天津一中2020年高二（下）期末物理試卷（解析版）

2020年天津一中高二（下）期末物理試卷

一、選擇題（本題共12小題，1-8題為單選題，每題只有一個正確

選項；9-12題為多選題，每題有兩個或兩個以上的選項是正確的）

1.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,在原、副

線圈的回路中各接一個阻值相同的電阻R,ab接電壓為220V的正弦

交流電，設(shè)副線圈輸出電壓為U,原、副線圈回路中電阻R消耗的功

率的之比為k,則（）

A.U=110V,K=1B.U=110V,K=4C.U=88V,K=0.25D.U=88V,

K=1

2.如圖為遠距離的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總

電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是li，其末端間的電

壓為Ui.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流

為則（）

12.

A.用戶端的電壓為V

B.輸電線上的電壓降為U

2

C.理想變壓器的輸入功率為11r

D.輸電線路上損失的電功率liU

3.如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A上端與輕彈簧固定，彈簧勁度系數(shù)

為k,下端用輕繩系住質(zhì)量為m(mWM)的木塊B,起初靜止，突

然剪斷A、B間輕繩，此后A將在豎直方向上做簡諧運動，則()

A.物塊A做簡諧運動的振幅為不

B.物塊A做簡諧運動的振幅為詈

C.剪斷A、B間輕繩瞬間，物塊A的加速度為零

D.剪斷A、B間輕繩瞬間，物塊A的加速度大小為迤詈

4.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊放置在質(zhì)量為M的木板上，木板與彈

簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，周期為T,振動過程

中m、M之間無相對運動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k、物塊和木板之

間滑動摩擦因數(shù)為山()

//777777777777777777

A.若t時刻和(t+Z\t)時刻物塊受到的摩擦力大小相等，方向相反,

則At一定等于1的整數(shù)倍

B.若△t=g則在t時-刻和（t+At）時刻彈簧的長度一定相同

C.研究木板的運動，彈簧彈力充當了木板做簡諧運動的回復(fù)力

D.當整體離開平衡位置的位移為x時，物塊與木板間摩擦力的大小

等于魯以

5.在波的傳播方向上有A、B兩質(zhì)點，當波傳剛到B質(zhì)點時開始計

時，質(zhì)點A、B的振動圖象如圖所示，兩質(zhì)點的平衡位置沿波的傳播

方向上的距離△x=0.15m,則以下說法正確的是（）

B.這列波的傳播速度大小一定是0.5m/s

C.這列波的波長可能是0.04m

D.這列波的頻率f=25Hz

6.在水（假設(shè)水為透明均勻介質(zhì)）下某深處，放一點光源，在水面

上可見到一個圓形透光圓面.若發(fā)現(xiàn)透光圓面的半徑勻速減小，則點

光源正在（）

A.加速上升B.加速下沉C.勻速上升D.勻速下沉

7.平行玻璃磚橫截面如圖，一束復(fù)色光斜射到玻璃磚的上表面，從

下表面射出時分為a、b兩束單色光，則下列說法正確的是（）

b

A.b光的頻率較小

B.在玻璃中傳播時，a光的傳播速度較小

C.在通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋中心間距較大

D.增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先發(fā)生全反射

8.有關(guān)電磁場理論說法正確的是（）

A.法拉第預(yù)言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上

的統(tǒng)一性

B.變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁

D.赫茲通過一系列實3僉，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論

9.如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)

與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于

原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑

到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈性限度），則在圓環(huán)下

滑到最大距離的過程中（)

爹tn

A.圓環(huán)的機械能守恒

B.彈簧彈性勢能變化了6mgL

C.圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零

D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變

10.在均勻介質(zhì)中坐標原點0處有一波源做簡諧運動，其表達式為

y=5sin（手），它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時

刻波剛好傳播到x=12m處，波形圖象如圖所示，則（）

A.此后再經(jīng)6s該波傳播到x=18m處

B.M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向

C.波源開始振動時的運動方向沿y軸正方向

D.此后M點第一次到達y=-3m處所需時間是2s

11.下列關(guān)于光的現(xiàn)象，說法正確的有（）

A.通過游標卡尺測量爪的狹縫觀察日光燈周圍有彩紋，是由于光的

折射

B.雨后彩虹是陽光通過水霧形成的衍射現(xiàn)象

C.激光全息照相利用了激光相干性好的特點

D.拍攝玻璃櫥窗里的物體時，在鏡頭前裝偏振濾光片可以減弱玻璃

表面反射光的影響

12.波長大于1mm的電磁波是無線電波，無線電波被用于通信、廣

播和其他信號傳輸，要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路首先要有足夠高

的振蕩頻率，以下說法正確的是（）

A.在LC振蕩電路中，若要提高振蕩頻率，可以增大自感線圈的自感

系數(shù)

B.在LC振蕩電路中，若要提高振落頻率，可以較小電容器的電容

C.蝙蝠飛行中不斷發(fā)出無線電波，依靠昆蟲身體的反射來發(fā)現(xiàn)食物

D.無線電波比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

二、填空題

13.一質(zhì)點在平衡位置0點附近做簡諧運動，它離開0點向著M點

運動，0.3s末第一次到達M點，又經(jīng)過0.2s第二次到達M點，再經(jīng)

過s質(zhì)點將第三次到達M點.若該質(zhì)點由0出發(fā)在4s內(nèi)通過的

路程為20cm,該質(zhì)點的振幅為cm.

