1、2012-2013学年湖北省黄冈中学高二下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 弹簧振子第一次被压缩 L后释放做自由振动，周期为 T1，第二次被压缩 2L后释放做自由振动，周期为 T2，则两次振动周期之比 T1 T2为 ( ) A 1 4 B 1 2 C 2 1 D 1 1 答案： D 试题分析：事实上，只要是自由振动，其振动的周期只由自身因素决定 ，对于弹簧振子而言，就是只由弹簧振子的质量 m和弹簧的劲度系数 k决定的，而与形变大小、也就是振幅无关。所以只要弹簧振子这个系统不变（ m， k不变），周期就不会改变，所以正确答案：为 D。 考点：机械振动、周期 关于电磁波下列叙述正确的（
2、 ） A电磁波频率越高，越接近直线传播 B电磁波频率越高，越易沿地面传播 C电磁波在各种媒质中传播波长恒定 D只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界 答案： AD 试题分析：随着电磁波频率的增大，粒子性越来越明显，其传播形式跟光相似，沿直线传播， A正确 电磁波频率越高，波长就越短，绕过地面障碍物的本领就越差，且地波在传播过程中的能量损失随频率的增高而增大， B错 . 电磁波在各种媒质中传播时，频率不变，但传播速度不等，波长不同， C错 由于同步通讯卫星相对于地面静止在赤道上空 3600千米高的地方用它来作微波中继站，只要有三颗这样的卫星，就可以把微波讯号传遍全世界， D正
3、确答案：为 AD 考点：电磁波的传播 如图所示，水下光源 S 向水面 A 点发射一束光线，折射光线分成 a、 b 两束，则（ ） A a、 b两束光相比较， a光的波动性较强 B用同一双缝干涉实验装置分别以 a、 b光做实验， a光的干涉条纹间距小于 b光的干涉条纹间距 C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， b光先消失 D在水中 a光的速度比 b光的速度小 答案： AC 试题分析：由题意可知 b光偏折更多， b光频率更高，则 a光的波动性更强， A项正确； 由 知， a光干涉条纹间距较大， B项错； 同种介质中，频率越高的光对应的传播速度越小， D项错； 因
4、b光的临界角较小，故顺时针旋转时 b光先于 a光发生全反射现象， C项正确 考点：光的本性、双缝干涉、全反射 下面四种现象中，哪些是光的衍射现象造成的 ( ) A通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹 B不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑 C太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子 D用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环 答案： ABD 试题分析： A、通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹，是光的衍射故 A正确 B、不透光圆片后面阴影中心出现一个亮斑，即泊松亮斑，是光的衍射故 B正确 C、太阳光照射下，架在空中的电
5、线在地面上不会留下影子，因为电线的直径要比光的波长大很多，根本不能发生明显的衍射现象地面上不留下电线的影子是因为光源比较大，障碍物 比较小，在地面上形成伪本影区故 C错误 D、用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是光的衍射故 D正确 考点：光的干涉；光的衍射 如图所示放在空气中折射率为 n的平行玻璃砖，表面 M和 N 平行， P， Q两个面相互平行且与 M， N 垂直。一束光射到 M 表面上（光束不与 M 平行），则 ( ) A如果入射角大于临界角，光在 M表面发生全反射 B无论入射角多大，光在 M表面都不会发生全反射 C由于 M与 N 平行，光只要通过 M表面就不可能在 N
6、表面发生全反射 D光可能在表面 N 发生全反射 答案： BC 试题分析：如图所示，光射到表面 M的入射角为 i(i90)折射角为 r，则, ,（ C为玻璃的临界角）。对于表面 N，因M N，故其入射角 i=r C。即光只要通过 M即不可能在表面 N 发生全反射。 若光通过 M先射到 MN 面再射到 P面，同样可以证明经 P面发生反射，反射光线射至 N 面时，由几何关系可以证明入射角 i=r，根据折射定律折射角 r=i，同样不可能发生全反射。故应选 B， C。 考点：全反射 一列简谐横波沿 x轴传播，某时刻 的图象如图所示，经过 的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形根据以上信息，可以确定
7、（ ） A该列波的传播速度 B 时间内质元 P经过的路程 C 时刻的波形 D 时刻质元 P的速度方向 答案： ABC 试题分析：从图象可知波长 ，经过 时间，恰好第三次重复出现图示的波形，可知周期 ，从而确定波速 v=20m/s， 时间内质元P经过的路程 ，由于不知道波的传播方向， 时，质元P的振动方向不确定，但由于 =1.5T，可以确定该时刻的波形图故ABC正确 考点：机械波的传播规律 2008年在四川省发生了里氏 8.0级大地震，造成了重大的人员伤亡和财产损失。地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中不正确的是（ ） A地震波是由机械振动引起的机械波 B只要波源停止振
8、动，地震波的传播就会立即停止 C地震波既有横波，也有纵波 D地震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强 答案： BD 试题分析：地震波是机械波，是由机械振动引起的，故 A 对；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，故 B错；地震波有横波成分，也有纵波成分，故 C对；地震波具有能量，随着传播将愈来愈弱，故 D错。 考点：波的传播、横波和纵波 取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图 (a)所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为 I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B。若将另一根长导线对折后绕成如图 (b)所示的螺线管，并通以电流强度也为 I的电流时，则在螺线管内中部的磁
