浙江省台州市2014-2015学年高二物理下学期期末试卷（含解析）.doc

台州市2004-2015高二物理下学期期末试卷（附解析）‎ ‎　　‎ 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（　　）‎ - 18 -‎ ‎　 A． 此单摆的摆长约为‎1m ‎　 B． 此单摆的固有周期约为0.5s ‎　 C． 若摆长增大，单摆的固有频率增大 ‎　 D． 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；‎ 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，可得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1.5×10﹣‎15m，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．‎ - 18 -‎ 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．‎ ‎　‎ ‎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．‎ ‎　‎ - 18 -‎ ‎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． 在1s内交变电流的方向改变50次 ‎　 B． 在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大 ‎　 C． 在t=0.02s时，串联在电路中的交流电流表读数为‎5A ‎　 D． 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20×10﹣3s，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==A，故读数为：‎2.5‎A；故C错误；‎ D、发电机的发热功率为P=I2r=（）2×0.4W=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（　　）‎ ‎　 A． 2×103W，0.2W B． 2×103W，20W ‎　 C． 2×105W，20W D． 2×105W，2×103W 考点： 远距离输电．‎ 专题： 交流电专题．‎ 分析： 根据P=UI求出输电电流，结合P=I2R求两种情况下输电线上由电阻造成的功率损失．‎ 解答： 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：‎ - 18 -‎ ‎，‎ 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：①U+n→X+Sr+10n；②n+H→Y．则下列叙述中正确的是（　　）‎ ‎　 A． 方程①的X原子核中含有80个中子 ‎　 B． 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 ‎　 C． 方程②的核反应要吸收能量 ‎　 D． 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． 改用红光照射 ‎　 B． 改用紫光照射 ‎　 C． 增大绿光的强度 - 18 -‎ ‎　 D． 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． 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 ‎　 B． 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光是可见光 ‎　 C． 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光的波动性最显著 ‎　 D． 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应 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=6．故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．‎ - 18 -‎ 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．‎ ‎　‎ ‎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． 甲是α射线、乙是γ射线、丙是β射线 ‎　 B． 甲是β射线、乙是γ射线、丙是α射线 ‎　 C． 甲是γ射线、乙是β射线、丙是α射线 ‎　 D． 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=220sin（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． 把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.02s ‎　 B． 把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48V ‎　 C． 将击穿电压为10V的电容器接在C、D两端，能正常工作 ‎　 D． 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 - 18 -‎ 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=220sin（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6V，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． 从ab面射出 B． 从ac面射出 ‎　 C． 从bc面射出，且与bc面斜交 D． 从bc面射出，且与bc面垂直 考点： 光的折射定律．‎ 专题： 光的折射专题．‎ 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．‎ - 18 -‎ 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（　　）‎ - 18 -‎ ‎　 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．‎ - 18 -‎ 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．‎ - 18 -‎ 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；‎ - 18 -‎ ‎（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　　．‎ - 18 -‎ 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）‎ - 18 -‎ ‎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 t1=1.5s时O点相对平衡位置的位移为：y=‎5cm ②‎ ‎（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 ⑥‎ A点的振动传到B点的时间为 t2= ⑦‎ B点从开始振动到第一次到达波谷的时间为 t3=T ⑧‎ 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；‎ - 18 -‎ ‎（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=600 ①‎ 设光线在A点的折射角为β，由折射定律得 ②‎ 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 i=30° ④‎ ‎（2）由折射定律得 ⑤‎ 由④、⑤式，解得r=60°，因此 θ=30° ⑥‎ 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．‎ - 18 -‎ 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1.0×104V、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=6×10﹣‎7m，求在距离霓虹灯r=1.0×‎104 m处，每秒钟落在垂直于光线方向S=‎1cm2球面上的光子数N是多少？（结果保留一位有效数字）（h=6.63×10﹣34 J•s，c=3×‎108m/s）‎ 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=‎1cm2球面上获得的辐射光的总能量 ‎ - 18 -‎ 落在S=‎1cm2球面上的光子数 ‎ 解得：‎ 代入数据解得N=2×107个 答：（1）熔丝的熔断电流是500 mA；‎ ‎（2）在距离霓虹灯r=1.0×‎104 m处，每秒钟落在垂直于光线方向S=‎1cm2球面上的光子数N是2×107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．‎ ‎　‎ - 18 -‎