14.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播.已知在t=0時波形如圖所

示，此時x軸上的質(zhì)點B正通過平衡位置向下振動，在它左邊的質(zhì)點

A位于負最大位移處；在t=0.5s時-，質(zhì)點A第三次出現(xiàn)在正的最大位

移處，這列簡諧波沿著x軸—（填"正”或”負）方向傳播，波速是

m/s；t=0.5s時，質(zhì)點C（xc=3m）的振動位移大小為cm.

JWB

,…TV小、「

A

15.人眼對綠光比較敏感，在照相機鏡頭前鍍一層氟化鎂薄膜可以增

透綠光從而提高拍攝清晰度，這是利用了光的—現(xiàn)象.已知真空中

光速為C,某綠光頻率為f,氟化鎂薄膜對該綠光的折射率為n,若增

透該綠光，薄膜的厚度至少為一.

三、實驗探究題

16.某同學(xué)在做"利用單擺測重力加速度”的實驗中，測得的g值偏大,

可能的原因是（）

A.擺球的質(zhì)量較大

B.測周期時，把n次全振動誤記為（n+1）次

C.擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加

了

D.測擺長時，測量擺線長度并加入小球直徑

17.某同學(xué)在用單擺測定重力加速度時，由于擺球質(zhì)量分布不均勻，

無法確定其重心位置.他第一次測得單擺振動周期為Ti,然后將擺長

縮短了L,第二次測得振動周期為T2,（兩次實驗操作規(guī)范），由此

可計算出重力加速度g=—.

18.在利用插針法測定玻璃成折射率的實驗中，某同學(xué)拿玻璃石專當尺

子，用一支粗鉛筆在白紙上畫出玻璃豉的兩邊界aa，和bbz,造成兩邊

界間距離比玻璃磚寬度大了少許，如圖所示，由此測得的折射率

將?（填"偏大""偏小"或"準確"）.

19.（9分）某同學(xué)用雙縫干涉裝置測量某單色光的波長，實驗裝置

如圖（甲）所示.已知單縫與雙縫間的距離Li=80mm,雙縫與屏的距

離L2=720mm,雙縫間距d=0.36mm.用測量頭來測量亮紋中心的距

離.測量頭由分劃板、目鏡、游標尺等構(gòu)成，移動游標尺，使分劃板

隨之左右移動，讓分劃板的中心刻線對準第1條亮紋的中心如圖（乙）

所示，記下此時游標尺的讀數(shù)，移動游標尺一段距離Ax,使分劃板

（1）寫出單色光的波長人的表達式—（用字母表示）；

（2）若分劃板的中心刻線對準第1條亮紋的中心時，游標尺上的讀

數(shù)為Xi=1.00cm；對準第10條亮紋的中心、時，游標尺上的讀數(shù)如圖

（丙）所示，則此時讀數(shù)X2=—cm,計算波長入=—nm（結(jié)果保

留三位有效數(shù)字）

四、計算題

20.(9分)某臺交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)可以簡化為，多匝線框在勻強磁

場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生正弦式交流電.當線框勻速轉(zhuǎn)動時，電動勢瞬時值表達

式e=10?sin50nt(V).其他條件不變，現(xiàn)只將線框轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?/p>

2倍，發(fā)電機輸出端接入如圖所示電路.已知發(fā)電機內(nèi)阻r=lQ,Ri=4Q,

R2=R3=10Q,求：

(1)理想交流電壓表的示數(shù)；

(2)通過電阻Ri的電流的最大值；

(3)電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

21.(8分)如圖所示，實線表示簡諧波在t=0時刻的波形圖，虛線

表示0.5s后的波形圖，若簡諧波周期T大于0.3s,則這列波傳播的速

度可能是多少？

22.(8分)半徑為R的半圓柱形玻璃磚的截面如圖所示，O為圓心,

光線I沿半徑方向從a點射入玻璃磚后，恰好在0點發(fā)生全反射，另

一條光線n平行于光線I從最高點b射入玻璃磚后，在底邊MN上的

d點射出.若測得Od=￡,求該玻璃磚的折射率.

b

MOdN

23.(9分)如圖1所示，小球(可視為質(zhì)點)在光滑圓弧槽上的A、

A，之間往復(fù)運動，小球的運動視為簡諧運動，使用周期性外力驅(qū)動小

球，得出驅(qū)動力頻率與振幅之間的關(guān)系如圖2所示，當驅(qū)動力頻率為

fo時小球振幅最大.撤去驅(qū)動力，小球自由振動，A、A點為左右端

點，D為最低點，A、A點與圓心。的連線與豎直方向之間的夾角相

等且均為8(0<5°),已知重力加速度g,求：

(1)光滑圓弧槽的半徑；

(2)小球運動過程中，在最低點D和端點A處對光滑圓弧槽的壓力

之比.

S1B2

參考答案與試題解析

一、選擇題（本題共12小題，1-8題為單選題，每題只有一個正確

選項；9-12題為多選題，每題有兩個或兩個以上的選項是正確的）

1.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,在原、副

線圈的回路中各接一個阻值相同的電阻R,ab接電壓為220V的正弦

交流電，設(shè)副線圈輸出電壓為U,原、副線圈回路中電阻R消耗的功

率的之比為k,則（）

A.U=110V,K=1B.U=110V,K=4C.U=88V,K=0.25D.U=88V,

K=1

【考點】變壓器的構(gòu)造和原理.

