1、2012-2013学年山西省临汾一中高二下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 机械振动在介质中传播形成机械波，下列说法中正确的是 A介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C介质中质点振动的方向与波的传播方向相互垂直 D在波的传播过程中，若振源停止振动，波的传播立即停止 答案： A 试题分析：有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系 A、机械振动产生的机械波，两者的频率是相同的，故 A正确； B、质点振动的速度和波的传播速度没有直接关系，故 B错误； C、横波介质中质点振动的方向与波的传播方向相互垂直，纵
2、波介质中质点振动的方向与波的传播方向相互平行，故 C错误； D、波传播的是振动的形式和能量，波的传播过程中，若振源停止振动，波的能量没有消失，波的传播不会立即停止故 D测； 故选： A。 考点：波的形成和传播；简谐运动 点评：机械波产生的条件是振源与介质 如图所示，真空中存在重力场及相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电液滴在此复合场空间中可能有不同的运动状态。下列关于带电液滴的电性和运动状态的说法中正 确的是 A如果带正电，液滴可能处于静止状态 B如果带负电，液滴可能做匀速直线运动 C如果带正电，液滴可能做匀速直线运动 D如果带负电，液滴可能做匀速圆周运动 答案： BCD 试题分析：根据运动情
3、况分析受力情况，做直线运动说明粒子不受洛伦兹力或者有某个力跟洛伦兹力抵消，对四个选项逐一分析即可解题在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，说明洛伦兹力要被抵消，（若不抵消就不能直线运动） 故选 BCD 考点：带电粒子在混合场中的运动 点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，或根据运动情况分析受力情况，题目较难 一简谐横波以 4m/s的波速沿 x轴正方向传播已知 t 0时的波形如图，则 A x 0处的质点在 t s时速度为 0 B波的周期为 1 s C x 0处的质点在 t 0时向 y轴负向运动 D x 0处的质
4、点在 t s时速度值最大 答案： BC 试题分析：由波动图象读出波长，由波速公式求出周期由波的传播方向判断出 x=0处的质点的方向，并分析速度大小 A、 x=0的质点的位移是振幅的一半，则要运动到平衡位置的时间是，则 t s时刻， x=0的质点越过了平衡位置，速度不是最大，故A错误， C正确， D错误 B、由波的图象可知半个波长是 2m，波长 =4m，周期是 ，波在沿 x轴正方向传播，则 x=0的质点在沿 y轴的负方向运动，故 B正确 故选 BC。 考点：横波的图象；简谐运动的振幅、周期和频率；波的形成和传播 点评：本题属于波的图象的识图和对质点振动的判断问题 如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其
5、中 S1、 S2为双缝， D为光屏，实验中观察到屏上 O 点为中央亮纹的中心 ， P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则下列说法正确的是 A屏上的干涉条纹的间距将变大 B屏上的 O 点可能出现暗条纹 C屏上 P1位置仍然可能为亮条纹的中心 D屏上 P1位置可能为暗条纹的中心 答案： AD 试题分析：实验中单缝 S的作用是获取线光源，双缝 S1、 S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源当 P点与双缝间的路程差是波长的整数倍，为亮条纹当 P点与双缝间的路程差是半波长的奇数倍，为暗条纹 A、干涉条纹的间距 ，双缝间的距离变小，单缝 S的作用是为了获取线光源，屏上的干涉条纹
6、的间距将变大故 A正确 B屏上的 O 点为亮条纹， B错误 . C P1为原来第一级亮纹的中心，干涉条纹的间距变大，屏上 P1不是亮条纹的中心，屏上 P1位置可能为暗条纹的中心 ,C错误 ,D正确 . 故选 AD 考点：用双缝干涉测光的波长 点评：解决本题的关键掌握当 P点与双缝间的路程差是波长的整数倍，为亮条纹当 P点与双缝间的路程差是半波长的奇数倍，为暗条纹，及干涉条纹的间距 公式 北京时间 2013年 4月 20日 8时 02分四川省雅安市芦山县（北纬 30.3,东经103.0）发生 7.0级地震。震源深度 13公里。此次地震造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，牵动着全国人民的心。关于地
7、震中产生的地震波知识，下列说法正确的是 A地震波的频率、波长和波速三者满足 的关系 B地震波也能产生干涉和衍射现象 C地震波和电磁波一样均可以在真空中传播 D地震波经过不同地质层时的频率不变 答案： ABD 试题分析：震源的机械振动带动与其相邻的其它质点的振动，再带动更远的质点的振动使震源的振动由近及远向外传播，形成地震波，在传播过程中频率不变，但在传播过程中要克服阻力做功，所以其能量将愈来愈弱水波是横波，地震波既有横波也有纵波 A地震波的频率、波长和波速三者满足 的关系， A正确； B干涉和衍射现象是波特有的现象，地震波也能产生， B正确； C地震波是机械波传播需要介质，不能再真空中传播，
