辽宁省沈阳市东北育才学校2016_2017学年高二物理下学期第二阶段测试试题（含解析）.doc

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1、1辽宁省沈阳市东北育才学校 2016-2017 学年高二下学期第二阶段测试物理试题一、选择题（共 12 小题，每题 5 分，1-5 单选，6-12 多选，漏选 3 分，共 60 分）1. 如图所示，单摆甲放在空气中，周期为 T 甲 ，单摆乙带正电，放在匀强磁场中，周期为T 乙 ，单摆丙带正电，放在匀强电场中，周期 T 丙 ，单摆丁放在静止在水平面上的光滑斜面上，周期为 T 丁 ，那么A. T 甲 T 乙 T 丙 =T 丁B. T 乙 T 甲 =T 丙 T 丁C. T 丙 T 甲 T 丁 =T 乙D. T 丁 T 甲 =T 乙 T 丙【答案】D【解析】根据等效重力加速度的求法，在平衡位置处且相对

2、静止时受力情况可知：。对乙有 (注意相对静止时，电荷不受洛伦兹力)，即 。对丙有： ，即 .F丙 =mg+Eq=mgT丙 =2 Lg+Eqm对丁有： ，即 .由此可知 D 正确。F丁 =mgsin=mg T丁 =2Lgsin2. 如图所示，在光滑的水平面上宽度为 L 的区域内，有一竖直向下的匀强磁场现有一个边长为 a （aL）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度 v0向右滑动，穿过磁场后速度减为 v，那么当线圈完全处于磁场中时，其速度大小（ ）2A. 大于 B. 等于12(v0+v) 12(v0+v)C. 小于 D. 以上均有可能12(v0+v)【答案】B【解析】试题分析：对线框进入或穿出

3、磁场过程，设初速度为 ，末速度为 由动量定v1 v2理可知： ，又电量 ，得 ，得速度变化量 ，BILt=mv2mv1 q=It m(v2v1)=BLq v=v2v1=BLqm由 可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入和穿出磁场的两个过程q=R通过导线框横截面积的电量相等，故由上式得知，进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量设完全进入磁场中时，线圈的速度大小为 ，则有 ，v v0v=vv解得， v=v0+v2考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】线框进入和穿出磁场过程，受到安培力作用而做减速运动，根据动量定理和电量 分析电量的关系根据感应电量 ，分析可知两个过程线

4、框磁通量变化量大q=It q=R小大小相等，两个过程电量相等联立就可求出完全进入磁场中时线圈的速度3. 如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为 m的物体 A 接触，但未与物体 A 连接，弹簧水平且无形变。现对物体 A 施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为 I0，测得物体 A 向右运动的最大距离为 x0，之后物体 A 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧 2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体 A 与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，下列说法中正确的是（ ）A. 物体 A 整个运动过程，弹簧对物体 A 的冲量为零B. 物体 A 向右运动过程中与

5、弹簧接触的时间一定小于物体 A 向左运动过程中与弹簧接触的时间C. 物体 A 向左运动的最大速度 vm=2gx0D. 物体 A 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能 Ep=I202m2mgx0【答案】B3【解析】试题分析：由于弹簧的弹力一直向左，根据冲量的定义 I=Ft，知弹力的冲量不可能为零，故 A 错误；物体向右运动过程受向左的弹力和摩擦力，而向左运动过程中受向左的弹力与向右的摩擦力，因此向左运动时的加速度小于向右运动时的加速度；而与弹簧接触向左和向右的位移大小相等，则由位移公式可得，向右运动的时间一定小于向左运动的时间；故 B 正确；物体在向左运动至弹力与摩擦力相等时速度达最大，动能最

6、大，设物体的最大动能为 Ekm此时的压缩量为 x，弹簧的弹性势能为 EP从动能最大位置到最左端的过程，由功能关系有：E km+EP=mg（x+2x 0） ；从开始到向左动能最大的过程，有=Ekm+EP+mg（2x 0-x） ，联立解得 E km= -2mgx -2mgx 0，故 C 错误；由动量定理I022m I022m I022m可知 I0=mv0，由功能关系知，系统具有的最大弹性势能 E P=mv02-mgx 0= -mgx 0；故 D 错I022m误；故选 B考点：功能关系；动量定理【名师点睛】本题为力学综合性题目，要求学生能正确分析问题，根据题意明确所对应的物理规律的应用，运用功能关系