【分析】首先計算出通過副線圈的電流，由變比關(guān)系可知原線圈的電

流，繼而可表示出與原線圈串聯(lián)的電阻的分壓，結(jié)合題意即可在原線

圈上列出電壓的等式，可求出副線圈上的電壓.利用功率公式律可表

示出兩個電阻的功率，繼而可解的比值k.

【解答】解：副線圈的電流以4

根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知，I,

由電壓與匝數(shù)成正比，得原線圈兩端電壓2U

原線圈中電阻R上的電壓矍?RglJ

220=yU+2U

解得U=88V

J2R

原、副線圈回路中電阻R消耗的功率k昔=*0.25

故選：C

【點評】該題的突破口是表示出原線圈中的電流和原線圈回路中的電

阻的分壓，找出原線圈的電壓和原線圈回路中的電阻的分壓的數(shù)值關(guān)

系.該題類似于遠距離輸電的情況.

2.如圖為遠距離的簡化電路圖.發(fā)電廠的輸出電壓是U,用等效總

電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是li,其末端間的電

壓為Ui.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流

貝

12.

d

發(fā):

用

電:

戶

廠:

I.u

A.用戶端的電壓為—A

12

B.輸電線上的電壓降為U

C.理想變壓器的輸入功率為I?r

D.輸電線路上損失的電功率liU

【考點】遠距離輸電.

【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電

壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān),

明確整個過程中的功率、電壓關(guān)系.理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系.

【解答】解：A、由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)用戶端

I<U

L

的電壓是U2,則511=612,得：U2=^j—.故A正確；

B、發(fā)電廠的輸出電壓是U,所以輸電線上的電壓降不可能是U,故B

錯誤；

C、等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是li,所

以輸電線是損耗的功率是：ifr.故C錯誤；

D、發(fā)電廠的輸出電壓是U,末端間的電壓為Ui,輸電線路上損失的

電功率是：li(U-Ui).故D錯誤.

故選：A.

【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓

關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān).

3.如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A上端與輕彈簧固定，彈簧勁度系數(shù)

為k,下端用輕繩系住質(zhì)量為m(mNM)的木塊B,起初靜止，突

然剪斷A、B間輕繩，此后A將在豎直方向上做簡諧運動，則()

0

0

A\M

*E

A.物塊A做簡諧運動的振幅為詈

B.物塊A做簡諧運動的振幅為詈

k

C.剪斷A、B間輕繩瞬間，物塊A的加速度為零

D.剪斷A、B間輕繩瞬間，物塊A的加速度大小為漉詈

【考點】簡諧運動的回復(fù)力和能量；牛頓第二定律.

【分析】振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離.在平衡位置時一，

A所受的合外力為零，根據(jù)平衡條件和胡克定律求出繩剪斷前彈簧伸

長的長度和平衡位置彈簧伸長的長度，即可求出振幅.

對A進行受力分析，由牛頓第二定律即可求出A的加速度.

【解答】解：A、以整體為研究對象，繩剪斷前，彈簧的拉力：Fi=kxi=

(M+m)g

則彈簧伸長的長度刈=粵返；

繩翦斷后，A做簡諧運動，在平衡位置時，彈簧的拉力與重力平衡，

此時彈簧伸長的長度為X2號；

k

所以A振動的振幅為A=xi-X2羋運-詈坐■.故A錯誤，B正確；

kkk

C、繩剪的瞬間，彈簧的拉力不變，A受到重力和拉力，由牛頓第二

定律得：a=F「"名尸詈.故C錯誤，D錯誤.

I1

故選：B

【點評】該題結(jié)合牛頓第二定律可知簡諧振動的振幅，正確理解振幅

的含義，運用平衡條件和胡克定律求解是解答本題的關(guān)鍵.

4.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊放置在質(zhì)量為M的木板上，木板與彈

簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，周期為T,振動過程

中m、M之間無相對運動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k、物塊和木板之

間滑動摩擦因數(shù)為山（)

,I911

/>3/~|

^^777777777777777777

A.若t時刻和（t+^t）時刻物塊受到的摩擦力大小相等，方向相反,

則at一定等于寺的整數(shù)倍

B.若△t=￡，則在t時刻和（t+ZSt）時刻彈簧的長度一定相同

C.研究木板的運動，彈簧彈力充當了木板做簡諧運動的回復(fù)力

D,當整體離開平衡位置的位移為x時，物塊與木板間摩擦力的大小

等于/kx

【考點】簡諧運動的回復(fù)力和能量；牛頓第二定律.

【分析】在最大位移處，加速度最大，靜摩擦力最大，只要不超過最

大靜摩擦力即可.

【解答】解：設(shè)位移為X,對整體受力分析，受重力、支持力和彈簧

的彈力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

kx=（m+M）a①

對m物體受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力提供回

復(fù)力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

f=ma②

A、若t時刻和時刻物塊受到的摩擦力大小相等，方向相反,

則兩個時刻物塊的位移大小相等，方向相反，位于相對平衡位置對稱

的位置上，但at不一定等于■的整數(shù)倍.故A錯誤；

B、若△t=],則在t時刻和(t+^t)時刻物塊的位移大小相等，方

向相反，位于相對平衡位置對稱的位置上，彈簧的長度不一定相同.故

B錯誤；

C、由開始時的分析可知，研究木板的運動，彈簧彈力與m對木板的

摩擦力的合力提供回復(fù)力.故C錯誤.

