2023-2024學(xué)年河南省南陽(yáng)市高二（下）期中考試物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年河南省南陽(yáng)市高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列關(guān)于光現(xiàn)象的理解，下列說(shuō)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2.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸方向傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此后質(zhì)點(diǎn)N比質(zhì)點(diǎn)M提前0.4s回到平衡位置。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播 B.簡(jiǎn)諧波的振幅為52cm

C.簡(jiǎn)諧波的波速為10m/s3.如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正方向傳播，振幅為2cm。已知在t=0時(shí)刻平衡位置在x=5m的質(zhì)點(diǎn)a的位移為y=3cm且正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，平衡位置在x=11m的質(zhì)點(diǎn)b的位移為A.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)滯后1.5s

B.質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)周期為1s

C.簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為8m

D.某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a、b的速度(4.一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a、b兩束，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.增大從空氣到玻璃的入射角(90°之內(nèi))，a、b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)，a光的相鄰亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距

C.a光的頻率小于b光的頻率

D.當(dāng)從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，5.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(cè)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(duì)這四幅圖，下列說(shuō)法中正確的是(

)

A.由圖甲可知，驅(qū)動(dòng)力頻率越大，能量越大，受迫振動(dòng)的振動(dòng)幅度越大

B.圖乙觀察者不動(dòng)，波源S向右運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，條紋間距將變小

D.圖丁中，當(dāng)M固定不動(dòng)，將N從圖示位置開(kāi)始繞水平軸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，光屏P6.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體B放在水平面上，通過(guò)輕彈簧與質(zhì)量為2m的物體A連接，現(xiàn)在豎直方向給物體A一初速度，當(dāng)物體A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，物體A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g，則下列說(shuō)法正確的是

(

)

A.t1+0.25s～t1+0.5s時(shí)間內(nèi)，物體A的速度與加速度方向相反

B.物體A在任意一個(gè)1.25s內(nèi)通過(guò)的路程均為50c二、多選題：本大題共4小題，共24分。7.一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=2s時(shí)的波形如圖(a)所示，x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(A.15m/s B.17m8.如圖甲所示，水面下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)射出a光和b光后，在水面上形成一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域(見(jiàn)圖乙)，內(nèi)圓區(qū)域?yàn)閍，b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光，周邊環(huán)狀區(qū)域?yàn)閎光，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.a光的頻率比b光的小 B.水對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大

C.a光在水中的傳播速度比b光的大 D.真空中a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)9.如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，沿豎直方向振動(dòng)的橫波I在介質(zhì)中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖丙所示。在t=0時(shí)刻，兩列波同時(shí)分別經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，兩列波的波速都為20cmA.兩列波的波長(zhǎng)均為20cm

B.P點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為70cm

C.4.5s時(shí)P點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)10.如圖，O點(diǎn)是一半徑為R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O點(diǎn)為r=22R的P點(diǎn)入射，光線與豎直方向的夾角為θ，當(dāng)θ=0°A.玻璃的折射率為2

B.θ=0°時(shí)光線在半球體內(nèi)傳播所用時(shí)間為22Rc

C.改變?chǔ)热?、?shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.如圖甲所示，利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)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。(1(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d，屏與雙縫間的距離為l，如圖乙所示，測(cè)得第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為x，則單色光的波長(zhǎng)λ12.用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”：(1)用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，結(jié)果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為_(kāi)________(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)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(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出單擺的周期和擺線的長(zhǎng)度，利用圖像法求重力加速度時(shí)，測(cè)量值與真實(shí)值相比_________。((4)如圖所示的振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C、D圖反映了30次全振動(dòng)的圖像。已知sin5°=A.

B．C.

