1、山东省青岛市黄岛区开发区致远中学2018-2019学年高二（下）月考物理试卷（3月份）一、单选题（本大题共5小题，共15.0分）1.如图所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是() A. t = 0.8s，振子的速度方向向左B. t = 0.2s时，振子在O点右侧6cm处C. t = 0.4s和t = 1.2s时，振子的加速度完全相同D. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小【答案】A【解析】试题分析：A、由图可知t=0.8s时，振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动，即向左运动，速度方向
2、向左；正确B、振动周期T=1.6s，振幅A=12cm，由图像函数可知，当t=0.2s时，振子在O点右侧处；错误C、由图像可知t=0.4s和t=1.2s，振子分别在B、A两点，加速度大小相同，方向相反；错误D、t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子由最大位移处相平衡位置运动，振子速度越来越大；错误故选A考点：简谐运动点评：熟练掌握由振动图像来判断振子的运动情况，会求振子在任意时刻的位置。2.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示，则()A. 此单摆的固有周期约为0.5sB. 此单摆的摆长约为1mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线
3、的峰将向右移动【答案】B【解析】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s故A正确；由图可知，共振时单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s由公式T=2，可得L1m，故B正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小故C错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动故D错误；故选AB.点睛：本题关键明确：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象3.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s，则下列说法正确的是（
4、）A. 此时P、Q两质点运动方向相反B. 再经过，质点N刚好在位置C. 波的频率与波源的振动频率无关D. 波速由波源和介质的性质共同决定【答案】B【解析】【详解】波同时向两侧传播，根据对称性可知，此时P（-2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相同，故A错误；由图可知，N到波的前沿的距离为2m，波传播的N的时间：t1=0.4s，由图知波长=2m，周期为T=0.4s，经过时间t=0.5s，波传到N点时间为T，波传到N点时，N点向上运动，则经过0.5s质点N刚好到达波峰位置，其坐标为（-5m，20cm），故B正确；波在传播过程中是受迫振动，波的频率和波源的频率一致，故C错误；波速只与介质有
5、关，同种介质波速相同，故D错误。4.如图所示，一束光从空气中射向折射率n的某种玻璃的表面，i表示入射角，则下列说法中不正确的是( )A. 当i45时会发生全反射现象B. 无论入射角是多大，折射角r都不会超过45C. 欲使折射角r30，应以i45的角度入射D. 当入射角tani 时，反射光线跟折射光线恰好垂直【答案】BCD【解析】试题分析: 当入射角i=0时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A错误；当入射角是90时，根据折射定律，解得：r=45，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45B正确；欲使折射角r=30，根据折射定律，解得：i=45，故C错误；当，有，设入射角为i，折射角为r，根据
6、折射定律，解得sinr=cosi，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，故D正确。考点：光的折射定律5. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）A. 内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D. 内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【答案】A【解析】试题分析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射故选A。考点：全
7、反射【名师点睛】此题考查了广岛纤维及全反射的知识；要知道光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角。【此处有视频，请去附件查看】二、多选题（本大题共10小题，共30.0分）6.一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是（）A. 质点做简谐运动的方程为B. 质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同C. 质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等D. 质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等【答案】AC【解析】【详解】根据图象可得周期T=8s，故角速度，简谐运动方程为x=A
8、sint，故A正确；x-t图象是正弦图象，故质点通过位置b时，相对平衡位置的位移A，速度相同，故B错误；质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等，均为2s，故C正确；质点从位置a到b和从b到c的过程中时间相同但位移大小不同，故平均速度不同，故D错误。7.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1 s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是A. 该简谐横波的传播速度为4 m/sB. 从此时刻起，经过2 s，P质点运动了8 m的路程C. 从此时刻起，P质点比Q质点后回到平衡位置D. 图乙可能是图甲x=2 m处质点的振动图象【答案】AD【解析】由甲图可得=4m，由乙
9、图中可得T=1.0s，所以该简谐横波的传播速度为，A正确；t=2s=2T，则从此时刻起，经过2s，P质点运动的路程为，B错误；简谐横波沿x轴正向传播，此时刻Q质点向上运动，而P质点直接向下运动，所以P质点比Q质点先回到平衡位置，C错误；由乙图知t=0时刻质点的位移为0，振动方向沿y轴负方向，与甲图x=2m处t=0时刻的状态相同，所以乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图象，D正确8.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（）A. 质点
10、D是振动减弱点B. 质点A、D在该时刻的高度差为14cmC. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点D. 质点C的振幅为1cm【答案】BD【解析】【详解】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峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的。 质点D是振动加强点，故A错误；s1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-7cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确； B、C
11、两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误； 质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为1cm，故D正确。9.如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是（ ）A只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折D圆心两侧一定范围外的光线将在曲面发生全反射【答案】BCD【解析】平行光线从玻璃砖射到右侧圆弧面上，在有些区域会发生全反射，只有部分区域有光射出，光路如图所示：设光线射到C点时恰好发生了全反射，此时入射角为i，则i=C；在C点的上方，入射角大于临界角，光线发生全反
12、射，在AC范围内没有光线射出，根据对称性可知，玻璃砖下方对称部位，也没有光线射出，所以只有圆心两侧一定范围内的光线在曲面上不发生全反射，能通过玻璃砖，其中通过圆心的光线将沿直线穿出不发生偏折，圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射，故A错误，BCD正确。10.对电磁波谱的理解，下列叙述正确的是（）A. 在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是r射线B. 验钞机检验钞票的真假体现了紫外线的荧光效应C. 天空看起来是蓝色的原因是波长较短的光更容易被大气散射D. 不同波长的电磁波，波长越小其频率越高【答案】BCD【解析】【详解】电磁波谱中，波长越长越容易衍射，r射线不是最长的电磁波，故A错误；紫外线
13、有使荧光物质发光的特性，故常用来验钞，故B正确；天空中的蓝色是因为波长较短的光被大气层散射所致，故C正确；根据频率与波长的关系可得，波长越长，频率越高，故D正确。11.下列关于光的说法中正确的是（）A. 分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距B. 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象C. 水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象D. 医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部它利用了光的全反射原理【答案】CD【解析】【详解】条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故A错误； 雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故B错
