内容正文:
2025-2026学年度第一学期第二次月考
高二物理试卷
一、选择题(共10小题,每小题4分,计40分。1-6单项选择,7-10多项选择选对但不全对得2分)
1. 如图所示,把甲、乙两个弹簧振子悬挂在同一支架上,甲的固有频率为1Hz,乙的固有频率为5Hz,当受到支架3Hz的驱动力作用下做受迫振动,达到稳定后两弹簧振子的振动情况是( )
A. 甲的振动频率为1Hz
B. 乙的振动频率为5Hz
C. 增加支架驱动力频率,甲的振幅变小
D. 增加支架驱动力频率,乙的振幅变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.支架在受到竖直方向且频率为3Hz的驱动力作用下做受迫振动时,物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,即稳定后,甲、乙受迫振动频率均为3Hz,故AB错误;
CD.题意知,甲的固有频率为1Hz,乙的固有频率为5Hz,增加支架驱动力频率,甲的频率远离驱动力的频率,甲的振幅变小,乙的频率靠近驱动力的频率,乙的振幅变大。故C正确,D错误。
故选C。
2. 如图表示振幅均为A的两列相干水波在某时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,E点是连线和连线的交点,下列说法正确的是( )
A. E点是减弱点
B. 该时刻B、D两点的高度差为
C. 该时刻B、D两点的高度差为
D. 该时刻A、C为减弱点,过半个周期将变为加强点
【答案】B
【解析】
【详解】A.D是峰峰相遇点,振动加强;B是谷谷相遇点,振动加强;而E在BD的中点,则 E点也是加强点,A错误;
BC.BD两点的振幅都是2A,D在波峰,B在波谷,则该时刻B、D两点的高度差为,B正确,C错误;
D.该时刻A、C为峰谷相遇点,则为减弱点,过半个周期将仍为减弱点,D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为泊松亮斑,其原理是光的全反射现象
B. 图乙为内窥镜,应用了光的干涉原理
C. 图丙中激光切割金属,利用了激光相干性好的特点
D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜,说明光是横波
【答案】D
【解析】
【详解】A.泊松亮斑的原理是光的衍射现象,A错误;
B.内窥镜应用了光的全反射原理,B错误;
C.激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点,C错误;
D.观看立体电影需要佩戴偏振眼镜,说明光是横波,D正确。
故选D。
4. 如图所示,小明同学通过手机蓝牙功能和教室电脑连接,然后利用频率发生器输入的声音信号,讲台上方一对扩音器开始发出声音,然后绕教室走了一圈。下列说法正确的是( )
A. 小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化
B. 两个扩音器的音量必须相同,才能发生干涉现象
C. 小明同学听到的声音波速和环境中其他声音波速不相同
D. 关闭一个音响,小明同学迅速跑开,听到声音音调升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.在行走过程中,两个扩音器发出频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区与减弱区,小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化,故A正确;
B.发生干涉的条件之一是两列波的频率相同,与音量无关,故B错误;
C.声波属于机械波,波速与介质有关,在相同环境下波速相同,故C错误;
D.根据多普勒效应,关闭一个音响,小明同学迅速跑开,小明远离声源,单位时间内接收到的完整的波的个数会减少,即接收到的波的频率变小,故听到声音音调降低,故D错误。
故选A。
5. 下列四幅图中,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样,其中由红光形成的单缝衍射图样是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.从图像中可以看出,这两幅图的条纹间距是相等的,应该是双缝干涉图样,不是单缝衍射图样,故AB错误;
CD.从图像中可以看出,这两幅图的条纹间距特点是:中间亮条纹最宽、最亮,往两边条纹宽度逐渐减小,是单缝衍射图样,且由于红光波长比蓝光长,在单缝衍射中红光的条纹间距更大,所以C应该是红光单缝衍射的图样,D应该是蓝光单缝衍射的图样。故C正确,D错误。
故选C。
6. 光由空气射入半圆柱形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气,O点是半圆柱形玻璃砖的圆心,如图所示的情况可能发生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.光由半圆柱形玻璃砖的平面斜射入玻璃砖,在射入点会发生反射和折射,且反射角等于入射角,折射角小于入射角,故AB错误;
CD.光沿半径方向从圆弧面射入玻璃砖,传播方向不变,斜射出玻璃砖时,若发生全反射则只有反射光线,且反射角等于入射角;若未发生全反射,则有反射光线和折射光线,且反射角等于入射角,折射角大于入射角,故C错误,D正确。
故选D。
7. 一歌手在湖边唱歌,歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸,空气中的声速为340m/s,水中声速为1450m/s,歌声可视为频率为400Hz的声波,则下列说法正确的是( )
A. 在水中传播频率会改变
B. 由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s
C. 在空气中波长为0.85m
D. 在水中的波长为5m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.频率只与波源有关,故在水中传播频率不会改变,故A错误;
B.由空气传到湖对岸的时间为
由水传到湖对岸的时间为
故由空气和水传到湖对岸的时间差约为
故B正确;
C.在空气中的波长为
故C正确;
D.在水中的波长为
故D错误。
故选BC。
8. 两个透明标准板M和N间形成楔形空气薄层,用某单色光从上向下照射时,在空气膜的上表面可观察到明暗相间的干涉条纹,某同学想利用该装置测量单色光的波长,他沿着M标准板测出从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L,斜面倾角为θ,则下列说法中正确的是( )
A. 波长大小为
B. 波长大小为
C. 实验中如果减小斜面的倾角,则相邻条纹间距将变大
D. 实验中如果用波长更长的光照射,则相邻条纹间距将变大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.根据形成亮纹的条件可知,对第n条亮纹
