2013-2014学年浙江省瑞安中学高二上学期期中物理试卷与答案（实验班）（带解析）.doc

1、2013-2014学年浙江省瑞安中学高二上学期期中物理试卷与答案（实验班）（带解析） 选择题 下列哪些属于光的干涉现象（ ） A雨后美丽的彩虹 B对着日光灯，从两铅笔的缝中看到的彩色条纹 C阳光下肥皂泡上的彩色条纹 D光通过三棱镜产生的彩色条纹 答案： C 试题分析：雨后的彩虹、光通过三棱镜产生的彩色条纹都是是光的折射现象，两铅笔的缝中看到的彩色条纹是光的单缝衍射现象，阳光下肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡的前后表面反射光干涉造成的， C正确。 考点：光的折射、衍射和干涉现象 如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由 B到 C），场强大小随时间变化情况如图乙

2、所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在 t=1s时，从 A点沿AB方向（垂直于 BC）以初速度 v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔 2s有一个相同的粒子沿 AB方向均以初速度 v0射出，并恰好均能击中 C点，若 AB BC=L，且粒子由 A运动到 C的运动时间小于 1s。不计空气阻力，对于各粒子由 A运动到 C的过程中，以下说法正确的是（ ） A电场强度 E0和磁感应强度 B0的大小之比 为 3v0:1 B第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为 1:3 C第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为 :2 D第一个粒子和第二个粒子通过 C的动能之比为 1:5 答案：

3、 CD 试题分析：在电场中运动时，粒子轨迹为抛物线，在电场方向的位移为 L，即，在磁场中运动时，粒子轨迹为 1/4圆弧，半径为 L，洛伦兹力提供向心力，即 ，联立可得 ， A错；由题可知，第一个粒子和第二个粒子分别在磁场和电场中运动，在磁场中运动时，粒子加速度为，在电场中运动时，粒子加速度为 ，所以 ， B错；粒子在磁场中的运动周期为 ，所 以磁场中的运动时间为 ，电场中的运动时间为 ，所以 ， C对；磁场对粒子不做功，电场对粒子做功 ，第一个粒子通过 C的动能为 ，第二个粒子通过C的动能为 ， D正确。 考点：带电粒子在电场、磁场中的运动 如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷 Q，一质量为

4、m、电荷量为 -q的小滑块（可看作点电荷）从 a点以初速度 v0沿水平面向 Q运动，到达 b点时速度减为零。已知 a、 b间距离为 s，滑块与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g以下判断正确的是（ ） A此过程中产生的热能为 B滑块在运动过程的中间时刻 , 速度大小等于 C滑块在运动过程中所受的库仑力一定小于滑动摩擦力 D Q产生的电场中， a、 b两点间的电势差为 答案： CD 试题分析：由动能定理， ，故， ， A错 D对；滑块在运动过程受到的库仑力不断增大，所以加速度不断减小，并非匀速直线运动，故中间时刻速度不能用 表示， B错；小滑块末速度是零， b点时库仑力最大，所以整个运动过

5、程一直减速，即向左的库仑力一定小于向右的滑动摩擦力， C对。 考点：匀变速直线运动，牛顿定律的应用，动能定理，电势能、电势 位于坐标原点的波源产生一列沿 x轴正方向传播的简谐横波， 波速 v=40m/s，已知 t=0时刻波刚好传播到 x=13m处，部分波形图如图所示，则（ ） A波源 S开始振动的方向沿 y轴正方向 B t=0 45s时， x=9m处的质点的位移为 5cm C t=0 45s时，波刚好传播到 x=18m处 D t=0 45s时，波刚好传播到 x=31m处 答案： AD 试题分析：波传播过程中的所有质点开始振动的方向都与波源相同， x=13m处的质点准备向上振动，所以波源 S开始

6、振动的方向沿 y轴正方向， A对；由波形图可知，该波波长是 8m，周期 ， t=0.45s时， x=9m处的质点振动了 个周期， t=0时刻 x=9m处的质点振动方向向下，所以t=0.45s时其位移为 -5cm， B错误； t=0.45s时，波的传播距离为，即 ， C错 D对。 考点：横波的图像，波速、波长和频率（周期）的关系 如图所示，某列波在 t=0时刻的波形如图中实线，虚线为 t=0.3s（该波的周期 T 0 3s）时刻的波形图。已知 t=0时刻质点 P正在做加速运动，则下列说法正确的是（ ） A波速为 10m/s B周期为 1 2s C t =0 3s时刻质点 P正向上运动 D在 0

