高二物理期中模拟卷（上海专用，选必一2～4章）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期期中模拟考试

2024-2025学年高二物理下学期期中考试卷 （考试时间：60分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：沪科版2020 选择性必修第一册 第2、3、4章 4．难度系数：0.7 一、蜻蜓点水（9分） “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。 1．蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻（）水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。 （1）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为 ； （2）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是 。 2．蜻蜓在水画上“点水”飞行。若蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水”后某时刻水波图样（俯视）可能是______。 A． B． C． D． 【答案】1． 2．A 【解析】1．[1]M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，则两者距离半个波长，由图可知周期为T=2t0， 则距离为x=vt0； [2]由题意，N正处于波谷，满足振动方程 2．相邻两圆的圆心距离是蜻蜓点水后到下一次点水运动的距离，与此同时， 波传播的距离为相邻两圆的半径之差，由图可知相邻两圆的圆心距离等于相邻两圆的半径之差， 可得蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等，且蜻蜓沿x轴正方向飞， 新形成的波应该在x轴上右侧。故选A。 二、带操比赛（21分） 在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露巧妙地将中国风融入舞蹈编排，最终获得总分第七，创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，如图（a）所示，且波速约为v=3.0m/s。 3．在某t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图（b）所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长λ= m；彩带上位置坐标x=1.0m的质点偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为y= ，用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，该质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ） A． B． C． D． 4．王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图（c）所示的简谐横波，其中实线为t1时刻的波形图，虚线为t2时刻的波形图，已知Δt=t2−t1=0.75s，关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　） A．可能沿x轴正方向传播 B．t1时刻，x=1.5m处的质点速度大小等于3m/s C．若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3…… 5．为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图（d）所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。 ①在图（d）中补全彩带被挡住的波形； ②从图示时刻开始，再经过t=0.2s，彩带上的P质点将位于 （选填：“波峰”、“波谷”或“平衡位置”），请通过计算说明判断的依据。（论证） 【答案】3． 2.4 0.2sin（πt）m D 4．C 5．见解析 平衡位置 见解析 【解析】3．[1]由图可知 可得波长 [2]因A=0.2m周期 则彩带上位置坐标x=1.0m的质点在t=0时刻向下振动， 则偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为 [3]因在t=0时刻该质点在平衡位置向下振动，可知加速度a随时间变化图像为D所示。 故选D。 4．A．该波波长为3m则周期为 在 可知波向0.75s内波沿x轴负方向传播，选项A错误； B．t1时刻，x=1.5m处的质点振动速度最大，但不一样等于3m/s，选项B错误； C．波速由介质决定，与振源振动频率无关，选项C正确； D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间 n=1，2，3…… 选项D错误。 故选C。 5．①由图（d）可知：λ0.4m，λ0.4m，即 0.8mλ1.6m 又根据0.4m~1.9m之间的波形图可知 （1.9−0.4）m=(n+）λ，其中n=0，1，2，…… 即 （n+）×0.8<（n+）λ<（n+）×1.6 或 （n+）×0.8<1.5<（n+）×1.6 解得 <n< 即 n=1 则 λ=m=1.0m 即x轴上0.4m~1.9m之间有1个波长，可由此将（1）中波形如图（f）所示补全。 ②比赛中使用的是同一根彩带，所以彩带波的波速仍为v=3.0m/s 法一：则从图示时刻起，再经过t=0.2s，波向x轴正方向传播的距离为 x=vt=3.0×0.2m=0.6m 由于这列彩带波的波长为1.0m，半波长为0.5m 则彩带波上的质点P到其左侧第一个平衡位置的距离 x1=(0.5−0.4）m=0.1m 而 0.6m=0.1m+0.5m=0.1m+λ 即再经过t=0.2s，相当于P左侧第二个处于平衡位置的质点振动状态传递到P点； 法二：这列波的周期为 s 以图示时刻为零时刻，设质点P的振幅为A，则其振动方程可写为 y=Asin（t+)=Asin（t+)=Asin（t+） 将t=0.2s代入，可得此时质点P的位移 y=Asin（×0.2+)=Asin（)=0 即此时质点P位于平衡位置。 三、奇特的光现象（24分） 光有诸多的性质，例如折射、衍射、干涉等，展现出很多奇特的现象。不同种类的光又有不同的作用，为我们生活的方方面面服务，与普通光源相比，激光有着显著不同的特征。 6．如图所示，一根筷子竖直放置于圆柱形薄玻璃杯中，现向薄玻璃杯内注入清水，保持观察方向不变，可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 7．下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 8．用单色红光通过尺寸很小、不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（ ） A． B． C． D． 9．（1）如图所示，将激光束通过双缝，测量出不相邻的两条暗纹之间的间距，计算条纹间距，从而减小误差，这种方法属于（ ） A．