2020高二物理下学期期中模拟试卷(含解析).pdf

【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！1/20 2020高二物理下学期期中模拟试卷（含解析）编 辑：_时 间：_教学资料范本【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！2/20【最新】20 xx年高二物理下学期期中模拟试卷（含解析）一、共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的，选对的得3 分，选错的或不答的得0 分1下面是四种与光有关的事实：用光导纤维传播信号用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度一束白光通过三棱镜形成彩色光带水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是（）ABCD2用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A相邻干涉条纹之间的距离相等B中央明纹宽度是两边明纹宽度的两倍C屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距3做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确的是（）A振子通过平衡位置时，速度的大小最大B振子在最大位移处时，加速度的大小最大C振子在连续两次通过同一位置时，位移一定相同D振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量也一定相同4有一个在 y 方向上做简谐运动的物体，其振动曲线如图所示，关于此图的下列判断正确的是（）A图可作为该物体的速度vt 图象B图可作为该物体的回复力Ft 图象C图可作为该物体的回复力Ft 图象D图可作为该物体的加速度at 图象5单摆在空气中振动，振幅会逐渐减小，下列说法不正确的是（）A机械能在逐渐转化为其它形式的能B在振动停止之前，后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！3/20 C在振动停止之前，单摆在做阻尼振动，振幅虽然减小，但周期仍然不变D单摆振动中的回复力最大值在逐渐减小6一个做小角度单摆的摆球摆到平衡位置时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，则雨滴附着在摆球上时与雨滴附着前摆球在平衡位置时比较，（不计空气阻力）下列结论正确的是（）A摆球经过平衡位置时速度减小，振动的周期增大，振幅减小B摆球经过平衡位置时速度减小，振动的周期不变，振幅减小C摆球经过平衡位置时速度没有变化，振动的周期减小，振幅也减小D摆球经过平衡位置时速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变二、共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分每小题四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得0 分7如图，是用频闪照象的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列关于该图象的说法正确的是（）A该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B从图象可以看出小球在振动过程中是沿t 轴方向移动的C为了显示小球在不同时刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动D图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同8一个作简谐运动的物体，位移随时间的变化规律x=Asint，在周期内通过的路程可能是（）A小于 A B等于 A C等于 A D等于 1.5A9下列说法正确的是（）【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！4/20 A偏振光可以是横波，也可以是纵波B激光不是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息C激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D一切波都很容易发生明显的衍射现象10关于岸上的人和水中的鱼，下列说法中正确的是（）A人看到的是鱼的虚像，位置比实际位置浅些B人看到的是鱼的虚像，位置比实际位置深些C鱼看到的是人的虚像，位置偏低些D鱼看到的是人的虚像，位置偏高些11一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过 0.2s 它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过 1.0s 它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断中正确的有（）A波沿+x 方向传播，波速为5m/sB质点 M与质点 Q的位移大小总是相等、方向总是相反C若某时刻 M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处D从图示位置开始计时，在2.2s 时刻，质点 P的位移为 20cm三、本题共 2 小题，共 18 分把答案填在答题纸相应的横线上或按规定要求在答题纸上作答12如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中（1）光具座上放置的光学元件依次为光源、遮光筒、光屏（2）实验中发现条纹太密，难以测量，可采用的改善办法是A改用波长较长的光（如红光）做入射光 B 增大双缝到屏的距离C减少双缝间距 D增大双缝间距（3）将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲所示将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离 l，并通过改变 l 而测出对应的摆动周期T，再以 T2 为纵轴、l为横轴，作出 T2l 图象，则可以由此图象得出小筒的深度h 和当地的重力加速度 g如果实验中所得到的T2l 图象（如图乙所示），那么对应的图象应该是 a、b、c 中的【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！