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2004-2015学年浙江省台州市高二(下)期末物理试卷


2004-2015 学年浙江省台州市高二(下)期末物理试卷
一、单项选择题(本题 12 小题,每小题 3 分,共 36 分.每一小题只有一个正确选项) 1. (3 分) (2015 春?台州期末)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列符合 物理学史实的是( ) A. 爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律,提出了光子说 B. 托马斯?杨通过对光的干涉现象的研究,证

实了光具有粒子性 C. 贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了原子核是由质子和中子组成的 D. 波尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱,说明波尔提出的原子定态假设是错误的 考点: 物理学史. 分析: 根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可 解答: 解:A、爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律,提出了光子说,故 A 正确; B、托马斯?杨通过对光的干涉现象的研究,证实了光具有波动性,故 B 错误; C、贝克勒尔通过对天然放射性的研究,揭示了原子核有复杂的结构,但并没有发现质子和中 子,故 C 错误; D、玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象,由于原子是稳定的,故玻尔提出的原子定 态概念是正确的,故 D 错误; 故选:A 点评: 本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加 强记忆,这也是考试内容之一 2. (3 分) (2015 春?台州期末)关于光的现象,下列说法中错误的是( A. 光的偏振现象说明了光是一种横波 B. 雨后的彩虹是由于光的色散现象形成的 C. 在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象 D. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象 )

考点: 光的偏振;光的衍射. 分析: 光的偏振现象说明光是横波;光纤束传送图象信息,是光的全反射现象;标准平面 检查光学平面的平整程度是利用了薄膜干涉 解答: 解:A、光的偏振现象说明光是一种横波,故 A 正确; B、雨后的彩虹是由于光的色散现象形成的;故 B 正确; C、用光纤束传送图象信息,这是光的全反射的应用,故 C 正确; D、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象;故 D 错误; 本题选错误的;故选:D. 点评: 决本题的关键知道光的干涉和衍射都是波特有的现象,知道干涉和衍射的区别;同 时掌握其他光学现象的本质. 3. (3 分) (2015 春?台州期末)一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系)如图所示,则( )

A. B. C. D.

此单摆的摆长约为 1m 此单摆的固有周期约为 0.5s 若摆长增大,单摆的固有频率增大 若摆长增大,共振曲线的峰值将向右移动

考点: 产生共振的条件及其应用. 分析: 由共振曲线可知,出现振幅最大,则固有频率等于受迫振动的频率. 解答: 解:A、B、由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,f=0.5Hz,则周期为 T= = =2s; ,可得

由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为 2s.由公式 T=2π

L=

≈1m;

故 A 正确,B 错误; C、若摆长增加,单摆的固有周期增加,则固有频率减小.故 C 错误; D、若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动.故 D 错误; 故选:A. 点评: 受迫振动的频率等于驱动力的频率;当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时, 出现共振现象. 4. (3 分) (2015 春?台州期末)关于核力,以下说法正确的是( ) A. 核力与万有引力都是只有引力,没有斥力 B. 除万有引力外,两个中子之间不存在其他相互作用力 C. 两个质子之间,不管距离如何,核力总是大于库仑力 D. 核力是强相互作用的一种表现,只有相邻核子之间才存在核力作用 考点: 库仑定律;万有引力定律及其应用. 分析: 自然界有四种基本的作用力:万有引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱 相互作用,核力是短程力,越过一定范围,则没有核力,核力存在斥力与引力之分. 解答: 解:A、核力存在相互吸引与相互排斥的,而万有引力,没有斥力之说.故 A 错误. B、除万有引力外,两个中子之间存在核力.故 B 错误. C、两个质子之间,核力是短程力,作用范围在 1.5×10 m,越过此范围,则没有核力,因此 会小于库仑力.故 C 错误. D、 核力是强相互作用的一种表现, 是短程力, 只有相邻核子之间才存在核力作用. 故 D 正确. 故选:D. 点评: 本题考查对核力的理解.核力是自然界四种基本作用力之一,与万有引力性质、特 点不同.
﹣15

