1、新疆昌吉回族自治州昌吉州第二中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题(时间：90分钟满分：100分) 一、选择题(17为单项选择题，512为多项选择题单选每小题5分，多选每小题6分，共65分)1如图所示，小球在光滑水平面上的B、C之间做简谐运动，O为BC间的中点，B、C间的距离为10 cm，则下列说法正确的是( D)A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C两点时，小球的振幅是5 cm，在O点时，小球的振幅是0C无论小球在哪个位置，它的振幅都是10 cmD从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20 cm2下列说法正确的是( B )A物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振
2、幅越大B医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象3.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，可行并尽可能减小误差的是()A. 适当加长摆线B. 质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C. 单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些D. 当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期【答案】A【解析】质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的，B错；当单摆经过平衡位置时开始计时，经过30-50次全振动
3、后停止计时，求出平均周期，D错；4.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是 甲乙丙丁f0fAOA甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B乙图中，演示简谐运动的图像实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大C丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大13.【答案】C【命题立意】本题旨在考查光的干涉、简谐运动的振动图象、产生共振的条件及其应用。【解析】A、沙漠中的“蜃景”现象，是光的全反射现象引起的，故A错误；B、演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图象的横标变大，但对应的
4、时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同，故B错误；C、利用薄膜干涉，由薄层空气的两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加，达到检查样品的平整度的目的，故C正确；D、由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，才出现共振现象，振幅才最大，故D错误。故选：C5.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故
5、A正确考点：本题考查光的折射、全反射6.如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是( )A. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率B. b侧光更容易产生衍射现象C. 若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D. 通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距【答案】B【解析】【详解】由图可以看出,a侧光偏折得较厉害,三棱镜对a侧光的折射率较大,所以a侧光,波长较小,b侧光,波长较大,又v=c/n,所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率,此题A错误；b光的波长更长，因此更
6、容易发生衍射现象，B正确；a光折射率大，因此先消失的是a光，C错误由双缝干涉的公式，因此b光的条纹间距大于a光的条纹间距，D错误7.一列向右传播的简谐横波t00时刻的波形如图所示，波速v5 m/s，从t5 s时刻开始扫描质点A的振动图象如图所示，其中最符合实际的是()答案D解析简谐横波向右传播，由波形平移法可知t00时刻质点A的振动方向向下由题图读出波长20 m，则周期为T s4 s，因为t5 s1T，所以质点A在t5 s时刻到达平衡位置下方，速度方向向下，正向波谷运动，所以从t5 s时刻开始扫描质点A的振动图象，D图最符合实际8.下列关于光学现象的说法，正确的是（ ）A. 单缝衍射条纹的特征
7、是明暗相间平行等距B. 肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的C. 光纤传导利用光的全反射原理，光纤由芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光【答案】BD【解析】单色光通过某一狭缝形成的衍射条纹为间距不等的亮条纹；故A错误肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故B正确光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套的大，故C错误黄色光的波长大于蓝色光的波长，根据x=知，黄光的波长大，则黄色光条纹间距大，故D正确反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜
8、头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光故E正确故选BDE点睛：解决本题的关键知道衍射、干涉、偏振光的原理等，解决本题的突破口在于通过光电效应比较出两光的频率大小，知道频率、折射率、波长等大小关系9.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为30，E、F分别为边AB、BC的中点，则 ()A. 该棱镜的折射率为B. 光在F点发生全反射C. 光从空气进入棱镜，波长变小D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】AC【解析】由几何知识的入射角为，折射角为，由折射定律得，A错误全反射公式，从F点处射的光束的入射角为，所以入射角小