5/20 由图象可知，小筒的深度h=m；当地重力加速度g=m/s213如图 1 所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图玻璃砖的入射面AB和出射面 CD并不平行，则：（1）出射光线与入射光线（填仍平行或不再平行）；（2）以入射点 O为圆心，以 R=5cm 长度为半径画圆，与入射线PO交于 M点，与折射线 OQ 交于 F点，过 M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=；（3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面 aa、bb 与玻璃砖位置的关系分别如图2、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以aa、bb 为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；丙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）四、本题共 5 小题，共 63 分解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤只写出最后答案不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14半径为 r、厚度不计的圆形木的中心插一根钉子，如图所示，漂浮在水面上调节钉子在木板下方的长度，当水面下的钉长为h 时，在水面上从木板边缘刚好看不到钉尖，求水的折射率15在某介质中形成一列简谐横波，t=0 时刻的波形如图所示中的实线若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过 0.6s，P点也开始起振求：（1）该列波的周期 T；（2）从 t=0 时刻起到 P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位置的位移 y0 及其所经过的路程s0 各为多少？16如图示，一束平行光照射在半径为R的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线 a 是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心O点与直径AB夹角为 45，且刚好发生全反射请作图并确定出光线能从AB面射出的范围【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！6/20 17一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间 t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示重力加速度 g 取 10m/s2，试结合图象，求：（1）运动员在运动过程中的最大加速度；（2）运动员离开弹簧床上升的最大高度18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以角度 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到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离 l 应是多少？20 xx-20 xx 学年江苏省市市张渚高中高二（下）期中物理模拟试卷参考答案与试题解析一、共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的，选对的得3 分，选错的或不答的得0 分1下面是四种与光有关的事实：用光导纤维传播信号用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度一束白光通过三棱镜形成彩色光带水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是（）ABCD【考点】光的干涉；光导纤维及其应用；颜色及光的色散【专题】光线传播的规律综合专题【分析】光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号；检查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同种玻璃对不同的单色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉造成的【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！7/20【解答】解：、光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号故与光的干涉无关、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故与光的干涉有关、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故是折射的结果与光的干涉无关、光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关故与光的干涉有关的是，故B正确故选 B【点评】掌握了各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目，故对于物理现象要知其然更要知其所以然2用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A相邻干涉条纹之间的距离相等B中央明纹宽度是两边明纹宽度的两倍C屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距【考点】光的干涉【分析】干涉条纹的特点等间距、等宽度、等亮度，根据双缝干涉条纹的间距公式比较间距的大小【解答】解：A、双缝干涉条纹等间距，等宽度故A正确，B错误C、根据 x=得，屏与双缝间距减小，条纹间距减小故C错误D、根据 x=知，红光的波长比蓝光长，则红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距故 D错误故选：A【点评】解决本题的关键知道干涉条纹的特点，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式3做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确的是（）A振子通过平衡位置时，速度的大小最大B振子在最大位移处时，加速度的大小最大C振子在连续两次通过同一位置时，位移一定相同【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！