內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰第四中學2023-2024學年高二下學期5月期中物理試題 含解析

赤峰四中學年第二學期月考試題高二物理一、選擇題（每題4分，共分，題只有一個選項正確，題有多個選項正確，選對但不全得2分，不選或有錯誤選項得0分）1.一彈簧振子做簡諧運動的振動圖像，下列說法正確的是（）A振子每次通過同一位置時，其速度一定相同，加速度也一定相同B.振子在平衡位置時，彈簧彈力一定為零C.0.5s到1.5s內(nèi)，振子的路程小于5cmD.振子受到一頻率為0.5Hz的驅(qū)動力做受迫振動，會發(fā)生共振現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．振子每次通過同一位置時，其速度大小相等，方向不一定相同，加速度一定相同，故A錯誤；B．如果彈簧振子不在水平方向做簡諧運動，振子在平衡位置時，彈簧彈力不為零，故B錯誤；C．由圖可知，周期為0.5s到1.5s內(nèi)，經(jīng)過時間，振子初始位置不是平衡位置，且振子向最大位移運動，由于越接近最大位移振子速度越小，所以振子的路程滿足故C正確；D．由圖像可知，振子的固有頻率為則振子受到一頻率為0.5Hz的驅(qū)動力做受迫振動，不會發(fā)生共振現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，在一傾角為的光滑絕緣斜面上，將一長為L的細線（不可伸長）一端固定，另一端第1頁/共19頁系一質(zhì)量為m的小球，小球靜止時在O點。將小球拉開一很小的傾角后由靜止釋放，小球的運動可視為單擺運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.擺球的擺動周期為B.擺球剛釋放時的回復力大小為C.擺球經(jīng)過平衡位置時合力為零D.擺球擺動過程中，機械能不守恒【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，小球做單擺運動的等效重力加速度為所以故A錯誤；B．擺球剛釋放時的回復力大小為故B正確；C．擺球經(jīng)過平衡位置時具有向心加速度，即沿繩方向合力不為零，故合力不為零，故C錯誤；D．擺球擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒，故D錯誤。故選B。3.一列火車以100km/h的速度行駛，某時刻開始減速進站并鳴笛，發(fā)出的鳴笛聲的頻率為170Hz。已知聲音在空氣中的傳播速度大小為340m/s2Hz12.5m的是（）A.若路旁樹立一個高為2m的隔離墻，隔離墻后面聽到的鳴笛聲將大大減弱B.站臺上等車的旅客聽到的鳴笛聲的頻率將小于170HzC.提高鳴笛聲的頻率，聲波在空氣中的傳播速度也隨之增大D.減速過程中，當速度達到90km/h時，車上的旅客感到最顛簸第2頁/共19頁【答案】D【解析】【詳解】A．發(fā)出的鳴笛聲的波長為若路旁樹立一個高為2m大大減弱，故A錯誤；B．根據(jù)多普勒效應可知，站臺上等車的旅客聽到的鳴笛聲的頻率將大于170Hz，故B錯誤；C．聲波的傳播速度由于介質(zhì)決定，提高鳴笛聲的頻率，聲波在空氣中的傳播速度不變，故C錯誤；D．減速過程中，當速度達到90km/h時，則有可知此時車上的旅客感到最顛簸，故D正確。故選D。4.如圖甲，是一列向右傳播的橫波在時刻的波形圖，此刻M點開始振動，圖乙為某質(zhì)點的振動圖像。（）A.這列波的波速是10m/sB.時，N點第一次處于波峰C.波源的起振方向為y軸正向D.圖乙可能是M質(zhì)點的振動圖像【答案】B【解析】【詳解】A．由圖甲、乙可知，則這列波的波速為故A錯誤；第3頁/共19頁B．在時刻處于的波峰傳到N點所用時間為可知時，N點第一次處于波峰，故B正確；CD．根據(jù)波形平移法可知，時刻M質(zhì)點的起振方向為y軸負向，所以圖乙不可能是M質(zhì)點的振動圖像，波源的起振方向為y軸負向，故CD錯誤。故選B。5.關于光學現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.一束白光通過三棱鏡后，在白紙上得到彩色條紋，是光的干涉現(xiàn)象B.陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這是光的衍射現(xiàn)象C.光導纖維利用了光的全反射現(xiàn)象D.我們看到水中的魚的位置比實際位置淺，是光的反射現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．一束白光通過三棱鏡后，在白紙上得到彩色條紋，是光的折射現(xiàn)象，故A錯誤；B．陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C．光導纖維利用了光的全反射現(xiàn)象，故C正確；D．我們看到水中的魚的位置比實際位置淺，是光的折射現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。6.在距離水面h深度處有一單色點光源，已知該單色光在水中的傳播速度為（c說法正確的是（）A.該單色光對水的折射率為B.該單色光能照亮水面上所有的區(qū)域C.該單色光能照亮水面上的區(qū)域的最大面積為D.光源的深度增加，能照亮的區(qū)域面積會減少【答案】A【解析】【詳解】A．單色光在水中的傳播速度為第4頁/共19頁所以故A正確；BC．當光線在水面上恰好發(fā)生全反射時，光路如圖所示根據(jù)所以該單色光能照亮水面上的區(qū)域的最大面積為故BC錯誤；D．由以上分析可知，光源的深度h增加，能照亮的區(qū)域面積S會增大，故D錯誤。故選A。7.如圖，ABC是一直角三棱鏡的橫截面∠A=90°，AB長0.2m，AC長0.1m。一細光束沿平行于BC邊的方向從AB邊入射后直接射到AC邊，恰好在AC邊發(fā)生全反射，則棱鏡的折射率為（）A.B.C.D.【答案】C第5頁/共19頁【解析】【詳解】光路圖如圖所示：由幾何關系可知根據(jù)折射定律有又因為α+β=90°聯(lián)立解得故C正確，ABD錯誤。故選C。8.劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖所示。將平板玻璃A放置在平板玻璃B之上，在一端夾兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光從上方入射后，從上往下看，可以看到干涉條紋。關于條紋，下列說法正確的是（）A.條紋是由于A的上表面反射的光線和B的下表面反射的光線疊加干涉的結(jié)果B.若某處為亮條紋，則下面對應的空氣薄膜的厚度d一定為入射光波長的一半C.若A的下表面和B的上表面均平整，則看到的條紋是等距的D.抽去一張紙片，條紋間距會變小第6頁/共19頁【答案】C【解析】【詳解】A．條紋是由于A的下表面反射的光線和B的上表面反射的光線疊加干涉的結(jié)果，故A錯誤；B．若某處為亮條紋，則（n=0，1，）所以（n=0，1，）故B錯誤；C．若A的下表面和B的上表面均平整，則看到的條紋是等距的，故C正確；D．抽去一張紙片，空氣層的傾角變小，條紋間距會變大，故D錯誤。故選C。9.一列簡諧波x軸正向傳播，時，處的質(zhì)點的位移第一次為（時，該質(zhì)點的位移第二次為。由以上信息可知（）A.該波的波速為1m/sB.的值為C.時，處的質(zhì)點的速度方向為y軸正向D.時，處的質(zhì)點運動的位移是5cm【答案】AB【解析】A時刻處的質(zhì)點向上振動，時，處的質(zhì)點的位移第一次為（時，該質(zhì)點的位移第二次為，則有第7頁/共19頁解得周期為由圖可知波長為則波速為故A正確；B．處的質(zhì)點的振動方程為則的值為故B正確；C．根據(jù)波形平移法可知，時刻處的質(zhì)點從平衡位置向上振動，則時，處的質(zhì)點處于最大位移向平衡位置振動的過程，速度方向為y軸負向，故C錯誤；D．由于可知時，處的質(zhì)點回到平衡位置，位移為0，故D錯誤。故選AB。10.甲乙兩列簡諧波在同一介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速v=1m/s，某時刻波形圖如圖所示，M、N、P為介質(zhì)中的三個質(zhì)點，則下列說法正確的是（）A.兩列波的起振方向相反，所以兩列波不能發(fā)生干涉現(xiàn)象B.x=7m的質(zhì)點從圖示時刻開始經(jīng)4s通過的路程是25cmC.