精品解析：山东省青岛第五十八中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

2024—2025学年第二学期高二年级阶段性检测 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，再选涂其他答案题号。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、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题 1. 对于下列四幅图，以下说法不正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角增大到多少，出射光一定与入射光平行 C. 图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波 D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，复色光射入水珠后a光偏折程度小于b光的偏折程度，则水珠对a光的折射率小于对b光的折射率，根据，可知光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度，故A正确，不满足题意要求； B．根据几何关系可知，单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以单色光在下表面的出射角等于上表面的入射角，即出射光一定与入射光平行，故B正确，不满足题意要求； C．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确，不满足题意要求； D．由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误，满足题意要求。 故选D。 2. 如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中，轻推小沙包，测得其在垂直纸面平面内做简谐运动的周期为（已知在一根竖直绳悬挂下做简谐运动的小物体的周期为，l为绳长，g为重力加速度），已知每根轻绳的长度为L，小沙包的质量为m，则小沙包静止时，每根绳子张力为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】依题意，小沙包做简谐运动，设等效摆长为l，则有 对小沙包受力分析，如图 根据平衡条件可得 联立解得 故选A。 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 A错误； B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误； C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误； D．由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 4. 《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A. 若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D. 摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 【答案】C 【解析】 【详解】A．由多普勒效应，观察者远离声源时，接受到的频率变低，即声调变低，故A错误； B．由于不知道开始振动器频率与树干固有频率的大小关系，则振动器频率的增加，不能确定树干振动的幅度是增大还是减小，故B错误； C．由于树干受迫振动，即便粗细不同，振动频率与振动器的振动频率相同，故C正确； D．要想落果效果越好，需要产生共振现象，振动器的振动频率应该越接近树干的固有频率越好，与振幅无关，故D错误。 故选C。 5. 如图（a）所示在均匀介质中有A、B、C三点，。时，位于A、C两点的两个横波波源同时开始振动，A、C两点振动图像分别如图（b）甲和图（b）乙所示，振动方向与平面垂直，两列波在该介质中的传播速度均为，下列说法正确的是（　　） A. B点始终位于振幅处 B. 两列波的波长均为 C. A、C间有3个振动减弱点 D. 时B点的位移为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两横波的周期均为，由公式，可知两波的波长均为，故B错误，波源A发出的横波在末先到达B点，B点开始振动，在末波源C发出的横波才到达B点，之后B点是振动加强点，故A也错误； C．两波源A、C的起振方向相反，则与A、C距离差为波长的整数倍的位置为振动减弱点，距离差为、、的位置分别有1个、2个、2个，共5个，故C错误； D．可知在时，单独来看，波源A的横波在B点产生的位移为，波源C的横波在B点产生的位移为，则叠加后的总位移为，故D正确。 故选D。 6. 为了研究不同材料的透光性，实验小组将折射率为n的材料做成厚度极小、半径为R的圆置于空气中。现将一点光源置于该材料内部，会发现光源处于某些位置时发出的光第一次到达圆边界时全部能够折射出圆边界，实验小组将能满足这样现象的光源位置组成的区域命名为“全亮区”，则全亮区的面积是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】经分析可知，点光源越靠近圆心其发出的光线到圆边界时的最大入射角越小，设与圆心距离为r时发出的光线到圆边界时的最大入射角刚好为临界角，如图所示 根据几何关系有， 所以，全亮区位置构成一个圆，且 故选A。 7. 如图所示，S为单色光源，宽度一定的平面镜水平放置，S发出的光通过平面镜反射在竖直光屏上，与S直接发出的光在光屏上发生干涉。若S到平面镜的垂直距离为a，S到光屏的垂直距离为L，光的波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B. 相邻两条亮条纹的中心间距为 C. 将平面镜水平右移一些，相邻亮条纹间距不变 D. 将平面镜竖直下移一些，相邻亮条纹间距不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．因光线不可能到达平面镜下方，可知光屏上的条纹只在平面镜的水平线上方，故A错误； B．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以之间的距离为2a，而光源S到光屏的距离看以看作双缝到像屏距离L，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式可得 故B错误； C．