2022-2023學(xué)年河南省洛陽市第一中學(xué)高二下學(xué)期4月月考物理試題（解析版）

洛陽市第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期4月月考物理試題一、單選題1.下列說法正確的是（）A.受迫振動(dòng)的周期一定等于物體固有周期B.我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹碜赃b遠(yuǎn)星球的光波的頻率變低，可以判斷該星球正在靠近我們C.“未見其人，先聞其聲”的現(xiàn)象，說明在日常生活中，聲波比光波更易發(fā)生明顯衍射D.只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣【答案】C【解析】【詳解】A．物體做受迫振動(dòng)的周期，等于驅(qū)動(dòng)力的周期，與物體的固有周期無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)多普勒效應(yīng)，我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹碜赃b遠(yuǎn)星球的光波的頻率變低，可以判斷該星球正在遠(yuǎn)離我們而去，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．“未見其人，先聞其聲”的現(xiàn)象，說明在日常生活中，聲波比光波更易發(fā)生明顯衍射，選項(xiàng)C正確；D．兩列波疊加，只有當(dāng)兩列波的頻率相同時(shí)才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.彈簧振子的質(zhì)量為M，彈簧勁度系數(shù)為k，在振子上放一質(zhì)量為m的木塊，使它們一起在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖所示。木塊的回復(fù)力F也滿足，x為離開平衡位置的位移，那么為（??）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】整體做簡諧運(yùn)動(dòng)，則對(duì)整體有木塊做簡諧運(yùn)動(dòng)，則對(duì)木塊有故由于木塊加速度與整體加速度相同，故故故選B。3.如圖，在水平地面上，有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A和B，A質(zhì)量為0.4kg，B質(zhì)量為0.8kg，彈簧的勁度系數(shù)?，F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量也為0.4kg的物體C從A的正上方一定高度處由靜止釋放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)。在簡諧運(yùn)動(dòng)過程中，物塊B對(duì)地面的最小彈力為6N，則（）A.物塊AC做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為0.2mB.彈簧的最大壓縮量為0.4mC.B對(duì)地面的最大壓力為26ND.彈簧壓縮量為0.15m和0.25m時(shí)，物塊AC速度相等【答案】C【解析】【詳解】A．物體B對(duì)地面的彈力最小時(shí)B受到的支持力最小，此時(shí)彈簧對(duì)B的作用力為拉力，對(duì)B解得平衡位置解得彈簧被壓縮所以物塊AC做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)稱性可知，彈簧的最大壓縮量為故B錯(cuò)誤；C．B對(duì)地面的最大壓力為故C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性可知，平衡位置在壓縮量為0.2m處，所以彈簧壓縮量為0.15m和0.25m時(shí)，物塊AC速度大小相等，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。4.利用如圖所示的裝置進(jìn)行單擺實(shí)驗(yàn)。將小球拉離平衡位置釋放，擺角小于。借助傳感器可知最大拉力為，最小拉力為，這兩個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔為t。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。下列說法正確的是（）A.單擺的振動(dòng)周期為B.單擺擺長為C.用所給數(shù)據(jù)可以表示出最大擺角的余弦值D.傳感器的示數(shù)增大時(shí)，小球的勢(shì)能在變大【答案】C【解析】【詳解】A．由題意可得，單擺的振動(dòng)周期為，A錯(cuò)誤；B．由周期公式可得，單擺的擺長為B錯(cuò)誤；C．?dāng)[球重力沿切線方向的分力提供回復(fù)力，擺球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律得在最高點(diǎn)時(shí)，擺線的拉力為聯(lián)立解得，最大擺角的余弦值為C正確；D．傳感器的示數(shù)增大時(shí)，由牛頓第二定律及向心力公式得小球的速度在變大，則小球的勢(shì)能在變小，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，一彈簧振子可沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，現(xiàn)將彈簧振子從平衡位置向下拉一段距離，釋放后振子在M、N間振動(dòng)，且MN=40cm，振子第一次由M到N的時(shí)間為0.2s，不計(jì)一切阻力，下列說法中正確的是（）A.振子振動(dòng)的振幅為40cm、頻率為5HzB.振子由M到O的時(shí)間為0.05sC.從釋放振子開始計(jì)時(shí)，振子在10s內(nèi)通過的路程為10mD.從釋放振子開始計(jì)時(shí)，振子在10s末偏離平衡位置的位移大小為20cm【答案】D【解析】【詳解】A．從題圖可知，振子振動(dòng)的振幅為，由于所以則頻率為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，振子由M到O的時(shí)間與振子由O到N的時(shí)間相等，均為，B錯(cuò)誤；C．彈簧振子的振幅。振子在1個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A，故在（）內(nèi)通過的路程為C錯(cuò)誤；D．10s內(nèi)振子振動(dòng)了25個(gè)周期，10s末振子仍處在M點(diǎn)，所以振子偏離平衡位置的位移大小為，D正確。故選D。6.如圖所示，A、B兩方物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在半徑為R的光滑球面內(nèi)C與兩點(diǎn)間一起做簡諧運(yùn)動(dòng)，O為最低點(diǎn)，當(dāng)位移為x時(shí)，A、B系統(tǒng)的回復(fù)力為F。A、B的總重量為G，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A.A、B經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)均處于平衡狀態(tài)B.C.由O點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，A受到的摩擦力逐漸增大D.經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，將A取走，B振幅將增大【答案】B【解析】【詳解】A．A、B經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的向心加速度不為零，處于非平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)當(dāng)位移為x時(shí)，擺線與豎直方向夾角為，當(dāng)夾角較小時(shí)，有

