高二年級期末考試物理試題一、單項選擇題，每題4分共40分。1.下列說法正確的是（）A.在擺角很小時，單擺的周期與振幅有關B.當火車鳴笛勻速靠近觀察者時，觀察者聽到的聲音頻率變大C.光的偏振現象說明光是一種縱波D.兩列波相疊加產生干涉現象時，振動加強區域的點始終在最大位移處【答案】B【解析】【詳解】A．根據可知，在擺角很小時，單擺的周期與振幅無關，選項A錯誤；B．根據多普勒效應可知，當火車鳴笛勻速靠近觀察者時，觀察者聽到的聲音頻率變大，選項B正確；C．光的偏振現象說明光是一種橫波，選項C錯誤；D．兩列波相疊加產生干涉現象時，振動加強區域的點的振幅最大，但不是始終在最大位移處，選項D錯誤。故選B。2.如圖所示，在一根張緊的水平繩上掛幾個擺，其中A，E擺長相等；先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則(??)A.其它各擺擺動周期跟A擺相同B.其它各擺振動振幅大小相同C.其它各擺振動振幅大小不相同，E擺振幅最小D.其它各擺振動周期大小不同，D擺周期最大【答案】A【解析】【詳解】A擺擺動，其余各擺也擺動起來，它們均做受迫振動，則它們的振動頻率均等于A擺的擺動頻率，振動周期都等于A擺的振動周期，故A正確，D錯誤；由于A、E擺長相同，所以這兩個擺的固有頻率相同，則E擺出現共振現象，振幅最大．故BC錯誤．3.勁度系數為20N/cm的彈簧振子，它的振動圖象如圖所示，在圖中A點對應的時刻（）

A.振子所受的彈力大小為0.5N，方向指向x軸的正方向B.振子的速度方向指向x軸的正方向C.振子的速度是最大速度的一半D.在0～4s內振子通過的路程為0.35cm，位移為0【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知A在t軸上方，位移x＝0.25cm，所以彈力F＝－kx＝－5N即彈力大小為5N，方向指向x軸負方向，故A錯誤；B．由圖可知過A點作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90°，切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，故B正確；C．由能量關系在圖中A點對應的時刻解得選項C錯誤；D．由于t＝0時刻和t＝4s時刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內振子的位移為零，又由于振幅為0.5cm，在0～4s內振子完成了兩次全振動，所以在這段時間內振子通過的路程為S=2×4×0.50cm＝4cm故D錯誤。故選B。4.對如圖所示的圖片、示意圖或實驗裝置圖，下列判斷正確的是（）A.甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B.乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，它是由于光在被檢測玻璃板的上下表面反射后疊加的結果C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長的偶數倍，則P處是亮紋D.丁圖是薄膜干涉現象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現豎直干涉條紋【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．甲圖是小孔衍射的圖樣，而“泊松亮斑”是圓板衍射，故不是“泊松亮斑”，A錯誤；B．入射光經薄膜上表面反射后得第一束光，折射光經薄膜下表面反射，又經上表面折射后得第二束光，并不是被檢測玻璃板的上下表面反射后的光，B錯誤；C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2路程差是半波長的偶數倍，則P處是亮紋，C正確；D．丁圖是薄膜干涉現象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現水平干涉條紋，D錯誤。故選C。5.如圖所示，用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，下列說法中正確的是（）A.若P1、P2的距離較大時，通過玻璃磚會看不到P1、P2的像B.為減少測量誤差，P1、P2的連線與法線NN'的夾角應盡量小些C.為了減小作圖誤差，P3和P4的距離應適當取大些D.若P1、P2的連線與法線NN'夾角較大時，有可能在bb′面發生全反射【答案】C【解析】【詳解】A．根據光路可逆性原理可知，光線一定會從下表面射出，光線不會在玻璃磚的的內表面發生全反射，即是P1、P2的距離較大，通過玻璃磚仍然可以看到P1、P2的像，故A錯誤；B．為減少測量誤差，入射角應適當大一些，則P1、P2的連線與法線NN'的夾角應盡量大些，故B錯誤；C．為了減小作圖誤差，P3和P4的距離應適當取大些，故C正確；D．由幾何知識可知，光線在上表面的折射角等于下表面的入射角，根據光路可逆性原理可知，光線一定會從下表面射出，折射光線不會在玻璃磚的下表面發生全反射，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光射在豎直放置的光屏上，比較其中的a、b、c三種色光，下列說法正確的是（）A.玻璃對a光的折射率最大B.a光的波長最長C.c光的頻率最大D.a在棱鏡中的傳播速度最大【答案】A【解析】【詳解】ABC．由光路圖可知，a光的偏折程度最大，則a光的的折射率最大。折射率越大，頻率越高；頻率大，則波長段。A正確，B錯誤，C錯誤；D．