D．

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。13.輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為8cm。現(xiàn)使小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從小球在最高點(diǎn)釋放時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球相對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間t(1(2

14.如圖所示，一由折射率n=85的材料制作的三棱鏡水平放置，其橫截面為直角三角形ABC，∠B=37°，BC邊長(zhǎng)為a。一束與水平方向成37(1(2)射到AC中點(diǎn)D

15.如圖所示為沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波，實(shí)線為t1=0時(shí)刻的波形圖，虛線為(1)若波沿(2)若波的周期大于2s，求波的傳播速度大小及x

答案和解析1.【答案】B

【解析】B【詳解】A.泊松亮斑是菲涅耳和阿拉戈發(fā)現(xiàn)的，故AB.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(zhǎng)較長(zhǎng)，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.【答案】C

【解析】C【詳解】A.根據(jù)題意可知，

N

點(diǎn)比

M

點(diǎn)先回到平衡位置，可知，

t=0

時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)

N

沿

y

軸負(fù)方向振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)

M

點(diǎn)沿

y

軸正方向振動(dòng)，由同側(cè)法可知，簡(jiǎn)諧波沿xC.質(zhì)點(diǎn)

N

比質(zhì)點(diǎn)

M

提前

0.4s

回到平衡位置，則該波從

N

傳播到

M

的時(shí)間為

0.4sv故C正確；B.根據(jù)對(duì)稱性可知，此時(shí)處于波峰的質(zhì)點(diǎn)為

x=3m

，所以該波的波長(zhǎng)為

T=λv=1210s=1.2s

x5解得A故B錯(cuò)誤；D.經(jīng)過(guò)時(shí)間t質(zhì)點(diǎn)N的位移為

5cm

，故故選C。3.【答案】B

【解析】【分析】本題主要是考查了波的圖象;解答本題關(guān)鍵是畫(huà)出波形，能夠根據(jù)，a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系求出波長(zhǎng)和波動(dòng)周期T=λv，知道波從a傳播到b所用的時(shí)間可知質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)超前的時(shí)間；由于a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置之間相距半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，因此質(zhì)點(diǎn)a【解答】

A、波從a傳播到b所用的時(shí)間為t=△xv=1.5?s，則質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)超前1.5?s，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

BC、由題意可知，a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為32λ，即32λ=6m，解得λ=4m，因此波動(dòng)周期T=λ4.【答案】D

【解析】D【詳解】A.因?yàn)閍、b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(huì)發(fā)生全反射。故ABC.根據(jù)光路圖，a光的偏折程度較大，則n折射率大的頻率大，故f根據(jù)c可知a光波長(zhǎng)短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δ可知a光的條紋間距小于b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sin由于a光5.【答案】B

【解析】.【詳解】A.由圖可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率小于振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越大，能量越大，振動(dòng)幅度越大；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率大于振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越大，能量越小，振動(dòng)幅度越小，故AB.由多普勒效應(yīng)可知，觀察者不動(dòng)，波源

S

向右運(yùn)動(dòng)，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B正確；C.若將薄片向左移動(dòng)，即減小空氣薄層的厚度，導(dǎo)致同級(jí)的光程差的間距變大，則干涉條紋間距會(huì)變大，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)

M

固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)

N

時(shí)，從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，光屏

P

上的光亮度逐漸變暗，則

M

、

N

的振動(dòng)方向垂直時(shí)光屏P上的光亮度最暗，故D故選B。6.【答案】D

【解析】【分析】本題為簡(jiǎn)諧振動(dòng)與力學(xué)的綜合問(wèn)題，要知道A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的加速度等大反向。質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式y(tǒng)=Asin?(ωt+φ0)，其中：A為振幅，ω為圓頻率，ω【解答】

A.(t1+0.25)s∽(t1+0.5)s的時(shí)間內(nèi)，物體A由負(fù)的最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力指向平衡位置，即物體A的速度與加速度方向均沿y軸正方向，故A錯(cuò)誤;

B.物體A由特殊位置(平衡位置或最大位移處)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在任意一個(gè)1.25s=114T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程等于振幅的5倍，除此外在1.25s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)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A=10cm，周期為T(mén)=1.0s，角速度為ω=2πT=2πrad/s，規(guī)定向上為正方向，t=0時(shí)刻位移為0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所以初相為φ0=π67.【答案】AB【解析】【分析】

