河南省南陽市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試卷

2024年春期期中模擬考試高二物理試題（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1.本試卷中所有試題必須作答在答題紙上規(guī)定的位置，否則不給分。2.答題前，務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫在試?及答題紙上。3.作答非選擇題時(shí)必須用黑色字跡0.5毫米簽字筆書寫在答題紙的指定位置上，作答選擇題必須用2B鉛筆在答題紙上將對應(yīng)題目的選項(xiàng)涂黑。如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案，請保持答題紙清潔，不折疊、不破損。第Ⅰ卷（選擇題）一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的。）1.（本題4分）下列關(guān)于光現(xiàn)象的理解，下列說法正確的是（）A.泊松首先在實(shí)驗(yàn)室中觀察到了泊松亮斑B.全息照相機(jī)利用了激光的相干性好的特性C.在多霧或多雨的城市中，采用紅燈圖作為各種交通警示，原因是紅光容易產(chǎn)生干涉D.光導(dǎo)纖維絲外套材料的折射率應(yīng)比內(nèi)芯材料的折射率大：2.（本題4分）一列簡諧波沿軸方向傳播，時(shí)刻的波形圖如圖所示，此后質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)提前回到平衡位置。下列說法正確的是（）A.簡諧波沿軸正方向傳播 B.簡諧波的振幅為C.簡諧波的波速為 D.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為3.（本題4分）如圖，一列簡諧橫波沿軸的正方向傳播，振幅為。已知在時(shí)刻平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)的位移為且正沿軸負(fù)方向運(yùn)動，平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)的位移為且正沿軸正方向運(yùn)動，此時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)間只有一個(gè)波谷，波的傳播速度為。則下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)振動滯后B.質(zhì)點(diǎn)的振動周期為C.簡諧波的波長為D.某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)、的速度（速度為零除外）可能相同4.（本題4分）一束只含兩種頻率的光，照射到底面有涂層的平行均勻玻璃磚上表面后，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為、兩束，如圖所示。下列說法正確的是（）A.增大從空氣到玻璃的入射角（90°之內(nèi)），、光可能在玻璃內(nèi)上表面發(fā)生全反射B.用同一裝置進(jìn)行單色光雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，光的相鄰亮條紋間距大于光的相鄰亮條紋間距C.光的頻率小于光的頻率D.當(dāng)從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，光的臨界角較小5.（本題4分）以下四幅圖中，圖甲為“共振曲線”，圖乙為“雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)，圖丙為“用干涉法檢測工件表面平整度”實(shí)驗(yàn)，圖丁為“研究光的偏振現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)，針對這四幅圖，下列說法中正確的是（）甲乙丙丁A.由圖甲可知，驅(qū)動力頻率越大，能量越大，受迫振動的振動幅度越大B.圖乙觀察者不動，波源向右運(yùn)動，相等的時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊的少C.圖丙中，若將薄片向左移動，條紋間距將變小D.圖丁中，當(dāng)固定不動，將從圖示位置開始繞水平軸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動90°的過程中，光屏上光的亮度保持不變6.（本題4分）如圖甲所示，質(zhì)量為的物體放在水平面上，通過輕彈簧與質(zhì)量為的物體連接，現(xiàn)在豎直方向給物體一初速度，當(dāng)物體運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，物體與水平面間的作用力剛好為零。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知重力加速度為，則下列說法正確的是（）甲乙A.時(shí)間內(nèi)，物體的速度與加速度方向相反B.物體在任意一個(gè)內(nèi)通過的路程均為C.物體的振動方程為D.物體對水平面的最大壓力為二、多選題（共24分，選不全者得3分）7.（本題6分）一列沿軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，時(shí)的波形如圖（a）所示，處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）圖（a）圖（b）A. B. C. D.8.（本題6分）如圖甲所示，水面下有一點(diǎn)光源，同時(shí)發(fā)射出光和光后，在水面上形成一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域（見圖乙），內(nèi)圓區(qū)域?yàn)?，兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光，周邊環(huán)狀區(qū)域?yàn)楣?，則下列說法正確的是（）甲乙A.光的頻率比光的小 B.水對光的折射率比對光的大D.真空中光的波長小于光的波長 C.光在水中的傳播速度比光的大9.（本題6分）如圖甲所示，、和是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，沿豎直方向振動的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿方向傳播，與相距，點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿方向傳播，與相距，點(diǎn)的振動圖像如圖丙所示。在時(shí)刻，兩列波同時(shí)分別經(jīng)過、兩點(diǎn)，兩列波的波速都為，兩列波在點(diǎn)相遇，則以下說法正確的是（）.甲乙丙A.兩列波的波長均為 B.點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為C.時(shí)點(diǎn)在平衡位置且向下振動 D.