内容正文:
2026年春期高二年级第一次月考
物理学科
考试范围:物理选修一第二章、第三章、第四章第一节
考试时间:75分钟
一、单选题(每小题4分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 简谐运动的回复力是物体所受到的合外力
B. 根据可知,同一频率的光在介质中的速度与介质的折射率成反比
C. 介质的折射率总大于1,因此入射角总大于折射角
D. 两列波发生干涉,其振动加强点的平衡位置随时间周期性变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.简谐运动的回复力是使物体回到平衡位置的合力,并非物体所受的全部合外力,比如单摆中小球回到平衡位置时,回复力为0,但合外力指向圆心,充当向心力,故A错误;
B.由于真空中的光速c是个定值,故光在该介质中的传播速度v与介质的折射率n成反比,故B正确;
C.根据光的折射定律,只有当光从光疏介质射入光密介质时,入射角才大于折射角;当光从光密介质射入光疏介质时,入射角小于折射角,故C错误;
D.两列波发生干涉时,振动加强点的平衡位置是固定不变的,不随时间变化,故D错误。
故选B。
2. 如图,是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息可知( )
A. 质点在任意2s内运动的路程是20cm
B. 质点1~1.5s内路程为
C. 图中速度方向改变了3次
D. 质点0-0.5s内和0.5-1s内位移之比为√2:1。
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知:振幅 ,周期
则,质点在半个周期内的路程为,故A 正确;
B.质点振动方程为
内质点-10cm运动到 的位置,路程为,故B错误;
C.图像的斜率代表速度,速度方向在 、 各改变一次,共 2 次,故C错误;
D. 位移为
位移为
二者比值不是 ,故D错误。
故选A。
3. 某单摆的振幅随频率的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该单摆固有周期
B. 摆长近似为2m
C. 共振时偏角正切值大约0.1
D. 共振时偏角正切值大约0.2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由共振曲线可知,该单摆固有频率f=0.5Hz,周期,选项A错误;
B.根据
可得
摆长近似为1m,选项B错误;
CD.共振时偏角正切值大约
选项C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时第一次出现的波形图,已知波速,质点Q与O相距3.2m,波源O点在时刻开始振动,当Q点第二次出现波峰时,则P点已经振动的路程为( )
A. 24cm B. 26cm C. 28cm D. 20cm
【答案】C
【解析】
【详解】由题意
可知T=0.8s
Q点起振方向沿y轴负向,可知当Q点第二次出现波峰时,Q点振动了T,波从P传到Q点用时间
可知P点已经振动的路程为
故选C。
5. 如图所示,圆柱形玻璃杯前侧表面上有a、b、c三点,粗细均匀的铅笔紧靠玻璃杯后侧外壁竖直放置,且在b点正后方。将杯中注满水( )
A. 通过b点看到铅笔变细 B. 通过b点看到铅笔无变化
C. 通过a点看到铅笔向右侧移 D. 通过c点看到铅笔向右侧移
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图知道,圆柱形玻璃杯装有水,其中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,所以,当将铅笔靠近玻璃杯的后面,相当于将铅笔放在凸透镜的1倍焦距以内,故能看到一个正立放大的铅笔虚像,故通过b点看到铅笔变粗,故AB错误;
C.通过a点看到铅笔的光路图如图,沿着折射光线的反向延长线找到虚像向左移动,故C错误;
D.与C同理,通过c点看到铅笔的虚像向右移动,故D正确。
故选D。
6. 已知水波的传播速度是,如图所示,甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面,振动方向一致,振动频率,甲同学抬头看去从他到对岸的垂直方向上有若干个点的振动非常明显,已知水面宽20m,在这一垂直方向上这样的点甲同学能看到几个( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】B
【解析】
【详解】根据波速公式
可求得波长
甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面,振动方向一致,所以两列波发生干涉时,振动加强点的条件是该点到两波源的路程差
设在甲正上方、距甲竖直距离为 y 的点,对两波源的路程差为
整理可得
当时,不符合题意;
当时,符合题意;
当时,符合题意;
当时,符合题意;
当时,符合题意;
当时,舍去。
故共有 4 个符合条件的 y 值,对应在这条竖直线上能看到4个“振动最明显”的点。
故选B。
7. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说法错误的是( )
A. t=1.5s时,P向y轴正方向运动
B. t=1.0s时,P偏离平衡位置的位移为0cm
C. t=0.5s时,P向y轴负方向运动
D. t=1.5s时,P偏离平衡位置的位移为2cm
【答案】A
【解析】
【详解】AD.1.5s内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,t=1.5s时,处甲波的波峰刚好传到P处,x=5m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,根据波的叠加原理可知,此时P偏离平衡位置的位移为2cm且向y轴负方向运动,故A错误,符合题意,D正确,不符合题意;
