2008-2009学年北京市东城区高二（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示为一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系图象，由图可知，质点在t=3s时（ ）

A．速度为正的最大值，加速度为零
B．速度为负的最大值，加速度为零
C．速度为零，加速度为正的最大值
D．速度为零，加速度为负的最大值

2. 难度：中等

光从空气进入某介质，当入射角是53°时，折射角为37°；则当入射角为0°时的折射角和介质的折射率分别是（sin37°=0.6，sin53°=0.8）（ ）
A．0°和0
B．0°和1
C．0°和1.33
D．90°和0.75

3. 难度：中等

下面四种情况中，能在空气和水的界面上发生全反射的是（ ）
A．光从水射向空气，入射角小于临界角
B．光从水射向空气，入射角大于临界角
C．光从空气射向水，入射角小于临界角
D．光从空气射向水，入射角大于临界角

4. 难度：中等

在水面的油膜上常常看到彩色花纹，这是光的（ ）
A．干涉现象
B．衍射现象
C．全反射现象
D．色散现象

5. 难度：中等

下列说法中正确说法是（ ）
A．紫外线就是紫光，红外线就是红光
B．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
C．声源向人运动时，人听到的声音频率变小
D．接近光速运动的物体不再遵守经典力学规律

6. 难度：中等

一列沿x轴正向传播的简谐横波，在某时刻的波形图如图所示．a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上的四个质点，在a、b、c、d四个点中，此时振动速度最大、且方向沿+y方向的点是（ ）

A．质点a
B．质点b
C．质点c
D．质点d

7. 难度：中等

利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量．其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关．将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中错误的是（ ）

A．到达O处光的强度会明显减弱
B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于θ
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于θ

8. 难度：中等

如图所示，在弹性介质中的一条直线上有一系列的质点，其中质点a是波源．相邻质点间的距离均为1.0m．当t=0时，质点a开始向下做简谐运动，经过0.1s第一次到达最大位移处，此时质点c刚好开始振动．下面说法中错误的是（ ）

A．此波长为8.0 m
B．周期为0.4 s
C．此波的频率为2.5 Hz
D．波的传播速度为10m/s

9. 难度：中等

夏天，海面上的下层空气的温度比上层空气的温度低．可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以至发生全反射．人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像
B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大
C．A是蜃景，B是景物
D．B是蜃景，A是景物

10. 难度：中等

如图（甲）所示是用沙摆演示振动图象的实验装置，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图示的痕迹．图（乙）是两个沙摆在各自板上形成的曲线，若板N₁和板N₂拉动的速度v₁和v₂的关系为v₂=2v₁，则板N₁和板N₂上曲线所代表的振动周期T₁和T₂的关系为（ ）

A．T₁=T₂
B．T₁=4T₂
C．T₁=T₂/2
D．T₁=T₂/4

11. 难度：中等

双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S₁和S₂与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S₁和S₂的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方．其中正确的是（ ）

A．只有①④正确
B．只有②③正确
C．只有①②正确
D．只有③④正确

12. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速v=4m/s，已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.25s时波形的图是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，一同学在纸上画出玻璃砖界面ab、cd，在插了4枚大头针后画出了光路图，如图中①所示，测得的玻璃砖的折射率可表示为    （用图中给出的字母表示）．若该同学在实验中，插大头针P₃、P₄时不小心使玻璃砖向下发生了平移，如图中②所示，但是他依然用原来画的边界画了光路图，他测出的折射率与玻璃砖折射率相比    ．（“偏大”“偏小”或“相同”）

14. 难度：中等

某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的读数x₁=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示．则图丙的读数x₂=    mm．实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm．根据以上数据，可得通过实验测出的光的波长λ=    m．

15. 难度：中等

在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用毫米刻度尺测得摆线长L=945.8mm；用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球直径d=    mm；用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如图乙所示，则秒表的示数t=    s；若用给出的各物理量符号表示当地的重力加速度g，则计算g的表达式为    ．

三、解答题

16. 难度：中等

光线从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为45°，反射光线和折射光线之间的夹角为105°，如图所示．光在空气中的传播速度取3×10⁸m/s，求：（保留三位有效数字）
（1）入射角θ₁和折射角θ₂各为多大；
（2）这种介质的折射率为多大；
（3）光在这种介质中的传播速度？

17. 难度：中等

某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400k Hz的中波和频率为300M Hz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×10⁸m/s，求：
（1）该中波和微波的波长各是多少；
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？

18. 难度：中等

在相同的时间t内，单摆甲做了10次全振动，单摆乙做了6次全振动．求：
（1）两个单摆的振动周期之比T₁/T₂；
（2）两个单摆的摆长之比l₁/l₂；
（3）若一单摆摆长为24.80厘米，做120次全振动所需时间是120秒，求该地的重力加速度是多大？（保留两位有效数字）

19. 难度：中等

如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象．此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.66s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．求：
（1）该简谐横波的波速v的大小和方向；
（2）从t=0至t=2.4s，质点Q运动的路程S；
（3）当t=2.4s时，质点Q相对于平衡位置的位移y的大小是多少？

20. 难度：中等

沿x轴正方向传播的一列横波在t=0时刻的波形如图所示，在t=0.1s时刻波形如虚线所知此波的周期大于0.1s，O点不是振源．求：
（1）此波的波速；
（2）x轴上坐标x=16cm的质点在波谷的时刻；
（3）距坐标x=12cm的质点最近的与它位移始终相同的点的x坐标；
（4）此波进入另一介质中波速变为3.2m/s，它在这一介质中的波长是多少？

21. 难度：中等

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的AA′之间来回滑动，AA′点与O 点连线与竖直方向之间的夹角相等且都为θ，均小于10°，图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给出的信息，求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量．（g=10m/s²）