5. (3 分) (2015 春?台州期末)两列频率相同的波发生干涉时,若两列波的波谷在某质点 P 位置相遇,则( ) A. 质点 P 的振幅随时间周期性变化 B. 质点 P 的振动始终减弱,P 点振幅最小 C. 质点 P 的振动始终加强,P 点振幅最大 D. 质点 P 的振动始终减弱,P 点位移始终最小 考点: 波的干涉和衍射现象. 分析: 两列波波谷与波谷相遇,振动加强,振幅最大,质点依然做简谐运动,不是静止不 动. 解答: 解:P 点为波谷与波谷叠加,为振动加强点,振动始终加强,振幅最大.位移在变化, 有时为零,有时处于最大;但频率不变;故 C 正确,ABD 错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加,为振动加强点,波峰与波 谷叠加,为振动减弱点. 6. (3 分) (2015 春?台州期末)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( ) A. 夏天雷声轰鸣不绝的现象是多普勒效应 B. 如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长 C. 如果离我们远去的星球发出的是紫光,那么被静止于地球上的接收器接收到的可能 是紫外线 D. 正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高了,这是因为声源 振动的频率变大了 考点: 多普勒效应. 分析: 本题考查多普勒效应的原理:间距变大时,接收频率变小,间距变小时,接收频率 变大,而发射频率不变,熟记多普勒的定义即可求解,同时掌握频率变化与运动间的关系. 解答: 解:多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的位置发生变化,使观察 者收到的频率发生了变化; A、夏天雷声轰鸣不绝的现象是声波的反射,不是多普勒效应现象,故 A 错误; B、如果某一遥远星球离地球远去,那么地球上接收到该星球发出光的频率变小,则波长要变 长,故 B 正确; C、如果离我们远去的星球发出的是紫光,那么被静止于地球上的接收器接收到的频率小于紫 光,而紫外线频率大于紫光,故 C 错误; D、正在鸣笛的火车向我们疾驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高了,这是因为接收的频率 变大了,故 D 错误; 故选:B. 点评: 多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的;掌握物理概念要一定要理 解其真正意义. 7. (3 分) (2015 春?台州期末)某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图 所示,下列说法中正确的是( )

A. B. C. D.

在 1s 内交变电流的方向改变 50 次 在 t=0.01s 时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大 在 t=0.02s 时,串联在电路中的交流电流表读数为 5A 若发电机线圈电阻为 0.4Ω,则其产生的热功率为 5W

考点: 正弦式电流的图象和三角函数表达式. 专题: 交流电专题. 分析: 根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,即可求得结论. 解答: 解:A、由图象可知,交流电的周期为 20×10 s,所以交流电的频率为 f= =50Hz, 故在 1s 内交流电的方向改变 100 次;所以 A 错误; B、在 t=0.01s 时,感应电流最大,所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量的变化率最大,穿 过交流发电机线圈的磁通量最小,所以 B 错误; D、交流电的有效值为 I= =
2
﹣3

A,故读数为:2.5
2

A;故 C 错误;

D、发电机的发热功率为 P=I r=(

) ×0.4W=5W,所以 D 正确.

故选:D. 点评: 解决本题的关键就是有电流的瞬时值表达式求得原线圈中电流的最大值,进而求得 原线圈的电流的有效值的大小. 8. (3 分) (2015 春?台州期末)从发电站输出的功率为 220kW,输电线的总电阻为 0.05Ω,用 110V 和 11kV 两种电压输电,则两种情况下输电线上的功率损失分别是( ) 3 3 A. 2×10 W,0.2W B. 2×10 W,20W 5 5 3 C. 2×10 W,20W D. 2×10 W,2×10 W 考点: 专题: 分析: 解答: 远距离输电. 交流电专题. 2 根据 P=UI 求出输电电流, 结合 P=I R 求两种情况下输电线上由电阻造成的功率损失. 解:用 110V 电压输电时电路中的电流为: , 功率损失为: 用 11kV 电压输电时电路中的电流为: , 功率损失为:

故选:C 点评: 解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系,知道采用高压输电,可以 减小功率的损失. 9. (3 分) (2015 春?台州期末) 有两个核反应方程分别为: ① ② n+ A. B. C. D. H→Y.则下列叙述中正确的是( ) U+ n→X+ Sr+10 n;

方程①的 X 原子核中含有 80 个中子 方程①的核反应要释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少 方程②的核反应要吸收能量 方程②的 Y 原子核中含有 2 个核子数

