湖北省华中师大一附中高二物理下学期期中试题(含解析)

【解析】
【详解】正方形从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上运动，根据相对论效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，那么其形状变成长方形．
A．其形状与结论不相符，选项A错误；
B．其形状与结论不相符，选项B错误；
C．其形状与结论相符，选项C正确；
D．其形状与结论不相符，选项D错误；
C. 声波和光波都能产生反射、折射、干预、衍射、偏振、多普勒效应等现象
D. 当声波和光波从空气进入水中时，频率保持不变，波长和波速都变小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．声波的传播方向与介质质点振动方向在同一直线上，是纵波；而光波的传播方向与电磁振荡的方向垂直，是横波，故A正确；
B．声音的传播需要介质；光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，故B正确；
CD．R越大，M与R并联的电阻R并越接近RM，U增大越明显，导致“S〞上电压变化最明显，故C错误，D正确。
应选BD。
10.如下图的电路中，L是电阻不计的电感线圈，C是电容器〔原来不带电〕，闭合电键S，待电路到达稳定状态后再断开电键S，LC回路中将产生电磁振荡。如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，断开电键时刻为t=0，那么断开电键后〔 〕
A.C球最先到达M点
B.B球最后到达M点
C.ABC三球同时到达M点
D. 条件缺乏，无法判断哪个小球最先、最后到达M点
【答案】B
【解析】
【详解】设圆弧的半径为R，对于A球，做自由落体运动，那么有
解得
对于B球，沿弦轨道MN做初速度为零的匀加速度直线运动，设弦轨道MN与水平切线的夹角为 ，根据几何关系有
根据牛顿第二定律可得加速度为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】光子能量为
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为
根据题意有
， ，
联立可得逸出功
故A正确，BCD错误。
应选A。
2.如下图，惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速的匀速飞行器上测得该正方形的图像是〔 〕
A. B.
C. D.
【答案】C
得知光波波长变短，故D错误。
应选ABC。
a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面正上方同等条件下观测发现：b在水下的像离水面距离最大，c照亮水面〔透光面〕的面积比a的大。最新这三种光的性质，以下说法正确的选项是〔 〕
A.c光的频率最大
B. 真空中b光的波长最长
C.a光在水中的传播速度最小
D. 通过同一装置发生双缝干预，a光的相邻条纹间距最大
【答案】BC
【解析】
【详解】B．根据视深公式
知折射率最小的光，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小，波长最长，故B正确；
AC．照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足
又
c照亮水面的面积比a的大，那么c的临界角大，水对c的折射率小，所以a的折射率最大，a的频率最大，a的传播速度最小，故A错误，C正确；
BC．图象的斜率k即是玻璃折射率，由图可得
故B错误，C正确；
D．玻璃临界角的正弦值
故D正确。
应选ACD。
12.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干预条纹。答复以下问题：
〔1〕假设想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
C．由上分析可知，副线圈的干路电流减小，因匝数比不变，故原线圈的电流也减小，即电流表A1示数变小，故C正确；
D．假设闭合开关S，那么R3并联在副线圈的电路中，所以副线圈的总电阻减小，副线圈两端的电压不变，所以副线圈的干路电流增大，因匝数比不变，故原线圈的电流也增大，即电流表A1示数变大；副线圈干路电流流过R1，因副线圈的干路电流增大，所以R1两端的电压增大，而副线圈两端总的电压是不变的，所以副线圈中并联局部的电压减小，即R2两端的电压减小，所以流过R2电流减小，即A2示数变小，故D错误。
C．声波和光波都有波 共性，所以都能产生反射、折射、干预、衍射、偏振、多普勒效应等现象，故C正确；
D．波 频率由波源决定，与介质无关，所以当声波和光波从空气进入水中时，它们的频率都保持不变，声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式
得知声波的波长变长；光波由空气进入水中，波速变小，频率不变，由波速公式
3.如下图，理想变压器原线圈接在输出电压不变的交流电源上，图中各电表均为理想电表。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，通过电阻R1的电流变大
B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小
C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小
D. 假设闭合开关S，那么电流表A1示数变大，A2示数变大
CD．S闭合时，电流稳定时，线圈L两端的电压为零，故电容器两端的电势差为零，根据
Q=CU
可知所带的电荷量为零；当断开S，由于线圈L阻碍电流的变化，那么线圈L中有从a到b的电流，此时电容器反向充电，那么右极板带正电，电量逐渐增大，磁场能转化为电池能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形成LC振荡电路，电量随时间周期性变化，故图乙可以表示电容器右极板的电荷量q随时间t的变化规律，故C错误，D正确。
〔2〕某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sinθ1-sinθ2图象，如下图，以下判断正确的选项是_______。
A．他做实验时，研究的是光 (2). 偏大 (3). ACD
【解析】
【详解】〔1〕[1]如下图
实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比拟发现，入射角和折射角没有变化，那么由折射定律可得
D．因a的频率最大，那么a的波长最小，当发生双缝干预时，根据
可知a的的相邻条纹间距最小，故D错误。
应选BC
8.有甲、乙、丙、丁四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v、4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab=l。在t时刻，a、b两点间四列波的波形分别如下图，那么由该时刻起〔 〕
A. 波长最长的是丙，波长最短的是乙
湖北省华中师大一附中2022-2022学年高二物理下学期期中试题〔含解析〕