7、0 1s内质点 P运动的平均速度 大于 0 4 m/s 答案： AD 试题分析：质点 P正在做加速运动说明该质点正在靠近平衡位置运动，波正在向 x轴负方向运动，由图可知 ，即，又因为 T0.3s，所以 n=0， T=0.4s，波速， A对 B错； 0.3s 是四分之三个周期，所以 t =0.3s时刻质点 P正通过平衡位置后向下运动， C错；在开始的四分之一周期内，质点一直向上运动并通过平衡位置，所以位移大于 4cm，平均速度大于 0.4m/s， D正确。 考点：横波的图像，波速、波长和频率（周期）的关系 一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示 ,已知弹簧的劲度系数为 20 N/cm,则（

8、） A图中 A点对应的时刻振子所受的回复力大小为 5 N,方向指向 x轴的负方向 B图中 A点对应的时刻振子的速度方向指向 x轴的正方向 C在 0 4 s内振子做了 1 75次全振动 D在 0 4 s内振子通过的路程为 3 5 cm 答案： AB 试题分析：由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，图中 A点对应的时刻振子所受的回复力大小为 ,方向指向 x轴的负方向，并且现在正在远离 O点向 x 轴的正方向运动， A、 B正确；由图可读出周期为 2s， 4s内振子做两次全振动，通过的路程是，、错误。 考点：简谐运动的公式和图像 如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制

9、带电，在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是（ ） A到达集尘极的尘埃带正电荷 B电场方向由集尘板指向放电极 C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 答案： BD 试题分析：集尘极连接电源正极，需使尘埃带负电，才能受到集尘极吸引而向集尘极靠近， A错；电场方向由正极（高电势）指向负 极（低电势）， B对；带负电的尘埃所受电场力的方向与电场方向相反， C错；电场中的同一位置 E一定，由 可知， E一定时， q越大， F越大， D正确。 考点：静电现象 如图所示，一束红光与一束紫光，以相同的入射角平行射入平行玻璃板的上表面，

10、下列说法正确的是（ ） A从玻璃的上表面入射时，在玻璃中紫光比红光的折射角大 B紫光在玻璃中的速度比红光在玻璃中的速度大 C在玻璃的下表面，紫光可能发生全反射 D相对于原光束，紫光的侧向偏移较大 答案： D 试题分析：入射角相同，紫光折射率更大，根据折射定律 可知，玻璃中紫光比红光的折射角小， A错；根据 可知，折射率大的紫光在玻璃中的速度小， B错；做出光路图如下： 玻璃板上下表面平行，所以上表面折射的折射角等于下表面折射的入射角，故可知下表面的入射角小于临界角，不可能发生全反射，错；由光路图可知，折射率越大出射时光束的偏移量越大，对。 考点：光的折射定律 如图所示，水下光源 S向水面 A点

11、发射一束光线，折射光线分成 a、 b两束，则（ ） A若保持入射点 A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察， a光先消失 B用同一双缝干涉实验装置做实验， a光的干涉条纹间距大于 b光的条纹间距 C a、 b两束光相比较，在真空中的传播速度 a光比 b光大 D在水中， b光波长比 a光波长大 答案： B 试题分析：由光路图可知，两束光在水中的折射率 ，全反射的临界角满足 ，所以光束 b的临界角小，顺时针旋转入射光线， b光先消失， A错；波长越长的光折射率越小，所以 ，干涉条纹间距 ， a 光的更大，B对；各种光在真空中的传播速度都是 ， C错；因为光速等于波长乘以频率，并且折射过

12、程不改变光的频率，所以光在水中的波长 ，所以波长长、折射率小的 a光在水中波长更大， D错。 考点：光的折射定律 如图所示，坐标原点处有一波源，波源起振方向为 -y方向。当波传到 x=1m处的质点 P开始计时，在 t=0 4s时 PM间第一次形成图示波形（其余波形未画出），此时 x=4m的 M点刚好在波谷。则（ ） A t=0 3s时在 x=2m处的质点处于平衡位置且向 +y方向运动 B P点开始振动的方向沿 y 轴正方向 C当 M点开始振动时， P点正好在波谷 D这列波的传播速度是 7 5m/s 答案： A 试题分析：根据机械波传播的特点，第一次形成图示波形，说明 t=0 4s时的波形图如下