考点: 爱因斯坦质能方程. 分析: 正确解答本题需要掌握:聚变和裂变反应的特点以及应用;质量数和电荷数守恒在 核反应中的应用以及质子数、中子数、质量数等之间关系. 解答: 解:A、反应①为重核的裂变,由质量数和核电荷数守恒知:X 原子核中含有质子 数 92+1﹣38=55,而质量数为 235+1﹣90﹣10=136,那么中子数为 136﹣55=81,故 A 错误; B、 反应①为重核的裂变, 由质量数和核电荷数守恒知, 生成物的质量数不变, 随着释放核能, 则总质量减小,故 B 错误; C、反应②为原子核的衰变,要释放核能,故 C 错误; D、反应②为原子核的人工转变,由质量数和核电荷数守恒知,Y 的质量数为 2,质子数为 1, 因此有 2 个核子数,故 D 正确; 故选:D. 点评: 裂变和聚变是在原子物理中学习的两种重要反应,要明确它们的特点以及应用,理 解质量数不变,但质量会亏损,是因会释放能量的原故. 10. (3 分) (2015 春?台州期末)如图所示,用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应,欲 使光子从阴极逸出时的最大初动能增大,应采取的措施是( )

A. B. C. D.

改用红光照射 改用紫光照射 增大绿光的强度 增大加在光电管上的正向电压

考点: 光电效应. 专题: 光电效应专题.

分析: 光电子从阴极逸出时的最大初动能是由入射光的频率决定,与其它因素无关. 解答: 解:由 Ek=hν﹣W 逸出知增加最大初动能,只要入射光的频率变大就行了. A、红色的频率比绿光的下,因此最大初动能减小,故 A 错误; B、紫光的频率比绿光的大,因此最大初动能增大,故 B 正确. C、增加绿光照射强度只是增大了光电流强度,C 错误; D、增大光电管上的加速电压,不会改变频率,故 D 错误; 故选:B. 点评: 本题考查了光电效应公式,牢记最大初动能是由入射光的频率决定即可.基础题目. 11. (3 分) (2015 春?台州期末)可见光光子的能量在 1.61eV~3.10eV 范围内.图为氢原子能 级的示意图,现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率 的光.关于这些光下列说法正确的是( )

A. B. C. D. 应

这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 由 n=4 能级跃迁到 n=1 能级产生的光是可见光 由 n=2 能级跃迁到 n=1 能级产生的光的波动性最显著 用 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34eV 的金属铂能发生光电效

考点: 氢原子的能级公式和跃迁. 专题: 原子的能级结构专题. 分析: 本题考查了波尔原子理论:从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射 出去;所有的激发态都是不稳定的,都会继续向基态跃迁,故辐射光子的种类为 C ,C=λγ,

故波长越大,频率越短.波长越大,越容易发生明显的衍射.只有入射光子的能量大于金属的 逸出功才会发生光电效应. 解答: 解:A、大量的氢原子处于 n=4 的激发态,可能发出光子频率的种数 n=C A 错误; B、根据 Em﹣En=hv,由 n=4 能级跃到 n=1 能级产生的光子能量为 E=13.6﹣0.85eV=12.75eV, 不是可见光,故 B 错误; C、由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级产生的光子频率最小,波长最长,波动性显著.故 C 错误. D、n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光子能量 E=13.6﹣3.40eV=10.2eV,大于逸出功,能发 生光电效应.故 D 正确. 故选:D. 点评: 解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系,即 Em﹣En=hv,以及知道光电效应 产生的条件. =6.故

12. (3 分) (2015 春?台州期末)放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方 向垂直纸面向外. 如图所示, 已知放射源放出的射线有 α、 β、 γ 三种, 下列判断正确的是 ( )

A. B. C. D.

甲是 α 射线、乙是 γ 射线、丙是 β 射线 甲是 β 射线、乙是 γ 射线、丙是 α 射线 甲是 γ 射线、乙是 β 射线、丙是 α 射线 甲是 α 射线、乙是 β 射线、丙是 γ 射线