對(duì)兩物塊進(jìn)行受力分析可得

聯(lián)立得回復(fù)力的大小為

考慮回復(fù)力的方向，故B正確；C．由O點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，位移為y，擺線與豎直方向的夾角為，以A、B整體為研究對(duì)象，在速度方向有

對(duì)A進(jìn)行受力分析可得

由題意可得

聯(lián)立解得

故C錯(cuò)誤；D．單擺的振幅與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以將A取走，B的振幅不變，故D錯(cuò)誤。故選B。7.一列簡諧橫波沿x軸傳播在時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，P點(diǎn)此時(shí)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻的波形第一次如圖中虛線所示，虛線恰好過質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置。已知質(zhì)點(diǎn)P平衡位置的坐標(biāo)。下列說法正確的是（）A.波源振動(dòng)的周期為B.該波傳播的速度為C.時(shí)O點(diǎn)的位移為D.在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程為【答案】D【解析】【詳解】B．時(shí)，P向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知波沿方向傳播，經(jīng)第一次形成虛線波形，由于波形第一次如圖中虛線所示，則0.7s內(nèi)波傳播的距離為則有B錯(cuò)誤；A．根據(jù)上述可知周期為A錯(cuò)誤；C．0時(shí)刻O點(diǎn)從平衡位置向上振動(dòng)，O點(diǎn)的振動(dòng)方程為則時(shí)O點(diǎn)的位移為C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知質(zhì)點(diǎn)P首次到達(dá)平衡位置的時(shí)間為從平衡位置開始振動(dòng)的位移大小為由于則在內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程為D正確。故選D。8.某透明均勻介質(zhì)截面圖如圖所示，直角三角形的直角邊BC與半圓形的直徑重合，，半圓形的半徑為R，一束光線從E點(diǎn)射入介質(zhì)，其延長線過半圓形的圓心O，且E、O兩點(diǎn)距離為R。已知光線在E點(diǎn)的折射角為，真空中的光速為c，則光線在該透明均勻介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由幾何關(guān)系可得，光線在E點(diǎn)的入射角為由題意知，光線在E點(diǎn)的折射角為由折射定律可得光的傳播路徑如圖由幾何關(guān)系可得，E點(diǎn)的折射光線EM和BC垂直。由幾何關(guān)系可得，光在M點(diǎn)的入射角為30°，由折射定律可得，光線在M點(diǎn)的折射角為60°。光線在該透明均勻介質(zhì)中的傳播速度光線在該透明均勻介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的路程為所以光線在該透明均勻介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故選A。二、多選題9.自然界中有許多地方有共振的現(xiàn)象，人類也在其技術(shù)中利用或者試圖避免共振現(xiàn)象。如樂器的音響共振、太陽系一些類木行星的衛(wèi)星之間的軌道共振、動(dòng)物耳中基底膜的共振、磁共振等等。關(guān)于共振現(xiàn)象的利用和防止，下列說法正確的是（）A.秋千越蕩越高、喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象的實(shí)例B.戰(zhàn)艦上的機(jī)關(guān)炮正連續(xù)向敵人射擊時(shí)的振動(dòng)是利用共振現(xiàn)象的實(shí)例C.為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象，部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走D.長江大橋上正通過一列火車時(shí)的振動(dòng)中表現(xiàn)為共振現(xiàn)象【答案】AC【解析】【詳解】A．當(dāng)物體發(fā)生共振時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率，此時(shí)振動(dòng)物體的振幅最大，能量最大，秋千越蕩越高、喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，故A正確；B．