13、图所示： 即周期 满足 ，由图可知波长 ，波速 ， D错误； x=2m处的质点起振时刻是 ， t=0.3s时已经振动了 (0.3-0.16)s=0.14s，即不到半个周期，正在 x轴下面向 +y方向运动， A正确；波传播过程中的所有质点开始振动的方向都与波源相同， B错误； M点开始振动时的波形图如下图所示： 由图可知当 M点开始振动时， P点正好在波峰， C错误。 考点：横波的图像，波速、波长和频率（周期）的关系 某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面， A、 B、 C为电场中的三个点。下列说法错误的是（ ） A A点的电场强度小于 B点的电场强度 B

14、 A点的电势高于 B点的电势 C将负电荷从 A点移到 B点，电场力做正功 D将正电荷从 A点移到 C点，电场力做功为零 答案： C 试题分析：在同一电场中，电场线密的地方电场强， A正确；电场中的导体是等势体，所以 A、 C、导体等电势，顺着电场的方向电势降低， B点的电势低于导体电势，正确；负电荷受力方向与电场方向相反，所以负电荷从 A点移到B点，电场力做负功， C错误； A、 C间电势差为零，电荷从 A点移到 C电场力不做功， D正确。所以应选 C。 考点：电场线、电势能、电势 如图所示， O是一固定的点电荷，另一点电荷 P从很远处以初速度 v0射入点电荷 O的电场，在电场力作用下的运动轨

15、迹是曲线 MN。 a、 b、 c是以 O为圆心，以 Ra、 Rb、 Rc为半径画出的三个圆，且 Rc-Rb Rb-Ra， 1、 2、 3、 4为轨迹 MN与三个圆的一些交点。以 |W12|表示点电荷 P由 1到 2的过程中电场力做功的大小， |W34|表示由 3到 4的过程中电场力做功的大小，则下列说法正确的是（ ） A |W12|=2|W34| B P、 O两电荷一定是异种电荷 C |W12| 2|W34| D P的初速度方向的延长线与 O之间的距离可能为零 答案： B 试题分析：由点电荷电场分布特点可知，距离场源电荷越远，电场越弱，相等间距的等势面间的电势差越小，由 可知， |W12|2|

16、W34|， A、 C错；曲线运动的物体的合外力指向轨迹的凹侧面，所以可以判定电荷运动过程中受到点电荷的引力， B正确；若 P的初速度方向的延长线与 O之间的距离为零，电荷将会做加速直线运动，故 D错。 考点：点电荷的电场，带电粒子在电场中的运动 如图所示，三根通电长直导线 P、 Q、 R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为 a，电流强度均为 I，方向垂直纸面向里 (已知电流为 I的长直导线产生的磁场中，距导线 r处的磁感应强度 B=kI/r，其中 k为常数 ) 。某时刻有一电子 (质量为 m、电量为 e)正好经过原点 O，速度大小为 v，方向沿 y轴正方向，则电子此时所受磁场力为（ ） A方向垂

17、直纸面向里，大小为 B方向指向 x轴正方向，大小为 C方向垂直纸面向里，大小为 D方向指向 x轴正方向，大小为 答案： A 试题分析：由安培定则和矢量叠加原理，可知原点 O处的磁感应强度唯一由处的电流决定，大小为 ，方向指向 x轴负正方向，用左手定则可判定电子洛伦兹力的方向为垂直纸面向里，大小为 ， A正确。 考点：通电直导线周围磁场的方向，洛伦兹力、洛伦兹力的方向 如图所示， ABC为与匀强磁场垂直的边长为 a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为 e/m的电子以速度 v0从 A点沿 AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度 B的取值应为（ ） A B B B C B D B 答案：

