河南省郑州市第一中学_高二物理下学期期中试题(PDF,)

2015—2016学年下期中考
17届高二物理试题
说明： 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）满分100分，考试时间90分钟。

2.将第Ⅰ卷的答案代表字母填在答题卷的答题表格中，第Ⅱ卷的答案直接做在答
题卷的对应题号下。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一.选择题：本题共12小题，每题4分，共48分，其中1-8单选，9-12多选，多选或错选不得分。

1.有关光的应用，下列说法正确的是（）
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。

B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象。

C.在光导纤维束内传输图像利用了光的折射原理。

D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的衍射现象。

2.利用盛沙的漏斗演示简谐振动，如果考虑漏斗里砂子逐渐减少，则沙摆的频率将(）
A.逐渐增大
B.逐渐减少
C.先增大后减少
D.先减小后增大
3.一频率为600Hz的声源以20rad／s的角速度沿一半径为0.80m的圆周作匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是()
①观察者接收到汽笛在A点发出声音的频率大于600Hz
②观察者接收到汽笛在B点发出声音的频率等于600Hz
③观察者接收到汽笛在C点发出声音的频率等于600Hz
④观察者接收到汽笛在D点发出声音的频率小于600Hz
A.①②
B.②④
C.①③
D.③④
4.根据狭义相对论下列说法正确的是（）
A.一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，竹竿的长度会缩短
B.对于确定的物体，无论运动速度有多大，物体的质量都不会改变
C.宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船上的时钟变慢了
D.宇宙飞船高速经过地球附近时，飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了
5.如图甲所示，两列横波在同一水平面上传播，两列横波的波源沿竖直方向振动。

横波1
的波源B点的振动图象如图乙所示；横波2的波源C点的振动图象如图丙所示。

两列波的波速都为20cm/s。

两列波在P点相遇，P与B、C两点的距离均为40cm，则P点振幅为（）
A.70cm
B.-10cm
C.0
D.10cm
6.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r ，外圆半径为
R ，R ＝2r.现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B 射出．设透明柱体的折射率为n ，光在透明柱体内传播的时间为t ，若真空中的光速为c ，则()．
A.n 可能为2
3
B.n 可能为25
C.t 可能为222r
D.t 可能为
28.4r 7.如下图所示．甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图象，乙图为参与波
动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是()
A.该波的传播速率为4cm/s
B.该波的传播方向沿x 轴正方向
C.经过0.5s 时间，质点P 沿波的传播方
向向前传播2m
D.平衡位置x=1.5m 处的质点在t=0s
到t=2.25s 时间内的路程为m
8.如图所示，某玻璃三棱镜的顶角为 ，恰好为黄光的临界角。

当白光通过三棱镜发生
色散，在足够长的光屏A 上形成彩色光带后，把白光的入射角i 逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到（）
A.光屏上最先消失的光一定是紫光
B.光屏上彩色光带的最上面一定是紫色光
C.光屏上的彩色光带会向上平移
D.最后光屏上最下面的光一定是黄光
9.如图是观察水面波衍射的实验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源。

图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列说法中正确的是（）
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，将波源的频率增大，将能更明显
地观察到衍射现象
10.一列横波沿x轴正方向传播，其中t=0和t=0.4s两时刻在x轴上-3m至3m的区间内
的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法中正确的是（）
A.质点振动周期的最大值为0.4s
B.该波最大传播速度为10m/s
C.在t=0.5s时，x=-2m处的质点位移可能为零
D.从t=0开始计时，x=-1.5m处的质点比x=2m处
的质点先回到平衡位置
11.一列横波沿一直线在空间传播，在某一时刻直线上相距s的A、B两点均处于平衡位
置，在A、B间仅有一个波峰．若过时间t，B质点恰好第一次到达波峰位置，则该波的波速大小可能是（）
A.s/2t
B.3s/4t
C.2s/3t
D.s/4t
12.如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是()
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的磁场能正在增加
C.电感线圈中的电流正在增大
D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
第Ⅱ卷（实验题12分、计算题40分，共52分）
二.实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。