D、由③可知，當整體離開平衡位置的位移為x時，物塊與木板間摩

擦力的大小等于/kx.故D正確.

故選：D

【點評】本題關(guān)鍵明確當位移x變大時，靜摩擦力變大，然后根據(jù)牛

頓第二定律并結(jié)合整體法和隔離法列式求解.

5.在波的傳播方向上有A、B兩質(zhì)點，當波傳剛到B質(zhì)點時開始計

時，質(zhì)點A、B的振動圖象如圖所示，兩質(zhì)點的平衡位置沿波的傳播

方向上的距離△x=0.15m,則以下說法正確的是()

B.這列波的傳播速度大小一定是0.5m/s

C.這列波的波長可能是0.04m

D.這列波的頻率f=25Hz

【考點】橫波的圖象；橫波和縱波.

【分析】根據(jù)兩點振動的先后順序可明確波的傳播方向，再根據(jù)速度

公式可求得波的速度，根據(jù)波長、波速以及周期的關(guān)系可求得波長，

根據(jù)周期和頻率關(guān)系可求得頻率.

【解答】解：A、由圖可知，B振動較早，說明波是由B傳到A的，

故A錯誤；

B、波傳到A用時0.3s,則波速v=,=^=0.5m/s,故B正確；

C、由圖可知，波的周期為0.4s,則波長7i=vT=0.5X0.4=0.2m,故C

錯誤；

D、頻率f=/=4=2.5Hz,故D錯誤.

T0.4r

故選：B.

【點評】本題考查對波動圖象的認識，要注意明確由x-t圖象可以

直接確定振幅和周期，但要結(jié)合速度、波長與周期的關(guān)系確定波長.

6.在水（假設(shè)水為透明均勻介質(zhì)）下某深處，放一點光源，在水面

上可見到一個圓形透光圓面.若發(fā)現(xiàn)透光圓面的半徑勻速減小，則點

光源正在（）

A.加速上升B.加速下沉C.勻速上升D.勻速下沉

【考點】全反射；光的折射定律.

【分析】光由水中傳播到水面時，透光面邊緣的光剛好發(fā)生了全反射,

入射角等于臨界角.當透光圓面的半徑勻速減小時，根據(jù)幾何知識分

析光源的運動情況.

【解答】解：光由水中傳播到水面時，透光面邊緣的光剛好發(fā)生了全

反射，入射角等于臨界角C,當透光圓面的半徑勻速增大時，發(fā)生全

反射時入射角仍等于臨界角C,大小不變，故對應(yīng)的入射光線的方向

與原來的入射光線平行，如圖，根據(jù)相似三角形知光源s到水面的距

離減小.

設(shè)臨界角為C,設(shè)透光圓面的半徑勻速速度大小為V1,光源上升的速

度為V2.

根據(jù)數(shù)學(xué)知識知：vit=v2t*tanC,得vi=V2tanC

vi不變，則知V2也不變，所以光源將勻速上升.故ABD錯誤，C正確.

故選：C.

【點評】本題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式，可運用作圖

法分析光源的運動情況.

7.平行玻璃磚橫截面如圖，一束復(fù)色光斜射到玻璃磚的上表面，從

下表面射出時分為a、b兩束單色光，則下列說法正確的是（）

A.b光的頻率較小

B.在玻璃中傳播時，a光的傳播速度較小

C.在通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋中心間距較大

D.增大入射光在上表面的入射角，在下表面b光先發(fā)生全反射

【考點】光的折射定律.

【分析】復(fù)色光從空氣斜射到厚平板玻璃的上表面，穿過玻璃后從下

表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，根據(jù)側(cè)移大小，可確定折射

率大小.頻率與折射率成正比，進而可確定傳播速度及雙縫干涉條紋

間距大小.根據(jù)光路可逆性原理分析能否發(fā)生全反射.

【解答】解：A、光從空氣斜射到玻璃，在玻璃上表面發(fā)生折射時，b

光偏折角大，所以b光的折射率，頻率較大，故A錯誤.

B、由v=￡知，a光的折射率小，則在玻璃中傳播時，a光的傳播速度

n

較大.故B錯誤.

C、a光的折射率較小，頻率較低，波長較長，根據(jù)雙縫干涉條紋間

距公式Ax=生入知，a光的相鄰亮條紋間距較大，故C正確.

D、由于光射到玻璃磚下表面時的入射角等于上表面的折射角，由光

路可逆性原理可知，光一定能從下表面射出，不會發(fā)生反射，故D

錯誤.

故選：C

【點評】此題關(guān)鍵要理解玻璃磚的光學(xué)特性，知道光線通過平板玻璃

后，出射光線與入射光線平行，不會發(fā)生全反射.根據(jù)公式雙縫干涉

條紋間距公式△*=今人比較干涉條紋的間距大小.

d

8.有關(guān)電磁場理論說法正確的是（）

A.法拉第預(yù)言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上

的統(tǒng)一性

B.變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

C.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁

D.赫茲通過一系列實臉，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論

【考點】電磁波的產(chǎn)生；電磁場.

