精品解析：内蒙古呼和浩特市回民区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

高二年级物理学科增值性评价数据采集 一、单项选择题（本题共7小题，共28分，在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时相同的物理量有（　　） A. 周期和频率 B. 频率和波速 C. 波长和周期 D. 波速和波长 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D. 图丁是3D电影原理，利用了光的干涉现象 3. 用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，甚至从桶中溅出来。如图，农夫肩上的扁担与木桶（含水）的固有频率是2Hz，下列说法正确的是（　　） A. 农夫走路步频越慢，桶里的水晃动得越剧烈 B. 农夫走路的步频越快，桶里的水晃动得越剧烈 C. 当发现桶里的水晃得很厉害时，适当的把步频加快可减小水的晃动 D. 农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动的频率与农夫的步频无关 4. 如图甲所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O是平衡位置；以水平向右为正方向，其振动图像如图乙所示，则（　　） A. AO间的距离为4cm B. 0.1s末，小球位于B点 C. 0.2s末，小球有正方向的最大速度 D 0.2～0.3s，小球从O向A做加速运动 5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则（　　） A. 此波波源的起振方向沿y轴负方向 B. 该简谐横波的波速为40m/s C. 0~0.5s时间内，质点M通过的路程为12cm D 0~0.2s时间内，质点Q沿x轴正方向移动2m 6. 如图表示两列频率相同水波在某时刻叠加后发生稳定干涉的图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅相等，E点是连线和连线的交点，下列说法不正确的是（ ） A. B、D两质点振动始终是加强的 B. B、D两点的位移始终最大 C. E质点是振动加强的点 D. E质点的位移在某个时刻可能为零 7. 如图所示，长为8m的船静止在水面上，船甲板中央有一高为的桅杆，桅杆顶部安装有点光源，由此光源照射使船在水底形成影子的长度为16m，已知水的折射率为，忽略甲板到水面的高度，则水深为（　　） A. 4m B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，选错得0分。） 8. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A. 频率大 B. 频率小 C. 发生全反射的临界角大 D. 发生全反射的临界角小 9. 一个质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动，若从 O 点开始计时，经过 3s 质点第一次 经过 M 点，再继续运动，又经过 2s 它第二次经过 M 点；则该质点第三次经过 M 点再需 要的时间是（ ） A. B. 4s C. 8s D. 14s 10. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波向右传播且波速为2m/s B. 波的振幅是10cm C. x=3m处质点在t=7s时位于波峰位置 D. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm 三、实验题（11题每空2分共6分，14题每空2分，共10分） 11. 长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如题图甲所示，实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线和，其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针。 （1）准备插第三枚大头针时，应在___________侧观察（选填“”或“”）； （2）插第三枚大头针时，这枚大头针应___________； A.只挡住的像 B.只挡住的像 C.同时挡住和的像 （3）插完所需大头针，补全光路。题图乙为光路的一部分，均为光路上的点，过作直线的垂线，垂足分别为，已知图中，则玻璃砖的折射率可表示为___________。 A. B. C. D. 12. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）如图甲，用游标卡尺测量出摆球的直径，其直径为________mm。 （2）下列做法正确的是________（填标号）。 A.摆球应选择质量大并且体积小的球 B.摆线应选择弹性大并且尽可能短的线 C.要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动 D.将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放 （3）用刻度尺测量出摆线的长度，计算出单摆的摆长为l，从摆球通过平衡位置开始按下停表计时，测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t，可得重力加速度大小g的计算式为________（用所给物理量的字母表示）。若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，则计算出的重力加速度g值________（填“偏大”或“偏小”）。 （4）另一位同学在做实验时，没有游标卡尺，无法准确测量出摆球的直径，在老师的指导下，他多次改变摆线的长度L，测量出对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制出图像如图乙所示，由图乙计算出重力加速度大小为________（保留3位有效数字，取）。 四、计算题（13题12分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小； （2）A做简谐运动的振幅； （3）A在最高点时的弹簧弹力大小。 14. 如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线是这列波在t2=0.1s时刻的波形图。 （1）求该波的波长和振幅； （2）若周期大于0.1s，求该波的周期和波速。 15. 某同学做测玻璃折射率实验时，先在白纸上放好厚度为L的长方体玻璃砖，如图所示，让某单光从AB边的E点入射，在CD边的F点发生反射和折射分为两束光，反射光恰好到达AC边的中点，测得入射角，折射角。光在真空中的速度为c，求： （1）光从E点到F点传播的时间t； （2）反射光从玻璃砖内射出时距E点的距离x 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级物理学科增值性评价数据采集 一、单项选择题（本题共7小题，共28分，在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时相同的物理量有（　　） A. 