考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律. 专题: 带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: 根据粒子偏转方向,应用左手定则判断粒子类型. 解答: 解:α 射线带正电,由左手定则可知,α 射线受到的洛伦兹力向左,α 射线向左偏转, 由图示可知,丙是 α 射线. β 射线是高速电子流,带负电荷.根据左手定则,β 射线受到的洛伦兹力向右,故甲是 β 射线. γ 射线是 γ 光子,是中性的,故在磁场中不受磁场的作用力,轨迹不会发生偏转.故乙是 γ 射 线.故 B 正确. 故选:B. 点评: 本题综合性较强, 主要考查两个方面的问题: ①三种射线的成分主要是所带电性. ② 洛伦兹力的方向的判定.只有基础扎实,此类题目才能顺利解决,故要重视基础知识的学习. 二、多项选择题(本题 4 小题,每小题 4 分,共 16 分,每小题有一个以上选项正确,全部选 对得 4 分,只选出部分正确选项得 2 分) 13. (4 分) (2015 春?台州期末)一理想变压器的原线圈 A、B 两端接入电压为 u=220 sin (100πt)V 的交变电流.原线圈匝数 n1=1100 匝,副线圈匝数 n2=30 匝,则( )

A. B. C. D.

把电磁打点计时器接在 C、D 两端,打点周期为 0.02s 把交流电压表接在 C、D 两端时,电压表读数为 8.48V 将击穿电压为 10V 的电容器接在 C、D 两端,能正常工作 把阻值为 10Ω 的电阻接在 C、D 两端,变压器的输入功率为 7.2W

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时,导致副线圈的磁通量发生变化, 从而导致副线圈中产生感应电动势. 而副线圈中的感应电流的变化, 又导致在原线圈中产生感 应电动势.变压器的电流比与电压比均是有效值,电表测量值也是有效值. 解答: 解:A、根据 u=220 sin(100πt)V 可知,周期 T= ,变压器

不改变周期,则把电磁打点计时器接在 C、D 两端,打点周期为 0.02s,故 A 正确;

B、AB 电压



根据

得:

电压表读数为有效值,所以电压表读数为 6V,故 B 错误; C、CD 端电压最大值为 6 V,而击穿电压为最大值,所以将击穿电压为 10V 的电容器接在 C、D 两端,能正常工作,故 C 正确; D、P= ,根据输入功率等于输出功率,则变压器的输入功率为 3.6W,故 D 错误

故选:AC 点评: 理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象,知道电容 器击穿电压为最大值,电表测量值是有效值,难度适中. 14. (4 分) (2015 春?台州期末)如图所示为一直角棱镜的横截面,∠bac=90°,∠abc=60°.一 平行细光束从 O 点沿垂直于 bc 面的方向射入棱镜.已知棱镜材料的折射率 n= ,若不考虑 原入射光在 bc 面上的反射光,则有光线( )

A. C. 出,且与 bc 面垂直 考点: 光的折射定律. 专题: 光的折射专题.

从 ab 面射出 B. 从 ac 面射出 从 bc 面射出,且与 bc 面斜交 D. 从 bc 面射

分析: 根据临界角公式 sinC= 求出临界角 C.由几何知识分析光线在 ac 面和 ab 面上的入 射角,判断能否发生全反射,再确定光线的出射方向. 解答: 解:由 sinC= 得 sinC= ,得到全反射临界角 C=45°.

射到光线 ac 面的光线,入射角等于 30°,小于临界角 C,不发生全反射,则 ac 面上有光射出, 也有反射,此反射光射到 ab 面上时入射角为 60°,发生全反射,而不能从 ab 面射出. 如图,射到光线 bc 面的光线,入射角 i=0°,则光线从 bc 面垂直射出.故 AC 错误,BD 正确. 故选:BD.

点评: 本题运用光的折射定律、反射定律及光的全反射条件.还利用光的几何特性,来寻 找角与角的关系,从而算出结果. 15. (4 分) (2015 春?台州期末)一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动, 则( ) A. 当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大 B. 当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大 C. 当平台向下振动经过平衡位置时,物体的动能最大 D. 物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒 考点: 简谐运动的回复力和能量. 分析: 物体和平台一起做简谐运动,加速度方向总是指向平衡位置,当振动平台运动到最 高点时时,物体的加速度竖直向下,处于失重状态,当振动平台运动到最低点时,物体的加速 度竖直向上,处于超重状态. 解答: 解:A、B、物体和平台一起做简谐运动,加速度方向总是指向平衡位置,当处于平 衡位置下方时,加速度向上,处于超重状态,根据牛顿第二定律,有:N=mg+ma,在最低点 加速度最大,支持力最大;根据牛顿第三定律,物体对平台的正压力最大;故 A 错误,B 正 确; C、当平台振动经过平衡位置时,加速度为零,此时速度达最大,动能最大;故 C 正确; D、物体运动过程中,支持力做功,故机械能不守恒,故 D 错误; 故选:BC. 点评: 本题应用牛顿第二定律分析简谐运动超重、失重现象,关键抓住简谐运动中,物体 的加速度方向特点:加速度方向总是指向平衡位置. 16. (4 分) (2015 春?台州期末)图(甲)为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图(乙)为 质点 P 在该时刻为计时起点(t=0)的振动图象,下列说法正确的是( )

