2020-2021学年福建省莆田市第八中学高二下学期第二次月考物理（b卷） （含答案）

这是一份2020-2021学年福建省莆田市第八中学高二下学期第二次月考物理（b卷） （含答案），共10页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是( )
A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．稳定的电场周围产生稳定的磁场，稳定的磁场周围产生稳定的电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
2．关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
A．有机械波必有振动
B．有机械振动必有波
C．离波源远的质点振动周期长
D．波源停振时，介质中的波动立即停止
3．对于机械波和电磁波的比较，下面说法中正确的是( )
A．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已
B．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．它们都可能是横波，也可能是纵波
D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关
4．如图所示，在两根等长的曲线下悬挂一个小球(可视为质点)组成了所谓的双线摆，若摆长为l，两线与天花板的左、右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，其周期为( )
A．2πeq \r(\f(lsin α,g)) B．2πeq \r(\f(2lcs α,g))
C．2πeq \r(\f(2l,g)) D．2πeq \r(\f(l,g))
5．劣质的玻璃中往往含有空气泡，这些空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是( )
A．空气泡对光线有会聚作用，因而较亮
B．空气泡对光线有发散作用，因而较亮
C．从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮
D．从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮
6．如图所示，假设一根10 cm长的梭镖以接近光速穿过一根10 cm长静止的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是( )
A．静止的观察者看到梭镖收缩变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖
B．静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来
C．静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖
D．如果梭镖和管子都以光速c相向运动，则二者的相对速度是2c
7．在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形是( )

8．虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为( )
A．红、紫、紫、红
B．红、紫、红、紫
C．紫、红、红、紫
D．紫、红、紫、红
9．根据气体吸收谱线的红移现象推算，有的类星体远离我们的速度竟达光速c的80%，即每秒24万千米。下列结论正确的是( )
A．在类星体上测得它发出的光的速度是(1＋80%)c
B．在地球上接收到它发出的光的速度是(1－80%)c
C．在类星体上测得它发出的光的速度是c
D．在地球上测得它发出的光的速度是c
10．蝉的家族中的高音歌手是一种被称作“双鼓手”的蝉，它的身体两侧有大大的环形发声器官，身体的中部是可以内外开合的圆盘。圆盘开合的速度很快，抖动的蝉鸣就是由此发出的。某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，下列说法中正确的是( )
A．这种现象属于声波的衍射现象
B．这种现象属于声波的干涉现象
C．蝉的身体两侧的大大的环形发声器官可以看作相干波源
D．蝉发出的两列声波的传播速度一定相同
11．如图，为生活中遇到的各种波，以下关于波的说法正确的是( )
A．声波可以发生多普勒效应
B．wifi信号的传播需要介质
C．丙图是泊松亮斑图样
D．月全食时的红月亮是光的散射和衍射现象
12．如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α＜β)，下列说法正确的是( )
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在水中的传播速度va＞vb
C．在空气中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象
13．如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，O、P间距为6 m。t＝0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t＝0时刻开始P点振动的图象。则以下说法正确的是( )
A．该波的波长为12 m
B．该波的波速为2 m/s
C．该波的周期为4 s
D．从O点开始振动到t＝10 s，质点P经过的路程为1.6 m
二、非选择题（本题共5小题，共48分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14．(6分)如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s。自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2 s时，电容器正处于 (选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板 (选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
15．(8分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。
(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________。
(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为________。(填写元件代号)
(3)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图(a)所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图(b)所示，则其示数为________mm；在B位置时游标卡尺如图(c)所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m。

