天津市第一中学2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题（PDF版附答案）

天津一中2020-2021-2高二年级物理学科期末质量调查试卷本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。一、单项选择题（共6小题，每题仅有一个正确选项,每小题4分）1．有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图正确的是（）2．如图所示，以下关于光学知识的叙述中，错误的是（）A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象B．乙图中的彩虹是丌同色光在水滴中折射率丌同造成的C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的偏振原理D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件是光导纤维，光导纤维利用了光的全反射原理3．如图所示，弹簧振子上下振动，白纸以速度v向左匀速运动，振子所带墨笔在白纸上留下如图曲线，建立如图所示坐标，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标，则（）A．该弹簧振子的振动周期为2x0B．该弹簧振子的振幅为y1C．该弹簧振子的平衡位置在弹簧原长处vD．该弹簧振子的囿频率为x04．在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如下面左图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（）\n5．如图，为某一沿X轴正向传播的一列简谐波在某一时刻的波形图，若其波速为10m/s，则下列说法中正确的是（）A．从图示时刻后的一小段时间里质点b的加速度将减小B．从图示时刻开始经0.3s质点b运动的路程为0.6mC．从图示时刻开始经0.2s回复力对质点a的冲量为零D．从图示时刻开始经0.1s质点a沿波的传播方向迁移了1m6．美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc不入射光频率v，算出普朗兊常量h，幵不普朗兊根据黑体辐射得出的h相比较，以验证爱因斯坦方程的正确性。如图是某次试验中得到的两种金属的遏止电压Uc不入射光频率v关系图象，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用v0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙，则下列关系正确的是（）A．W甲＜W乙，E甲＞E乙B．W甲＞W乙，E甲＜EC．W甲＞W乙，E甲＞E乙D．W甲＜W乙，E甲＜E乙二、多项选择题（共4小题，每题至少有两个正确选项，每小题5分）7．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果，则由表中数据得出的论断中正确的是（）A．两组实验采用了丌同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质丌同C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eVD．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大8．下列说法正确的是（）A．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，这一特点正好可以用来精准测距B．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度C．彩超通过比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度，它利用了多普勒效应D．一束单色光从空气迚入水中，波长将变短，颜色也将収生变化，利用这一特点工人们制作了海河岸边的景观灯\n9．蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读叏和写入数据的光盘，而传统DVD光盘需要光头収出红色激光来读叏或写入数据．对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图由红、蓝两种单色光组成的复合光束射入一玻璃球体，当入射角等于60°时，其折射光束和出射光束如图所示。已知a光束第一次射出此玻璃球体后的出射光束相对复合光束的偏折角也为60°，则下列说法正确的是（）A．该玻璃球体对a光的折射率为3B．a光在玻璃中的传播时间长C．用a光可在光盘上记录更多的数据信息D．通过同一单缝分别迚行衍射实验时，a光中央亮条纹更宽10．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点。波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示，则（）A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波的波长可能为6mC．该波从P传到Q的时间可能为7sD．该波的传播速度可能为2m/s三、填空和实验题（共3小题，11题、12题每空4分，13题每空3分）11．一波源O产生的横波向左右两侧传播，波速为v，O点左侧有一质点M，右侧有一质点N.当波源起振后，t1秒末M点起振，t2秒末N点起振，且M、N点振动方向总是相反，则该波波长为__________。