14、误；水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，故C正确；医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部。它利用了光的全反射原理，故D正确。12.如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则_。 A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的频率小于b光的频率C玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率D分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距E若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失【答案】BDE【解析】【详解】A、B、由折射光路可知光线b的偏折程度大，根据折
15、射定律公式，是入射角，r是折射角，可知b光的折射率大，再根据公式，知b光在玻璃中的传播速度小，故A错误，C错误。B、b光的折射率大，说明b光的频率高，故B正确。D、因，由可知，光线a在真空中的波长较长，根据双缝干涉条纹间距公式，可得分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D正确。E、若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b的折射角先达到90，故先发生全反射，折射光线先消失，E正确。故选BDE。【点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式、双缝干涉条纹间距公式。13.如图所示，有一束平行于等边三
16、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
17、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。14.现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )A. 保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B. 入射光的频率变高，饱和光电流变大C. 入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D. 遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【答案】ACD【解析】试题分析：根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率
18、有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于截止频率，则没有光电流产生，故D错误，E正确。考点：光电效应【此处有视频，请去附件查看】15.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，时a第一次到达最高点。下列说法正确的( )A. 在时刻波恰好传到质点d处B. 在时刻质点c恰好到达最高点C. 质点b开始振动后，其振动周期为4sD. 在的时间间隔内质点c向上运动【答案】ACD【解析】【详解】Aad间距离为x=12m，波在同一介质中匀速传播，则波从a
19、传到d的时间为，即在t=6s时刻波恰好传到质点d处。故A正确；B设该波的周期为T，由题可得，得T=4s。波从a传到c的时间为，则在t=5s时刻质点c已振动了2s，而c起振方向向下，故在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上。故B错误；C质点b的振动周期等于a的振动周期，即为4s。故C正确；Dbd相距10m；该波的波长=vT=24=8m；故bd相距则bd相当于相距四分之一波长，故有可能b、d同向运动，故D错误。故选：AC。三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）16. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C，单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测
20、量红光的波长(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、 、A (2)本实验的步骤有；取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到毛玻璃屏的距离L；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离在操作步骤时还应注意：单双缝间距5-10cm 和 (3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第l条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手
21、轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距x为 mm(4)已知双缝间距d为20104m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式 ，求得所测红光波长为 nm【答案】(1) EDB；(2)单缝与双缝平行；(3) 13.870 , 2.309 ；(4)xd/L , 660【解析】试题分析：（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝（2）在操作步骤时还应注意单缝和双缝间距5cm10cm，使单缝与双缝相互平行，使一个线光源变为频率相等的两个线光源（3）螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.00.01mm，两者相加为13.870mm 图2的读数为：2.320mm，所以
22、根据可得代入数据，=6.6102nm考点：本题考查了双峰干涉实验点评：解决本题的关键掌握条纹的间距公式，以及会对螺旋测微器正确读数【此处有视频，请去附件查看】四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）17.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。（1）在
23、图甲上补画出所需的光路。（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上画出这两个角，分别用i和r表示。（3）为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当_（选填“小一些”、“无所谓”或“大一些”）。（4）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n=_。【答案】 (1). 小一些 (2). 1.5【解析】【详解】（1）连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图如图：（2）标出需要测量的入射角i和
24、折射角，如上图。（3）为防止光线在弧面CD发生全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些。（4）根据折射定律得。五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）18.如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时，通过计算说明哪个小球先到达C点？【答案】A球先到达C点【解析】【详解】A做自由落体运动，到达C所需时间为：，R为圆孤轨道的半径：因为圆弧轨道的半径很大球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动（等同于摆长为R的单摆），则运动到最低点C所用的时间
25、是单摆振动周期的，即为：，所以A球先到达C点。19.一列简谐横波沿x轴方向传播，如图所示，其中实线和虚线分别为t=0和t=0.5s两时刻的波形图，坐标为x=8m处的质点在t=0时刻运动方向沿y轴负方向。（1）判断这列波的传播方向（2）求波速的所有可能值。【答案】（1）沿x轴正上方；（2）4（4n+1）m/s（n=1，2，3，）【解析】【详解】（1）根据x=8m处的质点在t=0时刻的运动方向可判定该简谐横波的传播方向沿x轴正方向。（2）由题可得解得因，则波速的所有可能值为：v=4（4n+1）m/s（n=1，2，3，）。20.如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质
26、折射率为今有一束平行光以45的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求：（1）从AO面射入透明物质的折射角（2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角（3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？【答案】（1）30（2）45（3）【解析】【详解】（1）光路如图所示：从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：n=解得：r=30 （2）由公式sinC=，得临界角为：C=45（3）设光线从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，PQO中=180-90-C-r=15所以能射出的光线区域对应的圆心角为：=90-r=45能射出光线的部分占AB面的比例为=