累积法　　 B．平均值法 C．微小量放大法　 　D．等效替代法 （2）观察在光屏上形成的双缝干涉条纹，下面叙述正确的是（ ） A．仅将光屏移近双缝，光屏上干涉条纹间距变窄 B．仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距变宽 C．仅增大双缝中两狭缝之间的距离，光屏上干涉条纹间距变窄 D．仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，光屏上干涉条纹间距变宽 （3）若用一束红光和一束绿光分别穿过该装置的双缝，则光屏上出现的情况是（ ） A．有绿、暗相间的干涉条纹 B．有红、暗相间的干涉条纹 C．有红光和绿光各自的衍射条纹 D．有红绿相间的衍射条纹 10．如图所示，一个水晶球中心是空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点。一束激光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水晶球的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c、则光在水晶球中的传播速度 c；为使光在内球表面上发生全反射，入射角i的最小值为 。 【答案】6．B 7．B 8．B 9．（1）B （2）AC （3）C 10． 0.75c 30° 【解析】6．图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图 A处为筷子，APB表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁P射向观察者B处的一条光线。 ON为过B点沿半径方向的直线即在P处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在P处由水中射入空气中，图中的角i和角r，分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有r＞i，所以观察者在B处看到的筷子A的像的位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，因为筷子是竖直放置的，所以杯子有水部分的任何一个截面的光路图均与下图相同，所以水中筷子应该是竖直的。 故选B。 7．A．雨后天空出现彩虹是光的色散现象，故A错误； B．通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，故B正确； C．海市蜃楼现象是光的全反射现象，故C错误； D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象，故D错误。 故选B。 8．由图发现，横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显，根据发生明显衍射的条件可知， 横向的小孔长度应该小于纵向的小孔长度。故选B。 9．（1）将激光束通过双缝，测量出不相邻的两条暗纹之间的间距，计算条纹间距，从而减小误差， 这种方法属于平均值法. 故选B。 （2）A．根据可知，仅将光屏移近双缝，L变小，光屏上干涉条纹间距变窄，故A正确； B．根据可知，仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距不变，故B错误； C．根据可知，仅增大双缝中两狭缝之间的距离，d变大，光屏上干涉条纹间距变窄，C正确； D．根据可知，仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，波长变小， 光屏上干涉条纹间距变窄，故D错误。 故选AC。 （3）用一束红光和一束绿光分别穿过该装置的双缝，无法发生干涉现象，会发生衍射现象， 则有红光和绿光各自的衍射条纹。 故选C。 10．[1][2]根据可得，光在水晶球中的传播速度 发生全反射，入射角最小，光路图如下 根据 根据几何关系可知 在△ABO中 且 联立解得 所以 四、激光（27分） 激光技术在工农业生产、光纤通信、宽带网络、信息处理、医疗卫生、文化教育、科技研究、军事发展等多方面都发挥着重要的作用。当采用脉冲光源或调制光源时，介质温度的升降会引起介质的体积涨缩，因而可以向外辐射机械波。这种现象称为光声效应。当采用快速脉冲调制光束照射固体物质时，物质会产生与光束相同频率的声波。目前，科学家利用光声效应，用激光照射特定区域空气中的水蒸气，实现声音的定向传递。 11．激光是一种 波（选填“A．电磁波”或“B．机械波”），声波是一种 波（选填“A．横波”或“B．纵波”）。 12．用激光作为声音定向传播的光源，主要利用的是激光的（　　） A．方向性好 B．激光不需要介质传播 C．衍射效果好 D．亮度高 13．小明想用“插针法”测定激光控制装置中一个长方体玻璃砖的折射率。 （1）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是 。 （2）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将 。（填“A．偏大”、“B．偏小“或”C．不变“） 14．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c、根据这一现象可知，下列说法正确的是（　　） A．两束光在空气中频率相同 B．两束光在水中的传播速度相同 C．水对a光的折射率较小 D．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 15．有关激光的特点与应用，下列说法错误的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点 B．激光在医学上被当做“光刀”使用，但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接 C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距 16．用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（　　） A．B． C． D． 17．小明提出可以利用半圆形透明介质来调整激光方向，如图所示，入射的单色激光与竖直方向成30°夹角，在保证入射光从介质的弧面一侧入射的前提下，半圆形透明介质可以以O点为轴顺时针或逆时针旋转，激光在介质中的折射率为，若在O点处只考虑折射或全反射，为出射激光与y轴正方向的夹角，求∶ （1）半圆形透明介质在图示位置时，角的大小； （2）半圆形透明介质从图示位置开始顺时针旋转，当x轴上方首次出现出射激光时，角的大小； （3）出射激光照射到右侧墙面的角的范围。（只考虑y轴右侧）。 【答案】11．A B 12．A 13．（1）1.5 （2）B 14．C 15．B 16．C 17．（1）135°；（2）60°；（3）[60°，150°] 【解析】11．[1][2]激光的传播无需介质，是电磁波，故填A； 声波的传播方向与振动方向共线，是纵波，故填B。 12．用激光作为声音定向传播的光源，主要利用的是激光的方向性好的特点。故选A。 13．