8、C错误； D地震波经过不同地质层时的频率不变， D正确。 故选 ABD 考点：波的形成和传播 点评：本题关键是要明 确机械波形成的原因以及机械波的种类，要注意波源停止振动，波会继续传播 如图所示， xoy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，第二、四象限内没有磁场。一个围成四分之一圆弧形的导体环 oab，其圆心在原点 o，开始时导体环在第四象限，且导体环两边 oa、 ob恰好分别与 x轴、 y轴重合，从 t 0时刻开始导体环绕 o点在 xoy坐标平面内逆时针匀速转动。规定逆时针方向为电流的正方向，在导体环转动一周的过程中，下列能正
9、确表示环内感应电流 i随时间 t变化的图象是 答案： D 试题分析：根据右手定则判断线框中感应电流的方向由导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势公式 和欧姆定律求解感应电流的大小 解：在 内，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值在 内，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值在 内，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为负值在 内，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值 故选 D 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律 点评：本题要根据感 应电动势公式和和右手定则判断，再选择图象，是经常采
10、用的方法 如图所示， x-t图象和 v-t图象中的四条图线 1、 2、 3、 4分别表示四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列判断正确的是 A图线 1表示物体做曲线运动 B x-t图象中的 t1时刻 v1 v2 C两图象中的 t2、 t4时刻分别表示两物体开始反向运动 D v-t图象中 0至 t3时间内 4的平均速度小于 3的平均速度 答案： B 试题分析：根据位移图象的斜率等于速度，分析位移图象表示的物体的运动情况位移图象中两图线的交点表示位移相等由速度图象的 “面积 ”读出位移，比较平均速度的大小由速度方向判断物体的运动方向 A、图线 1的斜率始终大于零，说明物体的速度始终大于零
11、，表示物体一直沿正方向运动，说明物体做直线运动故 A错误 B、 x-t 图象中 t1时刻图线 1 的斜率大于图线 2 的斜率，则有 v1 v2故 B正确 C、 x-t图象中 t2时刻表示 2的速度反向，而图线 4的速度一直为正，说明速度方向没有反向故 C错误 D、 v-t图象中 0至 t3 时间 内图线 4的 “面积 ”大于图线 3的 “面积 ”，则 4的位移大于 3 的位移，所用时间相等，则 4 的平均速度大于 3 的平均速度故 D 错误 故选 B. 考点：匀变速直线运动的图像 点评：本题中 x-t图象与 v-t图象形状相同，但物理意义不同，关键根据斜率的物理意义分析物体的运动情况 现在高速
12、公路上的标志牌都用 “回归反光膜 ”制成夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目这种 “回归反光膜 ”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为非常小的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为 ，为使入射的车灯光线经玻璃珠 折射 反射 再折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是 A 60 B 30 C 45 D 15 答案： A 试题分析：作出光路图，由几何知识分析入射角与折射角的关系，根据折射定律求解第一次入射的入射角 将球体放大，作出光路图如图所示 光线 PC经折射后经过 B点后由折射定律得 又由几何关系得： 代入解得 =60 故选 A。 考点：光的
13、折射定律；光的反射定律 点评：本题考查理论联系实际问题的能力，作出光路图是基础，由几何知识分析入射角与折射角的关系是关键 如图所示两束单色光 a、 b 从水面下射向 A 点，光线经折射后合成一束光 c，则下列说法正确的是 A a光的频率大于 b光的频率 B在水中 a光的速度比 b光的速度小 C从水射向空气时 a光的临界角大于 b光的临界角 D用 a、 b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的 答案： C 试题分析：根据光的偏折程度比较出光的折射率大小，从而根据 比较出光在介质中的速度，根据 比较出临界角的大小 A、 b光的偏折程度大于 a光的偏折程度，所以 b光的折射率大于 a光的