7、、牛顿第二定律及运动学公式分析。4. 如右图所示，MN 是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分 ab 与屏平行。由光源 S 发出的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖，通过圆心 O 再射到屏上。在水平面内以 O 点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带。当玻璃砖转动角度大于某一值，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失。有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是（ ）A. 左红右紫，红光 B. 左红右紫，紫光C. 左紫右红，红光 D. 左紫右红，紫光【答案】B【解析】玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率，入射角相同时，通过半圆柱形玻璃砖后，红光的偏折角最小，紫光的

8、偏折角最大，则光屏上彩色光的排列顺序是左红右紫根据临界角公式 sinC=得知，紫光的临界角最小，当玻璃砖转动时，入射角增大，紫4光最先发生全反射，最先从光屏上消失七种色光折射率、波长、频率、临界角等等物理量的关系，可结合光的色散、干涉等实验记住，这是考试的热点5. 把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是A. 远离中心点处亮环的分布较疏B. 用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环C. 是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的D. 与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的【答案】D【解析】试题分析：

9、远离中心点处亮环的分布较密，A 错；用白光照射时，仍能出现干涉形成的圆环，B 错；是空气膜也即透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，C错；当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，故 D 正确。考点：光的干涉。【名师点睛】光的干涉和衍射比较内容 干涉 衍射现象在光重叠区域出现加强或减弱的现象光绕过障碍物偏离直线传播的现象产生条件两束光频率相同、相位差恒定障碍物或孔的尺寸与波长差不多或小得多5典型实验 杨氏双缝干涉实验单缝衍射、圆孔衍射、不透明圆盘衍射条纹宽度 条纹宽度相等 条纹宽度不等，中央最宽条纹间距 各相邻条纹间距相等 各相邻条纹间距不等不同

10、点亮度情况 清晰条纹，亮度基本相等 中央条纹最亮，两边变暗图样特点相同点干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹6. 在光滑水平面上，a 、 b 两小球沿水平面相向运动. 当小球间距小于或等于 L 时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于 L 时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度 v 随时间 t 的变化关系图象如图所示，由图可知A. a 球质量大于 b 球质量B. 在 t1 时刻两小球间距最小C. 在 0-t2 时间内两小球间距逐渐减小D. 在 0-t3 时间内 b 球所受排斥力方向始终与运动方面相反【答案】AC【解析】

11、试题分析：由 v-t 图像可知，在 0t1 时间内，b 球速度先减为零，说明 b 球加速度大于 a 球。由于受到等大反向的恒力，所以 b 球质量小于 a 球，A 正确。根据图像所围6面积来看，0t1 时间内，由于两球相向运动，因此两者之间距离在靠近。t1t2 时间内，两者向同一方向运动，所谓面积差在 t2 时刻最大，因此说明 a、b 两球此刻相距最近，C正确，B 错误。由于 b 球先减速后加速，说明 b 球排斥力先与运动方向相反，后与运动方向相同，D 错误。考点：v-t 图像含义、牛顿运动定律点评：此类题型属于图像法解决追击问题。通过将两物体间的相对运动通过图像表达，提高了解题难度。若能意识到

12、出题者意图，便知道解决本题的方法。7. 如图所示，在倾角为 的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体 A 和 B，它们的质量均为 m，弹簧的劲度系数为 k，C 为一固定的挡板.现让一质量为 m 的物体 D 从距A 为 L 的位置由静止释放，D 和 A 相碰后立即粘为一体，之后在斜面上做简谐运动，在简谐运动过程中，物体 B 对 C 的最小弹力为 ，则（ ）12mgsinA. 简谐运动的振幅为 B. 简谐运动的振幅为3mgsin2k 5mgsin2kC. B 对 C 的最大弹力为 D. B 对 C 的最大弹力为7mgsin2 11mgsin2【答案】BD【解析】当弹力等于 AD 的重力的分力时