（1）[1]由折射率公式，可知折射率为 （2）[2] 下图为该同学测定折射率时，做出的折射光线，如下图虚线所示： 实现表示实际光线，可见折射角越大，则由折射定律可知，折射率将偏小， 即测量值与真实值相比偏小。故选B。 14．根据折射定律 由图可知，两光束折射角相等，a的入射角大于b的入射角，则 所以 ，， 故选C。 15．A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点， 故A正确，不符合题意； B．激光在医学上被当做“光刀”使用，可以在金属上打孔、切割、焊接，故B错误，符合题意； C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确，不符合题意； D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距，故D正确，不符合题意。 故选B。 16．双缝干涉实验所形成的干涉图样应为明暗相间、等间距的干涉条纹。故选C。 17．（1）设入射角为i，折射角为，根据折射定律有 解得 则 （2）根据全反射临界条件可知 解得 可知当介质转过15°，激光发生全反射，此时x轴上方首次出现出射激光，角的大小为 +15°=60° （3）当介质转过60°时，激光沿半径方向入射，传播方向不变，此时角的大小为 180°-30°=150° 综上分析可知右侧墙面的角的范围为[60°，150°]。 五、机械波和光（19分） 波动是自然界最为常见的运动，自然界的波包括机械波、电磁波和物质波等，它们的产生和传播等有许多相似的特点，也有许多不同之处。 18． 如图所示的现象中，成因主要是由于干涉引起的是 （　　） A．图甲所示的泊松亮斑 B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮 C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化 D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹 19． 观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可（　　） A．减小单缝宽度 B．改用绿色激光照射 C．增大单缝与光屏的距离 D．减小激光器与单缝的距离 20．两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α > β） 。下列结论中正确的是 （　　） A．光束b的频率比光束a低 B．在水中的传播速度，光束a比光束b小 C．水对光束 a 的折射率比水对光束 b的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大 21．利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波 （1）若振子的振动图像如图所示，则5 s内，振子速度方向始终沿 + y方向的时间段为（ ） A．0 ~ 2 s      B．1 ~ 3 s       C．2 ~ 4 s       D．3 ~ 5 s （2）当弹簧振子振动加快时，形成水波的波长将 （选填“A．增大 B．减小 C．不变”） （3）如图所示，水面上漂浮着两个小球A、B，O点处的有一波源，从t = 0时刻起做简谐运动，形成向A传播的简谐横波。已知OA = 18 m，OB = 24 m，从波刚传至A球后的1 s内，A比B多做了10次全振动，且在这1 s末，波刚好传至 B球。则简谐波的波长为 m，A球的第一次起振的时刻为t = s。 22．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s， 波长为0.5 m， C点是BE连线的中点， 下列说法正确的是 （　　） A．A、E两点始终位于波峰位置 B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为 20 cm C．图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D．从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为 40 cm 【答案】18．D 19．B 20．C 21．（1）C （2）B （3）0.6 3 22．B 【解析】18．A．泊松亮斑是光的衍射引起的，故A错误； B．水中的气泡看上去特别明亮是由于光的全反射引起的，故B错误； C．疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故C错误； D．竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故D正确。 故选D。 19．A．减小单缝宽度，条纹宽度增大，故A错误； B．绿光的波长比红光的短，因此改用绿光照射，条纹宽度减小，故B正确； C．增大单缝与光屏间距离，条纹宽度增大，故C错误； D．由于激光器发出的是平行光，因此减小微光器与单缝间距离，条纹宽度不变，故D错误。 故选B。 20．AC．单色光a、b从空气平行射入水中，入射角相同，光束b的折射角较小， 根据折射定律可知水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小， 则光束a的频率比光束b的频率小，故A错误，C正确； B．根据 由于水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小，则在水中的传播速度， 光束a比光束b大，故B错误； D．光束从水中射向空气发生全反射的临界角为 则光束a比光束b的临界角大，故D错误。 故选C。 21．（1）[1]由图可知，5 s内，振子速度方向始终沿 + y方向的时间段为2 ~ 4 s。 故选C。 （2）[2]当弹簧振子振动加快时，则振动频率增大，根据 由于传播速度不变，所以形成水波的波长将减小。 故填B。 （3）[3] [4]由于1 s时间内，A比B多做了10次全振动，故该波的周期为 1 s末传到B点，则波的速度为 因此波长为 所以A球的第一次起振的时刻为 22．A．图中A、E两点为振动加强点，但也是时刻振动，所以不是始终位于波峰位置，故A错误； B．图示时刻A、B两点为振动加强点，A、B的位移分别为 ， 则图示时刻A、B两点的竖直高度差为 故B正确； C．根据波形平移法可知，图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动，故C错误； D．周期为 由于B点为振动加强点，则B点的振幅为 从图示时刻起经1 s，即经过两个周期，B点通过的路程为 故D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期中考试卷 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、蜻蜓点水（9分） “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。 【答案】1． 2．A 【解析】1．[1]M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，则两者距离半个波长，由图可知周期为T=2t0， 则距离为x=vt0；（3分） [2]由题意，N正处于波谷，满足振动方程（3分） 2．