8/20 D振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量也一定相同【考点】简谐运动的振幅、周期和频率【专题】简谐运动专题【分析】做简谐运动的弹簧振子，通过平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大位移处时，速度最小，加速度的大小最大振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，通过同一位置，位移总是相同速率和动能相同，但速度有两种方向，可能不同【解答】解：A、做简谐运动的弹簧振子，靠近平衡位置时，做变加速运动，速度增大，离开平衡位置时，做变减速运动，速度减小，所以振子通过平衡位置时，速度的大小最大故A正确B、做简谐运动的弹簧振子，加速度的大小与位移大小成正比，振子在最大位移处时，位移最大，加速度的大小最大故B正确 C、振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，通过同一位置，位移总是相同故C正确 D、振子连续两次通过同一位置时，动能相同，速度可以相反，速度不一定相同，故动量不一定相同故D错误本题选不正确的，故选D【点评】本题考查对简谐运动物理量及其变化的理解程度，可通过过程分析理解掌握简谐运动中速度与加速度的大小变化情况是相反4有一个在 y 方向上做简谐运动的物体，其振动曲线如图所示，关于此图的下列判断正确的是（）A图可作为该物体的速度vt 图象B图可作为该物体的回复力Ft 图象C图可作为该物体的回复力Ft 图象D图可作为该物体的加速度at 图象【考点】简谐运动的振幅、周期和频率【专题】简谐运动专题【分析】题图 yt 图象表示振动曲线，分析速度、回复力、加速度与位移的关系，即可判断选项中各图可能表示什么图【解答】解：A、在简谐运动中，速度与位移是互余的关系，即位移为零，速度最大；位移最大，速度为零，则知速度与位移图象也互余，图不能作为该物体的速度时间图象故A错误BC、由简谐运动特征F=kx 可知，回复力的图象与位移图象的相位相反，则知图可作为该物体的回复力时间图象故B错误，C正确【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！9/20 D、由 a=可知，加速度的图象与位移图象的相位相反，则知图不能作为该物体的 at 图象故 D错误故选：C【点评】本题关键要掌握简谐运动中各个量与位移的关系，可定性作出判断，选择图象5单摆在空气中振动，振幅会逐渐减小，下列说法不正确的是（）A机械能在逐渐转化为其它形式的能B在振动停止之前，后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C在振动停止之前，单摆在做阻尼振动，振幅虽然减小，但周期仍然不变D单摆振动中的回复力最大值在逐渐减小【考点】简谐运动的回复力和能量【分析】摆在空气阻力不能忽略的情况下振动，要克服阻力做功，单摆的振幅越来越小，振动的能量越来越小，但周期不变，最大恢复力F=kA【解答】解：A、阻力不能忽略的情况下，要克服阻力做功，振动的能量在逐渐转化为其它形式的能量，故A正确；B、单摆在空气中振动，动能和势能在变化，后一时刻摆球的动能不一定小于前一时刻摆球的动能，故B错误；C、阻尼振动由于阻力影响，要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，即振幅减小，而周期不变，故C正确；D、最大恢复力 F=kA，振幅越来越小，则回复力最大值在逐渐减小，故D正确本题选错误的故选：B【点评】了解单摆的振动过程中能量的转化，会利用功能知识分析物体的运动，知道周期与振幅无关，难度适中6一个做小角度单摆的摆球摆到平衡位置时，恰与空中竖直下落的雨滴相遇，雨滴均匀地附着在摆球表面，则雨滴附着在摆球上时与雨滴附着前摆球在平衡位置时比较，（不计空气阻力）下列结论正确的是（）A摆球经过平衡位置时速度减小，振动的周期增大，振幅减小B摆球经过平衡位置时速度减小，振动的周期不变，振幅减小C摆球经过平衡位置时速度没有变化，振动的周期减小，振幅也减小【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！10/20 D摆球经过平衡位置时速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变【考点】简谐运动的回复力和能量【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题【分析】根据单摆的周期公式判断振动周期的变化，根据机械能守恒定律判断振幅和速度的变化【解答】解：单摆经过平衡位置处，与竖直下落的雨滴相遇，由于摆球的能量不变，摆球的质量变大，所以摆球通过平衡位置的最大速度变小，根据机械能守恒定律知，上摆的最大高度变小，即振幅变小；根据 T=知，周期不变故B正确，A、C、D错误故选：B【点评】该题属于日常生活中常见的例子，解决本题的关键掌握单摆的周期公式，知道周期与哪些因素有关二、共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分每小题四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得0 分7如图，是用频闪照象的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列关于该图象的说法正确的是（）A该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B从图象可以看出小球在振动过程中是沿t 轴方向移动的C为了显示小球在不同时刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动D图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同【考点】简谐运动的振动图象【分析】弹簧振子在x 轴方向做简谐运动，图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置类似于沙摆实验，为了显示小球在不同时【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！