18、 D 试题分析：当电子从 C点离开磁场，出射方向沿 BC方向时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，如图所示，设轨迹半径为 R，有几何关系可知 ，欲使电子能经过 BC边，必须满足 ，磁场中带电粒子圆周运动的向心力由洛伦兹力提供， ，即 ，综上可得电子经过 BC边要满足，选 D。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 回旋加速器主体部分是两个 D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示。在粒子质量不变和 D形盒外径 R固定的情况下，下列说法正确的是（ ） A粒子每次在磁场中偏转的时间随着加速次数的增加而增大 B粒

19、子在电场中加速时每次获得的能量相同 C增大高频交流的电压，则可以增大粒子最后偏转出 D形盒时的动能 D将磁感应强度 B减小，则可以增大粒子最后偏转出 D形盒时的动能 答案： B 试题分析：粒子在匀强磁场中偏转的时间都是周期的一半，而粒子的周期，与速度无关，所以粒子每次在磁场中偏转的时间一样长， A错；粒子在电场中加速时每次获得的能量都等于电场力做的功，即 ， B正确；粒子最后偏转出 D 形盒时满足轨道半径等于 D 形盒半径，即 ，电压只是改变粒子的加速次数或运动（圈数）时间， C错；回旋加速器要求交流电周期与粒子圆周运动周期一致，改变磁感应强度 B意味着 改变粒子的周期（ ）和交流电周期，且减

20、小 B会使粒子最后偏转出 D形盒时的动能变小， D错。 考点：回旋加速器 如图所示，一个质量为 m、带电量为 +q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度 v0，在以后的运动中下列说法正确的是（ ） A圆环可能做匀减速运动 B圆环克服摩擦力所做的功一定为 C圆环不可能做匀速直线运动 D圆环克服摩擦力所做的功可能为 答案： D 试题分析：圆环带正电，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可判定当小球水平向右运动时洛伦兹力方向竖直向上，当 ，即 时，小球不受水平杆的弹力作用，摩擦力 ，小球将做匀速直线运动；当 ，即 时，小球减速，洛

21、伦兹力减小，球与杆间的正压力 增大，摩擦力 增大，加速度增大，最终小球停下来，克服摩擦力所做功 ；当 ，即 时，小球先减速，洛伦兹力减小，球与杆间的正压力减小，摩擦力减小，加速度减小，当洛伦兹力减小到重力大小时，开始以 的速度做匀速直线运动，全过程客服摩擦力做功。 综上可知，正确答案：为 D。 考点：牛顿定律 的应用、洛伦兹力 实验题 在 “研究单摆周期和摆长的关系 ”实验中： 实验时，如甲图所示，让摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值 R随时间t变化图线如

22、图乙所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径 2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填 “变大 ”、 “不变 ”或 “变小 ”)，图乙中的 t将 (填 “变大 ”、 “不变 ”或 “变小 ”)。 答案： t0、变大、变大 试题分析：从平衡位置计时开始，第二次回到平衡位置是一次全振动，所以由图可知单摆周期是 2t0；单摆摆长为悬点到摆球球心的距离，即 ，增大 r，周期 变大； t对应的是小球的挡光时间，小球越大，挡光时间 t越长。 考点：探究单摆的运动 如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜 ABC，在垂直于AC面的直线 MN上插两枚大头

23、针 P1、 P2，在 AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、 P2的像，调整视线方向，直到 P1的像被 P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针 P3、 P4，使 P3挡住 P1、 P2的像， P4挡住 P3和 P1、 P2的像，记下 P3、 P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过 P3、 P4作直线与 AB面交于 D，量出该直线与 AB面的夹角为 45，则： （ 1）请做出光路图；（ 2）透光物质的折射率 n = 。 答案：（ 1）按照要求作出光路图如下： （ 2） 试题分析：（ 1）光线垂直 AC入射，方向不偏折，打到 BC面时与 BC面夹角30，反射到 AB面，与 AB面夹角

24、45出射，如图所示： （ 2）结合光路图，有几何关系可知，光线在 AB面折射时，有 。 考点：光的折射定律、测定玻璃的折射率 在 用双缝 干涉测量单色光的波长 ”实验中，某同学准备的实验仪器包括以下元件： A白炽灯； B单缝； C毛玻璃屏； D双缝； E遮光筒； F红色滤光片； G凸透镜 (其中双缝和光屏连在遮光筒上） (1) 把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是： A EC (2) 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹对齐，并将该亮纹定为第 1条亮纹，此时 10等分的游标卡尺位置如图甲所示，其读数为 mm，继续转动测量头，使分划板中心刻线与第 7条亮纹中心对齐，此时游标卡尺位置如图乙所示