相邻两圆的圆心距离是蜻蜓点水后到下一次点水运动的距离，与此同时， 波传播的距离为相邻两圆的半径之差，由图可知相邻两圆的圆心距离等于相邻两圆的半径之差， 可得蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等，且蜻蜓沿x轴正方向飞， 新形成的波应该在x轴上右侧。故选A。（3分） 二、带操比赛（21分） 【答案】3． 2.4 0.2sin（πt）m D 4．C 5．见解析 平衡位置 见解析 【解析】3．[1]由图可知 可得波长 （3分） [2]因A=0.2m周期 则彩带上位置坐标x=1.0m的质点在t=0时刻向下振动， 则偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为 （3分） [3]因在t=0时刻该质点在平衡位置向下振动，可知加速度a随时间变化图像为D所示。 故选D。（3分） 4．A．该波波长为3m则周期为 在 可知波向0.75s内波沿x轴负方向传播，选项A错误； B．t1时刻，x=1.5m处的质点振动速度最大，但不一样等于3m/s，选项B错误； C．波速由介质决定，与振源振动频率无关，选项C正确； D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间 n=1，2，3…… 选项D错误。 故选C。（3分） 5．①由图（d）可知：λ0.4m，λ0.4m，即 0.8mλ1.6m 又根据0.4m~1.9m之间的波形图可知 （1.9−0.4）m=(n+）λ，其中n=0，1，2，…… 即 （n+）×0.8<（n+）λ<（n+）×1.6 或 （n+）×0.8<1.5<（n+）×1.6 解得 <n< 即 n=1 则 λ=m=1.0m 即x轴上0.4m~1.9m之间有1个波长，可由此将（1）中波形如图（f）所示补全。 （2分） ②比赛中使用的是同一根彩带，所以彩带波的波速仍为v=3.0m/s 填写“平衡位置”（2分），理由正确（5分） 法一：则从图示时刻起，再经过t=0.2s，波向x轴正方向传播的距离为 x=vt=3.0×0.2m=0.6m 由于这列彩带波的波长为1.0m，半波长为0.5m 则彩带波上的质点P到其左侧第一个平衡位置的距离 x1=(0.5−0.4）m=0.1m 而 0.6m=0.1m+0.5m=0.1m+λ 即再经过t=0.2s，相当于P左侧第二个处于平衡位置的质点振动状态传递到P点； 法二：这列波的周期为 s 以图示时刻为零时刻，设质点P的振幅为A，则其振动方程可写为 y=Asin（t+)=Asin（t+)=Asin（t+） 将t=0.2s代入，可得此时质点P的位移 y=Asin（×0.2+)=Asin（)=0 即此时质点P位于平衡位置。 三、奇特的光现象（24分） 【答案】6．B 7．B 8．B 9．（1）B （2）AC （3）C 10． 0.75c 30° 【解析】6．图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图 A处为筷子，APB表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁P射向观察者B处的一条光线。 ON为过B点沿半径方向的直线即在P处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在P处由水中射入空气中，图中的角i和角r，分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有r＞i，所以观察者在B处看到的筷子A的像的位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，因为筷子是竖直放置的，所以杯子有水部分的任何一个截面的光路图均与下图相同，所以水中筷子应该是竖直的。 故选B。（3分） 7．A．雨后天空出现彩虹是光的色散现象，故A错误； B．通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，故B正确； C．海市蜃楼现象是光的全反射现象，故C错误； D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象，故D错误。 故选B。（3分） 8．由图发现，横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显，根据发生明显衍射的条件可知， 横向的小孔长度应该小于纵向的小孔长度。故选B。（3分） 9．（1）将激光束通过双缝，测量出不相邻的两条暗纹之间的间距，计算条纹间距，从而减小误差， 这种方法属于平均值法. 故选B。（3分） （2）A．根据可知，仅将光屏移近双缝，L变小，光屏上干涉条纹间距变窄，故A正确； B．根据可知，仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距不变，故B错误； C．根据可知，仅增大双缝中两狭缝之间的距离，d变大，光屏上干涉条纹间距变窄，C正确； D．根据可知，仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，波长变小， 光屏上干涉条纹间距变窄，故D错误。 故选AC。（3分） （3）用一束红光和一束绿光分别穿过该装置的双缝，无法发生干涉现象，会发生衍射现象， 则有红光和绿光各自的衍射条纹。 故选C。（3分） 10．[1][2]根据可得，光在水晶球中的传播速度 （2分） 发生全反射，入射角最小，光路图如下 根据 根据几何关系可知 （1分） 在△ABO中 且 （2分） 联立解得 所以 （1分） 四、激光（27分） 【答案】11．A B 12．A 13．（1）1.5 （2）B 14．C 15．B 16．C 17．（1）135°；（2）60°；（3）[60°，150°] 【解析】11．[1][2]激光的传播无需介质，是电磁波，故填A；（1分） 声波的传播方向与振动方向共线，是纵波，故填B。（1分） 12．用激光作为声音定向传播的光源，主要利用的是激光的方向性好的特点。故选A。（2分） 13．（1）[1]由折射率公式，可知折射率为 （3分） （2）[2] 下图为该同学测定折射率时，做出的折射光线，如下图虚线所示： 实现表示实际光线，可见折射角越大，则由折射定律可知，折射率将偏小， 即测量值与真实值相比偏小。故选B。（3分） 14．根据折射定律 由图可知，两光束折射角相等，a的入射角大于b的入射角，则 所以 ，， 故选C。（3分） 15．A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点， 故A正确，不符合题意； B．激光在医学上被当做“光刀”使用，可以在金属上打孔、切割、焊接，故B错误，符合题意； C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确，不符合题意； D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距，故D正确，不符合题意。 故选B。（2分） 16．双缝干涉实验所形成的干涉图样应为明暗相间、等间距的干涉条纹。故选C。（2分） 17．（1）设入射角为i，折射角为，根据折射定律有 解得 （2分） 则 （1分） （2）根据全反射临界条件可知 解得 （1分） 可知当介质转过15°，激光发生全反射，此时x轴上方首次出现出射激光， 角的大小为 +15°=60°（2分） （3）当介质转过60°时，激光沿半径方向入射，传播方向不变，此时角的大小为 180°-30°=150°（2分） 综上分析可知右侧墙面的角的范围为[60°，150°]。