平衡位置时弹簧的形变量为 ,处压缩状态;当B对C弹力最小时,对B分析,则有mgsinθ=Kx+mgsinθ;故弹簧应伸长达最大位移处,此时形变量,此时弹簧处于伸长状态;故简谐运动的振幅为 ;故B正确,A错误;当AD运动到最低点时,B对C的弹力最大;由对称性可知,此时弹簧的形变量为 ; 此时弹力为 ; B对C的弹力为 ;故C错误,D正确;故选BD.
8.BD
【解析】虽然光的频率相同,但光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,而饱和光电流不一定相同.故A错误D正确;根据光电效应方程和得出,相同频率,不同逸出功,则遏止电压也不同,故B正确;因为,知图线的斜率等于,从图象上可以得出斜率的大小,已知电子电量,可以求出斜率与普朗克常量有关,故C错误.

9.BC
【解析】由图乙可知,质点的振动周期T=0.2 s,经过0.05 s,即周期,质点P到达负向的最大位移处,而此时质点Q处在正的某一位移处,位移越大,加速度越大,故B正确.经过0.1 s,即周期,质点Q在从正位移回到平衡位置的途中,运动方向沿y轴负方向,故C正确.
10.CD
【解析】
11.ACD
【解析】在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以,A、B系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒;A离开挡板后,系统所受合外力为零,动量守恒,A选项正确。在A离开挡板前,挡板对A的作用力不做功,A、B及弹簧组成的系统在整个过程中机械能都守恒,B选项错误。
解除对弹簧的锁定后至A刚离开挡板的过程中,弹簧的弹性势能释放,全部转化为B的动能,根据机械能守恒定律,有:
,由图象可知,
解得:,C选项正确。
分析A离开挡板后A、B的运动过程,并结合图象数据可知,弹簧伸长到最长时A、B的共同速度为,根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:


联立解得:,D选项正确。
12.AB
【解析】
试题分析: 两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角,根据光路可逆性可知,从O′点射出时折射角都等于在玻璃砖底边的入射角,而在玻璃砖底边两光束平行射入,入射角相等,所以从O′点射出时折射角相同,两光束重合,并且平行入射光,则从O′点射出的一定是一束复色光.故A正确;Ⅱ光的折射率大,波长短,而双峰干涉条纹的间距与波长成正比,所以Ⅱ光的条纹间距较小,故B正确;Ⅱ光的折射率大,所以在玻璃砖中的速度Ⅰ光比Ⅱ光大,故C错误;若将Ⅰ光的入射点a左移一点,将射到O′左侧,入射角不再等于在玻璃砖底边的折射角,则折射角也不等于在玻璃砖底边的入射角,所以两束平行光的出射光线一定不平行,故D错误。
考点: 光的折射定律

13解:(1)设全反射的临界角为C,由折射定律得:sin C=
代入数据得:C=45°
光路图如图所示,由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°,均发生了全反射

设光线在CD边的入射角为i、折射角为r,由几何关系得 i=30°,小于临界角,光线第一次射出棱镜是在CD边,由折射定律得:n=
代入数据得:r=45°
故光线第一次从CD边射出棱镜时与CD边成45°角斜向左下方.
(2)由几何知识可知出射点G距C点的距离 GC=FCtan30°=tan30°=4×=cm
14(1)100(3n+1)m/s(n=0,1,2,…)(2)500m/s(3)400m/s。
【解析】
试题分析:(1)如果这列简谐横波是向右传播的,在t2-t1内波形向右匀速传播了,所以波速=100(3n+1)m/s(n=0,1,2,…)
同理可得若该波是向左传播的,可能的波速v=100(3n+2)m/s(n=0,1,2,…)
(2)P质点速度向上,说明波向左传播,T<t2-t1<2T,说明这段时间内波只可能是向左传播了5/3个波长,所以速度是唯一的:v=500m/s
(3)“Q比R先回到平衡位置”,说明波只能是向右传播的,而0.01s<T<0.02s,也就是T<0.02s<2T,所以这段时间内波只可能向右传播了4/3个波长,解也是唯一的:v=400m/s。

15.(1)1m/s (2) (3)
【解析】
试题分析:(1)对物块a,由动能定理得:
代入数据解得a与b碰前速度:;
a、b碰撞过程系统动量守恒,以a的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:,代入数据解得:;
(2)当弹簧恢复到原长时两物块分离,a以在小车上向左滑动,当与车同速时,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,
代入数据解得:,
对小车,由动能定理得:,
代入数据解得,同速时车B端距挡板的距离:;
(3)由能量守恒得:,
解得滑块a与车相对静止时与O点距离:;
考点:动量守恒定律、动能定理。
【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题,分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。

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