14、折射率故 A错误 B、 a光的折射率小，根据 知 a光在介质中的速度大，故 B错误 C、根据 知， a光的折射率小于 b光的折射率，所以在水中 a光的临界角大于 b光的临界角故 C正确 D、单缝衍射的条纹宽度不等间距，中间宽，两边窄故 D错误 故选 C 考点：光的折射定律；全反射；双缝干涉的条纹间距与波长的关系 点评：解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出光的折射率大小，从而根据 、 比较出光在介质中的速度大小以及临界角的大小 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷设两列波的振幅均为 5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波 长分别为 1m/s和 0.5m.C
15、点是 BE连线的中点，下列说法不正确的是 A从图示的时刻起经 0.25s后， B处质点通过的路程为 20cm B从图示的时刻起经 0.25s后， A处质点的位移为 0 C图示时刻 C处质点正处在平衡位置且向波峰运动 D图示时刻 A、 B两处质点的竖直高度差为 20cm 答案： B 试题分析：两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱当两列波出现干涉现象时，要产生干涉图样，形成一条加强线，一条减弱线 即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定点中， AE点波峰与波峰相遇，是振动加强点 B
16、点是波谷与波谷相遇点，是振动加强点；而 DFPQ 两点是波峰与波谷相遇点，则它们是振动减弱点波速和波长分别为 1m/s和 0.5m周期是 0.5s。 A从图示的时刻起经 0.25s半个周期后， B处质点为振动加强点，通过的路程为 20cm，故 A正确； B从图示的时刻起经 0.25s后， A处质点的位移为负的最大值，故 B错误； C图示时刻 C处质点正处在平衡位置， E靠近波源， C重复 E点的运动，所以向波峰运动， C正确； D图示时刻 A在波峰、 B两处质点在波谷，竖直高度差为 20cm， D正确。 故： B。 考点：波的叠加 点评：波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处
17、相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零 如图所示，沿 x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200m/s，下列说法中正确的是 A质点 b比质点 a先回到平衡位置 B从图示时刻开始，质点 b的速度将增大 C从图示时刻开始，质点 b的加速度将增大 D从图示时刻开始，经过 0.02 s，质点 a向右迁移为 4 m 答案： C 试题分析：波沿 x轴正方向传播，判断出 b点的振动方向，当 b点向平衡位置靠近时，加速度减小；当 b点离开平衡位置时，加速度增大 A、简谐横波沿 x轴正方向传播，图示时刻 b点的振动方向沿 y轴负方向，远离平衡位置，其加速
18、度正在增大，速度减小故 AB错误， C正确 D、波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移，故 D错误 故选 D 考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象 点评：根据波的传播方向，判断质点的振动方向是应掌握的基本能力质点做简谐运动时，在一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间与周期的关系求解质点通过的路程 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D照相机、望远镜的镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 答案： D
19、 试题分析：解答本题应掌握光的折射、全反射及干涉等在生产生活 中的应用 A、检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故 A错误； B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故 B错误； C、光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故 C错误； D、增透膜是利用光的干涉现象，故 D正确； 故选 D 考点：光的干涉；光通过棱镜时的偏折和色散；光的衍射；光的偏振 点评：人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用 填空题 在 “测定玻璃砖的折射率 ”的实验中，某同学在画玻璃砖下界面 bb时，上界面与 aa直线离开了
