精品解析：上海市华东师范大学第二附属中学高二下学期期中物理试题

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华东师大二附中第二学期期中考试卷
高二物理
命题：施安兵 审题：贾泽
（考试时间：60分钟 卷面满分：100分）
一、选择题（共40分。1-8题每题3分，9-12题每题4分，每题只有一个正确答案。）
1. 下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A. 激光测距是应用了激光的相干性好的特点
B. 光导纤维是应用了光的衍射的原理
C. 雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这是光的色散现象
D. 光的偏振现象说明光是一种纵波
【答案】C
【解析】
【详解】A．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故A错误；
B．光导纤维是应用了全反射的原理，B错误；
C．雨过天晴后，有时天空中出现彩虹，这种现象是光的色散现象，选项C正确；
D．光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误。
故选C。
2. 关于电磁波的发射和接收，下列说法中不正确的是（　　）
A. 音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
B. 为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
C. 当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D. 要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程
【答案】B
【解析】
【详解】A．音频电流的频率比较低，需放大后搭载到高频电磁波上，故A正确，不符合题意；
B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故B错误，符合题意；
C．当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，故C正确，不符合题意；
D．解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程，要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程，故D正确，不符合题意。
本题选错误的，故选B。
3. 某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，使用激光器作光源，进行光的衍射实验，如图所示．则他在光屏上看到的条纹是下面图中的

A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据衍射条纹的特点，光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距，故B正确，ACD错误；
故选B．
【点睛】根据衍射条纹的特点进行判断，光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽、两边窄．
4. 在双缝干涉实验中，用某种波长激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样，若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（　　）
A. 改用波长较长的激光
B. 增大双缝间距
C. 将屏幕向远离双缝的位置移动
D. 将光源向远离双缝的位置移动
【答案】B
【解析】
【详解】根据条纹间距公式

式中为光屏到双缝的距离，为双缝的间距，则为光的波长，因此若要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，则可减小光屏到双缝的距离或增大双缝的间距，以及改用波长更短的入射光。
故选B。
5. 做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列物理量可能不同的是（　　）
A. 回复力 B. 加速度 C. 速度 D. 振幅
【答案】C
【解析】
【详解】做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，回复力大小、方向都相同；加速度大小、方向都相同；速度大小相等，方向可能不同；振幅是指离开平衡位置的最大距离，为定值。
故选C。
6. 一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示．则该波的

A. 频率逐渐增大
B. 频率逐渐减小
C. 波速逐渐增大
D. 波速逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】由题，绳波在同一绳中传播，波速不变．由图看出，此波的波长减小，由分析得知，频率增大．故A正确．
7. 如图所示，曲轴上挂着一个弹簧振子，转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则下列说法正确的是（　　）

A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s
B. 当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz
C. 当转速为240r/min时，弹簧振子振幅最大
D. 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．振动周期为

频率为

故A错误，B正确；
C．振子的固有频率为2Hz，提供驱动力的摇把频率为2Hz，即转速为120r/min时，振子发生共振，振幅最大，故C错误；
D．当摇把转速增大时，驱动力频率与固有频率相差变大，共振越不明显，振幅越小，故D错误。
故选B。
8. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示。已知两列波传播速度的大小均为，质点P位于的位置，下列说法正确的是（　　）

A. 两列波相遇时不会发生干涉现象
B. 质点P开始振动时的方向沿y轴正方向
C. 质点P第一次到达波峰的时刻是
D. 质点P振动后的振幅为30cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知两列波波长均，则周期均为

频率均为

两列波的频率相同，两列波相遇时会发生干涉现象，故A错误；
B．根据波形平移法可知两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向，由图可知两列波同时传播到P点，故质点P开始振动时的方向沿y轴负方向，故B错误；
CD．两列波的波峰传到P点的时间均为