B.1.0s内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,t=1.0s时,x=0m处甲波的平衡位置振动刚好传到P处,x=4m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,根据波的叠加原理可知,此时质点P位移为0cm,故B正确,不符合题意;
C.0.5s内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,t=0.5s时,x=1m处甲波的波谷刚好传到P处,x=3m处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,根据波的叠加原理可知,此时P偏离平衡位置的位移为且向y轴负方向运动,故C正确,不符合题意。
故选A。
二、多选题(每小题5分,选错不给分,选不全得2分)
8. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0.4s时刻的波形如图甲所示,A、P和Q是介质中的三个质点,A的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 该波的传播速度是25m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 从0~0.4s,P通过的路程为4m
D. 从t=0时刻开始,P比Q先回到平衡位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由乙图知,质点的振动周期为0.8s,由甲图知,波长为20m,则波速为,故A正确;
B.由乙图知,t=0.4s时刻,质点A向上振动,根据甲图由同侧法原理可知该波沿x轴负方向传播,故B错误;
C.0~0.4s,质点P振动半个周期,质点P的路程为,故C正确;
D.波沿x轴负方向传播,则Q先振动,Q比P先回到平衡位置,故D错误。
故选AC。
9. 一列简谐横波沿x轴方向传播,时刻的波动图像如图甲所示,质点P的振动图像如图乙所示,根据图像可知( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波波速为
C. 质点P的横坐标为
D. 质点P的横坐标为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.时刻质点P沿y轴正向振动,结合波形图可知,该波沿x轴负方向传播,选项A正确;
B.该波波长,周期T=12s,则波速为
选项B错误;
CD.t=0时刻质点P纵坐标
解得
质点P的横坐标为
选项C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示为一列沿轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,振幅为,该时刻质点偏离平衡位置的位移均为,从该时刻开始计时,质点比质点滞后回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为1.2
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 从该时刻起,再经1s,质点Q通过的总路程为7cm
D. 再经过0.6s,P、Q两点速度大小相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A.设P、Q质点平衡位置坐标分别为、,根据三角函数知识可得,
解得,
由题意可知波从传播到所用时间为,所以该波的传播速度大小为,故A错误;
B.质点P比质点Q滞后0.4s回到平衡位置,说明图示时刻P质点的运动方向向上,则波的传播方向沿x轴负方向,故B错误;
C.质点Q第一次经过平衡位置的时间为
波长为1.2cm,则波的周期为
则再经1s,质点Q通过的总路程为,故C正确;
D.再经过,两质点各运动半个周期,根据对称性可知,P、Q两点速度大小相等,故D正确;
故选CD。
三、实验题(每空2分,一共14分)
11. 如图所示,某同学在“测量玻璃的折射率”实验中,先在白纸上画一条直线,画出一直线代表入射光线,让玻璃砖的一个面与直线重合,再画出玻璃砖另一个面所在的直线,然后画出过点的法线。
(1)在上、位置竖直插两个大头针,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使挡住,插上大头针,让挡住、的像,然后再插上大头针挡住___________的像。
(2)连接、并延长与交于点,连接。为了便于计算折射率,以为圆心适当的半径画圆,过、两点分别向法线作垂线和,并用刻度尺测出和的长度分别为和,折射率n=___________(用、表示)。
(3)在确定玻璃砖边界线时,下列哪些错误会导致折射率的测量值不变___________。
A. (玻璃砖下移) B. (玻璃砖上移)
C. (两直线间距宽于玻璃砖宽度) D. (两直线间距窄于玻璃砖宽度)
【答案】(1)和、的像
(2) (3)AB
【解析】
【小问1详解】
在上、位置竖直插两个大头针,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使挡住,插上大头针,让挡住、的像,然后再插上大头针挡住和、的像。
【小问2详解】
设圆的半径为R,则折射率
【小问3详解】
AB.AB选项光路图如下
由图可知两图的折射角不变,则不会产生误差,故AB正确;
CD.CD选项光路图如下
由图可知C图中折射角偏大,则折射率偏小,D图中折射角偏小,则折射率偏大,故CD错误。
故选AB。
12. 某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。
(1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示,其读数为___________mm;测量单摆周期时秒表读数如图乙所示,其读数为___________s。