A. 此列波沿 x 轴正方向传播 B. 经过 0.15s,波沿 x 轴的正方向传播了 3m C. 经过 0.1s 时,质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向

D. 在 t=0.05s 时刻,质点 Q 的加速度大于质点 P 的加速度 考点: 横波的图象;横波和纵波. 分析: 由振动图象读出 t=0 时刻 P 点的振动方向, 判断波的传播方向. 由波动图象读出波长, 由振动图象读出周期,可求出波速.分析波动过程,根据时间与周期的关系,判断 Q 点的运 动方向. 解答: 解:A、由图乙可知,在 t=0 时刻,质点 P 的振动方向沿 y 轴负方向,则由带动法可 知,波向正方向传播;故 A 正确; B、由由图知:λ=4m,T=0.2s,则波速为:v= = m/s=20m/s.故经过 0.15s,波沿 x 轴的

正方向传播了 3m;故 B 正确; C、经 0.1s 为半个周期,此时 Q 点正在向平衡位置运动;故 C 错误; D、图示时刻 Q 点沿 y 轴正方向运动,t=0.05s= T,质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向向上运 动,没有到达最高点,而 P 处于最低点,所以 P 的加速度大.故 D 错误. 故选:AB. 点评: 波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系.同时,熟练要分析 波动形成的过程,分析物理量的变化情况. 三、填空题(本题 4 小题,每空 2 分,共 18 分) 17. (4 分) (2015 春?台州期末)在“双缝干涉测光的波长”的实验中, (1)双缝干涉仪的示意图如图所示,请指出装置中 A 的名称是 滤光片 . (2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 B . A.增大“单缝”与“双缝”之间的距离 B.增大“双缝”与“光屏”之间的距离 C.增大双缝距离.

考点: 用双缝干涉测光的波长. 专题: 实验题;光的干涉专题. 分析: 增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离由△ x= λλ 分析即可. 解答: 解: (1)图中从左向右是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏, (2)依据双缝干涉条纹间距规律△ x= λ,可知: A、△ x 与单缝和双缝间的距离无关,故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间 的距离,故 A 错误; B、增大双缝与光屏之间的距离 L,由上式知,可增大相邻两条亮纹之间的距离,故 B 正确. C、增大双缝之间的距离 d,干涉条纹的间距减小,故 C 错误. 故答案为: (1)滤光片; (2)B.

点评: 本题考查了双缝干涉实验的原理图,影响条纹间距的因素,记住公式,难度不大. 18. (4 分) (2015 春?台州期末)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中, (1)如图所示,P1、P2、P3、P4 为所插 4 枚大头针的位置.某同学插针的步骤如下,请在横 线上补充完整步骤③; ①入射光线 AO 上插上两枚大头针 P1、P2; ②在白纸上放上玻璃砖,使其中一个长边与直线 aa′对齐,并画出另一条对齐线 bb′; ③通过玻璃砖观察并调整视线,使 P2 的像挡住 P1 的像,然后在观察一侧插上大头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像;再插 P4,使 P4 挡住 P3 及 P1、P2 的像 ; ④移去玻璃砖,拔去大头针 P3、P4,由大头针的针孔位置确定出射光线 O′B 及出射点 O′,连 接 OO′. (2)对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是 A . A.为了减小作图误差,P3 和 P4 的距离应适当取大些 B.为减少测量误差,P1、P2 的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 C.为了使玻璃砖的长边与直线 bb′尽量对齐,应该用玻璃砖当尺子画出直线 bb′ D.若 P1、P2 连线与法线 NN? 夹角过大,有可能在 bb′面上发生全反射,所以在 bb′一侧就看不 到 P1、P2 的像.