所以质点P第一次到达波峰的时刻是；由于两列波相遇时会产生干涉现象，且两列波的波峰同时到达P点，则P点为振动加强点，故质点P振动后的振幅为

故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示为一个利用霍尔效应原理的磁传感器，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，形成电流的自由电荷带负电。在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该元件把电学量转化为磁学量
B. 左表面N的电势高于右表面M
C. 如果用该元件测赤道处的磁场，应保持传感器呈图示的水平状态
D. 如果电流恒定，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A．该元件把磁学量转化为电学量，故A错误；
B．带负电的自由电荷运动方向从F到E，根据左手定则可知，自由电荷向左表面N偏转，则左表面N带负电，右表面M带正电，左表面N的电势低于右表面M，故B错误；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持传感器呈竖直状态，故C错误；
D．设霍尔元件的长宽高分别为a、b、d稳定时有

电流的微观表达式为

解得

则如果电流恒定，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比，故D正确。
故选D。
10. 如图所示，以频率f上下振动的振针沿水平方向移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是（　　）

A. 振针在向左移动
B. 如果A处的观察者保持静止，接收到的水波频率大于f
C. 如果A处的观察者水平向右移动，接收到的水波频率可能小于f
D. 如果A处的观察者水平向左移动，接收到的水波频率可能大于f
【答案】C
【解析】
【详解】A．振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针在向右移动，A错误；
B．波源远离观察者时，观察者接收到的频率变小，即在A处的观察者保持静止，接收到的水波频率变小，B错误。
C．如果A处的观察者水平向右移动，当观察者的运动速度小于振针运动的速度，波源依然远离观察者，观察者接收到的频率变小，C正确；
D．如果A处的观察者水平向左移动，波源向右移动一定远离观察者，观察者接收到的频率一定变小，D错误。
故选C。
11. 如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是 （ ）

A. 在水中a光的波速比b光的波速小
B. a光的频率比b光的频率低
C. a光的折射率大于b光的折射率
D. 当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是a光
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a光的折射率小，a光的频率小，根据知a光在介质中的速度大．故AC错误，B正确．
D．根据知，a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的临界角大于b光的临界角．当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0°开始逐渐增大，最先消失的是b光，故D错误．
故选B．
【名师点睛】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出光的折射率大小，从而根据、比较出光在介质中的速度大小以及临界角的大小．
12. 图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（　　）

A. 时刻电容器间的电场强度为最大值
B. 时间内，电容器处于放电过程
C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大
D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
【答案】D
【解析】
【详解】A．时刻电流最大，磁场能最大，电容器间的电场强度为最小值，故A错误；
B．时间内，电流减小，电容器处于充电过程，故B错误；
C．当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据

周期增大，频率减小，故C错误；
D．从图乙波形可知频率越来越大，汽车正远离地感线圈，故D正确。
故选D。
二、填空题（共20分，每题4分。）
13. 如左图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的___________现象；右图中的A、B、C是不同波长的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的波长最大的是___________图。

【答案】 ①. 干涉 ②. A

【解析】
【详解】[1]左图中有两个波源，故形成两列波，在两列波相遇时发生叠加从而使有的地方振动加强，有的地方振动减弱，故出现干涉现象；
[2]而A、B、C三种不同频率的水面波传播速度相同，但A发生明显的衍射现象，C的衍射现象最不明显，由于当孔缝的宽度相同时，波长越大时越容易发生衍射现象，故A的波长最大。
14. 同一地点的两单摆甲、乙（平衡位置在同一水平线上）的振动图像如图所示，已知两单摆摆球的质量相等，则甲摆球的机械能___________（填“大于”、“等于”或“小于”）乙摆球的机械能；两球的最大回复力之比为___________。

【答案】 ①. 大于 ②. 10:7
【解析】
【详解】[1]由图可知，甲的振幅大于乙的振幅，所以甲摆动的最高点高于乙摆动的最高点，由于两单摆甲、乙的平衡位置在同一水平线上，可知甲摆球的机械能大于乙摆球的机械能。
[2]两单摆的摆球质量相同，周期相同则摆长L相等，最大回复力

振幅之比为10:7，则最大回复力之比为10:7。
15. 如图所示为一种常见的身高体重测量仪，其中测体重的为____________传感器。如果该传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，质量为的测重台置于该传感器上时输出电压为，某同学再站上测重台时输出电压变为，该同学的质量为____________。

