高二物理试题.doc

外装订线枣阳市白水高中物理考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、单选题1某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）At=1.5s时，振子的速度为正，加速度为负Bt=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct=3.5s时，振子的速度为正，加速度为正Dt=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值2一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻波形如图，则该波的（）A波速增大 B波速减小 C频率增大 D频率减小3电磁波在空中的传播速度为v郑州交通广播发射的电磁波的波长是， 则此电磁波的频率f为（ ）A B C D4如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。单色光b和c相比较。下列说法正确的是（ ）A在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大B真空中b光的波长较小C玻璃砖中b光的速度较小D从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小5若单摆的摆长不变，摆球的质量减小，摆球离开平衡位置的最大摆角减小，则单撄振动的A频率不变，振幅不变 B频率不变，振幅改变C频率改变，振幅不变 D频率改变，振幅改变6一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t=T时刻的波形如图1所示，a、b是波上两个质点，图2是波上某质点的振动图像。下列说法中正确的是At=T时质点a的振幅比质点b的大Bt=T时质点a的速度比质点b的大C质点a的振动图像是图2D质点b的振动图像是图27一列横波沿x轴正方向传播，若t=0时刻的波形图如图甲所示，则图乙描述的可能是哪个质点的振动图像Ax=0处的质点Bx=0.5 m处的质点Cx=1.5 m处的质点Dx=2.5 m处的质点8如图所示，一列简谐横波沿X轴正方向传播，P点的振动周期为0.4s，从波传到x5m的M点时开始计时，下面说法中不正确的是A波源的起振方向向下B这列波的波长是5mC1s内质点M经过的路程为lmD质点Q（x9m）经过0.7s第一次到达波峰二、多选题9已知波源的平衡位置在O点，t=0时刻开始做振幅为50cm的简诸振动，频率为20Hz，发出一列横波沿x轴正方向传播，如图所示为P点恰好开始振动时的波形，P、Q两质点平衡位置坐标分别为P（6，0）、Q（28，0），则下列说法正确的是（）A这列波的波速为B当时，Q点刚开始振动C波源刚开始振动时的运动方向沿方向DQ点刚开始振动时，P点恰位于平衡位置E. Q点刚开始振动之前，P点经过的路程为10如图所示，由红光和蓝光组成的一细束复色光投射到一块玻璃碎片上被分成、两束，则下列说法正确的是_A是蓝光，是红光B在真空中，的传播速度较大C玻璃对的折射率较大D稍增大此细光束在玻璃左侧面的入射角，玻璃右侧面原来射出的都一定消失E. 用同一双缝干涉实验装置分别观察这两种色光的干涉图样时，的条纹间距较小11沿x轴正方向传播的一列横波t0时刻的波形如图所示，其波速为200m/s，下列说法正确的是 A从t0时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置B从t0时刻开始，经0.01 s质点b通过的路程为0.4 mC从t0时刻开始，经0.01 s质点a沿x轴正方向传播了2mD若该波传播中遇到宽约3 m的障碍物，则能发生明显的衍射现象E. t0.02 s时刻，x9m处的质点位于波峰位置12如图所示，振源S在垂直x轴方向振动，并形成沿轴正方向、负方向传播的横波，波的频率50Hz，波速为20m/s，x轴有P、Q两点，SP2.9m，SQ2.7m，经过足够的时间以后，当质点S正通过平衡位置向上运动的时刻，则（）A质点P和S之间有7个波峰B质点Q和S之间有7个波谷C质点P正处于波峰，质点Q正处于波谷D质点P正处于波谷，质点Q正处于波峰II卷（非选择题)请点击修改第II卷的文字说明三、解答题13如图为一半球壳形玻璃砖的截面图，球壳外圆半径R1=10cm，内圆半径R2=5cm，图中OO为玻璃砖的中轴线.一束平行光以平行于OO的方向从球壳的左侧射入沿OO入射的光线经过×1010s穿过玻璃砖，光在真空中传播速度为c=3×108m/s，有一部分到达内圆左表面时能从右侧射出玻璃砖.