精品解析：河北省廊坊卓越艺术职业中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

2023-2024学年期中考试试卷物理 考试范围：选择必修一：考试时间：75分钟 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） 一、单选题（每小题4分，共28分。请把答案填涂在答题卡上） 1. 某个做简谐运动弹簧振子。当振子两次经过同一位置时，有可能不同的是（　　） A. 振子的动量 B. 振子的动能 C. 振子的位移 D. 振子的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．振子两次通过同一位置时，动能相同，动量有两个可能的方向，故B错误，A正确； C．位移为从平衡位置指向振子位置的有向线段，故振子在两次通过同一位置时，位移相同，故C错误； D．振子的加速度，故振子在两次通过同一位置时，加速度相同，故D错误。 故选A。 2. 关于机械波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可分为横波和纵波，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向相同 B. 机械波的频率与波源的振动频率相同，波源的频率越大，它产生的机械波传播得越快 C. 无论是横波还是纵波，质点在一个周期内走过的路程等于一个波长 D. 机械波只能在介质中传播，而且从一种介质传播到另一种介质中时，它的频率一定不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波可分为横波和纵波，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向平行，可能相反，故A错误； B．根据机械波产生的原理可知，机械波中各质点震动的频率与波源的震动频率相同，由于震动速度与波的传播速度是不相同的，机械波的速度由介质的性质决定，不同的介质机械波传播速度不同，所以波源的频率越大，它产生的机械波传播的不一定快，故B错误； C．质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C错误； D．机械波只能在介质中传播，机械波的频率由波源决定，与介质无关，则知机械波从一种介质传播到另一种介质中时，它的频率一定不变，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据折射定律可得 故选C。 【点睛】注意公式中的角为入射线（折射线）与法线的夹角． 4. 如图所示，一根绳子上等间距分布一系列点，相邻两点的距离为 10cm。在外力作用下，质点1开始沿竖直方向做简谐振动，t =0时所有质点都处于平衡位置， 时， 质点1第一次到达最高点，质点4 刚开始振动，t = 4s时，质点1 第一次回到平衡位置且向下振动，质点7开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 12m B. 当t =6s时， 质点8向下振动 C. 这列波传播的速度 D. 当质点1 停止振动时，这列波也停止传播 【答案】C 【解析】 【详解】A．质点1到质点7的距离为 这列波的波长 故A错误； BC．由图可知，质点7起振方向竖直向上，可知波源质点1起振方向也竖直向上。t =0时所有质点都处于平衡位置， 时， 质点1第一次到达最高点，则 得周期 波速 当t =6s时波形比t =4s向前平移距离 t =4s时质点4处在波峰位置，t =6s时波峰位置传到质点7处，根据带动法，当t =6s时， 质点8向上振动，故B错误，C正确； D．当质点1 停止振动时，因为有介质存在，这列波可以继续传播。故D错误。 故选C 5. 如图，S1、S2是两个相干波源，振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某时刻的波峰和波谷，质点b、d位于两波源连线的中垂线上，关于图中四个质点a、b、c、d，以下说法正确的是（　　） A. 此时a质点的振动最弱，再过半周期振动加强 B. d质点振动既不是最强、也不是最弱 C. b、c、d质点的振动始终是加强的 D. 再过，质点b、c都处于各自的平衡位置，因此振动最弱 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．此时a质点处是波峰与波谷叠加的地方，所以振动最弱，最弱点始终最弱。故A错误。 B．质点d位于波源S1和S2的中垂线上，振动始终加强，故B错误。 C．b处是波峰与波峰相遇，因此是振动加强点。c质点处是两列波波谷与波谷叠加的地方，即振动加强点，d位于波源S1和S2的中垂线上，振动始终加强，故C正确； D．再过，质点b、c都处于各自的平衡位置，仍是振动加强，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是（ ） A. 水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大 B. 在水中a光的临界角比b光的临界角大 C. 在水中a光的速度比b光的速度小 D. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 【答案】B 【解析】 【详解】A．由折射定律，a、b从水中射向空气的折射角相等，而由图可得 所以 A选项错误； B．由可知 B选项正确； C．由可知 C选项错误； D．因为，所以a光的频率小于b光的频率，而，所以 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误。 故选B。 7. 有一摆长为的单摆悬点正下方某处有一小钉子，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉子挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点运动到左边最高点的频闪照片如图所示（悬点与小钉子未被摄入），为摆动中的最低点，已知相机每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知（　　） A. 小钉子与悬点的距离为 B. 小钉子与悬点的距离为 C. 小钉子与悬点的距离为 D. 摆球被小钉子碰一下后，能量减少 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设相机每相邻两次闪光的时间间隔为，则摆长为时摆动的周期为 摆长为时摆动的周期为 可得 而 ， 故 所以小钉子与悬点的距离 AB错误，C正确； D．摆球被小钉子碰一下后，小钉子没做功，摆球机械能不变，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题6分，共18分.