河北省唐山市一中2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+答案

这是一份河北省唐山市一中2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+答案，共8页。试卷主要包含了考试时间75分钟，满分100分等内容，欢迎下载使用。

命题人：李晨风 审核人：白冠英
说明：
1.考试时间75分钟，满分100分。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。3．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
卷Ⅰ(选择题 共46分)
一、单项选择题（本大题共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.下列说法中正确的是
A.小孔成像是光的衍射 B.一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散
C.泊松亮斑是光的干涉 D.门镜可以扩大视野是利用光的偏振
2.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是
A. 左侧的质点重复右侧的质点的振动过程
B. 波的传播速度逐渐减小
C. S点振动的频率逐渐增大
D. 波的传播方向与质点的振动方向相同
3.如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是
A. c光的波长最短，a光波长最长
B. c光的折射率最小，a光的折射率最大
C.在玻璃三棱镜中的传播速度va>vb>vc
D.以同一入射角，从同一介质射入空气，b光恰能发生全反射，则c光一定发生全反射
4.下图为甲乙两单色光通过同一双缝干涉装置后形成的干涉条纹，则甲乙两光相比
A. 甲光更容易衍射
B. 在水中，甲光的折射率小
C. 甲光全反射临界角小
D. 甲光在真空中传播速度小
5.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是
A. 1s时间内,路程的最大值为82cm
B. 第1s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 第3s末振子的速度为负向的最大值
D. 从第1s末到第2s末振子向负向做加速运动
6.图1用单色光照射透明标准板，来检查b的上表面的平直情况，观察到的现象如图2所示，则以下说法正确的是
A. 图2的图样是由于光从a的上表面和b的下表面反射后干涉的结果
B. 图2的图样是由于光从a的上表面和b的上表面反射后干涉的结果
C. 图2的图样说明b的上表面某处向上凸起
D. 图2的图样说明b的上表面某处向下凹陷
7.两列波速大小相同的简谐横波在t=0时刻的波形图如图，此时x=2m处的质点的振动沿y轴负方向，在t1=0.3s时，两列波第一次完全重合，则下列说法正确的是
A. 两列波的波速大小均为10m/s
B. x=2.5m处的质点为振动减弱点
C. x=2.5m处的质点的位移可能为8cm
D. 在t2=1.9s时，两列波的波形第二次完全重合
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分）
E
L
R
K
C
r
8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻R、电感器L及电容器C均为理想元件，今将K接通一段时间，待电路稳定后突然将K断开，下列说法中正确的是
A.断开瞬间，LC电路中的电场能最大
B.断开瞬间，LC电路中的磁场能最大
C. LC振荡电路的最大电流为ER+r
D. 断开之后，电容器C极板带电量减少
9. 一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图象分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是
A. 7m/sB. 2m/sC. 1.2m/sD. 1m/s
10.如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A，B两物块，mA=0.1 kg，mB=0.5 kg，弹簧伸长15 cm.若剪断A，B间的细绳，A做简谐振动，g取10 m/s2，则
A. A的振幅为12.5cm
B. A的振幅为15cm
C. A的最大加速度为50m/s2
D. A在最高点时，弹簧的弹力大小为4N
卷Ⅱ（非选择题 共54分）
非选择题：（第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。）
必考题：共42分。
11.（6分）某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图甲中实线所示)。在固定好的白纸上作出直角坐标系，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作连线，用圆规以点为圆心画一个圆(如图中虚线所示)，此圆与线交点为，与连线的交点为，测出点到x、y轴的距离分别为、，点到、轴的距离分别为、。
（1）根据测出的、两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式__________；
（2）若实验中该同学在y<0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，其原因最可能是______________________________。
（3）该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测出的折射率将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12．（8分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）测量出多组周期T摆长L的数值后，画出图线，此图线斜率k与重力加速度g的关系是__________。