20、一段距离，但 aa与 bb仍然平行，如图所示。如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将 （填写 “偏大 ”“偏小 ”“仍然准确 ”）。答案：偏小 试题分析：操作时将界线 aa、 bb画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖后，作出光路图，分析测得的入射角和折射角受到的影响，就能分析误差如图所示，实线是实际光线，虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小 考点：测定玻璃的折射率 点评：解决本题的关键掌握实验的原理，根据实验原理分析误差 如图所示，质量之比为 1:2的两木块 A和 B叠放在光滑
21、水平面上，它们之间的最大静摩擦力为 f，木块 B与劲度系数为 k的轻质弹簧连，弹簧的另一端固定在墙上。为使 A和 B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于 。 答案： f/k 试题分析： A和 B在振动过程中恰好不发生相对滑动时， AB间静摩擦力达到最大，此时振幅最大先以 A为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对整体研究，根据牛顿第二定律和胡克定律求出振幅 解：当 A和 B在振动过程中恰好不发生相对滑 动时， AB间静摩擦力达到最大根据牛顿第二定律得： 以 A为研究对象： 以整体为研究对象： kA=（ M+m） a 联立两式得， 考点：简谐运动的回复力和能量 点评：本题运用牛顿
22、第二定律研究简谐运动，既要能灵活选择研究对象，又要掌握简谐运动的特点基础题 某同学用双缝干涉实验测量红光的波长，他将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示设为 x1，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹的中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示设 x2.则相邻亮纹的间距 x的计算式为 x （用x1 x2表示），代入数据求得 x mm.若双缝间距 ，测得双缝到屏的距离 ，则求得所测红光波长为 m。答案： 、 2.310、 6.610-7 试题分析：螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读根据双缝干涉条纹的间距公
23、式 推导波长的表达式，并求出波长的大小 解：相邻亮纹的间距 x的计算式为 x ， 图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为 2mm，可动刻度读数为0.0132.0mm=0.320mm，所以最终读数为 2.320mm 图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为 13.5mm，可动刻度读数为0.0137.0mm=0.370mm，所以最终读数为 13.870mm 则 根据双缝干涉条纹的间距公式 得，代入数据得， =6.610-7m=6.6102nm 考点：用双缝干涉测光的波长 点评：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及知道双缝干涉的条纹间距公式 如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接
24、收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。现测速仪对距其 x =380m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号，超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔 t 2.0 s，超声波在空气中传播的速度是 v声 340m/s，则汽车的速度 v = m/s，当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进了 m。 答案：、 80 试题分析：超声波由发出到接收所需要的时间 t 2.0 s可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离 解：由 可得，汽车的速度 v =40m/s，当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进了 。
25、考点：速度与物体 运动；速度的计算；超声波与次声波 点评：本题综合考查速度已经声波的计算，确定声音传播的时间是本题的难点，注意紧扣公式然后找出相关物理量才是解答本题的关键 首先从理论上预见电磁波的存在、第一次用实验证实电磁波的存在以及确立相对论的科学家分别 。 答案：麦克斯韦、赫兹、爱因斯坦 试题分析：要解答本题需掌握：了解电磁波的产生和发射，知道麦克斯韦提出电磁波理论，预言了电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在 1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言 了电磁波的存在； 1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波