如图 若将平面镜M右移一些，之间的距离不变，L不变，则相邻亮条纹间距不变，故C正确； D．如图 若将平面镜M竖直下移一些，之间的距离变大，L不变，则相邻亮条纹间距减小，故D错误。 故选C。 8. 用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。相邻两亮条纹的中心间距依次为、、、……，已知。则该透明薄膜竖直截面的形状可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】同一条纹对应的薄膜厚度相同，自左向右条纹间距越来越小，薄膜厚度随距离变化的越来越快。 故选D。 二、多选题 9. 一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2 cm，周期为T。已知t＝0时刻波上相距50 cm的两质点a、b的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐横波波长可能为150 cm B. 该列简谐横波波长可能为12 cm C. 当质点b的位移为＋2 cm时，质点a的位移为负 D. 在t＝时刻质点b速度最大 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．设质点的起振方向向上，则质点的振动方程为 x＝Asin ωt 且a、b中间的距离小于1个波长，对于b点有 1＝2sin ωt1 解得；a点振动的时间比b点长，所以由 1＝2sin ωt2 得， a、b两个质点振动的时间差为 所以a、b之间的距离为 则通式为 则波长可以为 当n＝0时，λ＝150cm，由于n是整数，所以λ不可能为12cm，故A正确，B错误； C．当质点b的位移为＋2cm时，即b到达波峰时，结合波形知，质点a在平衡位置下方，位移为负，故C正确； D．由 得，当时质点b到达平衡位置处，速度最大，故D正确。 故选ACD。 10. 如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，它们的质量均为，弹簧的劲度系数为，C为一固定挡板。现让一质量为的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B恰好不能离开挡板C，弹簧始终在弹性限度范围内，物体A、B、D均可视为质点，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 从开始做简谐运动到物体A第一次回到初始位置时间为简谐运动周期的一半 B. 简谐运动的振幅为 C. 物体D与物体A碰后瞬间的速度大小为 D. 简谐运动过程中弹簧的最大弹力为160N 【答案】BC 【解析】 【详解】A．碰后新的平衡位置在初始平衡位置的下方，则从开始做简谐运动到第一次回到初始平衡位置的时间间隔大于简谐运动周期的一半，故A错误； B．当弹簧弹力等于A、D的重力沿斜面方向的分力时，A、D处于平衡状态，有 可知A、D在平衡位置时弹簧的形变量为 弹簧处于压缩状态。运动过程中，物体B恰好不能离开挡板C，对B分析有 故弹簧应伸长到最大位移处，此时形变量 弹簧处于伸长状态，由此可知简谐运动的振幅为 故B正确； C．开始时，对A分析有 解得 此时弹簧处于压缩状态。从物体D与物体A刚碰后到物体B恰好不能离开挡板C过程，根据能量守恒有 解得 故C正确； D．当A、D运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为 弹簧的弹力为 故D错误。 故选BC。 11. 如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（　　） A. 时两列波开始相遇 B. 在间波的波长为 C. 两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D. 两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．波在左侧的波速 右侧的波速 从0.1s开始，再经过时间相遇 所以 选项A错误； B．在间波的波长为 选项B正确； C．左侧波传到时用时间为 此时右侧波在该质点已经振动 即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确； D．当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长 可知 即 x=3+0.4n 其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7 则共有15个振动加强点，选项D错误。 故选BC。 12. 如图所示是一种脉冲激光展宽器的截面图，其构造为四个相同的顶角为的直角三棱镜，对称放置在空气中。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离，脉冲激光中包含频率不同的光1和2，它们在棱镜中的折射率分别为和。取，，，则（　　） A. 光1和2通过相同的双缝干涉装置后2对应条纹间距更大 B. 为使光1和2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，需 C. 减小d后光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差不变 D. 若则光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差约为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于，可知两束激光的频率关系为 根据，可知波长关系为 双缝干涉相邻条纹间距为 可得光1和2通过相同的双缝干涉装置后2对应条纹间距更大，故A正确； B．只要光1能从棱镜中射出，光2就一定能射出，设光1临界角为C，则 可得 因此要使光1和2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，根据几何关系可知 故B错误； C．减小d后光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差减小，故C错误； D．根据光的折射定律可知， 在空气中的路程差 代入数据可得 故D正确。 故选AD。 三、填空题 13. 某同学用图1所示装置测定当地重力加速度。 （1）关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是 。 