11/20 刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同【解答】解：AB、由图看出，弹簧振子在x 轴方向做简谐运动，小球并不是沿 t 轴方向移动，由对称性可知，该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置故A正确，B错误C、类似于沙摆实验，为了显示小球在不同时刻偏离平衡的位移，让底片沿垂直 x 轴方向匀速运动故C正确D、图象中小球的疏密反映了小球在x 方向运动的快慢，越密速度越小，位置变化越慢故D正确故选：ACD【点评】本题可类比的方法理解频闪照相，类似于沙摆实验，此振动图象反映了振子在x 轴方向的运动情况，并不是振子的运动轨迹8一个作简谐运动的物体，位移随时间的变化规律x=Asint，在周期内通过的路程可能是（）A小于 A B等于 A C等于 A D等于 1.5A【考点】简谐运动的振动图象【专题】振动图像与波动图像专题【分析】作简谐运动的物体，在周期内通过的路程可以结合位移时间关系图象进行分析，也可以运用解析法求出相差四分之一周期的两个时刻间的路程的一般表达式进行分析讨论【解答】解：t 时刻位移为：x=Asintt+时刻的位移为：x=Asin（t+90）由于 T=2，故有：若或，则从 t 时刻到 t+时刻的路程为：S=2A|x+x|=2A|Asin t+Asin（t+90）|=2A|，故此时最小为（2A），最大为 A；若或，则从 t 时刻到 t+时刻的路程为：S=|xx|=Asin t Asin（t+90）|=|，故此时最大为，最小为A；故选 ABC【点评】本题关键得出t 时刻和 t+时刻的位移，然后给出路程的一般表达式进行分析讨论，由于图象较形象、直观，故也可以从位移时间图象角度进行讨论【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！12/20 9下列说法正确的是（）A偏振光可以是横波，也可以是纵波B激光不是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息C激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D一切波都很容易发生明显的衍射现象【考点】光的偏振；光的衍射【专题】光的衍射、偏振和电磁本性专题【分析】偏振光只可以是横波；激光是一种人工产生的相干光；激光雷达能根据多普勒效应原理工作的；当波的波长比阻碍物的大得多时，或相差不大，才会发生明显的衍射现象【解答】解：A、偏振光只可以是横波，故A错误；B、激光是一种人工产生的相干光，故B错误；C、激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，故C正确；D、一切波都能发生衍射，但明显的衍射需要条件，故D错误；故选：C【点评】考查偏振原理，掌握干涉条件，理解衍射与明显衍射条件的区别10关于岸上的人和水中的鱼，下列说法中正确的是（）A人看到的是鱼的虚像，位置比实际位置浅些B人看到的是鱼的虚像，位置比实际位置深些C鱼看到的是人的虚像，位置偏低些D鱼看到的是人的虚像，位置偏高些【考点】光的折射定律【专题】定性思想；推理法；光的折射专题【分析】当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，光线的传播方向会发生改变，折射时形成的像是虚像；当光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线方向偏折【解答】解：A、B、因为人看到水中的鱼是由于光线从水中通过折射进入空气，再进入人的眼睛的，因此是光的折射现象形成的虚像由于折射角大于入射角，人逆着折射光线方向所看到鱼的像故比实际位置浅故 A正确，B错误；C、D、鱼看到的是人是由于光线从空气经折射进入水中，再进入鱼的眼睛，所以也是由于光的折射现象形成的虚像由于折射角小于入射【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！13/20 角，鱼逆着光线方向看到的人像比实际位置要高故选C错误，D正确故选：AD【点评】本题主要考查了光的折射现象及应用做题时要仔细，看清各个选项中给出的是“实像还是虚像可以利用光路可逆性原理，理解人和鱼所看到的像的位置关系11一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过 0.2s 它的速度大小、方向第一次与v 相同，再经过 1.0s 它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断中正确的有（）A波沿+x 方向传播，波速为5m/sB质点 M与质点 Q的位移大小总是相等、方向总是相反C若某时刻 M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处D从图示位置开始计时，在2.2s 时刻，质点 P的位移为 20cm【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】振动图像与波动图像专题【分析】由图读出波长=6m 根据图示时刻质点P的速度为 v，经过0.2s 它的速度大小、方向第一次与v 相同，质点 P运动到关于平衡位置对称的位置，再经过1.0s 它的速度大小、方向第二次与v 相同时，回到原来位置，完成一次全振动，则P振动的周期 T=1.2s，而且图示时刻 P点的运动沿 y 轴正方向，可判断出波沿+x 方向传播，由公式v=求出波速图示时刻，质点M与质点 Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反质点 M与 P是反相点，振动情况总是相反从图示位置开始计时，在 2.2s 时刻，质点 P到达波谷【解答】解：A、由图读出波长=6m，根据已知条件分析得到周期T=1.2s，由公式 v=5m/s而且图示时刻P点运动方向沿 y 轴正方向，则沿波+x 方向传播故 A正确 B、图示时刻，质点M与质点 Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反故 B错误 C、质点 M与 P平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，M质点到达波谷处，P质点一定到达波峰处故C正确【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！