湖北省黄冈市黄冈中学2014届高二下学期期中考试

物理试题

一、选择题（1）本题共6小题，每题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错的或不答的得0分。

1．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

2．一根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

3．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

4．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＜f1 D. f1=f2＞f0

5．用长为L的细线把一个小球悬挂在倾角为θ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α≤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.

6．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感应强度大小为(　　)

A．0.5B B．B C．2B D．0

选择题（2）本题共6小题，每题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

7．2008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

8．一列简谐横波沿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 （ ）

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

9．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表面发生全反射

D．光可能在表面N发生全反射　　

10．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

11．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

12．关于电磁波下列叙述正确的（　　）

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

二、实验题：本大题共2小题，共16分。

13．（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) ．

14．（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3kΩ，0-15V内电阻15kΩ;

电流表：0－0.6－3A，0－0.6A内电阻0.13Ω，0－3A内电阻0.025Ω;

电池组：电动势约3V，内电阻不详;

滑动变阻器：40Ω，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13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_______________Ω。

三、计算题：本大题共4小题，共计46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

15．（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．

16．（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，即实现“逆向反射”，试求C到直径AB距离h的大小．

17．（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0.2Ω。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．

　　　18．（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，α= 45o。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。⑴求加速电压U1；⑵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碰前做什么运动？⑶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？

黄冈中学高二（下）期中物理试题答案

1．答案：D 解析：　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。

2．答案：C 解析：如果你是在相对于管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

3．答案：A　　

4．答案：C 解析：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。

5．答案：C 解析：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=mgsinθ可分解成两个分力：

F1=G1sinα=mgsinθ·sinα， F2=G1cosα=mgsinθ·cosα．

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=mgsinθ·sinα．在小振幅的条件下(α＜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′=gsinθ．所以振动周期

6．答案：D

7．答案：BD解析：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。

8．答案：ABC 解析： 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．

9．答案：BC解析：如图所示，光射到表面M的入射角为i(i≠90°)折射角为r，
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。

10．答案：ABD

11．答案：AC 解析： 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．

12．答案AD．解析：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正确．答案为AD．

13．（4分）6.6×10-7 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6.6×10-7 m(保留两位有效数字).

14．（1）（3分）分压电路，电流表外接（画图略）

（2）（2分）电压表选0—3V量程，电流表选0—0.6A量程

（3）（3分）画图略 （4）（4分）0.8W, 7.8Ω

15．(8分) 解析：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

16．(8分) 解析：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）

　17．(8分) 解析：（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。

　　

　　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

　　
　　
　

　　次级线圈的端电压U′2=I2R外=214.68（V）　　

18．解析：⑴(4分)

提示：粒子在正交场中做匀速运动，电场力和洛伦兹力平衡，因此

⑵(2分)粒子碰到ab板反射后，将以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动，在洛伦兹力作用下在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动，转动一周后打到ab板的下部。

⑶(10分)设粒子做圆周运动的周期T，由
和
，得
；粒子在磁场中共碰到2次板，做圆周运动所需经历的时间为
；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
。