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1、高二下学期期中考试答案和解析【答案】1. B2. A3. B4. D5. B6. C7. C8. B9. D10. C11. C12. A13. BC14. CD15. AB16. BC17. CD18. BD；sinsin19. 42n2(l+d2)t2 C20. 解：(1)只挂A球时弹簧伸长量由F=kx，得x1=mAgk，挂A、B两物体时有：kx=(mA+mB)g；k=(mA+mB)gx=40N/m；(2)剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为xA=mAgk=0.025m，弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置，悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断
2、细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即A=xxA=15cm2.5cm=12.5cm；(3)振动中A球的最大加速度为最大加速度为：amax=mBgmA=50010010m/s2=50m/s2。答：(1)弹簧的劲度系数为40N/m；(2)A的振幅为12.5cm；(3)A球的最大加速度为50m/s2。21. 解：(i)由图(a)可以看出，该波的波长为=36cm，由图(b)可以看出周期T=2s，故波速为v=T=0.18m/s，由(b)可知，当t=13s时，Q向上振动，结合图(a)可知，该波沿x轴负方向传播；(ii)设质点P、Q的平衡位置的x轴分别为xP、xQ，由图(a)可知，x=0处y=A2
3、=Asin(30)因此xP=30360=3cm由图(b)可知，在t=0时Q点处于平衡位置，经过t=13s，其振动状态向x轴负方向传播到P点处，所以xQxP=vt=6cm，解得质点Q的平衡位置的x坐标为xQ=9cm。答：(i)波速为0.18m/s，该波沿x轴负方向传播；(ii)质点Q的平衡位置的x坐标为xQ=9cm。22. 解：(i)光路如图：MN间有彩色光带.红光最靠近G点理由是：在FG面光线由空气射向玻璃，光线向法线方向偏折，因为红光的折射率小于紫光的折射率，所以红光更靠近G点(ii)垂直EH入射的光，在EG面上会发生折射和反射现象，光路如图所示在E点的入射光，根据几何关系和折射定律，可得：
4、1=60n=sin1sin2联立可得：2=30在E的折射光射到CD面的I点，由几何关系得：3=30根据折射定律可得：sinC=1n=33sin3=12sinC所以CD面上J点的入射光发生全反射，无法透射出CD面综上分析，CD面上有光透射出的范围在GI间由几何关系得CD面上有光透出的长度为l答：(1)MN间有彩色光带.红光最靠近G点(2)CD面上有光透出的长度为l【解析】1. 【分析】经典物理学家的观点认为物体的长度是不变的；而根据相对论的时空观，运动物体的长度满足l=l01v2c2，据此即可判断出杆的长度变化。该题考查长度的相对性，知道经典的时空观与相对论时空观的区别，以及长度变化与运动方向的
5、关系是解答该题的关键。【解答】A.经典物理学家的观点认为，一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，故A正确；B.一根杆的长度静止时为l 0，当杆运动的方向与杆垂直时，杆的长度不发生变化，故B错误；C .根据l=l01v2c2，知沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度小，故C正确；D.根据相对论时空观的观点，两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了.故D正确。本题选择不正确的，故选B。2. 解：A、t=1s时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的最大值，故A正确；B、t=2s时，
6、振子位于平衡位置正在向下运动，振子的速度最大，方向向下，加速度为0，故B错误；C、t=3s时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C错误；D、t=4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正，加速度为0，故D错误。故选：A。根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系。当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大。加速度方向总是与位移方向相反，位移为负值，加速度为正值。本题考查对简谐运动图象的理解能力，要抓住简谐运动中质点的速度与加速度的变化情况是相反。3. 【分析】由波的图象判断其振幅与波长；由振动图象判断其周期，再由
7、周期与波长、波速的关系解得波速；由质点的振动周期与波的传播周期关系判断质点P的周期；由振动图象判断0时刻P质点的振动方向。本题主要考查波的传播与质点振动的关系图象，熟悉图象的含义，知道质点的振动方向与波的传播方向关系是解题的关键，难度一般。【解答】A.由图可知，该波的振幅为4cm，故A错误；B.由图可知波长为4m，周期为2s，故其波速v=T=2m/s，故B正确；C.由于质点的振动周期与波的传播周期相等，故质点P的振动周期为2s，故C错误；D.由振动图象可知，t=0时质点P沿y轴正方向运动，D错误。故选B。4. 【分析】受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关；当摆的固有频率与驱动力