A. 摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 （2）在某次实验中，测得单摆摆长为L、单摆完成n次全振动的时间为t，则利用上述测量量可得重力加速度的表达式g=________。 （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T2图像，如图2所示。 ①利用A、B两点的坐标可得重力加速度的表达式g=__________。 ②因摆球质量分布不均匀，小球的重心位于其几何中心的正下方。若只考虑摆长测量偏小造成的影响，则由①计算得到的重力加速度的测量值_______真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”） （4）关于摩擦力可以忽略的斜面上的单摆，某同学猜想单摆做小角度摆动时周期满足，如图3所示。为了检验猜想正确与否，他设计了如下实验：如图4所示，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦。如图5所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为β，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动。下列图像能直观地检验猜想是否正确的是 。 A. -sinβ图像 B. -cosβ图像 C. -tanβ图像 【答案】（1）AB （2） （3） ①. ②. 等于 （4）B 【解析】 【小问1详解】 AB．为减小实验误差，摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的，摆球尽量选择密度大的，即质量大些、体积小些的，故AB正确； C．应使摆角小于5°，才可看作理想单摆，故C错误； 故选AB。 【小问2详解】 在某次实验中，测得单摆摆长为L、单摆完成n次全振动的时间为t,则周期为 根据单摆周期公式 解得 【小问3详解】 ①[1]根据单摆周期公式 变形有 根据图像的斜率可知 解得 ②[2]因摆球质量分布不均匀，小球的重心位于其几何中心的正下方。表达式变为 若只考虑摆长测量偏小造成的影响，则图像的斜率不变，测量值等于真实值； 【小问4详解】 根据题图可知等效重力加速度为重力加速度沿着垂直于立柱方向的分量，大小为 a=gcosβ 根据单摆周期公式 变形可知 则应作图像； 故选B。 14. 做测量玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中两个实验小组的实验情况： （1）甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角r作出图像如图甲所示，则下列判定正确的是（　　） A. 光线是从空气射入玻璃的 B. 光线是从玻璃射入空气的 C. 该玻璃的折射率约为0.67 D. 该玻璃的折射率约为1.8 （2）乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在区域放入某介质（以x轴为界面），并通过实验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为，则： ①通过图中数据可以求得该介质的折射率___________（结果保留两位有效数字）； ②若该同学在确定A位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把A位置画的偏右了一些，则测出来的折射率___________。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）A （2） ①. 1.3 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 AB．，即入射角i大于折射角r，故A正确，B错误； CD．该玻璃的折射率，故CD均错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]画出光线如图所示，从玻璃中入射，折射光线在空气中。 可得 则该介质的折射率 [2]此时测得r偏大，即，则折射率n比原来偏大。 四、计算题 15. 战绳训练俗称“甩大绳”（如图甲所示），是很多运动员的重要训练项目之一，P和Q是某条战绳上相距的两个质点，图乙、丙分别表示两个质点的振动图像，经观察波长满足。 （1）求这列波的传播方向和波速v； （2）若时刻开始计时，质点通过的路程为时，求质点的位移大小。 【答案】（1）P向Q传播， （2）0 【解析】 【小问1详解】 由图乙、丙可知，这列波的周期为 若波由Q向P传播，由波的周期性可知 由于，故无解; 若波由P向Q传播，由波的周期性可知 由于可知，当时，所以波速 故此波由P向Q传播，波速为 【小问2详解】 由图乙、丙可知，振幅 质点经历时间 所以这段时间内质点经历，运动到平衡位置 16. 为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。求： （1）增透膜对该单色光的折射率为，光学元件对该单色光的折射率为，光在空气中的速度近似为，求该光穿过增透膜和光学元件的时间； （2）为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，绿光在空气中的波长，求增透膜的最小厚度。 【答案】（1） （2）100nm 【解析】 【小问1详解】 单色光在增透膜中的传播速度满足 单色光在光学元件中的传播速度满足 解得 【小问2详解】 增透膜上下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，设绿光在土透膜中的波长为，则 又 解得 当时增透膜厚度最小 代入数据解得 17. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖AMB圆心为O点，半径为R，直角三棱镜的斜边EG平行于直径AB且长度等于2R，。在F横截面所在平面内，单色光线垂直入射到EF边，并从EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。求： （1）从EG边射出的光线与EG边的夹角； （2）不考虑反射光线，半圆弧AMB上有光线射出的点到B点的最小弧长l。 【答案】（1）45° （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意作出光路图，如图所示 根据几何关系可得 根据折射定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 当光线射到半圆弧AMB上恰好发生全反射时，光路如图所示 根据几何关系可知 根据临界角与折射率的关系有 所以 所以最小弧长为 18. 