從圖示時刻開始，經(jīng)1s，質(zhì)點M、N兩質(zhì)點的速度相同第8頁/共19頁D.以P點開始振動時刻為計時起點，則P的振動方程為【答案】BC【解析】A波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；C．根據(jù)題意可得從圖示時刻開始，經(jīng)1s，即，質(zhì)點M、N兩質(zhì)點的速度方向均沿y軸正方向，故C正確；B．甲波傳到x=7m處需要1s，而乙波傳到x=7m處需要3s，所以在0~3s內(nèi)，質(zhì)點振動的時間為2s，即內(nèi)的路程為20cm，由于該質(zhì)點為振動減弱點，所以3s~4s內(nèi)，即內(nèi)的路程為5cm，所以從圖示時刻開始經(jīng)4s通過的路程是25cm，故B正確；D．以P點開始振動時刻為計時起點，則P的振動方程為其中，當t=0時，y=0，代入可得或由于t=0時，質(zhì)點P向下振動，則所以故D錯誤。故選BC。如圖所示，是一個半球形玻璃磚，其底面水平，一條單色光線從A點豎直射入玻璃磚，已知A點與圓心O的連線與水平直徑成30°角，該單色光對玻璃的折射率為，考慮光在玻璃中的多次反射。下列說法正確的是（）第9頁/共19頁A.有光線從半球頂點C射出，且出射光線與豎直方向成60°角B.有兩條光線從底面射出，且兩條出射光線平行C.在C點左側(cè)出射的光線與最初的入射光線平行D.增大從A點入射的入射角，光線可能在底面發(fā)生全反射【答案】AB【解析】【詳解】A．根據(jù)幾何關系可知，光線從A點射入時入射角為根據(jù)折射定律可得光路圖如圖所示根據(jù)幾何關系可得結(jié)合折射定律可得由此可知，有光線從半球頂點C射出，且出射光線與豎直方向成60°角，故A正確；第10頁/共19頁B．有兩條光線從底面射出，且兩條出射光線平行，故B正確；C．由圖可知，在C點左側(cè)出射的光線與最初的入射光線不平行，故C錯誤；DA點入射的入射角，光線在底面出射時的入射角將減小，即小于30°，所以不會發(fā)生全反射，故D錯誤。故選AB。12.O射點C在直徑的邊緣，入射角為60℃，折射光線分別為CA、CB，其中OB連線豎直。下列說法正確的是（）A.CA是紅光，CB是藍光B.由題設條件可以計算紅光的折射率C.光線CB在B點會發(fā)生全反射D.在玻璃磚中，光線CA從C到A的傳播時間等于光線CB從C到B的傳播時間【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖可知，兩束光入射角相等，而CA折射角較小，根據(jù)折射定律可知，CA折射率較大，CB折射率較小，所以CA是藍光，CB是紅光，故A錯誤；B．紅光的折射率為故B正確；C．根據(jù)光路可逆性，光線CB在B點不會發(fā)生全反射，其出射光線與豎直方向的夾角仍為60°，故C錯誤；D．設折射角為r，則在玻璃磚中，光線的傳播時間為由此可知，CA從C到A的傳播時間等于光線CB從C到B的傳播時間，故D正確。第11頁/共19頁故選BD。分）13.某小組做測量玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。（1）該小組用同用插針法完成了實驗，記錄了玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如圖所示，在圖中畫出光路圖。（2O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、C點，再過A、C點作法線的垂線，垂足分別為B、D點，如圖所示，測得，，則玻璃的折射率______。（3）下列哪些措施能夠提高實驗準確程度______。A.選用兩光學表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實驗D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些（4其中甲同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確，且均以、為界面畫光路圖。則甲同學測得的折射率與真實值相比得的折射率與真實值相比______【答案】（1）見解析（2）1.5（3）AD（4）①.偏?、?