14/20 D、波的周期 T=1.2s，从图示位置开始计时，在2.2s 时刻质点 P的位置与 1.0s 时刻的位置相同，到达波谷，位移为20cm 故 D正确故选 ACD【点评】本题在于关键分析质点P的振动情况，确定P点的运动方向和周期考查把握振动与波动联系的能力三、本题共 2 小题，共 18 分把答案填在答题纸相应的横线上或按规定要求在答题纸上作答12如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中（1）光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏（2）实验中发现条纹太密，难以测量，可采用的改善办法是ABC A改用波长较长的光（如红光）做入射光 B 增大双缝到屏的距离C减少双缝间距 D增大双缝间距（3）将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲所示将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离 l，并通过改变 l 而测出对应的摆动周期T，再以 T2 为纵轴、l为横轴，作出 T2l 图象，则可以由此图象得出小筒的深度h 和当地的重力加速度 g如果实验中所得到的T2l 图象（如图乙所示），那么对应的图象应该是 a、b、c 中的a 由图象可知，小筒的深度h=0.3 m；当地重力加速度g=9.86 m/s2【考点】用双缝干涉测光的波长【专题】定量思想；方程法；光的干涉专题【分析】（1）双缝干涉测光的波长，首先需要单色光，让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样（2）根据双缝干涉条纹的间距公式x=进行分析；（3）根据 T=2，则 T2=l，图线应该是一条过原点的倾斜直线，通过L 不是实际的摆长，L=0，实际摆长不为零去判断正确的图线【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！15/20 当 T=0时，对应的摆长为0，从而知道筒的深度图线的斜率等于，从而可求出重力加速度【解答】解：（1）双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝（2）根据双缝干涉条纹的间距公式x=知，增大双缝到屏间的距离，或减小双缝间距，或换波长较长的光照射，可以增大条纹的间距，从而便于测量故ABC正确，D错误（3）根据 T=2，则 T2=l，图线应该是一条过原点的倾斜直线，通过L 不是实际的摆长，L=0，实际摆长不为 0，所以图象中 L=0 时，周期不等于 0故选 a当 T=0时，对应的位置是 30cm 可知小筒的深度为0.3m图线的斜率 k=4，所以 g=9.86m/s2故答案为：（1）滤光片、单缝、双缝；（2）ABC；（3）a，0.3，9.86【点评】解决本题的关键要熟悉该实验的实验装置，掌握双缝干涉条纹的间距公式 x=解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=2，以及会通过作T2L 图线求重力加速度13如图 1 所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图玻璃砖的入射面AB和出射面 CD并不平行，则：（1）出射光线与入射光线不再平行（填仍平行或不再平行）；（2）以入射点 O为圆心，以 R=5cm 长度为半径画圆，与入射线PO交于 M点，与折射线 OQ 交于 F点，过 M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=1.5；（3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面 aa、bb 与玻璃砖位置的关系分别如图2、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以aa、bb 为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！16/20 乙同学测得的折射率与真实值相比不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大、可能偏小、可能不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）【考点】测定玻璃的折射率【专题】定性思想；推理法；光的折射专题【分析】根据光的折射定律和几何关系判断出射光线和入射光线之间关系根据折射定律求出玻璃砖的折射率；用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，运用作图法，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，从而来确定折射率的误差【解答】解：（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行（2）根据折射定律得：n=1.5（3）如图 1甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律 n=，可知，折射率 n 将偏小；用图测折射率时，只要操作正确，测量的结果与玻璃砖的形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变；用图测折射率时，折射角可能偏小，可能偏大，也可能不变，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小，也可能不变故答案为：（1）不再平行；（2）1.5；（3）偏小，不变，可能偏大、可能偏小、可能不变【点评】解决本题的关键掌握光的折射定律，并能灵活运用；对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差四、本题共 5 小题，共 63 分解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤只写出最后答案不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14半径为 r、厚度不计的圆形木的中心插一根钉子，如图所示，漂浮在水面上调节钉子在木板下方的长度，当水面下的钉长为h 时，在水面上从木板边缘刚好看不到钉尖，求水的折射率【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！