根據(jù)“同側(cè)法”可知x=2m處的質(zhì)點(diǎn)可能的位置，根據(jù)圖乙可得該波的周期，根據(jù)波速的計(jì)算公式求解波速。

本題主要是考查了波的圖像；解答本題關(guān)鍵是要理解波的圖像的變化規(guī)律，要理解振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像各自的物理意義，知道波速、波長(zhǎng)和周期之間的關(guān)系。

【解答】

x=2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=2s時(shí)處于平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可知x=2m處的質(zhì)點(diǎn)可能處于(n+12)λ處，即(n+12)λ=2m，解得：λ=42n+1m，8.【答案】BD【解析】B【詳解】ABC.因單色光

tan可知，

a

光的全反射臨界角較小，即

a

光比

b

光更容易全反射，根據(jù)sin可知水對(duì)

a

光的折射率更大。根據(jù)各色光特性可知，則

a

光頻率比

b

光的大。又因?yàn)関可知，

b

光在水中的傳播速度較大。故B正確，AC錯(cuò)誤；D.真空中

a

光的頻率大于

b

光的頻率，根據(jù)c可知，a光的波長(zhǎng)小于

b

光的波長(zhǎng)，故D正確。故選BD。9.【答案】AB【解析】【分析】

根據(jù)圖象分析周期，由λ=vT求解波的波長(zhǎng)；

分析B到P與P到C的距離差，分析PB與PC的差與波長(zhǎng)的關(guān)系從而判斷P點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn)還是減弱點(diǎn)；

分析波傳播到P點(diǎn)的時(shí)間從而判斷P點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間，根據(jù)振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系分析P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)；

根據(jù)波的波長(zhǎng)分析波遇到40cm的障礙物是否會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。

解決該題需要掌握振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與振動(dòng)減弱點(diǎn)的的判斷方法，掌握在振動(dòng)圖象中判斷質(zhì)點(diǎn)的的振動(dòng)方向的方法，熟記波速的計(jì)算公式。

【解答】

A.根據(jù)圖可知，兩列波的周期都是T=1s，則波長(zhǎng)λ=vT=0.2×1m=0.2m=20cm，故A正確；

B.根據(jù)題意PC?PB=50cm?40cm=10cm=0.1m=0.5λ，而t=0時(shí)刻兩波的振動(dòng)方向相反，則P是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，振幅等于兩波振幅之和，即為10.【答案】AD【解析】A.當(dāng)

θ=0°

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C，光路圖如圖根據(jù)全反射臨界角C滿足的條件可得sin解得n故A正確；B.

θ=0°傳播所用時(shí)間為t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O點(diǎn)的正上方。根據(jù)幾何關(guān)系可得sin根據(jù)折射定律n解得sin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s所用時(shí)間為t故D正確。故選AD。11.【答案】(1(2(3)【詳解】(1(2Δ可知，將單縫遠(yuǎn)離雙縫，式中

l

、

d

、

λ

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

xΔ結(jié)合Δ可得λ

【解析】詳細(xì)解答和解析過(guò)程見(jiàn)答案12.【答案】((2)(3(【詳解】(1d(2)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)光照增強(qiáng)，光敏電阻阻值T(3)設(shè)擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，由

TT利用

T2?k若把擺線的長(zhǎng)度當(dāng)作擺長(zhǎng)，則T則k圖像的斜率不變，利用圖像法求重力加速度時(shí)，測(cè)量值與真實(shí)值相比相等。(4)當(dāng)擺角小于等于1當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，誤差較小，測(cè)量周期時(shí)要讓小球做30次全振動(dòng)，求其平均值，所以A圖符合實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小。故選A。

【解析】詳細(xì)解答和解析過(guò)程見(jiàn)答案13.【答案】(1)

6.25m/s【詳解】(1)小球在平衡位置時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量

8k