精品解析：河北省张家口市尚义县第一中学等校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

2023—2024学年第二学期4月高二年级期中考试 物理（A） 注意事项： 1.考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作（　　） A. 调制 B. 调谐 C. 解调 D. 检波 2. 唐朝诗人李白《春夜洛城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声？”的诗句对笛声进行描述，下列说法正确的是（　　） A. 笛声的传播不需要介质 B. 笛声的音调越高，在空气中的传播速度越快 C. 笛声是横波 D. 笛声通过空气传入诗人的耳朵 3. 如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。以下说法正确的是（　　） A. 仅旋转偏振片P的过程中，透射光的强度一定不会发生变化 B. 仅旋转偏振片Q的过程中，透射光的强度不一定会发生变化 C. 同时旋转偏振片P、Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化 D. 仅旋转偏振片P或Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化 4. 手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。t=0时O点由平衡位置开始振动，至t1=4s时刻恰好传到P位置，至t2=6s时刻恰好传到Q位置，如图所示为t2时刻软绳的波形图。则（　　） A. 波源起振方向向下 B. t1时刻P点的运动方向向上 C. t2时刻P点运动方向向上 D. t2时刻P点运动至Q点 5. 地壳深处的岩层活动产生强烈震动而引发地震。地震波的纵波传播速度较快，约为6km/s；横波传播速度较慢。2022年3月26日在青海某无人区发生6.0级地震，震源深度12km。地震测试仪显示横波比纵波晚1s到达地面，横波的传播速度是（　　） A. 5km/s B. 4km/s C. 3km/s D. 2km/s 6. 光刻机是制作芯片核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，紫光的波长为390nm，下列说法正确的是（　　） A. 深紫外线在真空中的传播速度大于紫光的速度 B. 深紫外线进入液体中，传播速度变小 C. 深紫外线进入液体中，频率更大 D. 深紫外线比紫光更容易发生明显衍射 7. 如图所示，一折射率n=2的透明材料制成的等腰直角三角形，三角形ABC直角边为a，以A点为圆心挖去一半径为a的扇形，制成“阴影”形工件。在A点处有一点光源，只考虑直接射向阴影部分的光线，不考虑光在工件内反射，光线从工件射出区域的长度（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 通过如图所示的电路图可以观察热敏电阻的特性，RT为热敏电阻，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，现变阻箱调节到适当的位置后固定不动，以下说法正确的是（　　） A. 温度升高，电压表示数变小 B. 温度降低，电压表示数变小 C. 温度升高，电流表示数变大 D. 温度降低，电流表示数变大 9. 在利用双缝干涉实验测波长时，用波长为λ的单色光实验，屏上的P点为中央亮条纹Q点为第一级亮条纹，如图所示，单缝位于双缝的中间位置，单缝S到双缝a、b距离为Sa、Sb，若将单缝向上平移，使。则下列说法正确的是（　　） A. 此时P、Q为亮条纹 B. 此时P、Q为暗条纹 C. 中央亮纹在P点以上 D. 中央亮纹在P点以下 10. 如图，光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，沿弹簧径向和垂直弹簧建立平面直角坐标系xOy，P为x轴正半轴上距离O点0.4m处的一个质点，Q为x轴负半轴上距离O点0.2m处的一个质点。现用一周期性的外力拍打弹簧的左端，弹簧形成一列纵波，时刻，Q沿x轴正方向回到平衡位置，P点恰沿x轴负向运动到最大位移处。时，P点沿x轴正向回到平衡位置，已知波的周期，则该波的波速可能为（　　） A. 4.8m/s B. 2.4m/s C. 0.96m/s D. 0.48m/s 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用插针法测定斜劈状玻璃砖的折射率，请按要求完成以下问题。 （1）把玻璃砖放在坐标纸上，描出玻璃砖的两个边ab和cd。拿走玻璃砖后在ab的一侧画一直线作为入射光线，并画出对应的法线。把玻璃砖重新放在坐标纸上，使玻璃砖与ab、cd重合，在入射光线上竖直插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并竖直插上大头针P3，使其挡住P2和P1的像；接着竖直插上大头针P4，使其挡住___________。 （2）移去大头针和玻璃砖，用“”表示大头针的位置，如图所示。请在答题卡中补画出该次实验光线的径迹______。 （3）假设在ab边测量入射角为α，折射角为β，可测出该玻璃的折射率___________。 12. 某同学使用如图所示装置测量重力加速度。