8、频率相同时，振幅最大的现象叫做共振。本题考查了受迫振动的频率问题，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题，此知识点注意与生活实际的结合。【解答】d摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、c三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、c三摆做受迫振动，a、b、c三摆做受迫振动的频率等于驱动力的周期，由于驱动力周期相同，则a、b、c三摆均以相同周期振动，据振动周期公式可知d摆的周期T=2Ldg，由于b摆的固有频率与驱动力频率相同，故b摆的振幅最大，即振动的摆角不同，故ABC错误，D正确。故选D。5. 解：A、由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误；B、P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始
9、终为零，即处于平衡位置，故B正确；C、由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C正确；D、M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为2A，故D错误；故选：B。由图知M、Q都处于振动加强点，然后结合波叠加的特点与振动的特点分析即可。介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰。在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和。6. 解：由b图可知，2s时刻P点正经过平衡位置向正方向运动，则由波动图象可知波应向x轴的负方向传播；而波的周期为2s，波长为100m，则波速v=T=1002m/
10、s=50m/s；故C正确；故选C由b点的振动图象可知t=2s时刻P点的振动方向，则可知波的传播方向；由振动图象可知波的周期，由波动图象可知波长，则由波长、频率和波速的关系可求得波速只要能知道任一点的振动方向，即可由带动法判断出波的传播方向；但本题一定要注意波对应的时刻为2s，故应从振动图象中找出2s时的P点的振动情况7. 解：A、阻尼振荡的周期与振幅无关，实际的振动系统做阻尼振动时，它的振动周期不变。故A错误，B、火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，故B错误；C、只要是波，均有多普勒效应现象，利用地球上接收到遥远天体发出的原子光谱线的移动来判断遥远天体相对地球运动的速度，利用了多普勒效应。故
11、C正确；D、麦克斯韦预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的传播波速度等于光速，赫兹用实验证明了电磁波的存在。故D错误。故选：C。阻尼振荡的周期与振幅无关；受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大；多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；麦克斯韦计算出电磁波的传播波速度等于光速本题应考查多个知识点的内容，其中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8. 【分析】白光经过色散后，从c到a形成红光到紫光的彩色光带，c光的波长最长，a光波长最短.干涉条纹的间
12、距与波长成正比.c光的折射率最小，a光的折射率最大，由公式v=cn分析光在玻璃三棱镜中的传播速度的大小.由临界角公式sinC=1n分析临界角的大小，分析全反射现象。本题光的色散现象，对于色散研究得到的七种色光排列顺序、折射率大小等等要记牢，同时，要记住折射率与波长、频率、临界角的关系，这些都是考试的热点。【解答】A.由偏折程度可以看出a光折射率最大，c光折射率最小，而蓝光的折射率大于绿光的折射率，故A错误；B.c光的波长最长，a光波长最短，干涉条纹的间距与波长成正比，故a光的干涉条纹间距最小，B正确；C.由公式v=cn知，a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，故C错误；D.由临
13、界角公式sinC=1n分析得a光的临界角最小，c光临界角最大，b光恰能发生全反射，则c光不能发生全反射，D错误；故选B。9. 【分析】甲和乙为薄膜干涉条纹，丙为双缝干涉条纹，丁为单缝衍射条纹；根据条纹情况及单色光双缝干涉条纹间距公式x=Ld进行分析求解。本题是干涉和衍射条纹的常见情况的判断，不难。【解答】A.甲和乙为薄膜干涉条纹，丙为双缝干涉条纹，丁为单缝衍射条纹，故A错误；B.甲图产生的条纹均为等距条纹，乙图为产生的条纹均为不等距条纹，故B错误；C. 根据单色光双缝干涉条纹间距公式x=Ld，产生的条纹间距越大，该光的波长越长，频率越小，故C错误；D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹，故
14、D正确。故选D。10. 【分析】D选项容易漏选，其实题中另一侧能观察到光即可.同时自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向放射。根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片，自然光向四周方向振动，而偏振光只有特定方向振动。【解答】AB.自然光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当自然光照射偏振光时能在屏上观察到光亮，不符合题意，故AB错误；C.因为两个偏振片已经相互垂直，因此自然光不能通过，所以屏上没有光亮，符合题意，故C正确；D.两个偏振片相互平行，则光屏上有亮光，不符合题意，故D错误。故选C。11. 解：电子从阴极射出时的最大初动能Ekm=hvhv0=6.631034(9.21014Hz61014Hz)=2.121019J 根据动能定理得，电子到达A时的最大动能EkA=Ekm+eU=2.121019+2.71.610196.41019J=4.0eV，故C正确，ABD错误故选：C通过光电效应方程，结合动能定理求出电子到达阳极A的最大动能，从而即可求解本题考查了光电效应与动能定理的综合，知道光强度不影响光电子的最大初动能，只影响单位时间内发出的光电子数目12. 本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解
