广东省茂名市电白区高二上学期期末考试物理试卷（解析版）-A4

这是一份广东省茂名市电白区高二上学期期末考试物理试卷（解析版）-A4，共13页。
注意事项：
1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是（ ）
A. 光的折射B. 光的衍射
C. 光的干涉D. 光的偏振
【答案】C
【解析】
【详解】阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是薄膜干涉，属于光的干涉。
故选C。
2. 下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是（ ）
A 对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流
B. 对乙：当导线中通有从左向右的电流时，小磁针的N极向里偏转，S极向外偏转
C. 对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波
D. 对丁：电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中，无论是匀速转动或非匀速转动时，磁通量一直为0，不会产生感应电流，故A错误；
B．乙图中，当导线中通有从左向右的电流时，根据右手安培定则可知，导线下方的磁场垂直纸面向里，则小磁针的N极向里偏转，S极向外偏转，故B正确；
C．丙图中，周期性变化电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波，故C错误；
D．丁图中，紫光与红光属于可见光，红外线、紫外线与红光和紫光不同，不属于可见光，故D错误；
故选B。
3. 用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，甚至从桶中溅出来。如图，农夫肩上的扁担与木桶（含水）的固有频率是2Hz，下列说法正确的是（ ）
A. 农夫走路的步频越慢，桶里的水晃动得越剧烈
B. 农夫走路的步频越快，桶里的水晃动得越剧烈
C. 当发现桶里的水晃得很厉害时，适当的把步频加快可减小水的晃动
D. 农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动频率与农夫的步频无关
【答案】C
【解析】
【详解】AB．当农夫走路的步频与桶里的水晃动的固有频率相等时会出现共振，此时水晃动得越剧烈，则农夫走路的步频过快或过慢都不一定使桶里的水晃动得越剧烈，故AB错误；
D．农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动的频率与农夫的步频相等，故D错误；
C．当发现桶里的水晃得很厉害时，说明水晃动的固有频率与农夫走路的步频相等从而出现了共振，所以适当的把步频加快可减小水的晃动，故C正确。
故选C。
4. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，光路图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. a光和b光的入射角都是40°B. a光在玻璃中的折射率较大
C. a光在玻璃中的传播速度较大D. a光和b光从空气进入玻璃后频率都会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由入射角定义，入射角应该为50°，故A错误；
B．由光路图和折射定律可知
因a光折射角较小，则
故B正确；
C．根据
可知，在玻璃中的传播速度光更大，C错误；
D．光进入玻璃后频率不会发生改变，D错误。
故选B。
5. “战绳”作为一项超燃脂的运动十分受人欢迎，如图甲所示，某健身者分别抓住两根相同的战绳，晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。某时刻开始计时，时两个绳波的图像如图乙所示，已知绳波的波速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 绳波P的振幅为100cm
B. 绳波P与Q的波长都为12m
C. 绳波P的周期为1s
D. 绳波Q的频率为1Hz
【答案】C
【解析】
【详解】A．绳波P的振幅为50cm，选项A错误；
B．绳波P的波长为12m，Q的波长为6m，选项B错误；
C．绳波P的周期为
选项C正确；
D．绳波Q的频率为
选项D错误。
故选C。
6. 在篮球比赛中，开场跳球时，裁判从某一高度沿竖直向上抛出篮球，篮球沿竖直方向返回原高度。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A. 上升过程动量的变化率小于下降过程动量的变化率
B. 上升过程动能的变化量等于下降过程动能的变化量
C. 上升过程中机械能的损失大于下降过程中机械能的损失
D. 上升过程受重力冲量的大小小于下降过程受重力冲量的大小
【答案】D
【解析】
【详解】D．篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，则上升过程中的加速度大小大于下降过程中的加速度大小，可知上升过程所用时间小于下降过程所用时间，根据
可知下降过程受重力冲量的大小大于上升过程受重力冲量的大小，故D正确；
A．根据动量定理
动量的变化率为所受到的合外力，而在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，所以下降过程动量的变化率小于上升过程动量的变化率，故A错误；
B．根据
在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，且两过程位移大小相同，则上升过程动能的变化量大于下降过程动能的变化量，故B错误；
C．根据功能关系可知，机械能的损失
篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则上升过程中机械能的损失等于下降过程中机械能的损失，故C错误。
故选D。
7. 如图，海面上两个浮标A、B相距，一列横波由A向B传播，小米观察到当浮标A处在波谷时，浮标B正在平衡位置向上振动，测得一分钟内浮标A能完成30次全振动，则该横波的波速可能是（ ）
A. 4m/sB. 6m/sC. 8m/sD. 10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】一分钟内浮标A能完成30次全振动，可知周期
当浮标A处在波谷时，浮标B正在平衡位置向上振动，可知
（n=0、1、2、3……）
则波速
当n=1时v=10m/s。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示。则此时（ ）
A. 漆包线A端接电池负极B. 铁钉内磁场方向向右
C. 铁钉左端为电磁铁的N极D. 漆包线内电流由B流向A
【答案】ABD
【解析】
【详解】当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，所以小磁针处的磁场的方向向左，通电螺线管内部产生的磁场的方向向右，铁钉右端为电磁铁的N极，所以漆包线内电流由B流向A，漆包线B端接电池正极，ABD正确，C错误。
故选ABD。