摆线上端固定O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题： （1）为了减少测量误差，下列做法正确的是（多选）； A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量大些、体积小些 C 摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D. 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 （2）某次摆球在最高点接通数据采集器，数据采集器记录n（n≥3）次小球通过光电门时间为t，则该单摆的周期为__________，设该单摆摆长为L，则重力加速度g=__________（用L、n、t、π表示）。 （3）某同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图像中的实线OM；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为。 A. 虚线①，不平行实线OM B. 虚线②，平行实线OM C. 虚线③，平行实线OM 13. 一质量分布均匀半径为R的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从O1处射向A点，经折射后从B点平行于OO1射出，，玻璃球的折射率为，光在真空中的传播速度为c，试求： （1）光线从B点射出时出射角α； （2）光线在玻璃球中的传播时间。 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻，波刚好传到质点E，波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示。试求： （1）机械波的传播速度以及质点P的振动方程； （2）从t=0时刻开始计时，质点Q第一次振动到最高点的时间。 15. 如图所示，间距为x=8mM、N两波源在某时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON中波的传播速度为v1=2m/s，在介质OM中波的传播速度为v2=4m/s。已知两列波的频率均为f=2Hz，波源M的振幅为A1=5cm，波源N的振幅为A2=10cm，图中O点是两波源连线上的某一点，ON=2m。求： （1）两列波在ON和OM传播的波长大小： （2）振源M振动形式传播到N处所需的时间； （3）经过足够长的时间，MN间振幅为15cm的点的个数（不包括MN两点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年第二学期4月高二年级期中考试 物理（A） 注意事项： 1.考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作（　　） A. 调制 B. 调谐 C. 解调 D. 检波 【答案】B 【解析】 【详解】在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。 故选B。 2. 唐朝诗人李白《春夜洛城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声？”的诗句对笛声进行描述，下列说法正确的是（　　） A. 笛声的传播不需要介质 B. 笛声的音调越高，在空气中的传播速度越快 C. 笛声是横波 D. 笛声通过空气传入诗人的耳朵 【答案】D 【解析】 【详解】AD．笛声属于机械波，机械波的传播需要介质，则其通过空气传入诗人的耳朵，故A错误，D正确。 B．声音的传播速度与介质和温度有关，与笛声的音调、响度、音色均无关，故B错误。 C．笛声是纵波，C错误。 故选D。 3. 如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。以下说法正确的是（　　） A. 仅旋转偏振片P的过程中，透射光的强度一定不会发生变化 B. 仅旋转偏振片Q的过程中，透射光的强度不一定会发生变化 C. 同时旋转偏振片P、Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化 D. 仅旋转偏振片P或Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化 【答案】D 【解析】 【详解】ABD.白炽灯发出的光为自然光，当通过偏振片P后变成偏振光，旋转偏振片P或Q时，通过P的偏振光的振动方向和Q的偏振方向不平行时，透射光的强度就会发生变化，故AB错误，D正确； C.同时旋转偏振片P、Q的过程中，可能P、Q还是相互平行，透射光的强度不会发生变化，故C错误。 故选D。 4. 手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。t=0时O点由平衡位置开始振动，至t1=4s时刻恰好传到P位置，至t2=6s时刻恰好传到Q位置，如图所示为t2时刻软绳的波形图。则（　　） A. 波源起振方向向下 B. t1时刻P点的运动方向向上 C. t2时刻P点运动方向向上 D. t2时刻P点运动至Q点 【答案】B 【解析】 【详解】A．图示为t2时刻软绳的波形图，Q点起振，根据同侧法判断Q点的起振方向向上，因此波源的起振方向向上，故A错误； B．t1时刻P点起振，因此P点的运动方向向上，故B正确； CD．t2时刻P点已完成半个周期的运动，此时P点的运动方向向下，质点的振动形式进行传播，质点不会随波迁移，故CD错误。 故选B。 5. 地壳深处的岩层活动产生强烈震动而引发地震。地震波的纵波传播速度较快，约为6km/s；横波传播速度较慢。