周期和频率 B. 频率和波速 C. 波长和周期 D. 波速和波长 【答案】A 【解析】 【详解】声波在空气中和在水中传播时，频率相同，周期相同；波速不相同，波长不相同。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D. 图丁是3D电影原理，利用了光的干涉现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲表示声源远离观察者时，根据多普勒效应可知，观察者接收到的声音频率减小，故A正确； B．图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小，故B错误； C．图丙检验工件平整度的操作中，明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，则P为凹处，同理可知Q为凸处，故C错误； D．图丁是3D电影原理，利用了光的偏振现象，故D错误。 故选A 3. 用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，甚至从桶中溅出来。如图，农夫肩上的扁担与木桶（含水）的固有频率是2Hz，下列说法正确的是（　　） A. 农夫走路的步频越慢，桶里的水晃动得越剧烈 B. 农夫走路的步频越快，桶里的水晃动得越剧烈 C. 当发现桶里的水晃得很厉害时，适当的把步频加快可减小水的晃动 D. 农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动的频率与农夫的步频无关 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当农夫走路的步频与桶里的水晃动的固有频率相等时会出现共振，此时水晃动得越剧烈，则农夫走路的步频过快或过慢都不一定使桶里的水晃动得越剧烈，故AB错误； D．农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动的频率与农夫的步频相等，故D错误； C．当发现桶里的水晃得很厉害时，说明水晃动的固有频率与农夫走路的步频相等从而出现了共振，所以适当的把步频加快可减小水的晃动，故C正确。 故选C 4. 如图甲所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O是平衡位置；以水平向右为正方向，其振动图像如图乙所示，则（　　） A. AO间的距离为4cm B. 0.1s末，小球位于B点 C. 0.2s末，小球有正方向的最大速度 D 0.2～0.3s，小球从O向A做加速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知AO间的距离等于振幅，为2cm，故A错误； B．由图乙可知0.1s末，小球位移正向最大位移处，则小球位于B点，故B正确； C．由图乙可知0.2s末，小球处于平衡位置向负方向运动，则小球有负方向的最大速度，故C错误； D．由图乙可知0.2～0.3s，小球从平衡位置向负向最大位移振动，则小球从O向A做减速运动，故D错误。 故选B。 5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则（　　） A. 此波波源的起振方向沿y轴负方向 B. 该简谐横波的波速为40m/s C. 0~0.5s时间内，质点M通过的路程为12cm D. 0~0.2s时间内，质点Q沿x轴正方向移动2m 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据波形平移法可知，P点的起振方向沿y轴正方向，则此波波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误； B．t=0时刻刚好传到P点，t=0.3s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则有 解得周期为 由图可知波长 该简谐横波的波速为 故B错误； C．波从P点传到M点所用时间为 则0~0.5s时间内，质点M振动的时间为 质点M通过的路程为 故C正确； D．质点只在其平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故D错误。 故选C。 6. 如图表示两列频率相同的水波在某时刻叠加后发生稳定干涉的图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅相等，E点是连线和连线的交点，下列说法不正确的是（ ） A. B、D两质点振动始终是加强的 B. B、D两点的位移始终最大 C. E质点是振动加强的点 D. E质点的位移在某个时刻可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可知，此时B点是波谷与波谷叠加，D点是波峰与波峰叠加，则B、D两质点振动始终是加强的，但B、D两点的位移随时间周期性变化，并不是始终最大，故A正确，不满足题意要求，B错误，满足题意要求； CD．由于E点在连线，可知E质点是振动加强的点，E质点的位移随时间周期性变化，则E质点的位移在某个时刻可能为零，故CD正确，不满足题意要求。 故选B。 7. 如图所示，长为8m的船静止在水面上，船甲板中央有一高为的桅杆，桅杆顶部安装有点光源，由此光源照射使船在水底形成影子的长度为16m，已知水的折射率为，忽略甲板到水面的高度，则水深为（　　） A 4m B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】做出边界光线的折射光路图，如图所示 设入射角为，折射角为，则有 由几何关系，可得 联立，解得水深 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，选错得0分。） 8. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A. 频率大 B. 频率小 C. 发生全反射的临界角大 D. 发生全反射的临界角小 【答案】BC 【解析】 【详解】根据光路图可知，复色光从空气射入光导纤维后，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则内芯对a光的折射率小于对b光的折射率，a光的频率小于b光的频率；根据全反射临界角公式 可知a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角。 故选BC。 9. 一个质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动，若从 O 点开始计时，经过 3s 质点第一次 经过 M 点，再继续运动，又经过 2s 它第二次经过 M 点；则该质点第三次经过 M 点再需 要的时间是（ ） A. B. 4s C. 8s D. 14s 【答案】AD 【解析】 【详解】若振子开始向左振动，如图所示，根据题意可以求得：，解得，所以第三次经过M点： 若振子开始向右运动： 根据题意得：，周期，所以第三次经过M点：，所以BC错误AD正确 10. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=0时刻的波形图；P是介质中位于x=2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波向右传播且波速为2m/s B. 