17/20【考点】光的折射定律【专题】光的折射专题【分析】当水面下的钉长为h 时，在水面上从木板边缘刚好看不到钉尖，知顶尖处射到钉子边缘上的光恰好发生全反射，根据sinC=求出水的折射率【解答】解：光在钉子边缘恰好发生全反射，则sinC=根据 sinC=解得答：水的折射率为【点评】解决本题的关键抓住临界状态，求出临界角，根据sinC=求解15在某介质中形成一列简谐横波，t=0 时刻的波形如图所示中的实线若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过 0.6s，P点也开始起振求：（1）该列波的周期 T；（2）从 t=0 时刻起到 P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位置的位移 y0 及其所经过的路程s0 各为多少？【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【专题】波的多解性【分析】波向右匀速传播，根据传播距离x=6m，时间 t=0.6s，求出波速，由图读出波长，求出周期当图示时刻 x=0.5m处的振动传到 P点时，P点第一次达到波峰根据波形的平移求出从t=0 时刻起到 P点第一次达到波峰时所经历的时间，分析 O点的位移，求解路程【解答】解：由图象可知，=2 m，A=2 cm 当波向右传播时，点B的起振方向竖直向下，包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下（1）波速 v=m/s=10 m/s，由 v=，得：T=0.2 s（2）由 t=0 至 P点第一次到达波峰，经历的时间t2=t1+T=0.75 s=（3+）T，而 t=0 时 O点的振动方向竖直向上（沿y 轴正方向），故【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！18/20 经t2 时间，O点振动到波谷，即：y0=2 cm，s0=n?4A=（3+）4A=0.3 m答：（1）该列波的周期 T=0.2 s；（2）从 t=0 时刻起到 P点第一次达到波峰时止，O点相对平衡位置的位移 y0=2 cm，其所经过的路程s0=0.3 m【点评】本题考查通过两个时刻的波形来研究波传播的距离、波速、周期的问题属于中档题16如图示，一束平行光照射在半径为R的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线 a 是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心O点与直径AB夹角为 45，且刚好发生全反射请作图并确定出光线能从AB面射出的范围【考点】光的折射定律【专题】光的折射专题【分析】先根据折射定律求出临界角再作出边界光线，确定出AB边上光线射出的范围【解答】解：画出光路图如右图示由题有：临界角C=45，由sinC=，得 n=a左侧的光线在 AB面发生全反射，从圆弧面上射出；a右侧的光线在 AB面不发生全反射，直接从AB面射出；跟圆弧面相切的光线b，入射角为 90，根据折射率公式n=得：r=，得 r=45，故折射光线将沿垂直AB面的方向射出由几何知识可知，OC 为光线射出的范围答：作图如图所示，光线能从AB面射出的范围为OC，且【点评】正确地画出光路图是解决本题问题的关键，是折射定律和几何知识的结合应用17一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间 t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！19/20 示重力加速度 g 取 10m/s2，试结合图象，求：（1）运动员在运动过程中的最大加速度；（2）运动员离开弹簧床上升的最大高度【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）根据运动员停止在蹦床上时，根据重力和压力相等求出质量的大小结合最大弹力，运用牛顿第二定律求出运动员的最大加速度（2）根据图线得出运动员在空中的时间，因为运动员在空中做竖直上抛运动，上升和下降的时间相等，结合下降的时间，通过位移公式求出最大高度【解答】解：（1）由图象可知，运动员的重力为mg=500N 弹簧床对运动员的最大弹力为Fm=2500N 由牛顿第二定律得Fm mg=mam则运动员的最大加速度为 am=40m/s2（2）由图象可知运动员离开弹簧床的时间为t=2.1s 则上升的最大高度为 H=（）2=m=5.51m 答：（1）运动员在运动过程中的最大加速度为40m/s；（2）运动员离开弹簧床上升的最大高度为5.51m【点评】本题考查了牛顿第二定律和图象的综合，关键知道人静止时，重力等于弹力，弹力最大时，加速度最大，弹力为零时，人在空中18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以角度 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到玻璃板上表面【新教材2020 版】本资料系本人收集整编，以VIP 专享文档的呈现方式与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！20/20 的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离 l 应是多少？【考点】光的折射定律【专题】光的折射专题【分析】根据数学知识分别用L 表示光在空气中走过的距离和在玻璃中走过的距离光在玻璃传播的速度，由折射定律求出折射角的正弦值根据题意：光从光源到玻璃板上表面的传播时间与光在玻璃中传播的时间相等，列式求出L【解答】解：设折射角为r，SA=光线从 S到玻璃板上表面的传播时间为：t1=光在玻璃板中的传播距离：S=光在玻璃板中的传播时间为：t2=由题意知：=由折射定律 sin=nsinr联立解得：l=答：点光源 S到玻璃上表面的垂直距离l 应是【点评】本题是折射定律、v=及数学知识的综合应用，突破口是光在空气中和玻璃中的时间相等，将此文字语言变成数学表达式是关键