【答案】 ①. 压力 ②.
【解析】
【详解】[1]其中测体重的为压力传感器；
[2]传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，质量为的测重台置于该传感器上时输出电压为，某同学再站上测重台时输出电压变为，设该同学的质量为，则有

可得该同学的质量为

16. 质量为m的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，重力加速度为g，则该单摆的周期为____________；摆球在平衡位置的加速度为____________。（结果用题或图中所给的符号表示）

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图像可知，摆球摆动的周期为；
[2]在平衡位置时，小球的速度最大，绳的拉力最大，根据牛顿第二定律

解得摆球在平衡位置的加速度为

17. 某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
【答案】 ①. 600m ②. 2×10-6 J
【解析】
【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
三、综合题（共40分）
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18. 实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________。
A.尽量选择质量大、体积小的摆球
B.将摆球拉到最大位移处释放，同时快速按下秒表开始计时
C.测量摆长时，让单摆自然下垂，先测出摆线长度，然后加上摆球的半径
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期。
(2)某同学多次改变单摆摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是___________（选填“”、“ ”或“”），若图线斜率为，则测得的重力加速度g=___________ 。

【答案】 ①. AC ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A．在实验中尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小空气阻力给实验结果带来的误差，A正确；
B．单摆释放的角度应当很小，摆球释放后，应使摆球在同一个竖直平面内摆动，然后再测量单摆的周期在测量单摆的周期时，计时的起、终时刻，摆球都应恰好通过平衡位置，B错误；
C．测量单摆的摆长时，应使摆球处于自由下垂状态，用米尺测出摆线的长度，再用游标卡尺测出摆球的直径，然后算出摆长，C正确；
D．用秒表测出单摆做30~50次全振动所用的时间，计算出平均摆动一次的时间，这个时间就是单摆的周期，D错误。
故选AC。
(2)[3]由单摆周期公式

知横坐标为。
图像斜率

得

19. 在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作中正确的是_______
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．入射角应选择尽量小些
C．大头针插在纸面上时可以与纸面不垂直
D．大头针和及和之间的距离适当大些
（2）甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率将__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】 ①. D ②. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]
A．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；
B．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，故B错误；
C．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C错误；
D．为了减小角度引起的误差，大头针和及和之间的距离适当大些时，故D正确。
故选D。
（2）[2]甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示

实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，根据

可知测得的折射率将偏小。
20. 如图所示为一列沿+x方向传播的简谐横波在时刻的波形图，波的振幅A=0.4m，图示时刻再经过0.5s，质点P第二次到达波峰，求：
（1）该波的周期和波速大小；
（2）从图示时刻开始计时，质点P做简谐运动的表达式；
（3）经过2.7s，质点P经过的路程和2.7s时刻质点P的位移
（4）画出t=2.7s时的波形图（至少画出一个波长）。

【答案】（1），；（2）；（3），；（4）
【解析】
【详解】（1）图示时刻再经过0.5s，质点P第二次到达波峰可知，质点运动了，故

解得

由图可知，该波的波长为，该波的波速为

（2）从图示时刻开始计时，质点P开始向上运动，故其做简谐运动的表达式为

（3）经过2.7s，质点P运动了个周期，故质点P经过路程为

2.7s时刻质点P位于负方向的最大振幅处，故此刻的位移为

（4）t=2.7s时的波形图，如图所示


21. 如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为，照明灯到池底的距离为。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的光斑距离出液口。求：
（1）该液体的折射率；
（2）试求当液面高为时，池底的光斑到出液口的距离x；
（3）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率；
（4）分析说明液面下降过程中，光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间的变化。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见解析
【解析】
【详解】（1）设入射角和折射角分别为和，如图所示

由几何关系可得
，
则有
，
根据折射定律，该液体的折射率为

（2）液体深度增大，保持入射光线不变，则入射角和折射角也不变，如图所示

当液面高为时，则有
，
联立解得
，
（3）当使液面以的速率匀速下降，池底的光斑也匀速向左移动，如图所示

根据几何关系可得

则有

可得

（4）设液面深度为，则光线在液面上方的传播时间为

光线在液面中的传播速度为

光线在液面中的传播时间为

光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间为

可知液面下降过程中，光从照明灯发出到到达池底过程中所需时间逐渐减小。