不變第12頁/共19頁【解析】【小問1詳解】光路圖如圖所示【小問2詳解】設圓的半徑為，根據(jù)幾何關系可得，則玻璃的折射率為【小問3詳解】A．選用兩光學表面間距大的玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)部的折射光線距離長，光路圖大，作圖誤差小，故A正確；B．玻璃磚兩光學表面是否平行對實驗誤差沒有影響，無須選用兩光學表面平行的玻璃磚，故B錯誤；C．選用細的大頭針完成實驗，觀測誤差小，故C錯誤；D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些，作圖誤差小，故D正確。故選AD?！拘?詳解】[1]圖①甲同學測定折射率時，作出的折射光線如下圖中虛線所示。實線表示實際光線，可見以、為界面畫光路圖，折射角偏大，則由折射定律第13頁/共19頁可知甲同學測得的折射率與真實值相比折射率將偏小。[2]圖②測折射率時，操作正確，測得的折射率與玻璃磚形狀無關，故乙同學測得的折射率與真實值相比不變。14.如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中：（1）在光具座上放置的光學元件依次為：①光源、②濾光片、③____________（2）利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，下列說法中正確的是______。A.將光屏移近雙縫，其他條件不變，干涉條紋間距變小B.將濾光片由藍色的換成紅色的，其他條件不變，干涉條紋間距變大C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，干涉條紋間距變大D.換一個兩縫之間距離更大的雙縫，其他條件不變，干涉條紋間距變小E.去掉濾光片，其他條件不變，干涉現(xiàn)象消失（3）在某次測量中，將測量頭分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋記為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，則此示數(shù)為______mm，由此可求得相鄰亮條紋的間距為______mm。（4）已知雙縫間距d為，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，求得所測紅光波長為______nm?！敬鸢浮浚?）①.單縫②.雙縫（2）ABD（3）①.13.870②.2.31（4）660【解析】【小問1詳解】第14頁/共19頁[1][2]在光具座上放置的光學元件依次為：①光源、②濾光片、③單縫、④雙縫、⑤光筒、⑥光屏（含測量【小問2詳解】根據(jù)相鄰條紋間距公式A．將光屏移近雙縫，其他條件不變，由于變小，則干涉條紋間距變小，故A正確；B故B正確；C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，其他條件不變，則干涉條紋間距不變，故C錯誤；D．換一個兩縫之間距離更大的雙縫，其他條件不變，由于變大，則干涉條紋間距變小，故D正確；E上形成彩色干涉條紋，故E錯誤。故選ABD?！拘?詳解】[1]螺旋測微器的精確值為，由圖乙可知手輪上的示數(shù)為[2]甲圖中示數(shù)為則相鄰亮條紋的間距為【小問4詳解】根據(jù)可得15.一列簡諧波沿x軸正方向傳播，在x軸上相距兩點A和B沿y軸振動，時刻，A質(zhì)點第15頁/共19頁B質(zhì)點在平衡位置且速度方向沿y軸負向，A波的波長大于2m，質(zhì)點A振動的振幅為10cm。求：（1）寫出質(zhì)點A的振動方程；（2）該機械波的傳播速度。【答案】（1）2）【解析】1）時刻，A質(zhì)點處于波峰，時刻，A質(zhì)點第二次回到平衡位置，則有解得周期為則質(zhì)點A的振動方程為（2x軸正方向傳播，A和B相距；時刻，A質(zhì)點處于波峰，B質(zhì)點在平衡位置且速度方向沿y軸負向，已知該波的波長大于2m，則有可得波長為則波速為16.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在時刻的波形如圖中實線所示，在時刻的波形如圖虛線所示。求：第16頁/共19頁（1）該波的可能傳播速度；（2）若已知傳播速度