【分析】明確電磁波的發(fā)現(xiàn)歷程以及相關(guān)內(nèi)容，知道只有交變的電

（磁）場才能產(chǎn)生交變的磁（電）場，同時明確麥克斯韋與赫茲的貢

獻.

【解答】解：A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、

光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性；故A錯誤；

B、變化的磁場一定產(chǎn)生電場，但如果是均勻變化的電場，只能產(chǎn)生

恒定不變的磁場，故BC錯誤；

D、赫茲通過一系列實狼，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論；故D

正確.

故選：D.

【點評】本題考查電磁波的發(fā)現(xiàn)歷程，要明確麥克斯韋預(yù)言了電磁波

的存在，但赫茲通過實驗證實了電磁波的存在.

9.如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)

與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于

原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑

到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈性限度），則在圓環(huán)下

滑到最大距離的過程中（）

A.圓環(huán)的機械能守恒

B.彈簧彈性勢能變化了后gL

C.圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零

D,圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變

【考點】功能關(guān)系；機械能守恒定律.

【分析】分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，由于彈簧的拉

力對圓環(huán)做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，系統(tǒng)的機械能守恒；根據(jù)系

統(tǒng)的機械能守恒進行分析.

【解答】解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓

環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤，

B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧

的長度變?yōu)?L,可得物體下降的高度為h=?L,根據(jù)系統(tǒng)的機械能守

恒得

彈簧的彈性勢能增大量為△Ep=mgh=/ngL,故B正確.

C、圓環(huán)所受合力為零，速度最大，此后圓環(huán)繼續(xù)向下運動，則彈簧

的彈力增大，圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力不為零，故C錯誤.

D、根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，知圓環(huán)的動能先增大后

減小，則圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大，故D錯誤.

故選：B.

【點評】對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本

方法.要注意圓環(huán)的機械能不守恒，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能才

守恒.

10.在均勻介質(zhì)中坐標原點0處有一波源做簡諧運動，其表達式為

y=5sin（2/），它在介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時

刻波剛好傳播到x=12m處，波形圖象如圖所示，則（）

A.此后再經(jīng)6s該波傳播到x=18m處

B.M點在此后第3s末的振動方向沿y軸正方向

C.波源開始振動時的運動方向沿y軸正方向

D.此后M點第一次到達y=-3m處所需時間是2s

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系.

【分析】根據(jù)質(zhì)點做簡諧運動的表達式，從而求得周期，再由v=^,

確定波速，進而可求得某段時間內(nèi)波傳播的距離；根據(jù)M點振動的

時間，結(jié)合周期，從而判定M點的振動方向；簡諧波傳播過程中，

質(zhì)點做簡諧運動時，起振方向與波源起振方向相同，與圖示時刻波最

前端質(zhì)點的振動方向相同；根據(jù)此時M點的振動方向，再結(jié)合末位

置，從而確定運動的時間.

【解答】解：A、由y=5sin(-^-)m知，u)=^-rad/s,則波的周期為

2兀x

=兀=4s,波長入=8m,所以波速為v=—=2m/s.則再經(jīng)過6s,波傳

T丁

播的距離為x=vt=12m,故該波傳到x=24m處，故A錯誤；

B、M點在此時振動方向向下，則第3s末，即經(jīng)過了0.75T,該點的

振動方向沿y軸正向，故B正確；

C、因波傳到x=12m處時，質(zhì)點向y軸正向振動，故波源開始振動時

的運動方向沿y軸正方向，故C正確；

D、M點第一次到達y=-3cm位置時，振動的時間tV；=2s,故D錯

誤；

故選：BC

【點評】此題要由振動方程來確定角速度，并掌握波長、波速、周期

的關(guān)系，并能靈活運用，同時并判定某質(zhì)點經(jīng)過一段時間時，所處的

振動方向，或由所處的位置，來判定所經(jīng)歷的時間.

11.下列關(guān)于光的現(xiàn)象，說法正確的有()

A.通過游標卡尺測量爪的狹縫觀察日光燈周圍有彩紋，是由于光的

折射

B.雨后彩虹是陽光通過水霧形成的衍射現(xiàn)象

C.激光全息照相利用了激光相干性好的特點

D.拍攝玻璃櫥窗里的物體時，在鏡頭前裝偏振濾光片可以減弱玻璃

表面反射光的影響

【考點】光的偏振；光的折射定律.

【分析】狹縫觀察日光燈周圍有彩紋，是由于光的衍射；雨后彩虹是

光的折射；激光全息照相利用了激光相干性好的特點；在鏡頭前裝偏

振濾光片可以減弱玻璃表面反射光的影響，從而即可求解.

【解答】解：A、通過一個細長的狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋，

這是由光通過狹縫時發(fā)生明顯的衍射造成的，屬于衍射現(xiàn)象，故A

錯誤；

B、雨后彩虹是陽光通過水霧形成的折射現(xiàn)象，故B錯誤；

C、全息照相利用了激光的頻率單一，具有相干性好的特點，故C正

確；

D、反射光是偏振光，拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時.，或拍攝水面上的物

品時，往往在鏡頭前加裝偏振片以減弱玻璃表面反射光進入照相機鏡

頭，故D正確；

故選：CD.

【點評】該題考查到光的衍射、折射、干涉、偏振現(xiàn)象及原理，并對

光的本性的考查比較全面.都是基礎(chǔ)知識.屬于基礎(chǔ)題目.