9、感应强度大小为 ( ) A 0.5B B B C 2B D 0 答案： D 试题分析：在图（ b）中，由于两根导线中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消，所以在 b中螺线管内中部的磁感应强度大小为零， D正确故选 D 考点：磁感应强度 用长为 L的细 线把一个小球悬挂在倾角为 的光滑斜面上，然后将小球偏离自然悬挂的位置拉到 A点，偏角 5，如图所示当小球从 A点无初速释放后，小球在斜面上往返振动的周期为 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：在光滑斜面上时，小球重力垂直于斜面的分力被斜面支持力所平衡，另一个沿着斜面的分力 G1=mgsin可分解成两个分力： F1=G1sin=mgsin
10、sin， F2=G1cos=mgsin cos 其中 F2的方向始终沿着悬线， F1的方向垂直悬线因此， F1就是使小球往返振动的回复力，即 F回 =F1=mgsin sin在小振幅的条件下 ( 5)，同样满足关系 : ,则 . 可见，放在光滑斜面上的单摆，同样作简谐运动，与竖直悬挂的单摆相比较，相当于重力加速度变 g=gsin所以振动周期 T= 考点：简谐运动周期 波源振动的频率为 f0，有两个观察者相对介质静止，当波源在介质中运动时，波源的前方观察到介质振动的频率为 f1，波源后方观察到介质振动的频率为 f2，则三者的关系为（ ） A f1=f2=f0 B f1=f2 f0 C f2 f0
11、 f1 D f1=f2 f0 答案： C 试题分析： f0由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定，波源运动时，在波源的正前方介质振动的频率高于波源振动的频率。 考点：振动频率 按照相对论的观点，下列说法正确的是 ( ) A揭示了质量和速度的关系，其运动质量总要大于静止质量 B揭示了质量和能量的相互关系，说明质量变成了能量 C若火箭对地速度为 ，火箭 “追赶 ”光飞行时在火箭上的观察者测出的光速为D若火箭对地速度为 ，火箭 “迎着 ”光飞行时在火箭上的观察者测出的光速为答案： A 试题分析：由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大
12、于静止时的质量，故 A正确。光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的。 考点：狭义相对论 一根 2m长的标枪以速度 v穿过一根 2m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的以下哪种叙述最好地描述了标枪穿过管子的情况？ ( ) A观察者一定看到标枪收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B观察者一定看到两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住标枪 C与观 察者的运动情况有关，观察者看到的一切都是相对的，依赖于所选参考系 D观察者一定看到管子收缩变短，因此在某些位置上，标枪从管子的两端伸出来 答案： C 试题分析：如果你是在相对于管
13、子静止的参考系中观察运动着的标枪，那么标枪看起来就比管子短，在某些位置标枪会完全处在管子内部然而当你和标枪一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到标枪两端都伸出管子假如你在标枪和管子之间运动，运动的速度是在标枪运动的方向上，而大小是其一半；那么标枪和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都 缩短了 考点：相对论 实验题 （ 12分）物理实验小组要测量额定电压为 2.5V的小灯泡在额定电压下实际功率和电阻值，备有下列器材： 待测小灯泡：额定电压 2.5V，额定电流约为 0.3A; 电压表： 0-3-15V， 0-3V内电阻 3k， 0-15V内电阻 15k;
14、电流表： 0-0.6-3A， 0-0.6A内电阻 0.13， 0-3A内电阻 0.025; 电池组：电动势约 3V，内电阻不详 ; 滑动变阻器： 40， 1A; 电键，导线若干。 （ 1）请在虚线框中画出合理的实验电路图 （ 2）根据本实验的需要，电压表应当选用 _量程，电流表应当选用 _量程。 （ 3）根据电路图，用笔画线代替导线，将图中的器件连接成完整实验电路。 （ 4）当电压表示数为 2.50V时，电流表示数如图所示，则这个小灯泡在额定电压下的实际功率为 _W，灯丝电阻为 _。 答案：（ 1）分压电路，电流表外接（ 2）电压表选 03V量程 电流表选00.6A量程 （ 3） （ 4） 0
15、.8W 7.8 试题分 析：（ 1）要测定小灯泡的额定电功率和电阻值，应将滑动变阻器接入电阻减小，即向 B滑动，使灯泡两端的电压为 2.5V，即此时的实际功率为额定功率。 （ 2）待测小灯泡的额定电压为 2.5V，额定电流约为 0.3A。根据小灯泡的额定电流和额定电压，选择电表的量程。 （ 3）根据实验原理图连接即可，注意电压表、电流表的量程不要选错，正负极不能连反，滑动变阻器采用分压接法。 （ 4）小灯泡额定电压为 2.5V，要正常发光电压表示数为 2.5V，读出电流表示数，电流表的量程为 0 0.6A，分度值为 0.02A，电流表示数为 0.32A，根据P=UI可求小灯泡的功率 考点：电功