一、选择题〔此题共50分，在给出的四个选项中，第1-5小题只有一项为哪一项正确的，第6-10小题有多个选项是正确的，全部选对得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分〕
λ和 的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为2:3，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么此金属板的逸出功为〔 〕
可知测得的折射率将不变；
[2]如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，即将 移到图中虚线位置，而在做光路图时 不变，作出光路图，如下图
红线表示作图时所用的光路，黑线表示实际的光路，由图可知测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，那么由折射定律可得
可知所测得的折射率将偏大；
〔2〕[3]A．由图象可知： ，那么入射角 大于折射角 ，所以光线从空气射入玻璃，故A正确；
A．使用间距更小的双缝
B．将屏向远离双缝的方向移动
C．将屏向靠近双缝的方向移动
D．将单缝向双缝靠近
〔2〕假设双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中央到第n条暗条纹中央的距离为Δx，那么单色光的波长λ=__________；
〔3〕某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹中央到第4条暗条纹中央的距离为7.44mm。那么所测单色光的波长为__________nm〔结果保存3位有效数字〕。
B. 频率最高的是乙，频率最低的是丙
C. 最新a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲
D. 最新b点第一次到达波谷，最先是丁，最后是甲
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图象可知，四列波的波长分别为 、 、 、 ，故波长最长的是丙，波长最短的是乙，故A正确；
B．根据
可得频率分别为
， ， ，
故频率最高的是丁，频率最低的是甲，故B错误；
A.RM随烟雾浓度 增大而增大
B.RM随烟雾浓度的增大而减小
C. 减小R，那么烟雾浓度变化时，S两端电压变化更明显
D. 增大R，那么烟雾浓度变化时，S两端电压变化更明显
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；当有烟雾，使传感器电阻变化，即RM变小，那么有RM随着烟雾浓度的增大而减小，故A错误，B正确；
【详解】一群氢原子处于n=3激发态，可释放出的光子频率种类为3种，据玻尔理论在这3种频率光子中，当氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光子频率最小，波长最长，E2= ，E3= ， =E3-E2， ，故D正确，ABC错误；应选D．
5.如下图，竖直面上有一半径较大的圆弧轨道，最低点为M点，有三个小球A、B、C〔可视为质点〕，A球位于圆心处，B球位于弦轨道MN的顶端N点，C球位于圆弧轨道上极其靠近M的地方。现将三个小球同时由静止释放，不计一切摩擦阻力和空气阻力，那么〔 〕
根据位移时间公式有
解得
对于C球做单摆运动，根据单摆的运动规律，那么有
综上分析可得
故B球最后到达M点，A球最先到达M点，故B正确，ACD错误。
应选B。
6.声波与光波有许多可比之处，某同学对此做了一番比拟，得到如下结论，你认为正确的选项是〔 〕
A. 声波是纵波，而光波是横波
B. 声波的传播依赖于介质，而光可以在真空中传播
应选AD。
二、实验题〔14分〕
11.〔1〕甲乙两同学用插针法做“测定玻璃的折射率〞的实验中，分别得到如下图甲乙两种实验记录。在甲中，已画好玻璃砖两界面直线aa′和bb′后，不小心将玻璃砖稍稍向上平移了，如甲图中虚线所示。假设之后的其他操作无误，那么测得的折射率n_______〔选填“偏大〞、“偏小〞或“不变〞〕。在乙中，玻璃砖上界面直线aa′正确，而画的表示下界面的bb′稍稍向上平移了，如乙图中虚线所示。假设之后的其他操作无误，那么测得的折射率n将_______〔选填“偏大〞、“偏小〞或“不变〞〕；
A. 图甲可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律
B. 图乙可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律
C. 图甲可以表示电容器左极板的电荷量q随时间t的变化规律
D. 图乙可以表示电容器右极板的电荷量q随时间t的变化规律
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．S接通到达稳定时，线圈内有电流而电容器上没有电流，流过线圈的电流是从a流向b，当断开开关瞬间时，电流要减小，而线圈的感应电动势，阻碍电流减少，那么电流方向不变，大小在慢慢减小，同时对电容器充电；当电容器充电完毕时，电流为零。接着电容器放电，电流方向与之前相反，大小在不断增大，直到电容器放电完毕后，电流反向最大；之后电容器与线圈组成的LC回路重复以上的过程中，在LC回路中形成电磁振荡，回路中出现余弦式电流，故图甲可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律，故A正确，B错误；
C．根据
得四列波的周期为
， ， ，
由该时刻起a点第一次出现波峰的时间分别为
， ， ，
故最新a点第一次到达波峰，最先是乙，最后是甲，故C正确；
D．由该时刻起a点第一次出现波谷的时间分别为
， ， ，
故最新a点第一次到达波谷，最先是乙，最后是丙，故D错误。
应选AC
9.为了保证行车平安和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其工作原理如下图。M为烟雾传感器，它可视为一可变电阻，且阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，S为警报装置，R为可变电阻。当车厢内有人抽烟时，烟雾的浓度增大，导致警报装置S两端的电压增大，发出警报。以下说法正确的选项是〔 〕
应选C。
E1，激发态能量En＝ ，其中n＝2,3,4…，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．有一氢原子处于n＝3的激发态，在它向低能级跃迁时，可能辐射的光子的最大波长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小．
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题可知，原线圈两端的电压不变，故副线圈两端的电压也不变，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的有效阻值增大，副线圈中的总电阻增大，所以副线圈中的干路电流减小，即通过电阻R1的电流变小，所以电阻R1两端的电压变小，而副线圈两端总的电压是不变的，所以副线圈中并联局部的电压增大，故电压表的示数增大，故AB错误；