(2)小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据,作出T2-l图像如图丙所示,π取3.14,可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)图丁中图像没有过坐标原点的原因可能是___________。
A. 测量摆长时,没有加上小球半径
B. 误将摆线长加小球直径作为摆长
【答案】(1) ①. 22.6 ②. 110.0
(2)9.86 (3)B
【解析】
【小问1详解】
测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm;
测量单摆周期时秒表读数为60s+50.0s=110.0s
【小问2详解】
根据
可得
则
解得g=9.86m/s2
【小问3详解】
若摆长为摆线长加小球的半径,则图像为过原点的直线;若误将摆线长加小球直径,则相同周期T时l偏大,则图线向右平移,故选B。
四、解答题
13. 已知某一沿x轴正方向传播的机械波,波速,其在时刻的波形图如图所示,求:
(1)该机械波波长;
(2)写出处的质点从开始计时的振动方程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
题图可知质点0m处与质点处之间的距离
可知波长
【小问2详解】
机械波周期,同侧法可知,0时刻处的质点振动方向向上,经过回到平衡位置,且正向y轴正方向运动,故处的质点从开始计时的振动方程
14. 如图所示,圆O为某水晶球的纵截面图,MN是通过该水晶球心O的一条直线,与球右表面交于C点,一束单色光沿平行于MN的AB方向从B点射入球体,光线从C点射出,已知水晶球的半径为R,∠MOB=60°,光在真空中的速度为c。求:
(1)水晶球对此单色光的折射率;
(2)此单色光在水晶球内传播所用的时间;
(3)此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角。
【答案】(1)
(2)
(3)60°
【解析】
【小问1详解】
依题意,可画出光线在水球内的折射光线如图所示
根据几何知识知
则
根据折射定律,可得水对此单色光的折射率为
【小问2详解】
光在该水球中的传播速度为
由几何知识可得,光在水球中传播的距离为
则此单色光在水球内传播所用的时间
【小问3详解】
光在点折射时,由折射定律有
解得
即
由几何关系知此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角
15. 某同学在研究简谐运动规律过程中,发现弹簧连接一个物体时较容易成功,而两个物体摞在一起做简谐运动却比较困难。如图所示,A、B两木块质量分别是,,弹簧的劲度系数,A和B间的动摩擦因数,B与水平面的摩擦力不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。
(1)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,两木块的加速度大小;
(2)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,A、B两木块间的摩擦力大小;
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,求它们的最大振幅及木块A的最大动能。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,以两木块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A、B两木块间的摩擦力大小为
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,它们振幅最大时,A、B两木块间的摩擦力达到最大,则有
联立解得最大振幅为
根据系统机械能守恒可得
解得
则木块A的最大动能为
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2026年春期高二年级第一次月考
物理学科
考试范围:物理选修一第二章、第三章、第四章第一节
考试时间:75分钟
一、单选题(每小题4分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 简谐运动的回复力是物体所受到的合外力
B. 根据可知,同一频率的光在介质中的速度与介质的折射率成反比
C. 介质的折射率总大于1,因此入射角总大于折射角
D. 两列波发生干涉,其振动加强点的平衡位置随时间周期性变化
2. 如图,是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息可知( )
A. 质点在任意2s内运动的路程是20cm
B. 质点1~1.5s内路程为
C. 图中速度方向改变了3次
D. 质点0-0.5s内和0.5-1s内位移之比为√2:1。
3. 某单摆的振幅随频率的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该单摆固有周期
B. 摆长近似为2m
C. 共振时偏角正切值大约0.1
D. 共振时偏角正切值大约0.2
4. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时第一次出现的波形图,已知波速,质点Q与O相距3.2m,波源O点在时刻开始振动,当Q点第二次出现波峰时,则P点已经振动的路程为( )
A. 24cm B. 26cm C. 28cm D. 20cm
5. 如图所示,圆柱形玻璃杯前侧表面上有a、b、c三点,粗细均匀的铅笔紧靠玻璃杯后侧外壁竖直放置,且在b点正后方。将杯中注满水( )
A. 通过b点看到铅笔变细 B. 通过b点看到铅笔无变化