根據公式可得到折射率大，在棱鏡中的傳播速度小，D錯誤。故選A。7.如圖所示，兩個折成直角的金屬薄板圍成足夠大的正方形abcd，加上電壓，忽略邊緣及轉角處對電場分布的影響，正方形內部處處可視為方向由a指向c的勻強電場（圖中未畫出），同時在內部加方向垂直紙面向里的勻強磁場。現在有一個帶負電、重力不計的粒子以v0（v0≠0）分別從圖示三個方向開始運動，則（）A.只要v0大小合適，可以沿ac方向做直線運動B.只要v0大小合適，可以沿dc方向做直線運動C.只要v0大小合適，可以沿db方向做直線運動D.只能沿db方向做加速直線運動【答案】C【解析】【詳解】A．不論v0大小如何，粒子開始時受到ca方向的電場力和垂直ca斜向上的洛倫茲力，即受到電場力與洛倫茲力不共線，則不可能平衡，因此不可能沿著ac方向做直線運動，故A錯誤；B．對豎直向下射入的粒子，無論v0多大，粒子開始時受到斜向右上方的電場力和水平向左的洛倫茲力，則電場力與洛倫茲力不可能平衡，因此不可能沿著平行dc方向做直線運動，故B錯誤；CD．若粒子沿db方向射入，則受斜向右上方的電場力和斜向左下方的洛倫茲力，兩力方向相反，則只要v0大小合適，則有電場力與洛倫茲力相平衡，可以沿db方向做直線運動，且做勻速直線運動，故C正確，D錯誤。故選C。8.武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如下圖所示模型：廢液內含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側流入，左側流出，流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A.帶負電粒子所受洛倫茲力方向向下B.MN兩點電壓與液體流速無關C.污水流量計的流量與管道直徑無關D.只需要再測出MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量【答案】D【解析】【詳解】A．根據左手定則判斷，帶負電粒子所受洛倫茲力方向向上。故A錯誤；B．廢液流速穩定后，粒子受力平衡，有解得易知MN兩點電壓與液體流速有關。故B錯誤；CD．廢液的流量為聯立，可得易知流量與管道直徑有關，只需要再測出MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量。故D正確。故選D。9.某回旋加速器的示意圖如圖，兩個半徑均為R的D形盒置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，并與高頻電源兩極相連。現對氚核（）加速，所需的高頻電源的頻率為f。已知元電荷為e、下列說法正確的是（）AD形盒可以用玻璃制成B.氚核的質量為C.高頻電源的電壓越大，氚核從P處射出的速度越大D.若對氦核（）加速，則高頻電源的頻率應調為f【答案】D【解析】【詳解】A．為使D形盒內的帶電粒子不受外電場的影響，D形盒應用金屬材料制成，以實現靜電屏蔽，A錯誤；B．為使回旋加速器正常工作，高頻電源的頻率應與帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的頻率相等，由T1＝和T1＝得氚核的質量m1＝B錯誤；C．由得vm＝可見氚核從P處射出時的最大速度vm與電源的電壓大小無關，C錯誤；D．結合T2＝T2＝得f2＝f又＝得f2＝f選項D正確。故選D。10.如圖所示，半徑為R的圓形區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，AC是圓O的水平直徑，P是圓周上的一點，P點離AC的距離為R，一個質量為m、電荷量為q的帶負電粒子以一定的速度從A點沿AC方向射入，粒子在磁場中運動的偏向角為90°，保持粒子的速度大小、方向不變，讓粒子從P點射入磁場，則粒子在磁場中運動的時間為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】帶負電粒子從A點沿AC方向射入，偏向角為90°，故粒子從D點射出，如左圖所示根據幾何關系，易知粒子的軌跡圓半徑等于磁場圓半徑R。若粒子從P點射入磁場，根據幾何關系，粒子還是從D點射出，如右圖所示。此時粒子的偏向角為120°，根據粒子在磁場中圓周運動的周期公式及粒子在磁場中部分圓周運動的時間公式得故選C。【點睛】本題求出軌跡圓半徑等于磁場圓半徑后，可確定屬于磁聚焦模型，粒子從P點射入可迅速判斷粒子還是從D點離開磁場，從而快速求解。二、實驗題（每空2分，共14分）11.同學們利用如圖所示的裝置來測量某種單色光的波長。接通電源，規范操作后，在目鏡中觀察到清晰的干涉條紋。

（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋數量，該同學可（）A．將透鏡向單縫靠近B．使用間距更大的雙縫C．將單縫向靠近雙縫方向移動D．將毛玻璃向遠離雙縫的方向移動（2）測量中，分劃板中心刻線對齊某一條亮紋的中心時，游標卡尺的游尺位置如圖所示，則讀數為___________cm。（3）該同學已測出圖中裝置中雙縫、毛玻璃之間的距離為L，又測出她記錄的第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為△x，若雙縫間距為d，則計算該單色光波長的表達式為___________（用題中所給字母表示）。（4）小明和小強兩人在實驗時不小心碰到了實驗裝置，導致在目鏡中看到的條紋模糊不清，為了在目鏡中再次看到清晰的條紋，因儀器裝置較長，一人無法完成操作，兩人開始分工，小明在目鏡中觀察，小強必須前后微調___________（填寫圖中所給的儀器名稱）才能看到清晰的干涉條紋。