13、 AD 处于平衡状态，由 kx=2mgsin 可知，平衡位置时弹簧的形变量为 ，处压缩状态；当 B 对 C 弹力最小时，对 B 分析，则有x0=2mgsinkmgsin=Kx+mgsin；故弹簧应伸长达最大位移处，此时形变量 ，此时弹簧处于伸x=mgsin2k长状态；故简谐运动的振幅为 A=x+x0= + = ；故 B 正确，A 错误；当 AD 运动到最低点2mgsink mgsin2k 5mgsin2k时，B 对 C 的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为 ；A+x0=5mgsin2k +2mgsink =9mgsin2k此时弹力为 F=k（A+x 0）= ；9mgsin2B 对 C

14、的弹力为 F+mgsin= ；故 C 错误，D 正确；故选 BD11mgsin28. 在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分7别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图甲，并记录相关数据。对于这两组实验，下列判断正确的是( ) A. 饱和光电流一定不同B. 因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压 Uc不同C. 分别用不同频率的光照射之后绘制 Uc 图象( 为照射光频率，图乙为其中一小组绘制的图象)，图象的斜率可能不同D. 因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同【答案】BD【解析】虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相

15、同，而饱和光电流不一定相同故 A 错误 D 正确；根据光电效应方程 和 得出，Ekm=hW0 eUC=EKm相同频率，不同逸出功，则遏止电压也不同，故 B 正确；因为 ，知图线的斜率等Uc=hveW0e于，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出斜率与普朗克常量有关，故C 错误9. 图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图， Q、 P 是波上的质点，图乙为质点 P 以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是( )A. 经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度大于质点 P 的加速度B. 经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度C. 经过 0.1 s

16、 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向D. 经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向8【答案】BC.10. 如右图为一列简谐横波的波形图，其中虚线是 t1=0.01s 时的波形，实线是 t2=0.02s时的波形，已知 t2t1= 。关于这列波，下列说法中正确的是A. 该波的传播速度可能是 600m/sB. 从 t1时刻开始，经 0.1s 质点 P 通过的路程为 0.8mC. 若该波波源从 0 点沿 x 轴正向运动，则在 x=200m 处的观测者接收到的波的频率将大于25HzD. 遇到宽约 3m 的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象【答案】CD【解析】11. 如图 a 所示

17、，物块 A、B 间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中 A 物块最初与左侧固定的挡板相接触，B 物块质量为 2kg。现解除对弹簧的锁定，在 A 离开挡板后，B 物块的 vt 图如图 b 所示，则可知（ ）A. 在 A 离开挡板前，A、B 系统动量不守恒，之后守恒9B. 在 A 离开挡板前，A、B 与弹簧组成的系统机械能守恒，之后不守恒C. 弹簧锁定时其弹性势能为 9JD. A 的质量为 1kg，在 A 离开挡板后弹簧的最大弹性势能为 3J【答案】ACD【解析】在 A 离开挡板前，由于挡板对 A 有作用力，所以 A、B 系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；在 A

18、离开挡板后，A、B 系统受合外力为零，则动量守恒，故 A 正确；在A 离开挡板前，挡板对 A 的作用力不做功，A、B 及弹簧组成的系统在整个过程中机械能都守恒，离开挡板之后，系统只有弹力做功，机械能也守恒，故 B 错误；解除对弹簧的锁定后至 A 刚离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能释放，全部转化为 B 的动能，根据机械能守恒定律，有： E p=mBvB2，由图象可知，v B=3m/s,解得：E p=9J，故 C 正确分析 A 离开挡板后 A、B 的运动过程，并结合图象数据可知，弹簧伸长到最长时 A、B 的共同速度为 v 共=2m/s，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有：m Bv0=（m A+v

19、B）v 共E p=mBv02-（m A+vB）v 2 共联立解得：E p=3J，故 D 正确故选 CD点睛：本题主要考查了动量守恒定律及机械能守恒定律的应用，能够知道当弹簧伸到最长时，其势能最大.12. 如图所示，有一半球形玻璃砖，、两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入，a、b 为入射点（均在玻璃砖底边圆心 O 的左侧） ，两束光进入玻璃砖后一起射到 O点，OO 垂直底边，下列说法正确的是A. 从 O点射出的一定是一束复色光，并且平行、两束入射光B. 用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距较小C. 在玻璃砖中的速度光比光小D. 若将光的入射点 a 左移一点，则两束平行光的出射光线也一定平行