C. 通过a点看到铅笔向右侧移 D. 通过c点看到铅笔向右侧移
6. 已知水波的传播速度是,如图所示,甲乙两人在相距15.1m的池塘边用振动发生器同时击打水面,振动方向一致,振动频率,甲同学抬头看去从他到对岸的垂直方向上有若干个点的振动非常明显,已知水面宽20m,在这一垂直方向上这样的点甲同学能看到几个( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
7. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说法错误的是( )
A. t=1.5s时,P向y轴正方向运动
B. t=1.0s时,P偏离平衡位置的位移为0cm
C. t=0.5s时,P向y轴负方向运动
D. t=1.5s时,P偏离平衡位置的位移为2cm
二、多选题(每小题5分,选错不给分,选不全得2分)
8. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0.4s时刻的波形如图甲所示,A、P和Q是介质中的三个质点,A的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 该波的传播速度是25m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 从0~0.4s,P通过的路程为4m
D. 从t=0时刻开始,P比Q先回到平衡位置
9. 一列简谐横波沿x轴方向传播,时刻的波动图像如图甲所示,质点P的振动图像如图乙所示,根据图像可知( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波波速为
C. 质点P的横坐标为
D. 质点P的横坐标为
10. 如图所示为一列沿轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,振幅为,该时刻质点偏离平衡位置的位移均为,从该时刻开始计时,质点比质点滞后回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为1.2
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 从该时刻起,再经1s,质点Q通过的总路程为7cm
D. 再经过0.6s,P、Q两点速度大小相等
三、实验题(每空2分,一共14分)
11. 如图所示,某同学在“测量玻璃的折射率”实验中,先在白纸上画一条直线,画出一直线代表入射光线,让玻璃砖的一个面与直线重合,再画出玻璃砖另一个面所在的直线,然后画出过点的法线。
(1)在上、位置竖直插两个大头针,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使挡住,插上大头针,让挡住、的像,然后再插上大头针挡住___________的像。
(2)连接、并延长与交于点,连接。为了便于计算折射率,以为圆心适当的半径画圆,过、两点分别向法线作垂线和,并用刻度尺测出和的长度分别为和,折射率n=___________(用、表示)。
(3)在确定玻璃砖边界线时,下列哪些错误会导致折射率的测量值不变___________。
A. (玻璃砖下移) B. (玻璃砖上移)
C. (两直线间距宽于玻璃砖宽度) D. (两直线间距窄于玻璃砖宽度)
12. 某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。
(1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示,其读数为___________mm;测量单摆周期时秒表读数如图乙所示,其读数为___________s。
(2)小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长l和对应的单摆周期T的数据,作出T2-l图像如图丙所示,π取3.14,可测得厦门的重力加速度g=___________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)图丁中图像没有过坐标原点的原因可能是___________。
A. 测量摆长时,没有加上小球半径
B. 误将摆线长加小球直径作为摆长
四、解答题
13. 已知某一沿x轴正方向传播的机械波,波速,其在时刻的波形图如图所示,求:
(1)该机械波波长;
(2)写出处的质点从开始计时的振动方程。
14. 如图所示,圆O为某水晶球的纵截面图,MN是通过该水晶球心O的一条直线,与球右表面交于C点,一束单色光沿平行于MN的AB方向从B点射入球体,光线从C点射出,已知水晶球的半径为R,∠MOB=60°,光在真空中的速度为c。求:
(1)水晶球对此单色光的折射率;
(2)此单色光在水晶球内传播所用的时间;
(3)此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角。
15. 某同学在研究简谐运动规律过程中,发现弹簧连接一个物体时较容易成功,而两个物体摞在一起做简谐运动却比较困难。如图所示,A、B两木块质量分别是,,弹簧的劲度系数,A和B间的动摩擦因数,B与水平面的摩擦力不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。
(1)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,两木块的加速度大小;
(2)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,A、B两木块间的摩擦力大小;
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,求它们的最大振幅及木块A的最大动能。
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