（2分） 五、机械波和光（19分） 【答案】18．D 19．B 20．C 21．（1）C （2）B （3）0.6 3 22．B 【解析】18．A．泊松亮斑是光的衍射引起的，故A错误； B．水中的气泡看上去特别明亮是由于光的全反射引起的，故B错误； C．疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故C错误； D．竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故D正确。 故选D。（2分） 19．A．减小单缝宽度，条纹宽度增大，故A错误； B．绿光的波长比红光的短，因此改用绿光照射，条纹宽度减小，故B正确； C．增大单缝与光屏间距离，条纹宽度增大，故C错误； D．由于激光器发出的是平行光，因此减小微光器与单缝间距离，条纹宽度不变，故D错误。 故选B。（2分） 20．AC．单色光a、b从空气平行射入水中，入射角相同，光束b的折射角较小， 根据折射定律可知水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小， 则光束a的频率比光束b的频率小，故A错误，C正确； B．根据 由于水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小，则在水中的传播速度， 光束a比光束b大，故B错误； D．光束从水中射向空气发生全反射的临界角为 则光束a比光束b的临界角大，故D错误。 故选C。（2分） 21．（1）[1]由图可知，5 s内，振子速度方向始终沿 + y方向的时间段为2 ~ 4 s。 故选C。（2分） （2）[2]当弹簧振子振动加快时，则振动频率增大，根据 由于传播速度不变，所以形成水波的波长将减小。 故填B。（2分） （3）[3] [4]由于1 s时间内，A比B多做了10次全振动，故该波的周期为 1 s末传到B点，则波的速度为 因此波长为 （3分） 所以A球的第一次起振的时刻为 （3分） 22．A．图中A、E两点为振动加强点，但也是时刻振动，所以不是始终位于波峰位置，故A错误； B．图示时刻A、B两点为振动加强点，A、B的位移分别为 ， 则图示时刻A、B两点的竖直高度差为 故B正确； C．根据波形平移法可知，图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动，故C错误； D．周期为 由于B点为振动加强点，则B点的振幅为 从图示时刻起经1 s，即经过两个周期，B点通过的路程为 故D错误。 故选B。（3分） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 11 ) 2024-2025学年高二物理下学期期中考试卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [ ／ ] 1 ．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2 ．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3 ．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一 、 蜻蜓点水 （ 9 分） 1. （ 1 ） . ______________ （ 2 ） . _______________ 2. ________________ 二、 带操比赛 （ 21 分） 3 . _______________ ________________ ________________ 4 . _______________ 5 . ① ②. _________________ 论证： ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 三 、 奇特的 光 现象 （24分） 6 . _____________ 7 . _____________ 8 . _____________ 9. （ 1 ） _____________ （ 2 ） _____________ （ 3 ） _____________ 1 0. _____________ _____________ 四、激光（ 27 分） 1 1. _____________ _____________ 12. _____________ 13. _____________ _____________ 1 4 . _____________ 1 5 . _____________ 1 6 . _____________ 17 . （ 1 ） （ 2 ） （ 3 ） 五、机械波和光 （ 19 分） 1 8 . _____________ 1 9 . _____________ 20 . _____________ 21 . （ 1 ） _____________ （ 2 ） . _____________ （ 3 ） . _____________ _____________ 22. _____________ ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1 1 2024-2025 学年高二物理下学期期中考试卷 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 一、蜻蜓点水（9 分） 1. （1）.______________ （2）. _______________ 2. ________________ 二、带操比赛（21 分） 3. _______________ ________________ ________________ 4. _______________ 5. ① ②. _________________ 论证： 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 三、奇特的光现象（24分） 6. _____________ 7. _____________ 8. _____________ 9. （1）_____________ （2）_____________ （3）_____________ 10. _____________ _____________ 四、激光（27 分） 11. _____________ _____________ 12. _____________ 13. _____________ _____________ 14. _____________ 15. _____________ 16. _____________ 17.（1） （2） （3） 五、机械波和光（19 分） 18. _____________ 19. _____________ 20. _____________ 21. （1）_____________ （2）. _____________ （3）. _____________ _____________ 22. _____________ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期期中考试卷 （考试时间：60分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：沪科版2020 选择性必修第一册 第2、3、4章 4．