9、于全反射临界角，故不能发生全反射，B错误棱镜的折射率要大于空气的折射率，根据公式得光在空气中的速度要大于在棱镜中的速度，光的频率一定根据得光在空气中的波长要比在棱镜中的波长长，故C正确由几何知识得入射到E的光束与竖直方向平行，从F点出射的光束与竖直方向成夹角，所以不平行，故D错误10(多选)如图7所示，甲为一列简谐波在t3.0 s时刻波的图象，Q为x4 m的质点，乙为甲图中P质点的振动图象，则下列说法正确的是()图7A此波沿x轴负方向传播Bt8.0 s时，P点位移为2 cmC若障碍物的尺寸大于12 m，则该波不能发生明显衍射现象D该波能与另一列频率为4 Hz的简谐波发生稳定的干涉现象答案AB解
10、析t3.0 s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正确；由题图可知这列波的周期T4 s，波长12 m，得波速v3 m/s，从t3.0 s到t8.0 s，t5.0 s，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为 Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误11. (多选)有一束单色光从A穿过B再折向C，如图3所示，下列说法中正确的是()图3A介质B的折射率最大B介质C的折射率最大C光在介质B中的速度最大D光在介质C中的速度最大答案BC解析由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和
11、C，根据折射率的物理意义知C的折射率比A的大，即nCnAnB，故选项B正确；利用n可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，故选项C正确12(多选)如图6所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6 m，振动频率相等t00时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图象为甲，B的振动图象为乙若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t10.3 s时恰好相遇，则下列判断正确的是()图6A两列波在A、B间的传播速度大小均为10 m/sB两列波的波长都是2 mC在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点Dt20.75 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下答案AB
12、二、实验题(本题共2小题，共16分)13(5分)如图9所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点图9(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为n_.(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以
13、O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)答案(1)l1和l3(2)偏大解析(1)根据几何知识得，入射角的正弦sin 1，折射角的正弦sin 2，又BOOC，则折射率为n.故需要测量的量有l1和l3；(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一个小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式n12可知，测得玻璃砖的折射率将偏大14(4分)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图13甲所示)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划
14、板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为_ mm，图丁中游标卡尺的示数为_ mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_，所测光波的波长为_ m.图13答案11.616.6减小测量的偶然误差6.25107解析图丙读数为11 mm60.1 mm11.6 mm，图丁读数为16 mm60.1 mm16.6 mm，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的偶然误差；x1.25 mm，根据x，求得6.25107 m.三、计算题(本题共3小题，共36分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单
15、位)15(10分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5 s内通过的路程及5 s末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小与在距O点4 cm处P点的加速度大小的比值答案(1)1 s1 Hz(2)2 m0.1 m(3)解析(1)由题意可知，振子由BC经过半个周期，即0.5 s，故T1 s，f1 Hz.(2)振子经过1个周期通过的路程s10.4 m振子5 s内振动了五个周期，回到B点，通过的路程：s5s12 m位移大小x10 cm0.1 m.(3)由Fkx可知：在B点
16、时FBk0.1，在P点时FPk0.04，故.16(10分)机械横波某时刻的波形图如图13所示，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标x0.32 m从此时刻开始计时图13(1)若每间隔最小时间0.4 s出现重复波形图，求波速大小；(2)若P点经0.4 s第一次到达正向最大位移，求波速大小；(3)若P点经0.4 s到达平衡位置，求波速大小答案(1)2 m/s(2)0.3 m/s(3)(0.8n) m/s(n0,1,2,3，)解析(1)依题意，周期T0.4 s，波速v m/s2 m/s. (2)波沿x轴正方向传播，x0.32 m0.2 m0.12 m.P点恰好第一次到达正向最大位移波速v m/s0.3 m
17、/s.(3)波沿x轴正方向传播，若P点恰好第一次到达平衡位置，则波传播的距离为0.32 m，由周期性可知波传播的可能距离x(0.32n) m(n0,1,2,3，)可能波速v m/s(0.8n) m/s(n0,1,2,3，)17.(13分)如图14所示，ABM为透明柱状介质的横截面，其中A30.一束单色光从AM的中点P以一定的入射角入射，恰好能在AB边上发生全反射，且反射后的光线垂直BM边射出已知BM边的长度为a，光在真空中的传播速度为c，求：图14(1)该透明介质的折射率；(2)该单色光在透明介质中的传播时间答案(1)(2)解析(1)单色光在透明介质中的传播路线如图所示(2分)由几何关系可知，当单色光在AB边上刚好发生全反射时，其临界角为60由sin C可得n(1分)代入数据可得n(1分)(2)由几何关系可得PEa，PEQ120，由正弦定理得PQPEa，AQPQa又因为QBABAQa，所以QFa(3分)单色光在该透明介质中的传播速度vc，(1分)所以单色光在该透明介质中的传播时间t，(1分)代入数据可得：t.(1分)