波遇到的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象10.（本題6分）如圖，點(diǎn)是一半徑為的勻質(zhì)玻璃半球體的球心，半球體底部平面水平放置，有一束光線從距離點(diǎn)為的點(diǎn)入射，光線與豎直方向的夾角為，當(dāng)時(shí)光線恰好在半球體的球面處發(fā)生全反射，若不考慮光線在界面各處非全反射情況下的反射光線，則（）A.玻璃的折射率為B.時(shí)光線在半球體內(nèi)傳播所用時(shí)間為C.改變的大小，使入射光線第一次到達(dá)球面時(shí)能夠從球面射出，且出射光線恰好與入射光平行，則D.改變的大小，使入射光線第一次到達(dá)球面時(shí)能夠從球面射出，且出射光線恰好與入射光平行，則光線在半球體內(nèi)傳播時(shí)間為第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（共14分）11.（本題6分）如圖甲所示，利用雙縫干涉測定光的波長的實(shí)驗(yàn)中，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。甲（1）若用激光器做光源，該實(shí)驗(yàn)可以照樣完成，這樣可以去掉的部件是__________。（2）若將單縫遠(yuǎn)離雙縫，干涉條紋寬度__________（填“變大”“變小”或“不變”）。（3）若雙縫的間距為，屏與雙縫間的距離為，如圖所示，測得第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為，則單色光的波長__________。12.（本題8.分）用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”：（1）用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑，結(jié)果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為__________；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運(yùn)動的最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置激光光源與光敏電阻，如圖乙所示，光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值隨時(shí)間的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的周期為__________；（3）實(shí)驗(yàn)中測出單擺的周期和擺線的長度，利用圖像法求重力加速度時(shí)，測量值與真實(shí)值相比__________。（填偏大、相等、偏?。?）如圖所示的振動圖像真實(shí)地描述了擺長約為的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程，圖中坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C、D圖反映了30次全振動的圖像.已知，，這四種操作過程符合實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是__________。（填字母代號）A. B.C. D.四、解答題（共38分）13.（本題10分）輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為的小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長量為?，F(xiàn)使小球在豎直方向上做簡諧運(yùn)動，從小球在最高點(diǎn)釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球相對平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度取。求：甲乙（1）小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)加速度的大??；（2）寫出小球相對平衡位置的位移隨時(shí)間變化的正弦關(guān)系式。14.（本題12分）如圖所示，一由折射率的材料制作的三棱鏡水平放置，其橫截面為直角三角形，，邊長為。一束與水平方向成37°角且斜向上的平行光射到邊并從邊射入棱鏡，不計(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，，光在真空中的傳播速度為。求：（1）邊上有光射出區(qū)域的長度；（2）射到中點(diǎn)的光線在棱鏡內(nèi)的傳播時(shí)間。15.（本題16分）如圖所示為沿軸傳播的簡諧波，實(shí)線為時(shí)刻的波形圖，虛線為時(shí)刻的波形圖。（1）若波沿軸負(fù)方向傳播，求波的波長及周期；（2）若波的周期大于，求波的傳播速度大小及處質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)通過的路程。

2024年春期期中模擬考試高二物理參考答案1.B【詳解】A.泊松亮斑是菲涅耳和阿拉戈發(fā)現(xiàn)的，B.全息照相技術(shù)要記錄光波的相位信息，所以全息照相是利用了激光的相干性好的特點(diǎn)，故B正確；C.在多霧或多雨的城市中，采用紅燈圖作為各種交通警示，原因是紅光波長較長，容易發(fā)生明顯的衍射，故C錯(cuò)誤；D.光導(dǎo)纖維是利用了光的全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射的條件可知，其內(nèi)芯材料的折射率應(yīng)比外套材料的折射率大，故D錯(cuò)誤。故選B。2.C【詳解】A.根據(jù)題意可知，點(diǎn)比點(diǎn)先回到平衡位置，可知，時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向振動，質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)沿軸正方向振動，由同側(cè)法可知，簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；C.質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)提前回到平衡位置，則該波從傳播到的時(shí)間為，則簡諧波的波速為，故C正確；B.根據(jù)對稱性可知，此時(shí)處于波峰的質(zhì)點(diǎn)為，所以該波的波長為，根據(jù)波長、周期和波速的關(guān)系，可知，處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)位于最大位移處，處的質(zhì)點(diǎn)，位移為，結(jié)合振動方程，有解得故B錯(cuò)誤；D.經(jīng)過時(shí)間質(zhì)點(diǎn)的位移為，故D錯(cuò)誤。故選C。3.B【詳解】A.波從傳播到所用的時(shí)間為則質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)振動超前，A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC.由題意可知，、兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向相反，簡諧橫波沿軸的正方向傳播，則、兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為，即解得因此波動周期因此質(zhì)點(diǎn)振動周期為，簡諧波的波長為項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.由于、兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置之間相距半波長的奇數(shù)倍，因此質(zhì)點(diǎn)、不是零的速度大小相等，方向總是相反，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。4.D【詳解】A.因?yàn)?、兩光在上表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等，由光路可逆性原理可知，光一定能射出，不會發(fā)生全反射。故A錯(cuò)誤；BC.根據(jù)光路圖，光的偏折程度較大，則光的折射率較大，即折射率大的頻率大，故根據(jù)可知光波長短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知光的條紋間距小于光的條紋間距。故BC錯(cuò)誤；D.根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系由于光的折射率較大，所以光的臨界角較小。故D正確。5.B【詳解】A.由圖可知，當(dāng)驅(qū)動力頻率小于振動系統(tǒng)固有頻率時(shí)，驅(qū)動力頻率越大，能量越大，振動幅度越大；當(dāng)驅(qū)動力頻率大于振動系統(tǒng)固有頻率時(shí)，驅(qū)動力頻率越大，能量越小，振動幅度越小，故A錯(cuò)誤；B.由多普勒效應(yīng)可知，觀察者不動，波源向右運(yùn)動，相等的時(shí)間內(nèi)，左邊觀察者接收到波的個(gè)數(shù)比右邊的少，故正B確；C.若將薄片向左移動，即減小空氣薄層的厚度，導(dǎo)致同級的光程差的間距變大，則干涉條紋間距會變大，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動時(shí)，從圖示位置開始轉(zhuǎn)動90°的過程中，光屏上的光亮度逐漸變暗，則、的振動方向垂直時(shí)光屏上的光亮度最暗，故D錯(cuò)誤。故選B。6.D【詳解】A.的時(shí)間內(nèi)，物體由負(fù)的最大位移向平衡位置運(yùn)動，回復(fù)力指向平衡位置，即物體的速度與加速度方向均沿軸正方向，故錯(cuò)誤；B.物體由特殊位置（平衡位置或最大位移處）開始計(jì)時(shí)，在任意一個(gè)內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于振幅的5倍，除此外在的時(shí)間內(nèi)通過的路程不等于振幅的5倍，故B錯(cuò)誤；C.由圖乙可知振幅為周期為角速度為規(guī)定向上為正方向，時(shí)刻位移為，表示振子由平衡位置上方處開始運(yùn)動，所以初相為則振子的振動方程為單位錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤；D.由物體在最高點(diǎn)時(shí)，物體與水平面間的作用力剛好為零，此時(shí)彈簧的拉力為對于物體有解得當(dāng)物體運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，物體對水平面的壓力最大，由簡諧運(yùn)動的對稱性可知，物體在最低點(diǎn)時(shí)加速度向上，且大小等于，由牛頓第二定律得解得由物體的受力可知，物體對水平面的最大壓力為故D正確。7.AB【詳解】根據(jù)圖b可知時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向下振動；又因?yàn)樵摬ㄏ蜇?fù)方向傳播，結(jié)合圖a，利用“同側(cè)”法可知為半波長的奇數(shù)倍，即有（）解得（）。而由圖b可知該波的周期為，所以該波的波速為（）。當(dāng)時(shí)，可得波的速率為，。故選AB。8.BD【詳解】ABC。因單色光照亮的區(qū)域半徑較大，根據(jù)可知，光的全反射臨界角較小，即光比光更容易全反射，根據(jù)可知光的折射率更大。根據(jù)各色光特性可知，光折射率大則光頻率比光的大。又因?yàn)榭芍?，光在水中的傳播速度較大。故B正確，AC錯(cuò)誤；D.真空中光的頻率大于光的頻率，根據(jù)可知，光的的波長小于光的波長，故D正確。9.ABC【詳解】A.由圖可知，兩列波的周期均為由波長公式所以A正確；B.由于兩列波到點(diǎn)的路程差為而時(shí)刻兩列波的振動方向相反，則點(diǎn)是振動加強(qiáng)的點(diǎn)，振幅等于兩波振幅之和，所以點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)其振幅為，則B正確；C.波從傳到的時(shí)間為波從傳到的時(shí)間為在時(shí)，兩波疊加，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過了兩個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動，所以C正確；D.依據(jù)發(fā)生明顯衍射條件，由于則波遇到的障礙物將不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，所以D錯(cuò)誤；故選ABC。10.AD【詳解】A.當(dāng)時(shí)光線恰好在球面發(fā)生全反射，即在球面處入射角恰好等于全反射臨界角，光路圖如圖1所示。根據(jù)幾何關(guān)系可得根據(jù)全反射臨界角滿足的條件可得解得故A正確；B.時(shí)光線在半球體內(nèi)將發(fā)生兩次全反射，由幾何關(guān)系易得光傳播的路程傳播所用時(shí)間為故B錯(cuò)誤；C.若要使光線從球面出射后恰好與入射光平行，那么出射光線與入射光線，以及法線必在同一平面內(nèi)，且入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的法線平行，入射光線必須在豎直平面內(nèi)，光路圖如圖2所示，出射點(diǎn)必在點(diǎn)的正上方。根據(jù)幾何關(guān)系可得根據(jù)折射定律解得故C錯(cuò)誤；D.光線從球面出射后恰好與入射光平行，光線在半球體內(nèi)傳播的路程所用時(shí)間為故D正確。圖1圖211.（1）濾光片單縫（2）不變（3）【詳解】（1）激光為相干光，可以去掉濾光片和單縫。（2）由可知，將單縫遠(yuǎn)離雙縫，式中、、均不變，則干涉條紋寬度不變。（3）第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為，則相鄰亮條紋間距為結(jié)合可得12.1.87相等A【詳解】（1）擺球的直徑為（2）由圖可知，該單擺的周期為（3）圖像的斜