16．(8分)如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个单摆的摆长是多少？(计算结果保留两位有效数字)
17．(12分)如图中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形。
(1)写出这列波的波速表达式；
(2)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？
18．(14分)如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，∠A＝90°，BC边的长度为2R，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD、BC垂直相交于O点。现有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点，已知圆弧BQ与QD的长度相等，圆弧CP长度是DP长度的2倍。
(1)求玻璃的折射率n；
(2)通过计算判断经AB面折射后第一次射到Q点的光是否能够射出玻璃工件。
2020-2021学年下学期高二第二次月考卷
物 理（B）答 案
一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．【答案】D
【解析】稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，故A错误、B错误；均匀变化电场周围产生稳定的磁场，均匀变化磁场周围产生稳定的电场，故C错误；根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，故D正确。
2．【答案】A
【解析】一个质点的振动会带动邻近质点振动，使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下，波动现象就无法发生，故A正确，B错误；波动形成以后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，故C错误；大量质点的振动所形成的波动不会因波源停振而立即消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D错误。
3．【答案】B
【解析】机械波和电磁波本质是不同的，但都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，电磁波是横波，电磁波的传播速度不仅与介质有关，也跟频率有关。
4．【答案】A
【解析】根据公式T＝2πeq \r(\f(l′,g))，本题中l′＝lsin α，故T＝2πeq \r(\f(lsin α,g))，A正确。
5．【答案】D
【解析】发生全反射的条件是：光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角。一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光满足了发生全反射的条件，因而发生全反射，这也就是气泡看上去比较亮的原因。
6．【答案】A
【解析】根据狭义相对论的尺缩效应，如果梭镖相对于观察者运动，那么梭镖收缩变短，而管子长度不变，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖，A正确，BC错误；由光速不变原理，可知物体的速度不会超过光速，故D错误。
7．【答案】D
【解析】由波源的振动图象可知，第一个周期末，波源O的振动方向沿y轴负方向，故A、C错误。第一个周期末，振幅较大的波峰离波源较近，故D正确。
8．【答案】C
【解析】七色光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光，根据光路图可知M、Q点为紫光，N、P点为红光，C正确。
9．【答案】CD
【解析】据光速不变原理可以判定均为c。
10．【答案】BCD
【解析】“听到忽高忽低的蝉鸣声”说明这是声波的干涉现象，A错误，B正确；蝉的身体两侧的发声器官可以看作相干波源，C正确；因为波速是由介质决定的，所以D正确。
11．【答案】AD
【解析】声波可以发生多普勒效应，A正确；wifi信号是电磁波，其传播不需要介质，B错误；丙图是衍射图样，泊松亮斑是一个很小的亮点，C错误；月全食时的红月亮是太阳光被大气层散射后照射到月球上，被月球反射后射向地面，由于红光的波长最长，衍射能力最强，传播最远，到达地面时红光最多，所以我们看到的是红月亮，是光的散射和衍射现象，D正确。
12．【答案】AB
【解析】由于α＜β，所以折射率na小于nb，由于n＝eq \f(c,v)知，在水中的传播速度va＞vb，a、b在空气中的传播速度都是c，C错误，A、B正确；当a、b入射角为0°时，光线不偏折，不发生折射现象，故D错误。
13．【答案】ACD
【解析】由题图乙知，振动从O传播到P需要2 s，则波的传播速度v＝eq \f(x,t)＝3 m/s，质点振动的周期是4 s，则波的周期是4 s，据λ＝vT可得，波的波长λ＝3×4 m＝12 m，故A、C正确，B错误；从O点开始振动到t＝10 s，质点P振动的时间是8 s，即2个周期，所以质点P经过的路程s＝2×4A＝1.6 m，故D正确。
二、非选择题（本题共5小题，共48分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14．(6分)
【答案】充电 带正电
【解析】振荡电路在一个周期内，经历放电→充电→放电→充电四个过程，每一个过程历时eq \f(T,4)。当振荡电流以逆时针达到最大时，电容器上极板刚放电完毕，将开始对下极板充电。由于时间t＝3.4×10－2 s＝1.7T，根据电磁振荡的周期性特点，此时刻状态与开始计时后经过t'＝0.7T的状态一样，所以电容器正处于充电状态，且上极板带正电。
15．(8分)
【答案】(1)甲 (2)CEDBA (3)111.10 5.4×10－7
【解析】(1)题图甲中的条纹间距和亮度相同，是干涉图样，图乙是衍射图样。
(2)光源发出的白光，各种频率都有，加上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA。
(3)A位置的示数为111.10 mm，B位置的示数为115.45 mm，题图(a)中A、B之间的距离为(115.45－111.10)mm＝4.35 mm，则相邻条纹的间距为Δx＝eq \f(4.35,8) mm，再根据公式Δx＝eq \f(L,d)λ，代入数据得波长为5.4×10－7 m。
16．(8分)
【解析】(1)由题图乙知周期T＝0.8 s，则频率f＝eq \f(1,T)＝1.25 Hz。
(2)由题图乙知，t＝0时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时摆球在B点。
(3)由T＝2πeq \r(\f(l,g))，得l＝eq \f(gT2,4π2)≈0.16 m。
17．(12分)
【解析】(1)由题图图象可知λ＝8 m
当波向右传播时，波传播距离为s＝nλ＋eq \f(3,8)λ＝(8n＋3)m(n＝0，1，2…)
波速为v＝eq \f(s,Δt)＝eq \f(8n＋3,0.5) m/s＝(16n＋6)m/s (n＝0，1，2…)。
当波向左传播时，波传播距离为
s＝nλ＋eq \f(5,8)λ＝(8n＋5)m (n＝0，1，2…)
波速为v＝eq \f(s,Δt)＝eq \f(8n＋5,0.5) m/s＝(16n＋10)m/s (n＝0，1，2…)。
(2)若波速大小为74 m/s，在Δt＝t2－t1时间内波传播的距离为s＝v·Δt＝74×0.5 m＝37 m。
因为37 m＝4λ＋eq \f(5,8)λ，所以波向左传播。
18．(14分)
【解析】(1)如图所示，过A点做AB面的法线，连接AP，连接OP，设从A点射入玻璃的光的入射角为i，折射角为r，则i＝45°
设OP与AD夹角为θ1，由于圆弧CP长度是DP的2倍，则θ1＝eq \f(1,6)π＝30°
设AP与AD夹角为θ2，由于△ABC为等腰直角三角形，则OA＝OP＝R，所以△AOP是等腰三角形，则θ2＝eq \f(1,2)θ1＝15°
r＝∠OAC－θ2＝30°
n＝eq \f(sin i,sin r)
解得n＝eq \r(2)。
(2)设玻璃的临界角为C，则sin C＝eq \f(1,n)
解得C＝45°
做射到圆弧上Q点光线FQ，连接OQ，设FQ与BC的夹角为θ3，FQ与OQ的夹角θ4，因为圆弧BQ与QD的长度相等，所以∠BOQ＝45°
因为所有入射光平行，所以所有折射光线平行，则
θ3＝90°－θ2＝75°
θ4＝180°－θ3－∠BOQ＝60°
由于θ4＞C，所以第一次射到圆弧Q点光不能射出玻璃工件。

元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片