1、四川省自贡市田家炳中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一选择题（每题5分，总计60分）1.下列说法中正确的是( )A. 一切种类的波都能产生干涉和衍射现象B. 波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象C. 多普勒效应是机械波特有的现象D. 在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕，这是声波的衍射现象【答案】A【解析】【详解】A.干涉和衍射是波特有的特性，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，选项A正确；B.只有当波的波长与障碍物的尺寸差不多或者大于障碍物的尺寸时才能发生明显的衍射现象，选项B错误；C.多普勒效应是所有的波特有的现象，选项C错误；D.在较大的空房子里讲话，有时会余
2、音缭绕，这是声波的反射现象，选项D错误；故选A.2.如图所示为一弹簧振子的振动图象，下列说法正确的是( )A. 弹簧振子的振幅为5m，振动周期为6sB. 该振子简谐运动表达式为x =5sin0.5t（cm）C. 该振子在第100s时的位移为5cmD. 23s这段时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动，动能减小【答案】B【解析】【详解】A.由图可知，弹簧振子的振幅为5m，振动周期为4s，选项A错误；B.，则该振子简谐运动的表达式为x =5sin0.5t（cm），选项B正确；C.100s=25T，则该振子在第100s时的位移为0，选项C错误；D.23s这段时间内，弹簧振子位移变大，加速度变大，速度
3、减小，动能减小，选项D错误；故选B.3.如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质中的波速为v1，波在介质中的波速为v2，则v1v2等于（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据相对折射率的公式，有：，故，故B正确，ACD错误。故选B。4.如图，波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时( ) A. a、b连线中点速度为零B. a、b连线中点振动加强C. 再经过周期，a、b两点振动减弱D. 再经过周期，c、d两点振动加强【答案】B【解析】【详解】BCD图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波
4、峰和波谷，则a点是波谷与波谷相遇点，b是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点则a、b两点是振动加强的，且ab连线上也是振动加强的，c、d两点是振动减弱的，且加强点的振动总是加强，减弱点的振动总是减弱的，即再经过周期，a、b两点振动仍加强，c、d两点振动仍减弱，故选项B正确，CD错误；Aa、b连线中点振动加强，则速度不一定为零，选项A错误；故选B.点睛：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.5.一简谐机械横波沿x轴负方向传播，t =0 s时刻波
5、形如甲图所示，a、b是波上的两个质点乙图是波上某一点的振动图像则下列说法正确的是（ ）A. 该波传播速度为v =2m/sB. 图乙可以表示a点的振动C. 图乙可以表示b点的振动D. a、b两质点在t =1.5 s时速度相同【答案】C【解析】【详解】A.由图可知：T=2s，波长：=8m，则，选项A错误；B.t=0时刻，a点的波峰位置，则图乙不是a点的振动图像，选项B错误；C.t=0时刻，b点在平衡位置向下振动，则图乙可以表示b点的振动，选项C正确；D.t =1.5 s=T，则a点在平衡位置，b点在波峰位置，此时a、b两质点的速度不相同，选项D错误；故选C6. 图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列
6、简谐横波在t0和t0.03 s时刻的波形图，x1.2 m处的质点在t0.03 s时刻向y轴正方向运动，则( )A. 该波的频率可能是125 HzB. 该波的波速可能是10 m/sC. t0时x1.4 m处质点的加速度方向沿y轴负方向D. 各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m【答案】AC【解析】【详解】A由题x=1.2m处质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动，可知波向右传播则时间，频率;当n=3时，f=125Hz故A正确B波速的通项，n=0，1，2.因为n是整数，故v不可能等于10m/s故B错误Ct=0时x=1.4m处质点位于x轴上方，加速度方向沿y轴负方向故C错误;D质点不随波迁移故D
7、错误故选A.考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系点评：本题考查由两个时刻的波形列出通项的能力考查运用数学知识解决物理问题能力是高考考查的五大能力之一7. 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：干涉图样的条纹间的距离都是相等的，衍射时最中间的条纹最粗，向两旁依次变细，故A、C是干涉图样，B、D是衍射图样；又由于红光比蓝光的折射率小，频率小，而光速不变，所以红光的波长较长，则蓝光波长较短，
8、所以蓝光形成的干涉图样条纹间的距离较小，所以A是蓝光形成的干涉图样，该题选A考点：干涉与衍射图样8.如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹下列说法正确的是()A. 减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B. 增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C. 将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D. 将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大【答案】B【解析】试题分析：根据公式，减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离变大，A错误，根据公式，增大双缝到屏距离，干涉条纹间的距离增大，B正确，根据公式，将绿光换为红光，频率减小，即波长