【答案】①.B②.③.④.凸透鏡【解析】【詳解】(1)[1]A．透鏡出來的是平行光，將透鏡向單縫靠近對實驗結果沒有影響。故A錯誤；B．根據公式易知使用間距更大的雙縫，會使條紋間距變小，則相應位置的條數增多。故B正確；C．同理，將單縫向靠近雙縫方向移動，不影響間距。故C錯誤；D．將毛玻璃向遠離雙縫的方向移動，則L增大，可知條紋間距變大，則相應位置的條數減少。故D錯誤。故選B。(2)[2]游標卡尺讀數為(3)[3]依題意，相鄰亮條紋的間距為結合公式可得解得(4)[4]小明在目鏡中觀察，小強必須前后微調凸透鏡才能看到清晰的干涉條紋。12.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中（1）以下關于本實驗的措施中正確的是___________。A．擺角應盡量大些B．擺線可以選擇彈性繩C．擺球應選擇密度較大的實心金屬小球D．用停表測量周期時，應從擺球擺至最高點時開始計時（2）用停表記錄了單擺振動50次所用的時間如圖所示，停表讀數為___________s。[Failedtodownloadimage:/QBM/2022/1/16/2902561954603008/2911530182852608/STEM/5b01e416-d28e-4261-93c6-f6bd24c76524.png]（3）該同學按正確的操作進行測量擺長，但改變擺長測得6組L和對應的周期T，畫出L一T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標如圖所示。他采用恰當的數據處理方法，請你判斷該同學得到的實驗結果將___________。（填“偏大”“偏小”或“準確”）【答案】①.C②.100.2③.準確【解析】【詳解】（1）[1]A．擺角不應該超過5°，A錯誤；B．擺線必須要選擇非彈性繩，B錯誤；C．擺球應選擇密度較大的實心金屬小球，C正確；D．用停表測量周期時，應從擺球擺至最低點時開始計時，D錯誤。故選C。（2）[2]用停表記錄了單擺振動50次所用的時間如圖所示，停表讀數為90s+10.2s=100.2s（3）[3]根據單擺周期公式可得結合圖象斜率可得可得則該同學得到的實驗結果將準確的。三、計算題（四題共46分，12分+10分+8分+16分），要有詳細的解題步驟。13.有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波源位于原點O，A、B分別是x軸上坐標為5m和9m的兩個質點。在t=0時刻波剛好傳到A點，此時波形圖如圖所示，在t1=0.3s時刻A質點剛好第1次出現波峰，求：（1）這列波的周期和傳播速度大小；（2）從t=0時刻開始計時，B點第2次出現波峰的時刻和這段時間內B點的路程。【答案】（1）0.4s，10m/s；（2）t=1.1s，70cm【解析】【詳解】（1）A質點開始振動的方向沿y軸負方向，故第一次出現波峰經歷的時間解得由圖可得所以（2）B點第二次出現波峰的時刻為B走過路程為14.如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，BC邊長度為L，一束垂直于AB邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡，AP長度d＜L，光線在AC邊同時發生反射和折射，反射光線和折射光線恰好相互垂直，已知光在真空中的速度為c．求：（1）三棱鏡的折射率；（2）光從P點射入到第二次射出三棱鏡經過的時間．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】(1)光線到達AC邊的O點，入射角為i，折射角為r.由題意可得：i+r=90°i=30°所以r=60°可得三棱鏡的折射率n=(2)光線反射到AB邊的M點，入射角為i′=60°因為sini′=>=sinC，得i′>C，所以光線在M點發生全反射，不會射出三棱鏡．PQ=dtan30°=QM=2PQMN=(?2d)cos30°=(L?d)光在三棱鏡中傳播速度為：v=c/n光從P從P點射入到第二次射出三棱鏡經過的時間為：t=（PQ+QM+MN）/v聯立解得：t=答：(1)三棱鏡折射率是；(2)光從P點射入到第二次射出三棱鏡經過的時間是.【點睛】（1）光線射到AC邊上的O點，由折射定律和幾何關系求三棱鏡的折射率;（2）光線反射到AB邊上，由幾何關系求出入射角，與臨界角比較，能發生全反射．再反射從BC邊射出．由v=c/n求出光在棱鏡中傳播的速度，由幾何關系求出傳播的距離，再求傳播時間．15.如圖所示，水平導軌間距為L=0.5m，導軌電阻忽略不計。導體棒ab垂直導軌放置，質量m=1kg，電阻R0=0.9Ω，與導軌接觸良好。電源電動勢E=10V，內阻r=0.1Ω，電阻R=4Ω。外加勻強磁場的磁感應強度B=5T，方向垂直于ab，與導軌平面成α=53°。ab與導軌間動摩擦因數為μ=0.5（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），不計其余摩擦。重力加速度g=10m/s2，ab處于靜止狀態。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）ab受到的安培力大小；（2）如果電阻R的值可以調節，則當R阻值為多少時棒ab剛好要運動。【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)根據閉合電路歐姆定律，可得由安培力表達式，有(2)對ab棒受力分析，如圖棒