波的振幅是10cm C. x=3m处的质点在t=7s时位于波峰位置 D. 质点P在0~7s时间内运动的路程为70cm 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．由图b可知时，P点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，由图a可知波长为4m，振幅为，由图b可知波的周期为2s，则波速为 故AB错误； CD．根据图a可知时处的质点位于波谷处，由于 可知在时质点位于波峰处；0~7s时间内质点P运动的路程为 故CD正确。 故选CD。 三、实验题（11题每空2分共6分，14题每空2分，共10分） 11. 长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如题图甲所示，实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线和，其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针。 （1）准备插第三枚大头针时，应在___________侧观察（选填“”或“”）； （2）插第三枚大头针时，这枚大头针应___________； A.只挡住的像 B.只挡住的像 C.同时挡住和的像 （3）插完所需大头针，补全光路。题图乙为光路的一部分，均为光路上的点，过作直线的垂线，垂足分别为，已知图中，则玻璃砖的折射率可表示为___________。 A. B. C. D. 【答案】 ①. ②. C ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]确定第三枚大头针P3位置的作图方法：由于表面镀银，只能反射，所以光路为：入射光线、经过的折射光线、经过的反射光线、再次经过的折射后的出射光线，作出此光路，即可标出P3的位置，则 准备插第三枚大头针时，应在侧观察； （2）[2]插第三枚大头针时，这枚大头针应同时挡住和的像，故选C。 （3）[3]根据折射定律可得 故选A。 12. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）如图甲，用游标卡尺测量出摆球的直径，其直径为________mm。 （2）下列做法正确的是________（填标号）。 A.摆球应选择质量大并且体积小的球 B.摆线应选择弹性大并且尽可能短的线 C.要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动 D.将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放 （3）用刻度尺测量出摆线的长度，计算出单摆的摆长为l，从摆球通过平衡位置开始按下停表计时，测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t，可得重力加速度大小g的计算式为________（用所给物理量的字母表示）。若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，则计算出的重力加速度g值________（填“偏大”或“偏小”）。 （4）另一位同学在做实验时，没有游标卡尺，无法准确测量出摆球的直径，在老师的指导下，他多次改变摆线的长度L，测量出对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制出图像如图乙所示，由图乙计算出重力加速度大小为________（保留3位有效数字，取）。 【答案】 ①. 20.50 ②. AC##CA ③. ④. 偏小 ⑤. 9.86 【解析】 【详解】（1）[1]用游标卡尺测量出摆球的直径为20mm+0.05×10=20.50mm。 （2）[2]A.摆球应选择质量大并且体积小的球，以减小阻力的影响，选项A正确； B.摆线应选择弹性小并且长度适当的细线，选项B错误； C.要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动，不能成圆锥摆，选项C正确； D.摆角不超过5°，不宜过大，否则就不是简谐振动，选项D错误。 故选AC。 （3）[3]单摆振动的周期 根据 可得 [4]若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，则摆长变长，而计算时仍用原来的摆长，则计算出的重力加速度g值偏小； （4）[5]根据 解得 可得 解得 g=9.86m/s2 四、计算题（13题12分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小； （2）A做简谐运动的振幅； （3）A在最高点时的弹簧弹力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）0 【解析】 【详解】（1）剪断细绳前，弹簧弹力大小为 剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为 （2）由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为 A处于平衡位置时，弹簧的形变量为 根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为 （3）根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹簧弹力大小，则有 解得 14. 如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线是这列波在t2=0.1s时刻的波形图。 （1）求该波的波长和振幅； （2）若周期大于0.1s，求该波的周期和波速。 【答案】（1）2m，4cm；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）由图可知波长和振幅分别为 ， （2）若该波向沿x轴正方向传播，则有 可得周期为 则波速为 若该波向沿x轴负方向传播，则有 可得周期为 则波速为 可知该波向沿x轴负方向传播，不符合题意，故该波向沿x轴正方向传播，T = 0.4s，v = 5m/s。 15. 某同学做测玻璃折射率实验时，先在白纸上放好厚度为L的长方体玻璃砖，如图所示，让某单光从AB边的E点入射，在CD边的F点发生反射和折射分为两束光，反射光恰好到达AC边的中点，测得入射角，折射角。光在真空中的速度为c，求： （1）光从E点到F点传播的时间t； （2）反射光从玻璃砖内射出时距E点的距离x 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）玻璃的折射率 解得 根据几何关系可得EF长度 光在玻璃砖内传播的速度 则光线从E传到F的时间 （2）做出光路图如图所示 根据几何关系可知，反射光到达AC中点时，入射角为60°，而 由此可知反射光在AC边发生了全反射，之后光再次到达AB边，由对称性可知，入射角 可知，光从AB边射出玻璃，由对称性可知，光从AB边射出时距E点的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$