漏选得3分，错选、多选不得分。请把答案填涂在答题卡上） 8. 如图甲所示双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是（　　） A. 增大双缝到光屏之间的距离 B. 增大双缝之间距离 C. 将绿光换为红光 D. 减小光源到单缝的距离 【答案】AC 【解析】 【详解】根据乙图和丙图可知条纹宽度变大，根据条纹间距公式 可知条纹间距变大，可能是改用了波长较长的光，也有可能是增大了双缝到光屏的距离L，也有可能减小了双缝间的距离d，但是条纹间距与光源到单缝的距离无关；红光的波长大于绿光。 故选AC。 9. 一列简谐横波沿x轴传播时刻的波形如图所示，此时质点a位于平衡位置，质点b、c的位移均为5cm，质点a的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 时刻，质点b的位移为-5cm C. 质点b与质点c振动完全相反 D. 波传播的速度大小为12m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由质点a的振动方程y=10sin2.5πt（cm）可知，t=0时刻，质点a在平衡位置沿y轴正向运动，振动的周期为T=0.8s，则t=0.4s时，质点a沿y轴负方向运动，故波沿x轴正方向传播，故A正确； B．t=0时刻和t=0.4s时刻，质点b的位置关于平衡位置对称，因此t=0时刻，质点b的位移为-5cm，故B正确； C．由于质点b和质点c的平衡位置距离不等于半波长的奇数倍，因此振动不可能完全相反，故C错误； D．波传播的速度大小为 故D错误。 故选AB。 10. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，经，P质点从t＝0时刻开始首次位于波峰位置。Q点的坐标是，则下列说法正确的是（ ） A. 波速为5cm/s B. 周期为2.4s C. t＝1.0s时，质点Q的位移为2cm D. t＝1.5s时，质点Q的位移为cm 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．由图可知，简谐横波的波长为 波沿轴负方向传播，根据波形平移法知t＝0时刻P点向下振动，经个周期首次到达波峰位置，由此可知 解得 则波速为 故A正确；B错误； CD．波传到Q点的时间为 t＝1.0s时，质点Q的位移为 t＝1.5s时，质点Q的位移为 故CD正确。 故选ACD。 三、实验题（每空3分，请把答案填写在答题卡上） 11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。 （1）此玻璃砖的折射率计算式为n=________（用图中的、表示）； （2）P1、P2及P3、P4之间的距离适当_________（填“大”或“小”）些，可以提高准确度。 【答案】 ①. ②. 大 【解析】 【详解】（1）[1]由图知，入射角为θ1、折射角为θ2，根据折射定律得此玻璃砖的折射率计算式为 n= （2）[2]P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，测量时入射角和折射角的相对误差可减小些，可以提高准确度。 12. 在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图1所示），游标卡尺的示数如图2所示，其示数为1.14cm；接着转动手轮，当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图3所示），游标卡尺的示数如图4所示。已知双缝间距为0.05cm，从双缝到屏的距离为1m。 （1）图4游标卡尺的示数为_____cm； （2）实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_______，所测光的波长为_____m 。（保留两位有效数字） 【答案】 ①. 1.67cm ②. 减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度） ③. 【解析】 【详解】（1）[1]图4中游标卡尺读数为L2=16mm+7×0.1mm=16.7mm =1.67cm； （2）[2]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是求其平均值，以减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）； [3]根据公式 得 又d=0.05cm=5×10-4m，L=1m，L1=1.14cm，则有 代入数据解得 λ=6.6×10-7m 四、解答题 13. 一列简谐横波在时刻的波形如图所示，已知图中Q点的振动频率为4Hz，且Q点正在向y轴正方向运动。求： （1）该简谐波的传播方向及波速； （2）从到的时间内，质点P通过的路程。 【答案】（1）x轴负方向，80m/s；（2）64cm 【解析】 【详解】（1）由题意可知图示时刻Q点应位于波传播方向波形的下坡，所以该简谐波沿x轴负方向传播。该简谐波的周期为 该简谐波的波长为，所以波速为 （2）t=0时刻质点P位于平衡位置，从到经过8个周期，所以这段时间内质点P通过的路程为 14. 如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，已知AB=0.9m，AB圆弧的半径R=10m，AD=10m，A、B、C、D在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通过C点，其初速度v应为多少？ 【答案】（n=0，1，2，3，…） 【解析】 【详解】小球自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，把小球的运动进行分解，一个沿AD方向的匀速运动，一个是在圆弧面内做简谐运动． 根据单摆周期公式有 小球m自A点运动到C点，小球在圆弧面上运动的时间 （n=0，1，2，3，…） 由分运动等时性，可知初速度 （n=0，1，2，3，…） 15. 如图所示，一半径为R的透明球体放在水平地面上，球心为O，球与地面的接触点为B，在球体的顶点A有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域。已知光在透明球体材料中的传播速度为，直空中光速为c。 （1）求光发生全反射的临界角； （2）若不考虑光在透明球体中反射的影响，求地面上被光照亮的区域的面积。 