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江苏省宜兴市官林中学高二物理下学期期终模拟试题4


官林中学高二物理期终模拟试卷四
(考试时间:100 分钟 总分 120 分) 班 姓名
一、共 5 小题,每小题 3 分,共 15 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. 关于电磁波,下列叙述中正确的是: ( A.电磁波波速由介质决定与频率无关 ) B.电磁波和机械波一样依赖于媒质传播
<

br />C.电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向总是相互垂直,并且与波的传播方向也垂直 D.电磁波发射时需要经过解调,解调的方式有调幅和调频 2. 下列说法正确的是: ( ) A.力学规律在任何参考系中不一定相同的 B.在所有惯性系中物理规律都是相同的 C.在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同 D.牛顿运动定律在非惯性系中不变 3. 下列关于光电效应的说法正确的是: ( ) A. 光电效应实验说明光具有波粒二象性 B. 若用某种色光去照射金属而没能发生光电效应,则说明该色光的波长太长 C. 若用某种色光去照射金属而没能发生光电效应,若增加光照时间有可能使该金属发生光电效应 D. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度有关 4. 下列说法正确的是: ( ) A. 光子与光电子是同一种粒子 B. 光子与物质微粒发生相互作用时,不仅遵循能量守恒,还遵循动量守恒 C. 光具有粒子性又具有波动性,这种波是概率波,不是电磁波 D. 宏观物体也有波动性,这种波就是机械波 5. 如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块 P 和 Q 都可视为质点,质量相等。Q 与轻弹簧相连,设 Q 静止, P 以某一速度向 Q 运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧的最大弹性势能等于: ( ) A. P 的初动能 C. P 的初动能的 B. P 的初动能的

1 3

1 2 1 D. P 的初动能的 4

二、共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。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。 6. 下列说法错误的是: ( ) A.卢瑟福的 α 粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 B.牛顿环是由于光的干涉而形成的 C. 232Th (钍)经过一系列的 α 和 β 衰变,成为 208 Pb ,铅核比钍核少 16 个中子 82 90 D.变化的电场一定能产生变化的磁场 7. 如图所示,MN 为玻璃与空气的交界面,一束复色光以入射角 i 从玻璃 射向空气时分成了 a、b、c 三束光,则: ( ) A.在玻璃中 c 光速度最大 B.若逐渐增大入射角 i,则 c 光将最先发生全反射 C.若用 a、b、c 光分别照射同一双缝干涉装置,则在双缝后面的固定屏上形成的干涉条纹中,条纹间距最 大的一定是 a 光 D. 若用 b 光照射某光电管时恰能发生光电效应现象, 则用 a 光照射该光电管时也一定能发生光电效应现象 8. 下述现象哪些是由于全反射造成的: ( ) A.露水珠或喷泉的水珠,在阳光照耀下格外明亮 B.烈日下飞机看起来有时特别刺眼 C.用光导纤维传输光信号、图象信号 D.在盛水玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮 9. 关于狭义相对论的说法中正确的有: ( )
-1-

A.在任何惯性系中力学规律都是相同的

B.真空中光速在不同惯性系中都是相同的

C.在任何不同的参考系中,一切物理规律都是相同的 D.只有在惯性系中一切物理规律才是相同的 三、本题共 2 小题,共 21 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。 10. (本小题 10 分)有一测量微小时间差的装置, 是由两个摆长略有微小差别的单摆悬挂在同一水平轴上构 成的.两个单摆摆动平面相互平行. (1)现测得两单摆完成 50 次全振动的时间分别为 50.0 S 和 49.0 S,则两单摆的周期差Δ T= s; (2) 某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差, 具体操作如下: 把两摆球向右拉至相同的摆角处, 先释放长摆摆球,接着再释放短摆摆球,测得短摆经过若干次全振动后,两摆恰好第一次同时同方向通过 某位置,可得出释放两摆的微小时间差.若测得释放两摆的时间差Δ t=0.165s,则在短摆释放 s (填时间)后,两摆恰好第一次同时向 (填方向)通过 (填位置) ; (3)为了能更准确地测量微小的时间差,你认为此装置还可做的改进是 。 11. (本小题 11 分)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; 2 F.计算出每个悬线长度对应的 t ; 2 2 G.以 t 为纵坐标、l 为横坐标,作出 t - l 图线。 10 0 结合上述实验,完成下列任务: (1)用游标为 10 分度卡尺测量小球直径。某次测量示数下图示,读出小球直径 d 值为 cm。

0

1 0

2 5

3 cm 10

2 0 5

3 cm 10

(2) 该同学根据实验数据,利用计算机作出 t – l 图线如图所示。 2 根据图线拟合得到方程 t = 404.0 l + 3.0。由此可以得出当地的重力 2 2 加速度 g = m/s 。 (取 π = 9.86,结果保留 3 位有效数字) (3)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 – l 图线,而应作 t – l 图线;
2

2

D.不应作 t – l 图线,而应作 t –(l+

2

2

1 d)图线。 2

四、本题共 5 小题,共 68 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。 12.(本小题 10 分) 用不可伸长的细线悬挂一质量为 M 的小木块,木块静止,如图所示。现有一质量为 m 的子弹自左方水平地射向木块并停留在木块中,子弹初速度为 v0,求: (1)子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小; (2)子弹与木块上升的最大高度。 (木块上升高度不会超过悬点)

-2-

13. (本小题 12 分)光纤通信是一种现代化的通讯工具,为了研究问题的方便,我们将光导纤维简化为一根 0 长直的玻璃棒,如图所示为玻璃棒沿轴线的横截面,若光从左端以与端面成 30 入射,玻璃棒长为 L,折射 率为 n= 3 ,已知光在真空中的传播速度为 C. (1)通过计算分析光能否从玻璃棒的侧面(指图示上、下面)射出; (2)求出光通过玻璃棒所需的时间.