（2）在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是________。
A.摆球质量过大
B.单摆振动时振幅较小
C.测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径
D.测量周期时，把n个全振动误认为个全振动，使周期偏小
（3）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_____________（选填“变大”“不变”或“变小”），将此单摆移到月球上，其周期将变为地球上的________倍。
13.（12分）如图是由折射率的材料制作的光学器件的切面图，内侧是以为圆心，为半径的半圆，外侧为矩形，，。一束单色光从1射入器件，入射角为，满足，不计光线在器件内的多次反射，求光在器件中传播的时间。（设光在真空中的速度为c）
（16分）如图所示，将质量为的平台连接在劲度系数的弹簧上端，弹簧下端固定在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，在的上方放置的物块，使、一起上下振动，弹簧原长为。的厚度可忽略不计， ，求：
（1）当系统做小振幅简谐振动时，的平衡位置离地面多高？
（2）当振幅为时，对的最大压力有多大？
（3）为使在振动中始终与接触，振幅不能超过多大？
（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，两题都答者，按选考题的首题进行评分。
15．[选修3-3](12分)
（1）（4分）氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性，已知某轿车的氙气灯泡的容积为V，其内部氙气的密度为ρ，氙气摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为。则灯泡中氙气分子的总个数为______，灯泡点亮后其内部压强将_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
（2）（8分）如图，左细右粗的导热气缸内的理想气体被竖直导热活塞分隔成A、B两部分，活塞右端用一长为L的轻绳固定在气缸右壁，活塞左端距气缸左端的距离为L。已知气缸左端截面积为S，右端截面面积为2S，A部分气体的压强为，B部分气体的压强为，活塞横截面积为S，质量不计，气缸内表面光滑，周围环境温度保持不变。
（1）求轻绳的拉力大小F；
（2）若轻绳突然断裂，求再次平衡时活塞离气缸左侧的距离。
16.[选修3-4](12分)
（1）（4分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示（此时波恰好传播到处）。质点平衡位置的坐标，该质点在内完成了4次全振动，则该列波的波速是______；位于处的质点再经______将第一次经过平衡位置向y轴负方向运动。
（2）（8分）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面的距离d1＝10.00 cm，玻璃砖的厚度d2＝4.00 cm。则
（1）求玻璃的折射率n；
（2）求光在玻璃中传播的速度v。
(光在真空中传播的速度c＝3.0×108 m/s)。
唐山一中2020—2021学年度第二学期期中考试
高二年级 物理答案
一、单选题
BCBCA 6-7DB
二、多选题
8 BC 9 BC 10 ACD
三、非选择题
11.(6分)（2分）；确定的光在介面上入射角太大发生了全反射（2分）； 不变（2分）
12.(8分)（2分）； D（2分） ； 变大（2分）； （2分）
13.（12分）如图所示，由光的折射定律可知
（2分）
带入数据可得β＝30。（1分）
在三角形OO1O2中，由正弦定理可知（2分）
可得γ＝60（1分）
则sin γ＝eq \f(1,n)，可知光线在O2刚好发生全反射，且反射角EO2F＝60。由几何关系可知，光线在器件中通过的路程为 s＝R+eq \f(1,2)R＝eq \f(3,2)R （2分）
光线在介质中传播的速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),2)c （2分）
光线在介质中传播的时间。 （2分）
14.（16分）解：(1)振幅很小时，A、B间不会分离，将A与B整体作为振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件得：kx0=(mA+mB)g （2分）
得形变量：x0=1cm （1分）
平衡位置距地面高度：h=l0-x0=4cm（1分）
(2)当A、B运动到最低点时，有向上的最大加速度，此时A、B间相互作用力最大，设振幅为A，最大加速度：am=k(A+x0)-(mA+mB)gmA+mB=kAmA+mB=5m/s2 （2分）
取B为研究对象，有：N-mBg=mBam（2分）
得A、B间相互作用力：N=mB(g+am)=1.5N（1分）
由牛顿第三定律知，B对A的最大压力大小为1.5N（1分）
(3)为使B在振动中始终与A接触，在最高点时相互作用力应满足：N≥0（1分）
取B为研究对象，根据牛顿第二定律，有：mBg-N=mBa（2分）
当N=0时，B振动的加速度达到最大值，且最大值：
am=g=10m/s2(方向竖直向下)（2分）
因amA=amB=g，表明A、B仅受重力作用，此刻弹簧的弹力为零，弹簧处于原长：
A=x0=1cm，振幅不能大于1cm（1分）
15.（4分）（1） （2分） ；增大（2分）
（8分）（2）（1）对活塞受力分析如图所示，由受力平衡得
（2分）
解得 （1分）
（2）设活塞再次平衡时离气缸左侧的距离为x，由玻意耳定律得
对气体A （2分）
对气体B （2分）
解得 （1分）
（4分）（1）2 （2分）； 8（2分）
（8分）（2）解析：作出光路图如图所示，
根据几何知识可得入射角i＝45°，（2分）
由于AB之间的距离等于CE之间的距离，
所以由几何关系可得折射角r＝37°，（2分）
故折射率n＝eq \f(sin i,sin r)=，（2分）
故v＝eq \f(c,n)＝m/s。（2分）