【答案】（1）60°；（2）3πR2 【解析】 【详解】（1）由 n= 得 n= 设光线从球面上P点射出时恰好发生全反射，如图 由临界角与折射率的关系可知 可得 （2）由几何关系可知 被光照亮区域的半径 r=LBQ＋LMQ=R 被光照亮区域的面积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年期中考试试卷物理 考试范围：选择必修一：考试时间：75分钟 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） 一、单选题（每小题4分，共28分。请把答案填涂在答题卡上） 1. 某个做简谐运动弹簧振子。当振子两次经过同一位置时，有可能不同的是（　　） A. 振子的动量 B. 振子的动能 C. 振子的位移 D. 振子的加速度 2. 关于机械波，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可分为横波和纵波，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向相同 B. 机械波的频率与波源的振动频率相同，波源的频率越大，它产生的机械波传播得越快 C. 无论是横波还是纵波，质点在一个周期内走过的路程等于一个波长 D. 机械波只能在介质中传播，而且从一种介质传播到另一种介质中时，它的频率一定不变 3. 如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于 A. B. C. D. 4. 如图所示，一根绳子上等间距分布一系列点，相邻两点的距离为 10cm。在外力作用下，质点1开始沿竖直方向做简谐振动，t =0时所有质点都处于平衡位置， 时， 质点1第一次到达最高点，质点4 刚开始振动，t = 4s时，质点1 第一次回到平衡位置且向下振动，质点7开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 12m B. 当t =6s时， 质点8向下振动 C. 这列波传播的速度 D. 当质点1 停止振动时，这列波也停止传播 5. 如图，S1、S2是两个相干波源，振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某时刻的波峰和波谷，质点b、d位于两波源连线的中垂线上，关于图中四个质点a、b、c、d，以下说法正确的是（　　） A. 此时a质点的振动最弱，再过半周期振动加强 B. d质点振动既不是最强、也不是最弱 C. b、c、d质点的振动始终是加强的 D. 再过，质点b、c都处于各自的平衡位置，因此振动最弱 6. 如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确是（ ） A. 水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大 B. 在水中a光的临界角比b光的临界角大 C. 在水中a光速度比b光的速度小 D. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 7. 有一摆长为的单摆悬点正下方某处有一小钉子，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉子挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点运动到左边最高点的频闪照片如图所示（悬点与小钉子未被摄入），为摆动中的最低点，已知相机每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知（　　） A. 小钉子与悬点的距离为 B. 小钉子与悬点的距离为 C. 小钉子与悬点的距离为 D. 摆球被小钉子碰一下后，能量减少 二、多选题（每小题6分，共18分.漏选得3分，错选、多选不得分。请把答案填涂在答题卡上） 8. 如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是（　　） A. 增大双缝到光屏之间的距离 B. 增大双缝之间的距离 C. 将绿光换为红光 D. 减小光源到单缝距离 9. 一列简谐横波沿x轴传播时刻的波形如图所示，此时质点a位于平衡位置，质点b、c的位移均为5cm，质点a的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 时刻，质点b的位移为-5cm C. 质点b与质点c振动完全相反 D. 波传播的速度大小为12m/s 10. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，经，P质点从t＝0时刻开始首次位于波峰位置。Q点的坐标是，则下列说法正确的是（ ） A. 波速5cm/s B. 周期为2.4s C. t＝1.0s时，质点Q的位移为2cm D. t＝1.5s时，质点Q的位移为cm 三、实验题（每空3分，请把答案填写在答题卡上） 11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。 （1）此玻璃砖的折射率计算式为n=________（用图中的、表示）； （2）P1、P2及P3、P4之间的距离适当_________（填“大”或“小”）些，可以提高准确度。 12. 在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图1所示），游标卡尺的示数如图2所示，其示数为1.14cm；接着转动手轮，当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图3所示），游标卡尺的示数如图4所示。已知双缝间距为0.05cm，从双缝到屏的距离为1m。 （1）图4游标卡尺的示数为_____cm； （2）实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_______，所测光的波长为_____m 。（保留两位有效数字） 四、解答题 13. 一列简谐横波在时刻的波形如图所示，已知图中Q点的振动频率为4Hz，且Q点正在向y轴正方向运动。求： （1）该简谐波的传播方向及波速； （2）从到的时间内，质点P通过的路程。 14. 如图所示，在一个水平放置的槽中，小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，已知AB=0.9m，AB圆弧的半径R=10m，AD=10m，A、B、C、D在同一水平面内不计摩擦，重力加速度g取，欲使小球恰能通过C点，其初速度v应为多少？ 15. 如图所示，一半径为R的透明球体放在水平地面上，球心为O，球与地面的接触点为B，在球体的顶点A有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域。已知光在透明球体材料中的传播速度为，直空中光速为c。 （1）求光发生全反射的临界角； （2）若不考虑光在透明球体中反射的影响，求地面上被光照亮的区域的面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$