如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球1和2，一劲度系数为k的轻弹簧套在光滑杆上，弹簧下端固定，上端与质量为m的小球2连在一起，小球2静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球1从与O点距离为h（h未知）的位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）若，求小球1、2碰后向下运动的过程中离O点的最大距离； （2）要使小球1、2碰后的运动过程中始终不分离，求h的最大值； （3）h取第（2）问的最大值情况下，测得小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间为t，求小球1、2碰后做简谐运动的周期。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球1自由下落的速度为，根据机械能守恒有 1与2碰撞过程动量守恒，则有 将代入联立解得 2在O位置弹簧被压缩，根据平衡条件得 1与2共同继续向下运动离O点的最大距离为，根据机械能守恒定律有 整理得 解得 （舍去） 即 【小问2详解】 小球1、2碰后做简谐运动，当运动到最高点即将分离时，它们的加速度大小，即反弹上升的最高点为弹簧原长位置，由能量守恒有 解得 由（1）问动量守恒，碰前速度 解得 【小问3详解】 两小球一起向下运动的过程中，根据平衡条件有 小球1、2碰后做简谐运动的振幅 振动图像如图所示 由余弦函数知 小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间 则小球1、2碰后做简谐运动的周期 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年第二学期高二年级阶段性检测 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，再选涂其他答案题号。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、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题 1. 对于下列四幅图，以下说法不正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角增大到多少，出射光一定与入射光平行 C. 图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波 D. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的 2. 如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中，轻推小沙包，测得其在垂直纸面平面内做简谐运动的周期为（已知在一根竖直绳悬挂下做简谐运动的小物体的周期为，l为绳长，g为重力加速度），已知每根轻绳的长度为L，小沙包的质量为m，则小沙包静止时，每根绳子张力为（ ） A. B. C. D. 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 4. 《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A. 若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D. 摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 5. 如图（a）所示在均匀介质中有A、B、C三点，。时，位于A、C两点的两个横波波源同时开始振动，A、C两点振动图像分别如图（b）甲和图（b）乙所示，振动方向与平面垂直，两列波在该介质中的传播速度均为，下列说法正确的是（　　） A. B点始终位于振幅处 B. 两列波的波长均为 C. A、C间有3个振动减弱点 D. 时B点的位移为 6. 为了研究不同材料透光性，实验小组将折射率为n的材料做成厚度极小、半径为R的圆置于空气中。现将一点光源置于该材料内部，会发现光源处于某些位置时发出的光第一次到达圆边界时全部能够折射出圆边界，实验小组将能满足这样现象的光源位置组成的区域命名为“全亮区”，则全亮区的面积是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，S为单色光源，宽度一定的平面镜水平放置，S发出的光通过平面镜反射在竖直光屏上，与S直接发出的光在光屏上发生干涉。若S到平面镜的垂直距离为a，S到光屏的垂直距离为L，光的波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B. 相邻两条亮条纹的中心间距为 C. 将平面镜水平右移一些，相邻亮条纹间距不变 D. 将平面镜竖直下移一些，相邻亮条纹间距不变 8. 用平行单色光竖直向下照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。相邻两亮条纹的中心间距依次为、、、……，已知。则该透明薄膜竖直截面的形状可能是（ ） A. B. C. D. 二、多选题 9. 一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2 cm，周期为T。已知t＝0时刻波上相距50 cm的两质点a、b的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该列简谐横波波长可能为150 cm B. 该列简谐横波波长可能12 cm C. 当质点b的位移为＋2 cm时，质点a的位移为负 D. 在t＝时刻质点b速度最大 10. 如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，它们的质量均为，弹簧的劲度系数为，C为一固定挡板。现让一质量为的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B恰好不能离开挡板C，弹簧始终在弹性限度范围内，物体A、B、D均可视为质点，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 从开始做简谐运动到物体A第一次回到初始位置的时间为简谐运动周期的一半 B. 