25、，其读数为 mm。 (3) 若已知双缝间距为 0.2mm,测得双缝到屏的距离为 70.00cm,则所测红光波长为 。 答案：（ 1） GFBD；（ 2） 19.8、 30.3；（ 3） 510-7 m 试题分析：（ 1）该实验中各元件的作用分别是： A白炽灯 光源； B单缝 产生相干光； C毛玻璃屏 呈现能观察的像； D双缝 作为产生干涉现象的两个波源； E遮光筒 避免外界光线干扰，便于观察； F红色滤光片 将白炽灯的其他色光过滤掉，只剩下红光； G凸透镜 将光源的发散光束汇聚，产生放大的效果。所以正确的排列顺序是 AGFBDEC。 （ 2） 甲图中游标尺上第 8条线与主尺刻度对齐，读数为；乙

26、图中游标尺上第 3条线与主尺刻度对齐，读数为。 （ 3）在双缝干涉现象中，条纹间距 ，由（ 2）可知，条纹间距为，所以考点：用双缝干涉测光的波长 计算题 如图所示，光滑半圆弧绝缘轨道半径为 R， OA为水平半径， BC为竖直直径。一质量为 m且始终带 +q电量的小物块自 A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与 C点相切的粗糙水平绝缘滑道 CM上，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端 C点，此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为 ，物块被弹簧反弹后恰能通过 B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为 ，直径 BC右侧所处的空间（包括 BC边界）有竖直

27、向上的匀强电场，且电场力为重力的一半。求： (1) 弹簧的最大压缩量 d； (2) 物块从 A处开始下滑时的初速度 v0 答案：（ 1） ；（ 2） 。 试题分析：根据功能关系，滑块克服弹簧弹力做功 由动能定理，从滑块开始运动到压缩弹簧最短的过程中 物块被弹簧反弹后恰能通过 B点，说明在 B点时滑块不受轨道弹力，即从开始释放滑块到滑块到达 B点的过程中运用全程动能定理得由题意可知 联立以上各式可得 ， 考点：动能定理、功能关系 如图在 xoy坐标内，在 0x6m的区域存在以 ON为界的匀强磁场 B1、 B2，磁场方向均垂直 xoy平面，方向如图，大小均为 1T。在 x 6m的区域内存在沿y轴负

28、方向的匀强电场，场强大小为 104V/m。一带正电的粒子（不计重力），其比荷 q/m=1.0104C/kg，从 A板静止出发，经过加速电压（电压可调）加速后从坐标原点 O沿 x轴正方向射入磁场 B1。 （ 1）要使该带电粒子经过坐标为（ 3， ）的 P点（ P点在 ON线上），求最大的加速电压 U0； （ 2）满足第（ 1）问加速电压的条件下，粒子再次通过 x轴时到坐标原点 O的距离和速度大小； （ 3）粒子从经过 O点开始计时，到达 P点的时间。 答案：（ 1） ； (2) M点到 O点的距离为 ，通过 x轴的速度为 ； (3)试题分析：（ 1）加速电压最大时，速度最大，粒子进入磁场过 P点

29、的轨迹圆弧半径最大，如图 1所示： 由几何知识（圆弧的弦切角等于所对应的圆心角的一半）可知： 粒子在磁场中的轨道半径为 洛伦兹力提供向心力 根据动能定理，电场加速过程有 解得 ， (2)P为 ON中点，由轨迹的对称性可知，粒子运动轨迹如图 1所示，粒子经过N点，其坐标为（ 6, 2 ），并且以平行于 x轴的速度射入电场区域，设再次到达 x轴的位置为 M点， N到 M过程中： x轴方向： y轴方向： 由动能定理 联立解得： ， M点到 O点的距离为 粒子在 M点的速度为 (3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 ，与粒子的运动速度无关 粒子通过 P点的轨迹还可能如图 2所示： 每一段圆弧对应的圆心角都是 60，对应的运动时间都是 T/6,考虑到运动的重复性，可知 （如果只求出 ，本小题给 1分） 考点：带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动