2022年3月26日在青海某无人区发生6.0级地震，震源深度12km。地震测试仪显示横波比纵波晚1s到达地面，横波的传播速度是（　　） A. 5km/s B. 4km/s C. 3km/s D. 2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知 解得 故选B。 6. 光刻机是制作芯片核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，紫光的波长为390nm，下列说法正确的是（　　） A. 深紫外线在真空中的传播速度大于紫光的速度 B. 深紫外线进入液体中，传播速度变小 C. 深紫外线进入液体中，频率更大 D. 深紫外线比紫光更容易发生明显衍射 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度都相等，则深紫外线在真空中的传播速度等于紫光的速度，A错误； B．电磁波在介质中的速度小于真空中的速度，则深紫外线进入液体后传播速度变小，B正确； C．因频率与介质无关，则深紫外线进入液体频率不变，C错误； D．电磁波波长越长越容易发生明显衍射，因为深紫外线比紫光波长短，所以更不容易发生明显衍射，D错误。 故选B。 7. 如图所示，一折射率n=2的透明材料制成的等腰直角三角形，三角形ABC直角边为a，以A点为圆心挖去一半径为a的扇形，制成“阴影”形工件。在A点处有一点光源，只考虑直接射向阴影部分的光线，不考虑光在工件内反射，光线从工件射出区域的长度（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，光线在E处发生了全反射 可得 即 故选A 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 通过如图所示的电路图可以观察热敏电阻的特性，RT为热敏电阻，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，现变阻箱调节到适当的位置后固定不动，以下说法正确的是（　　） A. 温度升高，电压表示数变小 B. 温度降低，电压表示数变小 C. 温度升高，电流表示数变大 D. 温度降低，电流表示数变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．变阻箱位置不变，温度增加，热敏电阻减小，即总电阻减小，根据 电流表示数增加，根据 ， 电压表示数减小,故AC正确； BD．温度降低，热敏电阻增大，即总电阻增加，根据 电流表示数减小，根据 ， 电压表示数增大，故BD错误。 故选AC。 9. 在利用双缝干涉实验测波长时，用波长为λ的单色光实验，屏上的P点为中央亮条纹Q点为第一级亮条纹，如图所示，单缝位于双缝的中间位置，单缝S到双缝a、b距离为Sa、Sb，若将单缝向上平移，使。则下列说法正确的是（　　） A. 此时P、Q为亮条纹 B. 此时P、Q为暗条纹 C. 中央亮纹在P点以上 D. 中央亮纹在P点以下 【答案】BD 【解析】 【详解】屏上的P点为中央亮条纹，说明P点到两狭缝的距离差等于0，Q为第一级亮条纹，说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于波长的一倍，若将单缝向上平移，，P点的光程差为，Q点的光程差为，PQ为暗条纹，中央亮纹的光程差为零，故单缝上移后，中央亮纹会下移。 故选BD。 10. 如图，光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，沿弹簧径向和垂直弹簧建立平面直角坐标系xOy，P为x轴正半轴上距离O点0.4m处的一个质点，Q为x轴负半轴上距离O点0.2m处的一个质点。现用一周期性的外力拍打弹簧的左端，弹簧形成一列纵波，时刻，Q沿x轴正方向回到平衡位置，P点恰沿x轴负向运动到最大位移处。时，P点沿x轴正向回到平衡位置，已知波的周期，则该波的波速可能为（　　） A. 4.8m/s B. 2.4m/s C. 0.96m/s D. 0.48m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】以向右为正方向，Q点向右回到平衡位置时，在波的图像上正处于平衡位置向正方向运动，P点正处于负向位移最大处，PQ之间小于一个波长的图像如图所示 所以有 （、1、2……） 解得 （、1、2……） 由0.25s后P点向右回到平衡位置，有 （、1、2……） 由于周期，所以，解得周期，波速 （、1、2……^ 易知时，，时，。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用插针法测定斜劈状玻璃砖的折射率，请按要求完成以下问题。 （1）把玻璃砖放在坐标纸上，描出玻璃砖的两个边ab和cd。拿走玻璃砖后在ab的一侧画一直线作为入射光线，并画出对应的法线。把玻璃砖重新放在坐标纸上，使玻璃砖与ab、cd重合，在入射光线上竖直插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并竖直插上大头针P3，使其挡住P2和P1的像；接着竖直插上大头针P4，使其挡住___________。 （2）移去大头针和玻璃砖，用“”表示大头针的位置，如图所示。请在答题卡中补画出该次实验光线的径迹______。 （3）假设在ab边测量入射角为α，折射角为β，可测出该玻璃的折射率___________。 