简谐运动的振幅为 C. 物体D与物体A碰后瞬间的速度大小为 D. 简谐运动过程中弹簧的最大弹力为160N 11. 如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（　　） A. 时两列波开始相遇 B. 在间波的波长为 C. 两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱 D. 两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点 12. 如图所示是一种脉冲激光展宽器的截面图，其构造为四个相同的顶角为的直角三棱镜，对称放置在空气中。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离，脉冲激光中包含频率不同的光1和2，它们在棱镜中的折射率分别为和。取，，，则（　　） A. 光1和2通过相同的双缝干涉装置后2对应条纹间距更大 B. 为使光1和2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，需 C. 减小d后光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差不变 D. 若则光1和2通过整个展宽器过程中在空气中的路程差约为 三、填空题 13. 某同学用图1所示装置测定当地重力加速度。 （1）关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是 。 A. 摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 （2）在某次实验中，测得单摆摆长为L、单摆完成n次全振动的时间为t，则利用上述测量量可得重力加速度的表达式g=________。 （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T2图像，如图2所示。 ①利用A、B两点的坐标可得重力加速度的表达式g=__________。 ②因摆球质量分布不均匀，小球的重心位于其几何中心的正下方。若只考虑摆长测量偏小造成的影响，则由①计算得到的重力加速度的测量值_______真实值。（选填“大于”“等于”或“小于”） （4）关于摩擦力可以忽略的斜面上的单摆，某同学猜想单摆做小角度摆动时周期满足，如图3所示。为了检验猜想正确与否，他设计了如下实验：如图4所示，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦。如图5所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为β，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动。下列图像能直观地检验猜想是否正确的是 。 A. -sinβ图像 B. -cosβ图像 C. -tanβ图像 14. 做测量玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中两个实验小组的实验情况： （1）甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角r作出图像如图甲所示，则下列判定正确的是（　　） A. 光线是从空气射入玻璃的 B. 光线是从玻璃射入空气的 C. 该玻璃的折射率约为0.67 D. 该玻璃的折射率约为1.8 （2）乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在区域放入某介质（以x轴为界面），并通过实验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为，则： ①通过图中数据可以求得该介质的折射率___________（结果保留两位有效数字）； ②若该同学在确定A位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把A位置画的偏右了一些，则测出来的折射率___________。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 四、计算题 15. 战绳训练俗称“甩大绳”（如图甲所示），是很多运动员重要训练项目之一，P和Q是某条战绳上相距的两个质点，图乙、丙分别表示两个质点的振动图像，经观察波长满足。 （1）求这列波的传播方向和波速v； （2）若时刻开始计时，质点通过的路程为时，求质点的位移大小。 16. 为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。求： （1）增透膜对该单色光的折射率为，光学元件对该单色光的折射率为，光在空气中的速度近似为，求该光穿过增透膜和光学元件的时间； （2）为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，绿光在空气中的波长，求增透膜的最小厚度。 17. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖AMB圆心为O点，半径为R，直角三棱镜斜边EG平行于直径AB且长度等于2R，。在F横截面所在平面内，单色光线垂直入射到EF边，并从EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。求： （1）从EG边射出的光线与EG边的夹角； （2）不考虑反射光线，半圆弧AMB上有光线射出的点到B点的最小弧长l。 18. 如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球1和2，一劲度系数为k的轻弹簧套在光滑杆上，弹簧下端固定，上端与质量为m的小球2连在一起，小球2静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球1从与O点距离为h（h未知）的位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）若，求小球1、2碰后向下运动的过程中离O点的最大距离； （2）要使小球1、2碰后的运动过程中始终不分离，求h的最大值； （3）h取第（2）问的最大值情况下，测得小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间为t，求小球1、2碰后做简谐运动的周期。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$