考点: 测定玻璃的折射率. 专题: 实验题. 分析: (1)为确定折射光线,在 B 侧边观察边插 P3,直到 P1、P2 的像被 P3 挡住,定下 P3 的位置后,续插 P4,直到 P3 及 P1、P2 的像被 P4 挡住,定下 P4 的位置,即可折射光线的位置. (2)P1、P2 及 P3、P4 之间的距离适当大些,这样引起的角度的误差较小,可提高精度.入射 角 θ1 尽量大些,折射角也会大些,角度的相对误差会减小.根据光路可逆性原理可知,折射 光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射. 解答: 解: (1)③通过玻璃砖观察并调整视线,使 P2 的像挡住 P1 的像,然后在观察一侧 插上大头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像;再插 P4,使 P4 挡住 P3 及 P1、P2 的像. (2)A、折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的 角度会较大,故 P1、P2 及 P3、P4 之间的距离适当大些,可以提高准确度.故 A 正确. B、入射角 θ1 即 P1 和 P2 的连线与法线的夹角尽量大些,即 P1、P2 的连线与玻璃砖界面的夹 角适当小些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小.故 B 错误. C、不能把玻璃砖当尺子画出直线 bb′,这样会污染和损坏玻璃砖,故 C 错误. D、 由几何知识可知, 光线在上表面的折射角等于下表面的入射角, 根据光路可逆性原理可知, 光线一定会从下表面射出,折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射.故 D 错误. 故选:A.

故答案为: (1)P4 挡住 P3 及 P1、P2 的像; (2)A. 点评: 本题考查了插针法测量玻璃砖折射率的实验,关键是明确实验原理和全反射条件, 知道测量的量相对大些,可减小相对误差. 19. (6 分) (2015 春?台州期末)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中: (1)用秒表测出 N 次全振动的时间 t 如图秒表所示,则 t= 100.2 s; (2)如果实验测得的 g 值偏小,可能的原因是 C . A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.开始计时,秒表过迟按下 C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 (3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,同学甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反, 它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”同学乙说:“浮 力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个同学说法中 A . A.甲正确 B.乙正确 C.两同学的说法都错误.

考点: 用单摆测定重力加速度. 分析: (1)秒表先读分针读数,再读秒针读数,两者相加. (2)由 T=2π 可知,还需测量悬挂点到小球顶端的距离 l;明确单摆的有效长度,代入

公式,从而可求加速度 g,根据 g 的表达式可确定误差原因; (3) )考虑到空气浮力,可以用等效场的观点解释. 解答: 解: (1)由图所示秒表可知,分针示数是 1.5min=90s, 秒针示数 10.2s,秒表示数 90s+10.2s=100.2s; (2)根据 T= 得:

g= A、 测摆线长时摆线拉得过紧, 使得摆长的测量值偏大, 则测得的重力加速度偏大. 故 A 错误. B、实验中开始计时,秒表过迟按下,则测得周期偏小,所以测得的重力加速度偏大.故 B 错 误. C、摆动后出现松动,知摆长的测量值偏小,则测得的重力加速度偏小.故 C 正确. 故选:C

(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,物体不只受重力了,加速度也不是重力加速度, 实际加速度要减小,因此振动周期变大,甲同学说法正确,故 A 正确; 故选:A 故答案为: (1)100.2; (2)C; (3)A 点评: 常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.掌握单摆的周期公式,从而求解加 速度,摆长、周期等物理量之间的关系.单摆的周期采用累积法测量可减小误差.对于测量误 差可根据实验原理进行分析.同时一定要记住,单摆测量时间的计时起点是平衡位置,这一点 很重要. 20. (4 分) (2015 春?台州期末)为了探究碰撞中的不变量,某同学选取了两个体积相同、质 量不等的小球.按下述步骤做了如下实验: 步骤 1:用天平测出两个小球质量 m1 和 m2,且 m1>m2; 步骤 2:安装好实验装置如图所示,使槽末端的切线水平,将另一木条竖直固定在右侧; 步骤 3:先不在斜槽的末端 B 点放小球 m2,让小球 m1 从顶端自 A 处静止释放,记下小球在 竖直面上的落点位置 E; 步骤 4:将小球 m2 放在斜槽末端 B 点,让小球 m1 从顶端 A 处静止释放使它们碰撞,记下小 球 m1 和 m2 在竖直面上的落点位置; 步骤 5:找出小球放在斜槽末端时小球球心对应的木板上的等高点 C; 步骤 6:用刻度尺量出各落点到 C 点的距离,图中 D、E 和 F 是记下的三个落点,且到 C 点的 距离分别为 LD、LE、LF. 请回答下列问题: (1)小球 m1 与 m2 发生碰撞后,m1 的落点是图中 F 点; (2)用测得物理量表示动量守恒定律(碰撞中不变量)的表达式为 .