20、【答案】AB【解析】试题分析: 两光束射到 O点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从 O点射出时折射角都等于在玻璃砖底边的入射角，而在玻璃砖底边两10光束平行射入，入射角相等，所以从 O点射出时折射角相同，两光束重合，并且平行入射光，则从 O点射出的一定是一束复色光故 A 正确；光的折射率大，波长短，而双峰干涉条纹的间距与波长成正比，所以光的条纹间距较小，故 B 正确；光的折射率大，所以在玻璃砖中的速度光比光大，故 C 错误；若将光的入射点 a 左移一点，将射到O左侧，入射角不再等于在玻璃砖底边的折射角，则折射角也不等于在玻璃砖底边的入射角，所以两束平行光的出射光线一定

21、不平行，故 D 错误。考点： 光的折射定律二、计算题13. 如图所示，ABCD 是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由 O 点垂直 AD 边射入，已知棱镜的折射率 n= ，AB=BC=8cm，OA=3cm，OAB=602（1）求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向（2）第一次的出射点距 C 多远【答案】 （1）光线第一次从 CD 边射出棱镜时与 CD 边成 45角斜向左下方 （2） cm 433【解析】 （1）设全反射的临界角为 C，由折射定律得：sin C= 代入数据得：C=45光路图如图所示，由几何关系可知光线在 AB 边和 BC 边的入射角均为 60，均发生了全反射设光

22、线在 CD 边的入射角为 i、折射角为 r，由几何关系得 i=30，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在 CD 边，由折射定律得： n=sinrsini代入数据得：r=4511故光线第一次从 CD 边射出棱镜时与 CD 边成 45角斜向左下方（2）由几何知识可知出射点 G 距 C 点的距离 GC=FCtan30= tan30=4 = cm BC2 3343314. 已知在 t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻 t2该波的波形如图中虚线所示。t2t 1=002s，求：（1）该波可能的传播速度。（2）若已知 Tt2t 12T，且图中 P 质点在 t1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速。（3

23、）若 001sT002s，且从 t1时刻起，图中 Q 质点比 R 质点先回到平衡位置，求可能的波速.【答案】 （1）100（3n+1）m/s（n=0，1，2，） （2）500m/s（3）400m/s。【解析】试题分析：（1）如果这列简谐横波是向右传播的，在 t2t 1内波形向右匀速传播了 ，所以波速 =100（3n+1）m/s（n=0，1，2，）同理可得若该波是向左传播的，可能的波速 v=100（3n+2）m/s（n=0，1，2，）（2）P 质点速度向上，说明波向左传播，Tt 2t 12T，说明这段时间内波只可能是向左传播了 5/3 个波长，所以速度是唯一的：v=500m/s考点：机械波的传播

24、【名师点睛】本题考查了机械波的传播问题，是典型的多解问题要注意波的周期性和双向性，运用波形的平移法进行分析和求解。1215. 如图所示，一小车置于光滑水平面上，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块 b,小车质量M=3kg，AO 部分粗糙且长 L=2m，动摩擦因数 =03，OB 部分光滑另一小物块 a 放在车的最左端，和车一起以 v0=4m/s 的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连已知车 OB 部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内a、b 两物块视为质点质量均为 m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动 （取 g=10m/s2）求：（1）物块 a

25、与 b 碰后的速度大小；（2）当物块 a 相对小车静止时小车右端 B 到挡板的距离；（3）当物块 a 相对小车静止时在小车上的位置到 O 点的距离【答案】 （1）1m/s （2） （3）s=132m x=0.125m【解析】试题分析：（1）对物块 a，由动能定理得： mgL=12mv2112mv20代入数据解得 a 与 b 碰前速度： ；a、b 碰撞过程系统动量守恒，以 a 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ，代入数据解得： ；（2）当弹簧恢复到原长时两物块分离，a 以 在小车上向左滑动，当与车同速时，以向左为正方向，由动量守恒定律得： ，代入数据解得： ，对小车，由动能定理得： ，代入数据解得，同速时车 B 端距挡板的距离： ；（3）由能量守恒得： ，13解得滑块 a 与车相对静止时与 O 点距离： ；考点：动量守恒定律、动能定理。【名师点睛】本题考查了求速度、距离问题，分析清楚运动过程、应用动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题。