求：玻璃砖对光的折射率；若入射到外圆表面上A点的光线经外圆折射后，在内圆表面刚好发生全反射，则A点到OO的距离为多少?14如图所示，一截面为半圆的透明体，其AB面与水平面间的夹角为30º，半圆半径r10cm一束很细的单色光从半圆上P点竖直向下射入透明体，且此光线的延长线恰好经过圆心O点，在水平面上得到一个亮点R（未画出），同时光线从圆弧AB上某点Q射出（未画出），已知透明体的折射率为补充完整光路图；求QR两点间的距离x15有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速均为v=4m/s，a的振幅为5cm，b的振幅为8cm。在t=0时刻两列波的图像如图。（1）这两列波的周期（2）两列波相遇以后第一次波峰重合的位置;（3）t=2.25s时，平衡位置在x=0处质点的振动位移。16在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面是边长为a的等边三角形，如图所示有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为，光在空气中传播的速度为c.求：（1）光束在桌面上形成的光斑半径R（2）光束在玻璃中传播的时间t四、实验题17小显和小涛同学“用插针法测玻璃棱镜的折射率”（1）小显同学按实验步骤，先在纸上插下二枚大头针P1、P2，然后在玻璃棱镜的另一侧插下另外二枚大头针，如图（1）所示。则插针一定错误的是_（填“P3P4或P5P6”）按实验要求完成光路图_，并标出相应的符号，所测出的玻璃棱镜的折射率n_。（2）小涛同学突发奇想，用两块同样的玻璃直角三棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，如图（2）所示。插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作正确的话，则在图（2）中右边的插针应该是_（选填P3P4、P3P6、P5P4、P5P6）18在“用双缝干涉测光的波长”的实验中(1)如图1所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是下列选项中的_A. a单缝b滤光片c双缝d光屏B. a单缝b双缝c滤光片d光屏C. a滤光片b单缝c双缝d光屏D. a滤光片b双缝c单缝d光屏(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离_A将红色滤光片改为绿色滤光片B增大双缝之间的距离C增大图中的b和d之间的距离D增大图中的c和d之间的距离(3)已知该装置中双缝间距d=0.36mm,双缝到光屏的距离L=0.40m,在光屏上得到的干涉图样如图2所示,分划板在A位置时游标卡尺如图3所示,在B位置时游标卡尺如图4所示,则B位置的示数为_mm;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_nm(计算结果保留三位有效数字).试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1C【解析】【详解】x-t图像中，切线的斜率等于速度，斜率的符号反映速度的方向；简谐振动中，加速度的方向指向平衡位置，则由振动图像可知，t=1.5s时，振子的速度为负，加速度为负，选项A错误；t=2 s时，振子的速度为负，加速度为零，选项B错误；t=3.5s时，振子的速度为正，加速度为正，选项C正确；t=4s时，振子的速度为正，加速度为零，选项D错误；故选C.2C【解析】【分析】波速是由介质的性质决定的，与波长无关。由图读出波长的变化，抓住波速不变，由波速公式vf分析频率的变化。【详解】AB波速是由介质的性质决定的，与波长无关。故该波的波速保持不变。故A、B错误。CD由图看出，该波的波长减小，而波速一定，由波速vf分析得知频率增大。故C正确，D错误。故选C。3B【解析】【分析】明确光速、频率、波长之间关系，根据公式即可求得电磁波的频率。【详解】根据光速、频率、波长之间关系有：v=f，所以 ，故B正确。故应选：B。【点睛】本题要熟练应用公式v=f进行有关运算，可以将电磁波与机械波进行比较学习。4A【解析】【详解】由光路图可知，玻璃对b光的折射程度较小，则b的折射率较小，b光的频率较小，波长较大，根据v=c/n可知玻璃砖中b光的速度较大，根据可知在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大；根据sinC=1/n可知，从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较大，故选A.5B【解析】【分析】由单摆的周期公式知道，单摆的周期与摆长和当地的重力加速度有关，与球的质量和摆角大小无关。