13.用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=110mm，
双缝与屏的距离L2=850mm，双缝间距d=0.30mm。

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（乙）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n条亮纹的中心时，手轮上的读数如图(丙)
所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第n条时读数x n=_______mm (2).写出计算波长λ的表达式（用题中字母符号表示）λ=_________；已知本实验n=4，
则λ=________m。

14.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。

实验步骤如下：
A.按装置图安装好实验装置；
B.用游标卡尺测量小球的直径d ；
C.用米尺测量悬线的长度l ；
D.让小球在竖直平面内小角度摆动。

当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。

当数到20时，停止计时，测得时间为t ；
E.多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C 、D ；
F.计算出每个悬线长度对应的t 2；
G.以t 2为纵坐标、l 为横坐标，作出t 2－l 图线。

结合上述实验，完成下列任务：
(1)该同学根据实验数据，利用计算机作出t 2–l 图线如图所示。

根据图线拟合得到方程t 2＝404.0l ＋2.0。

由此可以得出当地的重力加速度g ＝m/s 2。

（取π2＝
9.86，结果保留3位有效数字）
(2)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是（）
A.不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B.开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C.不应作t 2–l 图线，而应作t–l 图线；
D.不应作t 2–l 图线，而应作t 2–(l +2
1d ）图线。

1520510
020
25
15图（丙）第1条时读数
第n 条时读数
1520
510030354045图（乙）
三.计算题（15题8分，16题10分，17题10分，18题12分，共40分）
15.如图所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图，已知波的传播速
度v ＝2m/s ，试回答下列问题：
(1)写出x ＝1.0m 处质点的振动函数表达式；(2)求出x ＝2.5m 处质点在0～4.5s 内通过的路程
及t ＝4.5s 时的位移．
16.如图所示，矩形ABCD 为长方体水池的截面，宽度d=6m,高h ＝)132(+m 水池里
装有高度为h ＇＝32m 、折射率为n=2的某种液体，在水池底部水平放置宽度d '=5m 的平面镜，水池左壁高b=3m 处有一点光源S ，在其正上方放有一长度等于水池宽度的标尺AB ，S 上方有小挡板，使光源发出的光不能直接射到液面，不考虑光在液面上的反射光，求
(1)在此截面上,标尺AB 被折射出的光线照亮的长度，
(2)在此截面上,能折射出光线的液面的长度（结果保留2位有效数字）。

17.自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有
关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：
(1)辐射的能量中包含各种波长的电磁波；
(2)物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；
(3)在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁能量．如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的4次方成正比，即40T P δ=，其中δ是常量．
在下面问题中，把研究对象都简单看作黑体．有关数据及数学公式如下：太阳半径R S ，太阳表面温度T ,火星半径r ；球面积24R S π=，其中R 为球半径。

已知光速为c 。

求
(1)太阳辐射能量的极大多数集中在波长为λ1---λ2范围内，求相应的频率范围．
(2)t时间内从太阳表面辐射的总能量为多少？
(3)火星接收到来自太阳的辐射可以看做在相同的距离下太阳光垂直射到表面积为
2r 的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的n倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度T0。

18.有一实心立方体A，边长为L，从内部去掉一部分物质，剩余部分质量为m，一立方
体B恰能完全填充A的空心部分，质量也为m，如图所示，即B的外表面与A的内表面恰好接触。

整体放在一个盛有密度为ρ的液体的容器里（容器无限大），刚开始，A漂浮在液面上，用外力使A向下产生位移b，平衡后由静止释放，A将要上下振动(水的摩擦阻力不计)。

可以证明该振动为简谐运动，振动过程中，A始终不离开液面，也不被液面埋没，已知重力加速度g求：
(1)物体B的最大速率.
(2)在最高点和最低点A对B的作用力.。