12.波長大于1mm的電磁波是無線電波，無線電波被用于通信、廣

播和其他信號傳輸，要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路首先要有足夠高

的振蕩頻率，以下說法正確的是（）

A.在LC振蕩電路中，若要提高振蕩頻率，可以增大自感線圈的自感

系數(shù)

B.在LC振蕩電路中，若要提高振落頻率，可以較小電容器的電容

C.蝙蝠飛行中不斷發(fā)出無線電波，依靠昆蟲身體的反射來發(fā)現(xiàn)食物

D.無線電波比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

【考點】電磁波的產(chǎn)生.

【分析】LC振蕩電路的周期公式為T=2n/；根據(jù)振蕩電路的特點：

足夠高的頻率與開放電路；蝙蝠飛行中不斷發(fā)出超聲波；波長越長的

越容易發(fā)生衍射，從而即可求解.

【解答】解：AB、振蕩電路發(fā)射電磁波的條件是：有足夠高的振蕩頻

率與開放電路，而為了把無線電波發(fā)射出去，就要改造LC振蕩電

路.增大電容器極板間的距離，減小極板的面積，同時減小自感線圈

的匝數(shù)，以便減小L、C的值，增大振蕩頻率，同時使電場和磁場擴

展到外部空間.這樣的振蕩電路叫做開放電路，故A錯誤，B正確；

C、蝙蝠飛行中不斷發(fā)出超聲波，不是無線電波，故C錯誤；

D、電磁波是橫波，在自由空間傳播過程中，變化的電場E和變化磁

場B的方向與傳播方向垂直，故D正確；

故選：BD.

【點評】考查超聲波與無線電波的區(qū)別，理解明顯衍射的條件，注意

有效發(fā)射電磁波的條件，同時知道蝙蝠飛行中不斷發(fā)出超聲波的.

二、填空題

13.一質(zhì)點在平衡位置0點附近做簡諧運動，它離開0點向著M點

運動，0.3s末第一次到達M點，又經(jīng)過0.2s第二次到達M點，再經(jīng)

過1.4s質(zhì)點將第三次到達M點.若該質(zhì)點由O出發(fā)在4s內(nèi)通過

的路程為20cm,該質(zhì)點的振幅為2cm.

【考點】簡諧運動的回復(fù)力和能量.

【分析】根據(jù)質(zhì)點開始運動的方向，畫出質(zhì)點的運動過程示意圖，確

定振動周期，再求出質(zhì)點第三次到達M點還需要經(jīng)過的時間.振幅

等于振子離開平衡位置的最大距離.由振子的運動過程確定振幅.

【解答】解：據(jù)題質(zhì)點離開0向M點運動，畫出它完成一次全振動

的過程示意圖如圖，則質(zhì)點振動的周期為T=4義(O.3+|X2)s=1.6s,

振子第三次通過M點需要經(jīng)過的時間為t=T-0.2s=1.4s.

該質(zhì)點由0出發(fā)在4s=2.5T內(nèi)走過20cm的路程等于10個振幅，即有

10A=20cm,則A=2cm.

故答案為：1.4,2

W0Mb

【點評】本題考查分析振動過程的能力，能畫出質(zhì)點的振動過程，分

析其周期，確定出振幅.

14.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播.已知在t=0時波形如圖所

示，此時x軸上的質(zhì)點B正通過平衡位置向下振動，在它左邊的質(zhì)點

A位于負最大位移處；在t=0.5s時-，質(zhì)點A第三次出現(xiàn)在正的最大位

移處，這列簡諧波沿著x軸負(填"正"或"負)方向傳播，波速

是；時，質(zhì)點的振動位移大小為

10m/st=0.5sC(xc=3m)0

cm.

【考點】橫波的圖象.

【分析】依據(jù)在t=0時-x軸上的質(zhì)點B正通過平衡位置向下振動，結(jié)

合平移法，即可判定波的傳播方向；

質(zhì)點A位于負最大位移處；在t=0.5s時，質(zhì)點A第三次出現(xiàn)在正的最

大位移處，即可求出周期.

再依據(jù)讀出波長，由波速公式v=專求出波速；

在t=0時波形圖示，質(zhì)點C的位置，經(jīng)過t=0.5s時-，根據(jù)時間與周期

的倍數(shù)關(guān)系，從而求解C點的位移大小.

【解答】解：在t=0時波形如圖所示，此時x軸上的質(zhì)點B正通過平

衡位置向下振動，根據(jù)波的平移法，則這列簡諧波沿著x軸負方向傳

播；

由題，質(zhì)點A位于負最大位移處；在t=0.5s時，質(zhì)點A第三次出現(xiàn)在

正的最大位移處，則有2梟=3得到周期為：T=1t=0.2s,

由圖讀出波長為：入=2m,

則波速為為：v="^=*=10m/s.

時，即質(zhì)點處于平衡位置，則其振動

t=0.5st=2T+*1T.C(xc=3m)

位移大小為0；

故答案為：負，10,0.

【點評】本題從時間的角度研究周期，從空間的角度研究波長.兩點

平衡位置間距離與波長的關(guān)系可分析振動情況的關(guān)系.