【详解】单摆的周期公式为：，可知与摆球的质量和摆角的大小无关，所以周期不变频率也不变，摆角减小则振幅也减小，故B正确，ACD错误。【点睛】记住单摆的周期公式即可解决此类问题。6D【解析】【详解】A.在一列波中所有质点的振幅都一样。故A错误。B. t=T时质点a的速度等于零，质点b的速度最大。故B错误。CD.在 t=T时刻质点a的位移最大，质点b的位移为零，在结合图2，可知图2是质点b的振动图象。故D正确。7C【解析】【详解】由乙图可知，t=0时刻，质点在接近正向最大位置处向上振动；而甲图可知，x=0处质点处在平衡位置向下振动，x=0.5m处的质点在向下振动；而2.5m的质点在负向位移处向上振动，只有x=1.5m处质点位置和振动方向符合，故C正确，ABD错误。故选C。8B【解析】简谐横波沿x轴正方向传播，介质中各质点的起振方向都与图示时刻M点的振动方向相同，均向下。故波源的振动方向向下，故A正确； 由读出相邻波谷之间的距离为4m，即波长为4m。故B不正确；已知P点的振动周期为0.4s，则波的周期为T=0.4s，振幅为10cm，故1s=2.5T内M经过的路程为：2.5×4A=100cm=1m，故C正确；已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，则波的周期为T=0.4s，波速为。当图示x=2m处质点的振动传到质点Q时，Q点第一次到达波峰，所经过时间为 =0.7s。故D正确。本题选错误的，故选B。点睛：本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，确定P点的周期；简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同。9BCD【解析】【分析】根据波形图得到波长，从而求解波速；根据v=x/v求解波从O传到P点的时间；各个质点起振的方向与波源起振方向相同；波传播一个波长过程中质点振动一个周期，路程为4A.【详解】波的频率为20Hz，周期为T=0.05s；OP=6m=1.5，则波长=4m，则波速，选项A错误；振动从O传到Q的时间：，选项B正确；由波形图可知，P点开始起振的方向沿-y方向，则波源刚开始振动时的运动方向沿y方向，选项C正确；因PQ=22m=5，则Q点刚开始振动时，P点恰位于平衡位置，选项D正确；Q点刚开始振动之前，P点要振动5T，则经过的路程为5.5×4A=22A=22×0.5m=11m，选项E错误；故选BCD.10ACE【解析】【详解】因蓝光的折射率较红光大，由光路图可知，是蓝光，是红光，选项A正确；在真空中任何光的传播速度均相同，选项B错误；根据光路图可知，玻璃对的折射率较大，选项C正确；稍增大此细光束在玻璃左侧面的入射角，则光线在左侧面上的折射角变大，然后射到右侧面上的入射角减小，则在玻璃右侧面射出的不会消失，选项D错误；光线是蓝光频率较大，波长较小，根据可知用同一双缝干涉实验装置分别观察这两种色光的干涉图样时，的条纹间距较小，选项E正确；故选ACE.11BDE【解析】【详解】A、根据波的形状和传播方向知，t0时刻b点正向下振动，故a比b先回到平衡位置，A错误；B、根据波的图象知波长4m，由波的周期为，经过0.01s恰好为半个周期，质点b运动的路程为振幅的2倍，即路程为0.4m，B正确；C、波在传播过程中质点不随波迁移，C错误；D、发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，D正确；E、t0.02 s时刻，波沿x轴正方向传播了一个波长，故x9m处的质点位于波峰位置，E正确.故选BDE.12ABD【解析】由v=f得，波长因SP=2.9m=7，当质点S正通过平衡位置向上运动的时刻，由波形知，质点P和S之间有7个波峰故A正确因SQ=2.7m=6，当质点S正通过平衡位置向上运动的时刻，质点Q和S之间有7个波谷故B正确根据波的周期性可知，整数倍波长质点的状态相同，P、Q的状态相当于图中所示，则知当质点恰通过平衡位置向上运动，结合波形如图示意图，此时刻P、Q两质点所处的位置分别是：P在波谷，Q在波峰故D正确故选ABD.13 【解析】【详解】由题意可知，光在玻璃砖中的传播速度 玻璃砖对光的折射率为 ；设光线刚好在内圆表面发生全反射时，光路如图所示此时光线在内圆表面的入射角等于全反射角，则 设光在A点的入射角为 ，折射角为，根据正弦定理 解得： 根据折射定律有 解得： 则A点到的距离为 。