14. (本小题 14 分)物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能 Ek,试利用质能方程 E ? mc ,
2

证明宏观低速物体的动能为 Ek=

1 2 mv . 【可能用到的数学知识:当 x ?? 1时, (1 ? x) n ? 1 ? nx 】 2

15. (本小题 16 分)一列横波如图 21 所示,波长 ? ? 8 m,实线表示 t1 ? 0 时刻的波形图,虚线表示

t 2 ? 0.005s 时刻的波形图.求:
(1)波速多大? (2)若 2T ? t 2 ? t1 ? T ,波速又为多大? (3)若 T ? t 2 ? t1 ,并且波速为 3600m/s,则波沿哪个方向传播? O

y x

-3-

16.(本小题 16 分)如图所示,一列平面波朝着两种介质的界面传播,A1A2 是它在介质 I 中的一个波面,C1 和 C2 位于两种介质的界面上,B1B2 是这列平面波进入介质 II 后的一个波面;A1C1 和 A2C2 是它的两条波线,入 射角为 θ 1,折射角为 θ 2,波在 I、II 介质中的传播速度分别为 v1 和 v2. (1)试根据惠更斯原理证明:

sin ?1 v1 ? ; sin ? 2 v2

(2) 若已知 θ 1=53° (sin 53°= 0.8) A1A2 的长度为 0.6 m, , 介质 I 和介质 II 中的波速之比为 v1: 2=4:3, v 则:A1C1B1 与 A2C2B2 的长度相差多少?

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官林中学高二物理期终模拟试卷四答案
题号 答案 1 C 2 B 3 B 4 B 5 B 6 AD 7 BC 8 ACD 9 ABD

10. 0.02 8.085 左 平衡位置 增大摆长 11. (1) 1.52 (2) 9.76 (2) D 12. 解: mv0=(M + m)v 得 v = mv0/(M+m)

1 ( M ? m)v 2 ? ( M ? m) gh 2
13. 解: (1)n =

h?

2 m 2 v0 2( M ? m) 2 g

sin i 0 0 ,即γ =30 侧面上的入射角θ =60 sin ?
c v nL 2L = 0 c cos 30 c
2

sinC=

1 3 0 ,临界角 C =arcsin <60 n 3

所以光线在侧面上发生全反射不射出 (2)n =

t =

14. 解:物体运动时的能量 E ?

m0 c 2 ?v? 1? ? ? ?c?

;物体静止时的能量 E0 ? m0c2

Ek=E-E0

则:

? ? ? ? 1 ? 2 ? Ek ? m0c ? ? 1? 2 ? 1? ? v ? ? ? ? ? ? ?c? ? ?
2 2

当 v 很小时,即

v ?? 1 时, c

1?v? ?v? 根据数学公式有:1/ 1 ? ? ? ? 1 ? ? ? 2?c? ?c?
即低速时 E k ?

有 Ek ?

1 m0 v 2 2

1 2 mv 成立 2
1 ? ? 2m 4

15.解: (1)若波沿 x 轴正方向传播,则波形传播的最小距离 S 0 ? 波传播的可能距离是

S ? S 0 ? n? ? 8n ? 2 (m) S 8n ? 2 V ? ? ? 1600 n ? 400 (m/s),(n = 0、1、2、……) 则可能的波速为 t 0.005 3 若波沿 x 轴负方向传播,则波形传播的最小距离 S 0 ? ? ? 6 m 4 波传播的可能距离是 S ? S 0 ? n? ? 8n ? 6 (m) S 8n ? 6 ? 1600 n ? 1200 (m/s),(n = 0、1、2、……) 则可能的波速为 V ? ? t 0.005 (2)当 2T ? t 2 ? t1 ? T 时,根据对应性可知 2? ? S ? ? ,这时波速的通解表达式中 n = 1 若波沿 x 轴正方向传播,则波速为 V ? 1600 n ? 400 ? 2000 (m/s) 若波沿 x 轴负方向传播,则波速为 V ? 1600 n ? 1200 ? 2800 (m/s)
-5-

(3)当 T ? t 2 ? t1 ,波速为 3600m/s 时,根据对应性可知 t 2 ? t1 ? T , 所以 S ? ?

S ? Vt ? 3600 ? 0.005 ? 18 (m) S 18 1 ? 2 个波长.由波形图不难判断出波是沿 x 轴向右传播的. 这样波向前传播了 ? ? 8 4
16. 解: (1)证明:如图,根据惠更斯原理画出波面 C1D1 与 C2D2 在 RT△C1D1C2 和 RT△C2D2C1 中:∠C2C1D1 =θ 1,∠C1C2D2 =θ 2,有:

sin ?1 ?

D1C 2 C1C 2

sin ? 2 ?
C1D2= v 2 t

C1 D2 C1C 2

sin ?1 v1 ? 得证 sin ? 2 v2 sin ?1 v1 (2)根据 ,v1:v2=4:3 和 θ 1=53°得:θ 2=37° ? sin ? 2 v2
所以联立各式得: 所以 C1C2=1.0m,D1C2=0.8m,C1D2=0.6m 所以 A1C1B1 与 A2C2B2 的长度相差△r= D1C2 - C1D2= 0.2m

又因为 D1C2= v1t

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