16、率的测量与计算；电表的连接与使用 （ 4分 )某同学在做 “双缝干涉测定光的波长 ”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第 2条亮纹的中心时（如下图甲中的 A），游标卡尺的示数如下图乙所示 ,第二次分划板中心刻度线对齐第 6条亮纹的中心时（如图丙中的 B），游标卡尺的示数如图丁所示已知双缝间距 d=0.5 mm,双缝到屏的距离 L=1 m则所测光波的波长为 _m(保留两位有效数字 ) 答案： .610-7 m 图乙中游标卡尺的示数为 1.250 cm，图丁中游标 卡尺的示数为 1.775 cm，根据波长计算公式可得，所测光波的波长为 6.610-7 m(保留两位有效数字 ). 试题分析：图乙中主
17、尺读数为 12mm，游标读数为 0.0510=0.5mm，所以最终读数为 1.250cm 图丁中主尺读数为 17mm，游标读数为 0.0515=0.75mm，所以最终读数为1.775cm 实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的误差根据 x ，知 =6.610-7m 考点：用双缝干涉测光的波长 计算题 （ 8分）如图所示，有两个小球 A、 B的大小忽略不计，长为 L的细线 悬挂A球，现将小球 A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放， A摆至最低点 P时，恰与静止在 P处的 B球发生正碰，碰后 A继续向右摆动， B球以速度 v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当 B
18、球重新回到位置 P时恰与 A再次相遇，求位置 P与墙壁间的距离 d 答案： 试题分析：摆球 A做简谐运动，当其与 B球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变。而 B球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为 B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍。 所以 考点：简谐运动周期性 （ 8分）在龟峰山风景区的盘山 公路路面上等间距地镶嵌一些玻璃球，当夜间行驶汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意安全。若小玻璃球的半径为 R=2cm，折射率是 ，如图所示，今有一束平行光沿直径 AB方向照在小玻璃球上，若在距离直径 AB为 h的 C点入射平行光经折射 反射 折射再射出玻璃球时能与原来的方向相反，即
19、实现 “逆向反射 ”，试求 C到直径 AB距离 h的大小 答案： .732cm 试题分析：光路图如下设 C点对应入射角为 ，折射角为 ， 则有 （ 2分） 玻璃小球出射光线与入射光线平行的条件是 （ 2分） 故有： （ 2分） 故离 AB的距离为： =1.732cm（ 2分） 考点：折射率、光路可逆原理 （ 14分）如图所示，用一台变压器给 100盏 220V， 60W的电灯供电，变压器的初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是 3。初级线圈的输入电压是 660V，次级线圈的电阻为 0.2。求： （ l）空载时次级线圈的端电压和输出功率； （ 2）接通时次级线圈的端电压； （ 3）每盏灯的实际功率
20、答案：（ 1） 220V 0 （ 2） 214.68V （ 3） 57.1W 试题分析：（ 1）将变压器视为理想变压器。设空载时次级线圈的端电压为 U2。 由 ，得到 =220V， 因为空载，次级线圈的负载电阻 R2 ，次级线圈中的电流为零 I2=0， P=I2U2=0 （ 2）接通电路后， 100盏灯并联的总电阻为 ， 次级线圈中的电流 ， 次级线圈的端电压 U2=I2R 外 =214.68（ V） （ 3）每盏灯的实际功率 . 考点：理想变压器工作原理、电路串并联、功率 （ 16分）如图所示， S粒子源能够产生大量的质量为 m、电荷量为 +q的粒子（重力不计）。粒子从 O1孔进入一个水平方
21、向的加速电场（初速不计），再经小孔 O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为 E，磁感应强度大小为 B1，方向如图。虚线 PQ、 MN 之间存在着水平向右的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度大小为 B2。一块折成直角的硬质塑料片 abc（不带电，宽度、厚度都很小可以忽略不计）放置在 PQ、 MN 之间，截面图如图，a、 c两点分别位于 PQ、 MN 上， ab=bc=L， = 45o。粒子能沿图中虚线 O2O3的延长线进入 PQ、 MN 之间的区域。 求加速电压 U1； 假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相
22、碰前做什么运动？ 粒子在 PQ、 MN 之间的区域中运动的总时间 t和总路程 s分别是多少？ 答案： (1) (2)粒子碰到 ab后以大小为 v0的速度垂直磁场方向运动，在洛仑兹作用下在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，转过一周后达到 ab的下部 (3) 试题分析：（ 1）粒子在正交场中做匀速运动， Eq=qv0B1，则 ,由动能定理得 qU1= 得 ,即加速电压为 （ 2）粒子碰到 ab后以大小为 v0的速度垂直磁场方向运动，在洛仑兹作用下在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，转过一周后达到 ab的下部 （ 3）由 和 ，得 粒子在磁场中共碰板 2次，做圆周运动的时间为 t1=2T；粒子进入磁场中，在水平方向的总位移 s= L，经历时间为 ，因此粒子在 PQ、 MN 之间的区域中运动的总时间 t=t1+t2=。粒子做圆周运动的半径为 ，因此总路程。 考点：动能定理的应用；力的合成与分解的运用；带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在混合场中的运动