考点: 验证动量守恒定律. 专题: 实验题. 分析: (1)小球 m1 和小球 m2 相撞后,小球 m2 的速度增大,小球 m1 的速度减小,都做平 抛运动,由平抛运动规律不难判断出; (2)设斜面 BC 与水平面的倾角为 α,由平抛运动规律求出碰撞前后小球 m1 和小球 m2 的速 度,表示出动量的表达式即可求解; 解答: 解: (1)小球 m1 和小球 m2 相撞后,小球 m2 的速度增大,小球 m1 的速度减小,都 做平抛运动,所以碰撞后速度最小的 m1 球到达木条的时间最长,下落的高度最大,落点是最 下的 F 点,m2 球的落地点是 D 点;

(2)碰撞前,小于 m1 落在图中的 E 点,设其水平初速度为 v0.小球 m1 和 m2 发生碰撞后, m1 的落点在图中的 F 点,设其水平初速度为 v1,m2 的落点是图中的 D 点,设其水平初速度 为 v2. 设木条与抛出点之间的距离为 x, 由平抛运动规律得:x=vt,

整理得:

即:

,可得小球的速度与下落的高度 h 的平方根成反比.

小球碰撞的过程中若动量守恒,则:m1v0=m1v1+m2v2 即:

故答案为: (1)F; (2) 点评: 本题考查验证动量守恒定律及平抛运动的应用;学会运用平抛运动的基本规律求解 碰撞前后的速度,两小球的碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后机械能没有损失. 四、计算题(共 3 小题,30 分,每小题 10 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤) 21. (10 分) (2015 春?台州期末) 在某介质中形成一列简谐横波, 在 t=0 时刻的波形如图所示, 图上每一小格长度为 1cm.若波向右传播,t=0 时刻刚好传到 A 点,已知开始计时后,质点 P 在 t1=1.5s 时刻第一次到达波谷位置.试求: (1)从 t=0 到 t1=1.5s,波中质点 O 经过的路程和 t1=1.5s 时相对平衡位置的位移分别多大; (2)这列波的传播速度的大小; (3)从 t=0 时刻起,再经过多长时间,质点 B 将第一次到达波谷位置.

考点: 波长、频率和波速的关系;横波的图象. 分析: (1)质点 P 在 t1=1.5s 时刻第一次到达波谷位置,经历四分之三个周期,O 点的路程 是 3 倍振幅,到达波峰. (2)根据由 P 点的振动知:t1= T,求得周期,读出波长,即可求得波速.

(3)先求出 A 点的振动传到 B 点的时间,再得到质点 B 第一次到达波谷位置的时间. 解答: 解: (1)由 P 点的振动知:O 点振动经历了四分之三个周期达到了波峰. O 点走过的路程:S= ×4A=15cm ① ②

t1=1.5s 时 O 点相对平衡位置的位移为:y=5cm (2)由 P 点的振动知:t1= T ③ 周期:T=2.0s 由图可知:λ=0.12m 由 v= ④

得 v=0.06m/s ⑤ (3)由图可知 AB 间距离为 x=0.06m A 点的振动传到 B 点的时间为 t2=

⑥ ⑦ ⑧

B 点从开始振动到第一次到达波谷的时间为 t3= T

从 t=0 时刻起,到质点 B 第一次到达波峰位置经历的时间为 t=t2+t3 ⑨ 解得 t=1.5s ⑩ 答: (1)从 t=0 到 t1=1.5s,波中质点 O 经过的路程和 t1=1.5s 时相对平衡位置的位移分别是 15cm 和 5cm; (2)这列波的传播速度的大小是 0.06m/s; (3)从 t=0 时刻起,再经过 1.5s 时间,质点 B 将第一次到达波谷位置. 点评: 本题要把握住质点的振动过程与波动形成过程之间的联系,对于质点 B 第一次到达 波谷位置的时间,也可以根据波形平移法求解.