14 【解析】【详解】作出光路图如图所示由光路图可知光线从P点进入透明体在AB边的入射角为30º，根据反射定律有由得，折射角由几何关系可知，则为等腰三角形所以由几何关系得为直角三角形则QR两点间的距离15(1) 1.0s 1.5s (2) 0.75m (3) -5cm【解析】【分析】(1)由图可知两列波的波长，据求得两列波的周期。(2)由图得图示时刻时，两相向而行最近波峰的位置；两波波速相等，则第一次波峰重合的位置是两波最近波峰初始位置的中点。(3)求出图示位置开始，经2.25s两波在x=0处质点各自产生的振动位移，将两振动位移叠加后可得x=0处质点的振动位移。【详解】(1)由图可得两列波的波长、据可得，(2)图示时，a波第一个波峰在位置沿x轴正方向传播，b波第一个波峰在位置沿x轴负方向传播，两波峰位置相距两列波的波速相等，传播相等距离时，两个波峰到达同一位置两列波相遇以后第一次波峰重合的位置(3) a波从图示时刻传播到处还需，t=2.25s时，处的质点向上起振后经历的时间为1.75s，即；t=2.25s时，a波使处的质点振动到负向最大位移处；b波从图示时刻传播到处还需，t=2.25s时，处的质点向上起振后经历的时间为1.5s，即；t=2.25s时，b波使处的质点振动到平衡位置处；所以叠加后处的质点的合位移为。16（1）R=2r（2）【解析】【分析】平行光束垂直入射到圆锥的底面上，方向不变射到母线上发生折射，由于入射角等于60°，而玻璃的折射率为1.5，可得临界角小于45°，所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出故可根据几何关系可确定光斑的半径光束在桌面上形成的光斑半径R；根据几何知识求光束在玻璃中传播的距离，由求出光束在玻璃中传播的速度，从而求得光束在玻璃中传播的时间t【详解】（i）设玻璃的临界角为C，根据，得；光线垂直圆锥底面BC射入玻璃时，直线传到AB面由几何关系可知入射角 ，由于，所以光线会在AB面上发生全反射，光路如图，由几何关系知，反射光线恰好垂直AC面射出，由几何关系可知：AE=2r，在AEG中，由于AEG=AGE=30°，则AG=AE=2r，所以，由旋转对称性可知光束在桌面上形成的光斑半径R=2r；（ii）由于AEH为等边三角形，所以EF=AN，故光线在玻璃中的传播距离始终为，其余入射点的光线在玻璃中的传播距离类似证明均为L，光线在玻璃中的传播时间，而，联立解得；另解：（ii）如图，经过任意入射点P的光线在玻璃中的传播传播路径为PQS，由于AQT为等边三角形，所以QS=AJ，故光线在玻璃中的传播距离始终为光线在玻璃中的传播时间，而，联立解得【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，画出光路图，运用几何知识结合解决这类问题17 如图所示： 【解析】【分析】（1）根据光路图来确定玻璃砖右边插针的位置；根据光的折射定律求解折射率；（2）画出经过P1P2的光路图可确定右侧插针的位置；【详解】（1）光线经三棱镜折射后应该偏向底边，故插针一定错误的是“P5P6”； 光路如图；根据光的折射定律： （2）根据光路图可知，经过P1P2的光线经两块玻璃砖的分界处后向下偏，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，则图（2）中右边的插针应该是P5P6；18(1)C, (2)D, (3)115.50 553.553. 【解析】【分析】（1）为获取单色线光源，在光屏上产生干涉图样，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，判断条纹间距变大的方法（3）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，根据A、B间的距离得出相邻的条纹间距，结合条纹间距公式求出单色光的波长【详解】（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此，a、b、c、d元件依次为：滤光片、单缝、双缝和光屏故选C；（2）双缝干涉的条纹间距公式x，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变小，则双缝干涉条纹的间距变小，故A错误增大双缝之间的距离，条纹间距变小，故B错误增大双缝与光屏间的距离，即增大c和d的距离，L增大，双缝干涉条纹间距变大，故C错误，D正确故D（3）B位置的读数为115mm+0.05×10mm=115.50mmA位置的读数为111mm+0.05×4mm=111.20mm，则xmm=0.614mm，根据x得，【点睛】题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理、熟练应用双缝干涉条纹 间距公式即可正确解题答案第5页，总6页