难度系数：0.7 一、蜻蜓点水（9分） “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。 1．蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻（）水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。 （1）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为 ； （2）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是 。 2．蜻蜓在水画上“点水”飞行。若蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水”后某时刻水波图样（俯视）可能是______。 A． B． C． D． 二、带操比赛（21分） 在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露巧妙地将中国风融入舞蹈编排，最终获得总分第七，创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，如图（a）所示，且波速约为v=3.0m/s。 3．在某t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图（b）所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长λ= m；彩带上位置坐标x=1.0m的质点偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为y= ，用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，该质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ） A． B． C． D． 4．王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图（c）所示的简谐横波，其中实线为t1时刻的波形图，虚线为t2时刻的波形图，已知Δt=t2−t1=0.75s，关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　） A．可能沿x轴正方向传播 B．t1时刻，x=1.5m处的质点速度大小等于3m/s C．若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3…… 5．为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图（d）所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。 ①在图（d）中补全彩带被挡住的波形； ②从图示时刻开始，再经过t=0.2s，彩带上的P质点将位于 （选填：“波峰”、“波谷”或“平衡位置”），请通过计算说明判断的依据。（论证） 三、奇特的光现象（24分） 光有诸多的性质，例如折射、衍射、干涉等，展现出很多奇特的现象。不同种类的光又有不同的作用，为我们生活的方方面面服务，与普通光源相比，激光有着显著不同的特征。 6．如图所示，一根筷子竖直放置于圆柱形薄玻璃杯中，现向薄玻璃杯内注入清水，保持观察方向不变，可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 7．下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 8．用单色红光通过尺寸很小、不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（ ） A． B． C． D． 9．（1）如图所示，将激光束通过双缝，测量出不相邻的两条暗纹之间的间距，计算条纹间距，从而减小误差，这种方法属于（ ） A．累积法　　 B．平均值法 C．微小量放大法　 　D．等效替代法 （2）观察在光屏上形成的双缝干涉条纹，下面叙述正确的是（ ） A．仅将光屏移近双缝，光屏上干涉条纹间距变窄 B．仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距变宽 C．仅增大双缝中两狭缝之间的距离，光屏上干涉条纹间距变窄 D．仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，光屏上干涉条纹间距变宽 （3）若用一束红光和一束绿光分别穿过该装置的双缝，则光屏上出现的情况是（ ） A．有绿、暗相间的干涉条纹 B．有红、暗相间的干涉条纹 C．有红光和绿光各自的衍射条纹 D．有红绿相间的衍射条纹 10．如图所示，一个水晶球中心是空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点。一束激光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水晶球的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c、则光在水晶球中的传播速度 c；为使光在内球表面上发生全反射，入射角i的最小值为 。 四、激光（27分） 激光技术在工农业生产、光纤通信、宽带网络、信息处理、医疗卫生、文化教育、科技研究、军事发展等多方面都发挥着重要的作用。当采用脉冲光源或调制光源时，介质温度的升降会引起介质的体积涨缩，因而可以向外辐射机械波。这种现象称为光声效应。当采用快速脉冲调制光束照射固体物质时，物质会产生与光束相同频率的声波。目前，科学家利用光声效应，用激光照射特定区域空气中的水蒸气，实现声音的定向传递。 11．激光是一种 波（选填“A．电磁波”或“B．机械波”），声波是一种 波（选填“A．横波”或“B．纵波”）。 12．用激光作为声音定向传播的光源，主要利用的是激光的（　　） A．方向性好 B．激光不需要介质传播 C．衍射效果好 D．亮度高 13．小明想用“插针法”测定激光控制装置中一个长方体玻璃砖的折射率。 （1）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是 。 （2）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将 。（填“A．偏大”、“B．偏小“或”C．不变“） 14．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c、根据这一现象可知，下列说法正确的是（　　） A．两束光在空气中频率相同 B．两束光在水中的传播速度相同 C．水对a光的折射率较小 D．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 15．有关激光的特点与应用，下列说法错误的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点 B．