22. (10 分) (2015 春?台州期末)如图为放置在水平桌面上半径为 R 的 圆柱体截面,圆柱体 由折射率为 的透明材料制成.现有一束平行于桌面的细光束射到圆柱体表面 A 点,折射入 圆柱体后再从竖直表面 B 点射出,最后射到桌面上的 C 点.已知入射细光束与桌面的距离为 R.求: (1)AB 细光束在 OB 表面上的入射角; (2)O、C 两点间的距离.

考点: 光的折射定律. 专题: 光的折射专题.

分析: (1)当光从图示位置射入,经过二次折射后射出球体,先由几何知识求出在 A 点的 入射角,由折射定律可求出 A 点的折射角,由几何关系得到 AB 细光束在 OB 表面上的入射 角. (2)根据折射定律求出光线在 B 点的折射角,再由几何关系求解 O、C 两点间的距离. 解答: 解: (1)连接 OA,OA 即为入射点的法线.因此,图中的角 α 为入射角.过 A 点作 球体水平表面的垂线,垂足为 D. 依题意,∠AOD=α.又由直角△ ADO 知 sinα= ,α=60
0

① ②

设光线在 A 点的折射角为 β,由折射定律得 由①②式得 β=30°③ 由几何关系知,AB 光线在 OB 表面上的入射角 (2)由折射定律得 ⑤ ⑥

i=30°



由④、⑤式,解得 r=60°,因此 θ=30° 由等腰三角形△ ABO 知, ⑦

由直角△ BOC 知,OC=OB?tanθ ⑧ 由⑥、⑦、⑧式,解得 答: (1)AB 细光束在 OB 表面上的入射角是 30°; (2)O、C 两点间的距离是 .

点评: 光线从球体入射时,法线则是入射点与球心的连线;当光线射出时,法线则与界面 垂直.因此两次使用折射定律可求出结果. 23. (10 分) (2015 春?台州期末)如图所示,一个理想变压器的原线圈接在 220V 的照明电路 上,向额定电压为 1.0×10 V、额定功率为 100W 的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全, 需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过 11mA 时,熔丝就熔断. (1)熔丝的熔断电流是多大? (2)当该霓虹灯正常发光时,假设该霓虹灯发出的光向四周均匀辐射,平均波长 λ=6×10 m, 4 2 求在距离霓虹灯 r=1.0×10 m 处,每秒钟落在垂直于光线方向 S=1cm 球面上的光子数 N 是多 ﹣34 8 少?(结果保留一位有效数字) (h=6.63×10 J?s,c=3×10 m/s)
﹣7

4

考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: (1)要求熔丝的熔断电流,需要求出输入功率,而输入功率等于输出功率列式即可 求解; (2)光子的能量 E=hγ,真空中光子的频率 γ、波长与光速的关系为:c=γλ.单位时间内,灯 泡发出的能量为 Pt,求出总的光子数,这些光子在相同时间内到达以光源为球心的同一球面 上,根据数学知识求出在距离灯泡 d 处垂直于光的传播方向 S 面积上,单位时间内通过的光 子数目. 解答: 解: (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为 U1、U2、I1、I2,根据理想变压器的输入功率等于 输出功率, 有 I1U1=I2U2 当 I2=11mA 时,I1 即为熔断电流.代入数据 得 I1=500 mA (2)光子频率 因此,每份光子能量 霓虹灯在 t 时间内发出的总能量 Pt 均匀地辐射在以 r 为半径的球面上. S=1cm 球面上获得的辐射光的总能量 落在 S=1cm 球面上的光子数 解得: 代入数据解得 N=2×10 个 答: (1)熔丝的熔断电流是 500 mA; 4 2 (2) 在距离霓虹灯 r=1.0×10 m 处, 每秒钟落在垂直于光线方向 S=1cm 球面上的光子数 N 是 7 2×10 个. 点评: 掌握输入功率和输出功率相同,输入电压和输出电压之比等于原副线圈的匝数比是 解决此类问题的关键,掌握光子的能量公式 E=hγ 和光速公式 c=γλ,建立物理模型求解单位时 间内到达 S 面积上的光子数目.
7 2 2


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