15.人眼對綠光比較敏感，在照相機鏡頭前鍍一層氟化鎂薄膜可以增

透綠光從而提高拍攝清晰度，這是利用了光的干涉現(xiàn)象.已知真

空中光速為c,某綠光頻率為f,氟化鎂薄膜對該綠光的折射率為n,

若增透該綠光，薄膜的厚度至少為熱.

【考點】光的干涉.

【分析】當光照射時在膜的兩全表面產(chǎn)生兩列頻率相同的反射光，當

反射出現(xiàn)抵消時，增加光的透射，從而減少了反射，這就是增透膜的

原理.它利用了光的干涉現(xiàn)象.薄膜的厚度至少等于光的薄膜中波長

畤

【解答】解：在照相機鏡頭前鍍一層氟化鎂薄膜可以增透綠光從而提

高拍攝清晰度，這是利用了光的干涉現(xiàn)象.

設(shè)綠光在膜中的波長為入，薄膜能使綠光在垂直入射時反射光完全抵

消，則須有：d=4

0

設(shè)綠光在真空中的波長為Ao.則由「丘得:

v-：Af/］：入。

入3

n

又c=Xof.則解得：

故選：干涉，冷

4nf

【點評】本題的關(guān)鍵要理解增透膜的原理，知道光的透射能力是由薄

膜的厚度決定，當厚度正好使得兩反射光的光程差等于半個波長，出

現(xiàn)振動減弱的現(xiàn)象.此時光的透射性最強.

三、實驗探究題

16.某同學(xué)在做"利用單擺測重力加速度”的實驗中，測得的g值偏大,

可能的原因是（）

A.擺球的質(zhì)量較大

B.測周期時，把n次全振動誤記為（n+1）次

C.擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加

了

D.測擺長時，測量擺線長度并加入小球直徑

【考點】用單擺測定重力加速度.

【分析】根據(jù)單擺的周期公式推導(dǎo)出重力加速度的表達式

產(chǎn)

再分析g值偏大可能的原因.

【解答】解：根據(jù)單擺的周期公式推導(dǎo)出重力加速度的表達式

A、從上面的表達式可得，重力加速度與小球的質(zhì)量、擺的振幅都無

關(guān)，故A錯誤；

B、擺振動n次的時間t,單擺的周期T=工，若誤記做n+l次，則：T

n

測=擊，即周期的測量值小于真實值，所以重力加速度的測量值偏

DT1

大.故B正確.

C、擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加

了，但在數(shù)據(jù)處理中使用了測量出的擺長，故測量值小于真實值，故

C錯誤；

D、以擺線長加上小球直徑作擺長，使L變大，代入公式使g值偏大，

故D正確.

故選：BD

【點評】明確根據(jù)單擺的周期公式推導(dǎo)出重力加速度的表達式是解題

的關(guān)鍵，要注意明確產(chǎn)生誤差的因素，將準確值和測量值進行對比即

可明確誤差結(jié)果.

17.某同學(xué)在用單擺測定重力加速度時，由于擺球質(zhì)量分布不均勻，

無法確定其重心位置.他第一次測得單擺振動周期為Ti,然后將擺長

縮短了L,第二次測得振動周期為T2,（兩次實驗操作規(guī)范），由此

4TV2L

可計算出重力加速度g=A-Z7.

—Tj-4一

【考點】用單擺測定重力加速度.

【分析】設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點的距離為r,根據(jù)單擺周期的公

式T=27i\§分別列出方程，即可求解重力加速度.

【解答】解：設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點的距離為r,根據(jù)單擺周期

的公式T=2T=2n、口得:

心=2冗盧三…①

丁2=2冗欄L.②

4TT2L

聯(lián)立兩式解得：g=^~h-；

T；-T：

4TT2T

故答案為：h

【點評】本題運用單擺周期公式分析處理實際問題，注意單擺的擺長

等于擺球的重心到懸點的距離，不是擺線的長度.同時能列出方程式

聯(lián)立求解.

18.在利用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，某同學(xué)拿玻璃磚當尺

子，用一支粗鉛筆在白紙上畫出玻璃石專的兩邊界aa，和bb\造成兩邊

界間距離比玻璃放寬度大了少許，如圖所示，由此測得的折射率將

偏小.（填"偏大""偏小"或"準確"）.

a?????????????????????（I

%

?

b....................b'

【考點】測定玻璃的折射率.

【分析】用插針法測定玻璃磚折射率的實驗原理是折射定律2湃,

sinr

作出光路圖，確定折射光線的偏折情況，分析入射角與折射角的誤差,

來確定折射率的誤差.

【解答】解：作出實際的光路圖如圖實線所示，作出作圖時的光路圖,

如圖虛線所示，

可知，折射角的測量值將偏大，入射角沒有誤差，

所以根據(jù)折射定律n=4^,可知測得的折射率將偏小.

sinr

故答案為：偏小.

【點評】本題考查測量折射率實驗的誤差分析情況，對于實驗誤差，

要緊扣實驗原理，用作圖法，確定出入射角與折射角的誤差，即可分

析折射率的誤差.

19.某同學(xué)用雙縫干涉裝置測量某單色光的波長，實驗裝置如圖（甲）

所示.已知單縫與雙縫間的距離Li=80mm,雙縫與屏的距離

雙縫間距用測量頭來測量亮紋中心的距離.測

L2=720mm,d=0.36mm.