9. 如图为钓鱼时鱼漂竖直漂浮在水面的示意图。某次鱼咬钩时将鱼漂往下拉一小段距离后松口，鱼漂上下振动。若鱼漂在竖直方向的运动可看成简谐运动，取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，用t、x、v、F、a分别表示鱼漂运动的时间、相对平衡位置的位移、瞬时速度、回复力、加速度，关于鱼漂在此过程中的运动，下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．取竖直向下为正方向，以鱼漂运动至最低点时开始计时，则时刻，则鱼漂的位移为正方向最大值，速度为零，过一小段时间，鱼漂的速度变大，方向向上，为负值，故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律可知回复力与位移大小成正比，则时刻，鱼漂的回复力为负向最大值，加速度大小与位移大小成正比，方向相反，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图，两质量分别为m1=1kg和m2=4kg小球在光滑水平面上相向而行，速度分别为v1=4m/s和v2=6m/s，发生碰撞后，系统不可能损失的机械能为（ ）
A. 25JB. 35JC. 45JD. 55J
【答案】CD
【解析】
【详解】当两球碰撞后共速时，系统损失的机械能最大，以向左为正方向，根据动量守恒可得
解得
系统损失的最大机械能为
代入数据解得
可知发生碰撞后，系统损失的机械能应满足
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示）。
（1）在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；在半圆形玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3；实验中要求三枚大头针的______（选填“针帽”或“针尖”）在同一视线上；
（2）图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，（选填l1、l2、l3或l4）则玻璃砖的折射率可表示为______；
（3）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 针尖 ②. 和 ③. ④. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]实验中要求三枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽，针帽的在视线方向上的横截面积比较大，会带来较大误差。
（2）[2][3]光线的入射角和折射角的正弦值分别为
，
根据光的折射定律可知玻璃砖的折射率
因此只需测量和即可。
（3）[4]当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为是不变的，即入射角不变，而减小，所以测量值
将偏大。
12. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a 所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并 将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a 从斜槽轨道上菜固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a 从原固定点由 静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端 让小球a 仍从原固定点由静止释放，和小球b 相碰后，两 球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A 和 C；
④用刻度尺测量白纸上O 点到A、B 、C三点的距离分别 为y₁、y₂ 和y3，。
（1）两小球的质量关系：ma________m b （填“>”“ ②. A ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即
ma＞mb
（2）[2]根据题意可知，碰后小球b速度最大，根据
，
可知，小球b下落距离最小，所以落点为A。
（3）[3] 根据（2）分析，可知
则碰撞前入射球a的速度大小
碰撞后入射球的速度大小
碰撞后被碰球的速度
两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
整理得
所以还需测量的物理小球a 和小球 b的质量ma、m b。
故选B。
（4）[4] 验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为
13. 在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在0点脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播简谐横波。在时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第一次出现在负的最大位移处，求：
（1）该波的周期；
（2）该波的波速大小；
（3）从时开始到质点E刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。

【答案】（1）；（2）；（3），0.30m
【解析】
【详解】（1）质点A从正的最大位移第一次到负的最大位移所需要时间为半个周期，即
可得该波的周期为
（2）由图可以知道波长为
则该波的波速为
（3）波从B传到E点所需要的时间为
在该段时间内质点A通过的路程为
14. 如图所示是一玻璃球，其半径为R，O为球心，AB为一水平方向上的直径。M点是玻璃球的最高点，一束激光自B点射入、从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）此玻璃球的折射率；
（2）光线从B传播到D所用时间；
（3）若来自B点的光线射向M点，判断此光线能否从M点射出玻璃球。
【答案】（1）
（2）
（3）不能
【解析】
【小问1详解】
根据几何关系可知，激光由D点射出时的入射角为，折射角为，所以，此玻璃球的折射率为
【小问2详解】
光线在玻璃球内的传播速度为
光线从B传播到D所用时间
联立，解得
【小问3详解】
若来自B点的光线射向M点，根据几何关系可知，入射角为，而这种光线在玻璃球内发生全反射的临界角C满足
因
所以，光线在M点会发生全反射，即此光线不能否从M点射出玻璃球。
15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。
（1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小；
（2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；
（3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】（1）6N；（2）4m/s；（3）
【解析】
【详解】（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理
解得
在最低点，对小球由牛顿第二定律
解得，小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为
（2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律
解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为
（3）若物块恰好运动到圆弧轨道最低点，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒
由能量守恒定律
解得
综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为
【点睛】