广东省广州市华南师范附属中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年广东省广州市华南师范附属中学高二(下)月考物理试卷(3月) 一、单选题:本大题共8小题,共34分。 1.一个水平弹簧振子的振动图像如图所示,下列说法正确的是( ) A. 到内,弹簧振子的动能不断增加 B. 该弹簧振子的振动方程为 C. 时,弹簧振子的加速度沿x轴负方向 D. 到内,弹簧振子运动的位移为50cm 2.弹簧振子在竖直方向做简谐运动,则( ) A. 振子两次经过同一位置时速度一定相同 B. 振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置 C. 振子经过平衡位置时,速度最小 D. 弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化 3.图为一列简谐横波在时的波形图,图为介质中平衡位置在处的质点的振动图像,P是平衡位置为的质点。下列说法正确的是( ) A. 该波沿x轴正方向传播,波速为 B. 时间内,P向y轴正方向运动 C. 时间内,P沿x轴运动的路程为8cm D. 质点P在时速度为零 4.一架低空飞行的飞机,从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空,若飞机振动的频率始终不变,从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前,他听到的飞机声音的音调即频率( ) A. 不变,且一直与飞机实际发出的声音音调相同 B. 不变,且一直比飞机实际发出的声音音调低 C. 不变,且一直比飞机实际发出的声音音调高 D. 一直比飞机实际发出的声音音调高 5.圆形铁丝圈蘸一些肥皂液后会形成肥皂膜,将铁丝圈竖直放置,在自然光照射下,肥皂膜呈现出彩色条纹。这属于光的( ) A. 偏振现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 折射现象 6.用如图所示的装置来做双缝干涉实验,已知强光源输出平行白光,光源到双缝的距离为,双缝到半透明屏幕距离为。则以下说法正确的是( ) A. 仅减小,屏幕上的条纹间距将变大 B. 仅去除蓝色滤光片,屏幕上出现黑白相间的干涉条纹 C. 仅把蓝色滤光片换成红色滤光片,屏幕上的条纹间距变大 D. 去除蓝色滤光片,在双缝的两条缝前分别放黄色和蓝色滤光片,屏幕将出现绿色干涉条纹 7.下列四幅图都反映了光的特性,其中一个与其他图片所包含的原理不同的是( ) A. 图甲:光经过大头针尖时的图样 B. 图乙:用X射线拍摄的DNA晶体的图样 C. 图丙:白光照射肥皂膜呈现出彩色条纹的图样 D. 图丁:用光照射不透明的小圆盘,其背后阴影中心出现亮斑的图样 8.两束光线分别照射到同一双缝干涉装置,得到的干涉图样如图所示,则( ) A. 甲图照射光的频率较低 B. 乙图照射光的波长较长 C. 通过同一单缝,甲图照射光衍射现象更明显 D. 在同一玻璃中,甲图照射光传播速度大 二、多选题:本大题共2小题,共12分。 9.如图,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为,下列说法正确的是( ) A. 振子的运动周期是 B. 时,振子位于M点 C. 时,振子具有最大速度 D. 从运动过程中,振子的加速度减小,振子的动能增加 10.水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时的一种夸张技法。某次表演中,演员抖动长袖一端,随之舞动的长袖形成了一列简谐横波如图,其中实线为时刻波的图像,虚线为时刻波的图像,波的周期。关于该简谐波,下列说法正确的是( ) A. 波长为2m B. 周期一定为 C. 频率可能为 D. 若波沿x轴正方向传播,则波速可能为 三、实验题:本大题共2小题,共16分。 11.某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验 细线的悬挂方式正确的是图_选填“甲”或“乙”。 下列叙述正确的是_填正确答案标号 A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些 B.选择质量大、体积小的小球,有利于减小实验误差 C.用刻度尺测量摆线的长度l,记为单摆的摆长 D.摆长一定的情况下,摆角应大一些,以便于观察 在测量单摆的周期时,将摆球拉起一个小角度,然后放开,在摆球某次通过最低点时,开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,每经过最低点时计数一次,一直数到第50次,停止计时,测出这段时间为t,则单摆的周期是_。 12.如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。选填“垂直”或“平行”,M、N、P三个光学元件依次为 A.滤光片、单缝片、双缝片 滤光片、双缝片、单缝片 C.偏振片、单缝片、双缝片 双缝片、偏振片、单缝片 已知双缝间距为d,转动手轮,分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐,记下手轮上的读数为,再转动手轮,分划板中心刻线与第n条亮条纹的中心对齐,再次记下手轮上的读数如图乙所示为 mm,则被测光的波长表达式为 用m,n,d,,,,或其中的部分表示 若其他条件不变,把绿色滤光片换为红色滤光片,则在屏上观察到的条纹间距会 选填“变大”或“变小”。 四、计算题:本大题共3小题,共38分。 13.某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲,现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒,漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图乙所示,设竖直向上为正方向。求: 点振动的振幅和周期; 点在第10s时的位移和内通过的路程。 14.一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求: 波传播的速度大小和方向; 点在内的路程。 