量頭由分劃板、目鏡、游標尺等構(gòu)成，移動游標尺，使分劃板隨之左

右移動，讓分劃板的中心刻線對準第1條亮紋的中心如圖（乙）所示,

記下此時游標尺的讀數(shù)，移動游標尺一段距離△X,使分劃板的中心

刻線對準第n條亮紋的中心.

（1）寫出單色光的波長人的表達式上—（用字母表示）；

（2）若分劃板的中心刻線對準第1條亮紋的中心時，游標尺上的讀

數(shù)為Xi=1.00cm；對準第10條亮紋的中心、時?，游標尺上的讀數(shù)如圖

（丙）所示，則此時讀數(shù)X2=2.26cm,計算波長入=700nm（結(jié)

果保留三位有效數(shù)字）

【考點】用雙縫干涉測光的波長.

【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式求出波長的表達式，從而得出

波長的大小.

游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀，從而根據(jù)

即可求解；

n-1

根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△*=與入推導(dǎo)出波長的表達式，并求出

波長的大小.

【解答】解:（1）根據(jù)△x=f知,

移動游標尺一段距離△*,使分劃板的中心刻線對準第n條亮紋的中

心，波長的表達式入=談令彳，

(2)圖丙中，對準第10條亮紋時，10等分游標尺的精確到為0.1mm,

游標卡尺的主尺讀數(shù)為2.2cm,

游標尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為6X

0.1mm=0.6mm,所以最終讀數(shù)為：2.2cm+0.6mm=2.26cm.

再根據(jù)△xdA，

10?1

々不汨2.26-L00八一

解得：AAx=~—cm=0.14cm；

10-1

根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式入得：

d

A^23*7m=700nm.

A==0,1.4X10-xp.136X10-=700w

2720X10J

故答案為：(1)入(2)2.26,700.

【點評】考查螺旋測微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀

數(shù)，不需估讀；同時關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式入，以及

知道為了減小實驗的測量誤差，量出n個條紋間的距離去求相鄰條紋

的間距.

四、計算題

20.某臺交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)可以簡化為，多匝線框在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)

產(chǎn)生正弦式交流電.當線框勻速轉(zhuǎn)動時，電動勢瞬時值表達式e=10近

sin50nt(V).其他條件不變，現(xiàn)只將線框轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，發(fā)

電機輸出端接入如圖所示電路.已知發(fā)電機內(nèi)阻r=lQ,Ri=4Q,

R2=R3=10Q,求：

(1)理想交流電壓表的示數(shù)；

(2)通過電阻Ri的電流的最大值；

(3)電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.

【考點】交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系.

【分析】由表達式得出原來交流電動勢的最大值和頻率.原來根據(jù)感

應(yīng)電動勢最大值的表達式Em=NBSu)分析感應(yīng)電動勢最大值的變化，

根據(jù)閉合電路的歐姆定律即可求得

【解答】解：(1)Em=NBSu),轉(zhuǎn)速增加一倍，則最大值變?yōu)樵瓉淼?/p>

兩倍，根據(jù)e=10V2sin50nt(V)可知，原來電動勢Em=10V2V,轉(zhuǎn)速

E'

z

增加一倍后Em=20&V,有效值為后=20V，路段電阻

R=R1+/繆=油，電壓表的示數(shù)U=/R=券X9V=18V;

1K2+K3R+r9+1

(2)通過電阻R］的電流的最大值1/小=第A=2&A

(3)流過Ri的電流的有效值l=^=2A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可

知，流過Rz的電流I'=y=lA,lmin內(nèi)產(chǎn)生的熱量

22

Q=I‘R2t=lX10X60J=600J

答：(1)理想交流電壓表的示數(shù)為18V；

(2)通過電阻Ri的電流的最大值為2&A；

(3)電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為600J.

【點評】本題是常規(guī)題，比較容易，考查交流電動勢的最大值和頻率

與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，明確電壓表和產(chǎn)生的熱量要用到有效值.

21.如圖所示，實線表示簡諧波在t=0時刻的波形圖，虛線表示0.5s

后的波形圖，若簡諧波周期T大于0.3s,則這列波傳播的速度可能是

多少？

【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系.

【分析】已知兩個時刻的波形，波的傳播方向可能沿向右，也可能向

左.當波向右傳播時，傳播的最短距離是卷波長，當波向左傳播時，

傳播的最短距離是等波長，根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求出周期，再

求波速.

【解答】解：由圖線可直接讀出波長入=8m.

(1)若波需要傳播，則傳播的距離為：n入號入，所以：nT+1T=t,

t4t……

所以：丁=二1萬方=弓等

n+7-4n+3

當n=0時，T=^-s;當n=l時，T=yg<0.3s,不符合題意.

JI

入8

則波速:v=TT=12m/s

3

(2)當波向左傳播時，傳播的距離為：n入+■入，所以：nT+~T=t

外后以“：T=,'14n+l=4X.0.5

n+Y4n+l

當n=0時,T=2；當n=l時,T=ys>0.3s；當n=l時,T]SV0.3S,不

符合題意.

g

所以：m/s；V2\T-"m/s

“5

答:這列波傳播的速度可能是12m/s向右，或向左為4m/s或向左為

20m/s.

【點評】本題是利用波的時間周期性，求出周期，再求解波速的，也

可以根據(jù)空間的周期性，求出波傳播距離的通項，再求解波速，注意

T<At<2T這個條件的應(yīng)用.

22.半徑為R的半圓柱