機(jī)關(guān)炮正連續(xù)向敵人射擊時(shí)的振動(dòng)，該振動(dòng)與機(jī)關(guān)槍在射擊時(shí)的反沖運(yùn)動(dòng)有關(guān)，與共振無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，防止走動(dòng)頻率與固有頻率相同，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；D．大橋上正常通過一列火車時(shí)的振動(dòng)，該振動(dòng)的振幅一定是很小的，是不允許發(fā)生共振的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，一束由兩種單色光組成的細(xì)光束沿PO方向由空氣射向玻璃磚，通過玻璃磚后分成兩條單色細(xì)光束A、B。下列說法正確的是（）A.若增大入射角i，則B光先消失B.在玻璃中A光的速度比B光的大C.通過狹縫時(shí)，A光比B光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別用A、B光做實(shí)驗(yàn)，A光的干涉條紋間距比B光的小【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．由圖可知兩種單色光入射角相同時(shí)，B光的折射角小于A光的折射角，根據(jù)可知B光的折射率大于A光的折射率，根據(jù)可知在玻璃中B光的速度比A光的小，由于光由空氣射向玻璃磚，增大入射角i，A光和B光都不會(huì)消失，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；C．根據(jù)折射率與光的頻率的關(guān)系可知，B光的頻率大于A光的頻率，光的頻率越小，波長越長，光的波動(dòng)性越明顯，光的衍射現(xiàn)象越明顯，所以通過狹縫時(shí)A光比B光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確；D．B的折射率大，B光的波長小于A光，由公式可知它們分別通過同一雙縫干涉裝置，A光的干涉條紋間距比B光的大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC。11.某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【答案】ACD【解析】【詳解】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D正確。故選ACD。12.一振動(dòng)片以頻率f做簡諧振動(dòng)時(shí)，固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面上a、b兩點(diǎn)，a、b兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣，c是水面上的一點(diǎn)，a、b、c間的距離均為l，如圖所示。已知a、b兩波源發(fā)出的波的波長為，則（）A.c點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B.c點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)C.在a、b連線之間有四個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)D.在a、c連線之間有四個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)【答案】AD【解析】【詳解】AB．c點(diǎn)到兩波源的距離差為零，所以是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤；C．振動(dòng)減弱點(diǎn)到兩波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍，即為（n=1,2,3,……）a、b連線上各點(diǎn)到a、b兩波源的距離差的范圍是0~l，所以從a到ab中點(diǎn)的距離上，振動(dòng)減弱點(diǎn)有4個(gè)，到兩波源距離差分別為、、、；同理，在ab中點(diǎn)到b的距離上，振動(dòng)減弱點(diǎn)也有4個(gè)，所以在a、b連線之間有8個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、c連線上從a到c，各點(diǎn)到a、b兩波源的距離差從l逐漸減小到0，由C項(xiàng)分析可知，振動(dòng)減弱點(diǎn)有4個(gè)，到兩波源距離差分別為、、、，D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題13.某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測(cè)量某種單色光的波光。（1）已知雙縫間距，雙縫到毛玻璃屏間的距離，實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋，將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋記為第1條亮紋，此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則此示數(shù)為________mm，相鄰亮條紋的間距________mm，從而可以計(jì)算出該單色光的波長為________m（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），光屏上某點(diǎn)p到雙縫的距離差為，p點(diǎn)出現(xiàn)的是________（填“亮”或“暗”）條紋。