【答案】（1）P3和P1、P2的像 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 竖直插上大头针P4时应使P4挡住P3和P1、P2的像。 【小问2详解】 连接P3、P4作出出射光线，再连接入射点和cd上出射点即为光在玻璃中的光线，该次实验光线的径迹如图所示 【小问3详解】 如上图所示，根据折射定律 12. 某同学使用如图所示装置测量重力加速度。摆线上端固定O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题： （1）为了减少测量误差，下列做法正确的是（多选）； A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量大些、体积小些 C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D. 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 （2）某次摆球在最高点接通数据采集器，数据采集器记录n（n≥3）次小球通过光电门时间为t，则该单摆的周期为__________，设该单摆摆长为L，则重力加速度g=__________（用L、n、t、π表示）。 （3）某同学用标准实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图像中的实线OM；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为。 A. 虚线①，不平行实线OM B. 虚线②，平行实线OM C. 虚线③，平行实线OM 【答案】（1）BCD （2） ①. ②. （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．单摆在摆角小于5度时的振动为简谐运动，故A错误； B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量大些、体积小些，故B正确； C．为保证摆长不变且减小周期测量的误差，摆线尽量细些、长些、伸缩性小些，故C正确； D．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故D正确。 答案BCD 【小问2详解】 [1]小球第一次通过光电门开始计时，依次每通过两次为一周期，所以t时间为个周期，所以周期 [2]根据，解得 【小问3详解】 测量摆长时忘了加上摆球的半径，也就是将摆线的长度l作为摆长，则 斜率未受影响。 故选B。 13. 一质量分布均匀半径为R的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从O1处射向A点，经折射后从B点平行于OO1射出，，玻璃球的折射率为，光在真空中的传播速度为c，试求： （1）光线从B点射出时出射角α； （2）光线在玻璃球中的传播时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知，光线从B点射出时的入射角为。根据折射定律可知，玻璃球的折射率为 则光束在B点的出射角为。 （2）由几何知识可知，AB间的距离，光线在玻璃中的传播速度 传播时间为 14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻，波刚好传到质点E，波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示。试求： （1）机械波的传播速度以及质点P的振动方程； （2）从t=0时刻开始计时，质点Q第一次振动到最高点的时间。 【答案】（1）20m/s，质点P的振动方程为；（2）0.55s 【解析】 【详解】（1）由甲图可知 可得 由乙图可知周期为 波速 可得 由乙图可知质点P的振幅为2cm，由以上可知质点P的振动方程为 （2）由甲图可知EQ点间的距离 波传播到Q点的时间 解得 由图甲可知E点的振动方向向下，因此波源的起振方向向下，Q点的起振方向也向下Q点起振到第一次到达最高点的时间 解得 从t=0时刻开始计时，质点Q第一次振动到最高点的时间 15. 如图所示，间距为x=8m的M、N两波源在某时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON中波的传播速度为v1=2m/s，在介质OM中波的传播速度为v2=4m/s。已知两列波的频率均为f=2Hz，波源M的振幅为A1=5cm，波源N的振幅为A2=10cm，图中O点是两波源连线上的某一点，ON=2m。求： （1）两列波在ON和OM传播的波长大小： （2）振源M的振动形式传播到N处所需的时间； （3）经过足够长的时间，MN间振幅为15cm的点的个数（不包括MN两点）。 【答案】（1）1m，2m；（2）2.5s；（3）9个 【解析】 【详解】（1）在ON的波长 在OM的波长 （2）波在OM传播的时间 波在ON传播的时间 传播时间 （3）从图中可知，两列波的波源起振方向向上，故振动情况完全相同，A=15cm为振动加强点。t=1.5s时两列波传至O点时振动方向均向上，O点为振动加强点。ON间的振动加强点在ON的波长，半波长为。两列波在ON间的波程差为2m至2m，半波长的偶数倍为（n=1，2，3…）。n可取1，0，1共3个。 在OM的波长，半波长为。两列波在OM间的波程差为6m至6m，半波长的偶数倍为（m=1，2，3…），m可取2，1，0，1，2共5个。综上所述，一共有9个振动加强点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$