9、增大，所以干涉条纹间的距离增大，C错误根据公式，将绿光换为紫光，频率增大，即波长减小，所以干涉条纹间的距离减小，D错误，考点：本题考查光波的干涉条纹的间距公式，点评：应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析9.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（）A. 此介质的折射率等于1.5B. 此介质的折射率等于C. 入射角小于45时可能发生全反射现象D. 入射角大于45时可能发生全反射现象【答案】B【解析】【详解】AB折射率选项A错误，B正确；CD全发射必须从光密介质射入光疏介质,真空射向介质不可能发生全反射，选项CD错误。故选B。10.如图所示，OB
10、CD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。下列说法正确的是（） A. 光束OB是红光B. 紫光在真空中波长比红光在真空中的波长大C. 紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小D. 两束光分别在OB、OC段传播时所用的时间相等【答案】D【解析】【详解】A由图可知，OB偏折更大，即折射角更小，则折射率更大，由于在真空中紫光的频率大于红光的，即在真空中紫光的折射率更大，说明光束OB是紫光，故A错误；B由于在真空中紫光的频率更大，由公式可知，紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长小，故B错误；C由于在真空中紫光的频率更大，且光的频
11、率不变，则紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率大，故C错误；D设任一光线的入射角为i，折射角为r，光在玻璃中传播的路程是s，半圆柱的半径为R，则光在玻璃中的速度为，由几何知识得则光在玻璃传播时间为由折射定律得，得由题知，入射角i相同，R、c相等，所以时间t相同，故D正确。故选D。11.为了做好疫情防控工作，很多场所都利用红外线测温仪对进出人员进行体温检测。红外线测温仪利用（）A. 红外线是可见光的特点B. 红外线的穿透本领比X射线强的特点C. 人体温度越高辐射出的红外线越强的特点D. 被红外线照射的某些物体可以发出荧光的特点【答案】C【解析】【详解】红外线测温仪主要是为测出人体温度，因此是利
12、用了物体都在不停地辐射红外线，且温度越高的物体辐射红外强度越强的特点，故ABD错误，C正确。故选C。12.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时()A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上无任何光亮【答案】C【解析】【详解】两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的
13、两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹故C正确，ABD错误。二、实验题13.如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：（1）出射光线与入射光线_（填“平行”或“不平行”）；（2）以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm，FE=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率n=_【答案】 (1). 不平行 (2). 1.5【解析】【详解】（1）
14、因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行（2）根据折射定律得，14.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）_A长度为1m左右的细线B长度为30cm左右的细线C直径为1.8cm的塑料球D直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t， 则重力加速度g=_（用L、n、t表示）（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理请计算出第3组实验中的T=_s，g= _（4）用多组实验数据做出图像，
15、也可以求出重力加速度g， 已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）。_A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值【答案】 (1). AD (2). (3). 2.01 (4). 9.76 (5). B【解析】【详解】（1）1为减小实验误差，应该选择1m左右的摆线，所以A选项正确；为减小空气空气阻力影响，摆球应该选择质量大而体积小的金属球，所以D选项正确，
16、因此需要的实验器材选AD。（2）2由题得单摆的周期:由单摆周期公式公式: 联立求得：（3）34由表中数据可以知道，第三组实验中，周期：故代入数据有：（4）5由单摆周期公式可得：A若将摆长L记录偏大，则故作出的直线应与b直线斜率相等，周期测得的是准确值，当周期为0时，摆长也应为0，摆长记录偏大的话，L应该为正值，但a直线中摆长是负值，所以a直线不是把摆长记录偏大引起的，所以A选项错误；B若误将49次全振动记为50次，那么周期记录偏小，直线的斜率偏小，c直线斜率小于b直线，故B选项正确；Cc直线的斜率小于b直线，因为 ，直线斜率小的g值偏大，故c对应的g值大于图线b对应的g值，故C选项错误。故选B
17、三、计算题（总计26分）15.A、B是一列沿x 轴传播的简谐横波中的两点，水平间距为0.45 m，从某时刻开始计时，A处质点的振动图像如图所示，当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，则这列波的波速为多少？【答案】波向右, ；波向左, 【解析】【详解】当波向右传播时，根据题意由AB间的最简波形图得到：AB两点间距离与波长的关系式X = 0.45m =（n +）得=(m)（n =0，1，2，）再由图形知周期T =0.4s，得出波速公式为 (m/s)（n =0，1，2，）当波向左传播时，X =0.45m=（n +）得= (m) （n =0，1，2，） 再由图形知周期
18、T =0.4s，得出波速公式为 (m/s) （n =0，1，2，）16.如图所示，是一个半径为R的半圆柱形透明物体的截面图现有平行于轴线OA的单色光从左侧射入透明物体，已知从距圆心的P点射入透明物体的光，经过透明物体后通过轴线OA上的Q点，Q点距圆心O的距离为求：（1）该透明物体的折射率；（2）能够从透明物体圆形边界射出的光（不考虑多次反射的情况），其入射光的范围【答案】(1) (2) 入射光的范围在距O点小于的距离内【解析】【详解】（1）如图，设光在弧面上的入射点为S，入射角为r，折射角为i，OS与OA夹角为，由几何关系：设S、Q间的距离分别为，由题意可得O、Q间距：在OSQ中，由余弦定理得： 代入数据得： OSQ为等腰三角形设SQ与OA的夹角为，由几何知识可得： =，i= +由折射定律： 代入数据得： （2）设临界角为C，入射光离O的最远距离为d，由折射定律：根据几何关系：代入数据得：即入射光的范围在距O点小于的距离内