15.当反射光与折射光互相垂直时,入射角称为布儒斯特角。如图所示,某单色光从空气入射到某介质的布儒斯特角为,且求: 该介质的折射率; 该单色光从该介质射向空气时,恰好发生全反射的入射角。 答案和解析 1.【答案】B 【解析】A.由题图可知,到内,弹簧振子从平衡位置振动到最大位移,则弹簧振子的动能不断减小,故 A错误; B.由题图可知,弹簧振子的振幅为10 cm,周期为4 s,则该弹簧振子的振动方程为,故B正确; C.由题图可知,时,弹簧振子处于平衡位置,弹簧振子的加速度为0,故 C错误; D.由题图可知,到内,弹簧振子运动的位移为,故D错误。 2.【答案】B 【解析】A.简谐运动规律可知,振子两次经过同一位置时,速度大小一定相等,但方向可能相反,所以速度不一定相同,故A错误; B.由简谐运动位移定义可知,振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置,故B正确; C.振子经过平衡位置时,速度最大,故C错误; D.竖直方向的弹簧振子在运动过程中,不仅有弹性势能和动能的相互转化,还有重力势能参与转化,故D错误。 故选B。 3.【答案】B 【解析】A.由振动图像可知,时刻,处的质点在平衡位置向上振动,结合波形图可知,该波沿x轴负方向传播,波速为 选项A错误; B.时P点位于最低点,则时间内,P由最低点向最高点运动,即向y轴正方向运动,选项B正确; C.质点P只在平衡位置附近振动,沿x轴方向不运动,选项C错误; D.质点P在时在平衡位置,则速度最大,选项D错误。 故选B。 4.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查多普勒效应的应用,基础题目。 根据多普勒效应知识分析即可判断。 【解答】 当观察者与波源相互靠近时,观察者接收到的频率比波源的频率高。飞机飞临该同学头顶上空过程,该同学与飞机靠近,则该同学接收的频率比飞机实际发出的声音的频率高,即音调高,故D正确。 5.【答案】C 【解析】解:圆形铁丝圈蘸一些肥皂液后会形成肥皂膜,将铁丝圈竖直放置,在自然光照射下,肥皂膜呈现出彩色条纹,是薄膜干涉现象,故C正确,ABD错误。 故选:C。 根据薄膜干涉分析即可。 本题考查了对薄膜干涉的认识。 6.【答案】C 【解析】A.由双缝干涉条纹间的距离为双缝到屏幕的距离,d为双缝间的距离,为光的波长,可知仅减小,干涉条纹间的距离不变,故A错误; B.仅去除蓝色玻璃片,屏幕上出现的是彩色的干涉条纹,故B错误; C.红光波长大于蓝光波长,由,可知干涉条纹间的距离变得更大,故C正确; D.入射光用白光,在双缝中的一缝前放黄色滤光片,另一缝前放蓝色滤光片,屏幕上会有亮光,但不会出现干涉条纹,故D错误。 故选:C。 7.【答案】C 【解析】图甲是光经过大头针尖时形成的衍射图样,图乙是用X射线拍摄DNA晶体时形成的衍射图样,图丙是白光照射肥皂膜后形成的干涉图样,图丁是用光照射不透明的小圆盘后形成的衍射图样,故与其他图片所包含的原理不同的是图丙。 故选C。 8.【答案】B 【解析】解:根据双缝干涉条纹间距公式 可知,用同一双缝干涉装置进行实验,条纹间距越大的波长越长,由干涉图样可知,乙光比甲光的波长长,根据可知,乙光比甲光的频率低,故A错误,B正确; C.由于乙光比甲光的波长长,通过同一单缝,乙光衍射现象更明显,故C错误; D.由于乙光频率小,在玻璃中的折射率也小,根据 可知,折射率越小,波速越大,所以乙光传播速度大,故D错误。 故选:B。 根据公式可分析判断;根据折射率大的光频率比较大分析;通过同一单缝,波长越大衍射现象越明显,从而判断波长大小;根据公式比较光的传播速度。 本题考查双缝干涉现象,应注意分清衍射和干涉的规律,通过对与折射率相关的物理量进行分析总结。 9.【答案】ACD 【解析】A.因 ,可知振子的运动周期是 故A正确; B.由 ,可知 时, ,即振子位于N点,故B错误; C.由 可知 s时, ,此时振子在O点,振子速度最大,故C正确; D.从,形变量减小,振子加速度减小,弹力做正功,振子的动能增加,故D正确。 故选ACD。 10.【答案】AC 【解析】A、根据题意可知,该波的波长为,故A正确; BCD、如波向x轴正方向传播,则, 所以周期为,、1、2、3、4……, 因为波的周期, 则,, 波速为, 如波向x轴负方向传播,则, 所以周期为,、1、2、3、4……, 因为波的周期, 则,, 则频率为 波速为,故C正确,BD错误。 11.【答案】乙 【解析】图甲在单摆运动过程中,悬挂点一直会移动,摆长改变,不符合实验要求,故选乙; 为减小实验误差,摆线要选择细些的,且不易伸缩的细长摆线,故A正确; B.为减小空气阻力对实验的影响,摆球尽量选择质量大、体积小的,故B正确; C.摆长等于悬点到摆球球心的距离,故C错误; D.单摆的摆角小于 时,视为简谐运动,实验时摆角不能太大,D错误。 故选AB。 在摆球某次通过最低点时,开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,每经过最低点时计数一次,一直数到第50次,则全振动的次数 单摆的周期 。 12.【答案】平行 A 均可 变大 【解析】在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片,故A正确,BCD错误。 故选A。 图乙所示读数为 条纹间距为 , 解得; 若其他条件不变,把滤光片换为红色滤光片,则入射光的波长变大,根据 可知,屏上观察到的条纹间距会变大。 13.【答案】解:由图乙可知,振幅,周期; 内振动的周期数,第10s时的位移, 内通过的路程,代入数据解得。 【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】由图可知, 时刻质点P向y轴负半轴振动,由同侧法可知,波向左传播。该波的波长为 周期为 所以波传播的速度大小为 时间关系 时间为半个周期的整数倍,故Q点在 内的路程为 【解析】详细解答和解析过程见答案 15.【答案】几何关系可知 、 互余,则 代入题中数据解得 故该介质的折射率 恰好发生全反射的入射角为 ,根据全发射条件有 联立以上解得 【解析】详细解答和解析过程见答案 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$