激光在医学上被当做“光刀”使用，但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接 C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距 16．用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（　　） A．B． C． D． 17．小明提出可以利用半圆形透明介质来调整激光方向，如图所示，入射的单色激光与竖直方向成30°夹角，在保证入射光从介质的弧面一侧入射的前提下，半圆形透明介质可以以O点为轴顺时针或逆时针旋转，激光在介质中的折射率为，若在O点处只考虑折射或全反射，为出射激光与y轴正方向的夹角，求∶ （1）半圆形透明介质在图示位置时，角的大小； （2）半圆形透明介质从图示位置开始顺时针旋转，当x轴上方首次出现出射激光时，角的大小； （3）出射激光照射到右侧墙面的角的范围。（只考虑y轴右侧）。 五、机械波和光（19分） 波动是自然界最为常见的运动，自然界的波包括机械波、电磁波和物质波等，它们的产生和传播等有许多相似的特点，也有许多不同之处。 18． 如图所示的现象中，成因主要是由于干涉引起的是 （　　） A．图甲所示的泊松亮斑 B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮 C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化 D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹 19． 观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可（　　） A．减小单缝宽度 B．改用绿色激光照射 C．增大单缝与光屏的距离 D．减小激光器与单缝的距离 20．两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α > β） 。下列结论中正确的是 （　　） A．光束b的频率比光束a低 B．在水中的传播速度，光束a比光束b小 C．水对光束 a 的折射率比水对光束 b的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大 21．利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波 （1）若振子的振动图像如图所示，则5 s内，振子速度方向始终沿 + y方向的时间段为（ ） A．0 ~ 2 s      B．1 ~ 3 s       C．2 ~ 4 s       D．3 ~ 5 s （2）当弹簧振子振动加快时，形成水波的波长将 （选填“A．增大 B．减小 C．不变”） （3）如图所示，水面上漂浮着两个小球A、B，O点处的有一波源，从t = 0时刻起做简谐运动，形成向A传播的简谐横波。已知OA = 18 m，OB = 24 m，从波刚传至A球后的1 s内，A比B多做了10次全振动，且在这1 s末，波刚好传至 B球。则简谐波的波长为 m，A球的第一次起振的时刻为t = s。 22．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s， 波长为0.5 m， C点是BE连线的中点， 下列说法正确的是 （　　） A．A、E两点始终位于波峰位置 B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为 20 cm C．图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D．从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为 40 cm 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期中考试卷 （考试时间：60分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：沪科版2020 选择性必修第一册 第2、3、4章 4．难度系数：0.7 一、蜻蜓点水（9分） “蜻蜓点水”的字面意思是蜻蜓轻轻触碰水面，蜻蜓“点水”会在水面上形成水波。 1．蜻蜓连续“点水”于平静水面的O处，形成的水波近似看作简谐横波。某时刻（）水波图样如图（a）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（b）所示。 （1）若水波的传播速度为v，则质点M、N在x轴方向上的距离为 ； （2）质点N振动的位移y随时间变化t的关系是 。 2．蜻蜓在水画上“点水”飞行。若蜻蜓沿x轴正向飞行，其水平飞行速度恰好与水波的传播速度相等，且每次“点水”只形成一个向外扩展的圆形水波波纹，则蜻蜓连续三次“点水”后某时刻水波图样（俯视）可能是______。 A． B． C． D． 二、带操比赛（21分） 在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露巧妙地将中国风融入舞蹈编排，最终获得总分第七，创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，如图（a）所示，且波速约为v=3.0m/s。 3．在某t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图（b）所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长λ= m；彩带上位置坐标x=1.0m的质点偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为y= ，用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，该质点的加速度a随时间t变化的图像可能为（ ） A． B． C． D． 4．王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图（c）所示的简谐横波，其中实线为t1时刻的波形图，虚线为t2时刻的波形图，已知Δt=t2−t1=0.75s，关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　） A．可能沿x轴正方向传播 B．t1时刻，x=1.5m处的质点速度大小等于3m/s C．若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D．从t1时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3…… 5．为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图（d）所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。 ①在图（d）中补全彩带被挡住的波形； ②从图示时刻开始，再经过t=0.2s，彩带上的P质点将位于 （选填：“波峰”、“波谷”或“平衡位置”），请通过计算说明判断的依据。（论证） 三、奇特的光现象（24分） 光有诸多的性质，例如折射、衍射、干涉等，展现出很多奇特的现象。