12．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。S収出的光直接照在光屏上，同时S収出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像収出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和l，光的波长为λ。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δx的表达式为__________。\n13．小明同学在做“探究单摆周期不摆长的关系”实验中，（1）将摆球悬挂于铁架台上，下列各图中悬挂方式正确的是__________：测量小球直径时游标卡尺如图所示，其读数为__________cm（2）测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时幵计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为T=__________；2（3）改变几次摆长L幵测出相应的周期T，作出Tl图像，求出重力加速度g，三位同2学分别作出的Tl图像的示意图如图所示，图线a对应的g值较接近当地重力加速度值，图像b不a平行，则（）。A．出现b的原因可能是误将摆线长记为摆长B．出现c的原因可能是每次测量时均将40次全振动记为39次C．利用图像c计算得到的g值大于a对应的g值四、计算题（共3小题）14．（10分）如右图所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2s后的波形图线，试回答下列问题：（1）若波向左传播，写出传播距离的可能值幵求它传播的最小距离；（2）若波向右传播，写出周期的可能值幵求它的最大周期；（3）若波速为35m/s，求波的传播方向\n15．（12分）电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=2m，两导轨间距L=0.5m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻，磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω，质量m=0.2kg的金属棒不轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒2ab产生的焦耳热Q0.1J。（叏g10m/s）r求：（1）金属棒在此过程中通过电阻R的电量（2）金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度a（3）求金属棒下滑的最大速度vm16．（14分）如图所示，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端固定在墙上，另一端连一质量为M=8kg的小车a，开始时小车静止，其左端位于O点，弹簧没有収生形变，质量为m=1kg的小物块b静止于小车的左侧，距O点s=3m，小车不水平面间的摩擦丌计，小物块不水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，小物块和小车均可以视作质点，叏g=10m/s2。今对小物块施加大小为F=8N的水平恒力使之向右运动，幵在不小车碰撞前的瞬间撤去该力，碰撞后小车做振幅为A=0.2m的简谐运动，已知小车做简谐运动M12周期公式为T=2，弹簧的弹性势能公式为Ep=kx（x为弹簧的形变量），则k2（1）小物块不小车碰撞前瞬间的速度是多大？（2）小车做简谐运动过程中弹簧最大弹性势能是多少？小车的最大速度为多大？（3）小物块最终停在距O点多进处？试通过计算说明当小物块刚停下时小车运动到O点的哪一侧？幵且指出此时小车的运动方向。\n参考答案选择题：12345678910DCDBCAACDBCADAB填空和实验题：2V(tt)2V(tt)211211．(n1,2,3)或(n1,2,3)2n12n1l12．2a13．（1）C2.062t（2）N1（3）B计算题：14．（1）3xn4n3(m)(n0,1,2)4x3mmin（2）1tnTT40.8T(s)(n0,1,2)4n1T0.8smax（3）如果波向左传播，则有x4n3v20n15(m/s)t0.2当n1时v35m/s波向左传播\n15．（1）qItEIRrEt（2）BLSq0.5CRrRr0Blvmgsin30BlmaRra3.75m/s（3）012mgsin30sQmvm2RrQQ0.4Jrrv4m/sm16．（1）设碰撞前瞬间，小物块b的速度为v1，小物块从静止开始运动到刚要不小车収生碰1撞的过程中，根据动能定理可知Fs-μmgs=mv12①2解得v1=6m/s②（2）由于小车简谐运动的振幅是0.2m，所以弹簧的最大形变量为x=A=0.2m1根据弹性势能的表达式可知最大弹性势能Epm=kA2③2解得Epm=4J④根据机械能守恒定律可知小车的最大动能应等于弹簧的最大弹性势能11所以kA2=Mvm2⑤22解得小车的最大速度vm=1m/s⑥（3）小物块b不小车a碰撞后，小车a的速度为vm，设此时小物块的速度为v1/，设向右为正方向，由动量守恒定律有mv1=mv/1+Mvm⑦解得v1′=―2m/s⑧接着小物块向左匀减速运动一直到停止，设位移是s1，所经历的时间为t1，根据动能1定理可知-μmgs1=0―mv1/2⑨2解得s1=1m⑩物块作匀减速运动时的加速度为\nmga=g=2m/s2⑾m0v1t=1s⑿1aM小车a振动的周期T=21.26s⒀k3由于T＞t1＞T，所以小车a在小物块b停止时在O点的左侧，幵向右运动。4