（2）照相機(jī)鏡頭上貼了層增透膜，目的是增加透光度．若該光射入折射率為n的增透膜中，則增透膜的厚度至少為________。（用波長和折射率n表示）【答案】①.15.5②.0.88③.④.暗⑤.【解析】【詳解】（1）[1][2][3][4]此為10分度游標(biāo)卡尺，故其精度為，則讀數(shù)為相鄰亮條紋的間距為由波長與條紋間距之間的關(guān)系有代入數(shù)據(jù)可得光屏上某點(diǎn)p到雙縫的距離差為，恰好為該光波長的一半，則出現(xiàn)在暗條紋處。（2）[5]增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，當(dāng)薄膜厚度等于入射光在薄膜中波長的時(shí)，在薄膜的兩個(gè)表面反射的光，光程差恰好等于半個(gè)波長，互相抵消，因此有設(shè)光在真空中的波長為，由波速與折射率之間的關(guān)系有即則，得14.測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)如圖所示，欲測(cè)一塊半圓形玻璃磚折射率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：A．將半圓形玻璃磚放在白紙上，用鉛筆畫出它的直徑AB，移走玻璃磚，并且刻度尺找出中點(diǎn)O，記下此點(diǎn)（即圓心）；B．在圓弧側(cè)的白紙上，作過O點(diǎn)且垂直直徑AB的直線CO，放上玻璃磚，在CO上插兩顆大頭針P1和P2（距離適當(dāng)遠(yuǎn)些）；C．使玻璃磚以O(shè)為軸在白紙上緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)眼睛向著AB透過玻璃磚觀察P1和P2的像，當(dāng)恰好看不到P1和P2的像時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，記下此時(shí)的直徑的位置；D．量出BO和的夾角。若量得，，則①實(shí)驗(yàn)是用_________現(xiàn)象進(jìn)行的；②計(jì)算公式：_________；③計(jì)算得：____________。【答案】①.光的全反射②.③.1.52【解析】【詳解】①[1]由題意可知，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過某一角度θ時(shí)，恰好產(chǎn)生全反射，在直徑邊的一側(cè)觀察不到P1、P2的像，作出如圖所示的光路圖，可知測(cè)出玻璃磚直徑邊轉(zhuǎn)的角度θ，則法線轉(zhuǎn)過的角度也是θ，在玻璃磚內(nèi)入射角為θ，臨界角為θ，因此實(shí)驗(yàn)是用光的全反射現(xiàn)象進(jìn)行的。②[2]則有計(jì)算公式③[3]代入數(shù)據(jù)解得四、解答題15.截面為梯形的容器貯滿水，靠墻放置在房間內(nèi)水平桌面上，如圖所示。早晨的陽光穿過窗戶照射到水面，某時(shí)刻觀察到陽光恰好照亮容器的整個(gè)底部。已知容器梯面傾角的正弦值為，水的折射率為，求：（?。┐藭r(shí)光線與水面的夾角；（ⅱ）到了中午，若陽光仍能照到水面，則照亮容器底部的范圍如何變化，簡要說明原因?！敬鸢浮浚á。唬áⅲ┱樟恋姆秶蛔?，見解析【解析】【詳解】（?。┊?dāng)光恰好照射到整個(gè)容器的底部時(shí)，由幾何知識(shí)可知光線的入射角為，折射角為，根據(jù)折射定律有代入數(shù)據(jù)解得（ⅱ）到了中午，太陽升高，光線的入射角變小，折射角也隨之變小，光仍會(huì)照亮整個(gè)底部，照亮的范圍不變。16.一列向右傳播的簡諧橫波傳到R點(diǎn)時(shí)的波形如圖所示，波速為v=0.06m/s，質(zhì)點(diǎn)P，Q的坐標(biāo)分別為xP=0.96m，xQ=0.36m，求：（1）質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)方向如何；（2）從圖示時(shí)刻經(jīng)多長時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷；（3）質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q在何處。【答案】(1)向下；(2)16s；(3)波谷【解析】【分析】【詳解】(1)由題可知，R點(diǎn)的起振方向向下，所以質(zhì)點(diǎn)P的起振方向也向下。(2)由題可知，波長為0.24m，所以周期為質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波谷的時(shí)間為所以質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷為(3)質(zhì)點(diǎn)PQ間的距離為所以P與Q的振動(dòng)方向剛好相反，即