26、的存在，确立相对论的科学家是爱因斯坦。 考点：物理学史 点评：本题主要考查学生对电磁波产生的了解和掌握情况，属于简单基础题目，注意平时加强积累和记忆 计算题 半球形介质截面如图所示， O 为圆心，相互平行的单色光 a和 b，从不同位置进入介质，光线 a在 O 点恰好发生全反射 .光线 b的入射角为 45， 求：（ 1）介质对该单色光的折射率； （ 2）光线 b在介质中的折射角 . 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： （ 1） a光线发生刚好全反射，则临界角 为 45， 代入数据得 （ 2）由折射定律得 代入数据得 考点：折射率 点评：掌握折射原理和折射率公式是解决此类问题的关键。 一列沿 x
27、轴正方向传播的简谐横波在 t 0时刻的波形如图所示，已知波的传播速度 v 2m/s。 写出从 t 0时刻起 x 2.0m处质点的位移 y随时间 t变化的表达式； 求出在 0 4.5s内波传播的距离及 x 2.0m处质点通过的路 答案： s 90cm 试题分析： 波长 2.0m，振幅 A 5cm，则周期 T /v 1.0s 角速度 rad/s 则 y= 5sin(2t)cm 4.5s内波传播的距离： n=t/T=4.5，则 4.5s内质点通过的路程： s 4nA 90cm 考点：机械振动、机械波 点评：本题首先考查把握质点的振动与波动之间的联系，运用波形的平移求 A第一次形成波峰的时间是基本方法
28、 如图所示，一透明球体置于真空中，球的半径 R=10cm，透明球体的折射率为 , MN 是一条通过球心的直线，单色细光束 AB平行于 MN 射向球体，B点为入射点， AB与 MN 间距为 ， CD为出射光线 ,与 MN 交于 P点。(已知光在真空中的速度 )。求： （ 1）光从 B点 传到 C点的时间； （ 2） CD与 MN 所成的角 DPN。 答案：（ 1） (2) DPN=300 试题分析：（ 1）连接 BC，作出光路图由几何知识求出光线在 B点时的入射角，根据折射定律求出折射角，由几何关系求出 BC，由 求出光在球体中传播的速度 v，再求解光从 B点传到 C点的时间； （ 2）根据几何
29、知识求出 CD与 MN 所成的角 解：（ 1）设入射角为 i，折射角为 r，射角为 i与 BOM 得 i=45 由折射定律得 r=300 BC=2Rcosr (2) CON=150 OCD=1350 DPN=300 考点：光的折射定律 点评：本题是几何光学问题，作出光路图是解题的基础，此类问题往往是折射定律、光速公式和几何知识的综合应用 出现火灾突发事件时，营救被围困人员最关键的是争取时间。消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接下滑。假设一名质量为 60Kg、训练有素的消防员从离地 18m的七楼抱着竖直的杆以最短的时间滑下。已知杆的质量为 200Kg，消防队员着地的速度不能大于 6m/
30、s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为 0.5，假设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动 （ g=10m/s2）。试求： （ 1）消防队员下滑过程中的最大速度； （ 2）消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力； （ 3) 消防队员下滑的最短时间。 答案： （ 1） （ 2）杆对地面的最大压力为 2900N （ 3）最短时间 试题分析：（ 1）消防队员自由下落的末速度最大，根据自由下落的位移和匀减速直线运动的位移为 18m，以及着地速度不超过 6m/s，运用运动学公式求出下落的最大速度 （ 2）当手和腿对杆有最大压力，就有最大滑动摩擦力，人所受滑动摩擦力方向向上，则杆
31、子受滑动摩擦力向下，对杆子受力分析，求出地面对杆子的 支持力，从而得出消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力 （ 3）先做自由落体运动，然后以最大加速度做匀减速直线运动，时间最短，根据速度时间公式分别求出自由落体运动时间和匀减速直线运动的时间，从而得出最短时间 解：（ 1）设消防队员开始阶段有自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm 有 设减速阶段的加速度大小为 a，由牛顿第二定律得 （ 2）以杆为研究对象得 由牛顿第三定律得杆对地面的最大压力为 2900N （ 3）最短时间 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系 点评：解决本题的关键搞清消防员的运动过程，知道加速度是处理动力学问题的桥梁