不同种类的光又有不同的作用，为我们生活的方方面面服务，与普通光源相比，激光有着显著不同的特征。 6．如图所示，一根筷子竖直放置于圆柱形薄玻璃杯中，现向薄玻璃杯内注入清水，保持观察方向不变，可能观察到的现象是（　　） A． B． C． D． 7．下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 8．用单色红光通过尺寸很小、不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（ ） A． B． C． D． 9．（1）如图所示，将激光束通过双缝，测量出不相邻的两条暗纹之间的间距，计算条纹间距，从而减小误差，这种方法属于（ ） A．累积法　　 B．平均值法 C．微小量放大法　 　D．等效替代法 （2）观察在光屏上形成的双缝干涉条纹，下面叙述正确的是（ ） A．仅将光屏移近双缝，光屏上干涉条纹间距变窄 B．仅将激光器移近双缝，光屏上干涉条纹间距变宽 C．仅增大双缝中两狭缝之间的距离，光屏上干涉条纹间距变窄 D．仅将红色光源的激光器换成蓝色光源的激光器，光屏上干涉条纹间距变宽 （3）若用一束红光和一束绿光分别穿过该装置的双缝，则光屏上出现的情况是（ ） A．有绿、暗相间的干涉条纹 B．有红、暗相间的干涉条纹 C．有红光和绿光各自的衍射条纹 D．有红绿相间的衍射条纹 10．如图所示，一个水晶球中心是空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点。一束激光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水晶球的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c、则光在水晶球中的传播速度 c；为使光在内球表面上发生全反射，入射角i的最小值为 。 四、激光（27分） 激光技术在工农业生产、光纤通信、宽带网络、信息处理、医疗卫生、文化教育、科技研究、军事发展等多方面都发挥着重要的作用。当采用脉冲光源或调制光源时，介质温度的升降会引起介质的体积涨缩，因而可以向外辐射机械波。这种现象称为光声效应。当采用快速脉冲调制光束照射固体物质时，物质会产生与光束相同频率的声波。目前，科学家利用光声效应，用激光照射特定区域空气中的水蒸气，实现声音的定向传递。 11．激光是一种 波（选填“A．电磁波”或“B．机械波”），声波是一种 波（选填“A．横波”或“B．纵波”）。 12．用激光作为声音定向传播的光源，主要利用的是激光的（　　） A．方向性好 B．激光不需要介质传播 C．衍射效果好 D．亮度高 13．小明想用“插针法”测定激光控制装置中一个长方体玻璃砖的折射率。 （1）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是 。 （2）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将 。（填“A．偏大”、“B．偏小“或”C．不变“） 14．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c、根据这一现象可知，下列说法正确的是（　　） A．两束光在空气中频率相同 B．两束光在水中的传播速度相同 C．水对a光的折射率较小 D．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 15．有关激光的特点与应用，下列说法错误的是（　　） A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点 B．激光在医学上被当做“光刀”使用，但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接 C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距 16．用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（　　） A．B． C． D． 17．小明提出可以利用半圆形透明介质来调整激光方向，如图所示，入射的单色激光与竖直方向成30°夹角，在保证入射光从介质的弧面一侧入射的前提下，半圆形透明介质可以以O点为轴顺时针或逆时针旋转，激光在介质中的折射率为，若在O点处只考虑折射或全反射，为出射激光与y轴正方向的夹角，求∶ （1）半圆形透明介质在图示位置时，角的大小； （2）半圆形透明介质从图示位置开始顺时针旋转，当x轴上方首次出现出射激光时，角的大小； （3）出射激光照射到右侧墙面的角的范围。（只考虑y轴右侧）。 五、机械波和光（19分） 波动是自然界最为常见的运动，自然界的波包括机械波、电磁波和物质波等，它们的产生和传播等有许多相似的特点，也有许多不同之处。 18． 如图所示的现象中，成因主要是由于干涉引起的是 （　　） A．图甲所示的泊松亮斑 B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮 C．图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化 D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹 19． 观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可（　　） A．减小单缝宽度 B．改用绿色激光照射 C．增大单缝与光屏的距离 D．减小激光器与单缝的距离 20．两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α > β） 。下列结论中正确的是 （　　） A．光束b的频率比光束a低 B．在水中的传播速度，光束a比光束b小 C．水对光束 a 的折射率比水对光束 b的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大 21．利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波 （1）若振子的振动图像如图所示，则5 s内，振子速度方向始终沿 + y方向的时间段为（ ） A．0 ~ 2 s      B．1 ~ 3 s       C．2 ~ 4 s       D．3 ~ 5 s （2）当弹簧振子振动加快时，形成水波的波长将 （选填“A．增大 B．减小 C．不变”） （3）如图所示，水面上漂浮着两个小球A、B，O点处的有一波源，从t = 0时刻起做简谐运动，形成向A传播的简谐横波。已知OA = 18 m，OB = 24 m，从波刚传至A球后的1 s内，A比B多做了10次全振动，且在这1 s末，波刚好传至 B球。则简谐波的波长为 m，A球的第一次起振的时刻为t = s。 22．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s， 波长为0.5 m， C点是BE连线的中点， 下列说法正确的是 （　　） A．A、E两点始终位于波峰位置 B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为 20 cm 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