即
由几何关系
解得
故AB错误;
C.根据可知,实验中如果减小斜面的倾角,则从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L将变大,则相邻条纹间距将变大,故C正确;
D.根据可知,实验中如果用波长更长的光照射,则从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L将变大,则相邻条纹间距将变大,故D正确;
故选CD。
9. 一列沿x轴负方向传播的机械波,其图像如图所示,实线是t=0时刻的波形,此时质点P位于平衡位置。虚线是t=0.6s时刻的波形,此时质点P位于波峰位置。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,质点P向y轴正方向运动
B. 该波的波长为4m
C. 该波的波速可能为5m/s
D. 0~0.6s时间内,质点P运动的路程可能为0.2m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.机械波沿x轴负方向传播,t=0时刻,质点P向y轴负方向运动,故A错误;
B.由图可知,该波的波长为4m,故B正确;
C.时间间隔
n=0时
T=0.8s,
故C正确;
D.0~0.6s时间内,质点P运动的路程最小为0.6m,故D错误。
故选BC。
10. 下列说法正确的是( )
A. 波的衍射现象必须具备一定的条件,否则不可能发生衍射现象
B. 要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C. 波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象
D. 只有波才有衍射现象
【答案】CD
【解析】
【详解】A.波的衍射现象不需要条件,发生明显衍射现象才需要具备一定的条件,故A错误;
B.要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度小于水波波长或跟水波波长差不多,故B错误;
C.波发生明显衍射的条件是,障碍物或小孔的尺寸小于波长或跟波长差不多,故波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象,故C正确;
D.衍射是波特有的现象,故D正确。
故选CD。
二、填空题(共3小题,每空2分,共22分)
11. 在2021年12月9日的天宫课堂中,三位航天员观察到水球中的气泡特别亮,这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示,水的折射率为n,发生这个现象的条件是sinθ_______(填“”或“”)。水相对空气是___________介质(填“光密”或“光疏”)。
【答案】 ①. 全反射 ②. ③. 光密
【解析】
【详解】[1]水球中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射;
[2]发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于等于临界角,即
sinθ
[3]水相对空气是光密介质。
12. 某同学采用插针法测玻璃的折射率,实验步骤如下:
(1)在方格纸上画出一条直线a作为界面(线),过a上的一点O画出界面的法线MN,并画一条线段AO作为入射光线,再把玻璃砖放到方格纸上,上边界与a对齐,画出玻璃砖的下界面b的位置;
(2)在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2;
(3)在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4,使P3挡住________,使P4挡住________。(选填“A”“B”“C”“D”);
A.P1、P2 B.P1、P2的像 C.P1、P2和P3 D.P1、P2的像和P3
(4)请在答题卡图中补充完整光路图________;
(5)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________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. D ③. ④. 偏小
【解析】
【详解】(3)[1]在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,故选B;
[2]使P4挡住P1、P2的像和P3。故选D。
(4)完整光路图如图
(5)由于画出界面a后将玻璃砖向下平移了一些,之后才画上界面b,这会导致如下图所示的变化,由图可看出,实际折射角比所画的折射角小,根据折射定律可知所求的折射率偏小。
13. 如图甲所示,利用双缝干涉测量光的波长的实验中,双缝中心间的距离,双缝到光屏的距离,实验时,调整仪器,从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)相邻两个亮条纹间的距离__________(用题中符号d、L、表示)。
(2)某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,分划板的中心刻线与A条纹的中心对齐时,此时手轮上的读数如图丙所示,__________ ;与B条纹的中心对齐时,手轮上的读数,该单色光的波长__________(波长的计算结果保留三位有效数字)。
(3)在该实验中,仅改用波长更长的光照射双缝,则屏上观察到的条纹个数__________(选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. 3.870##3.869##3.871 ②. 467
(3)减少
【解析】
【小问1详解】
相邻两个亮条纹间的距离为
【小问2详解】
[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知手轮上的读数为
[2]相邻两个条纹间的距离为
根据,可得该单色光的波长为
【小问3详解】
在该实验中,仅改用波长更长的光照射双缝,根据,可知相邻两个条纹间的距离变大,则屏上观察到的条纹个数减少。
三、计算题(共3小题,14小题12分,15小题13分,16小题13分,共38分)
14. 宝安区政府广场水池下的照射灯为城市的夜景增添了色彩,如图(甲)。当某束光线从池底照射到岸上游客眼中时,光路如图(乙)所示。光线入射角为37°,出射角为53°,水深为0.4m,人眼睛距离水面高度为H=1.8m,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。sin53°=0.80,tan37°=,tan53°=。求:
(1)该水池中水的折射率;
(2)人到光源的水平距离;
(3)人观察到光源的垂直深度。
【答案】(1);(2)2.7m;(3)
【解析】
【详解】(1)根据折射定律
(2)人到光线出射点的距离为
出射点到光源的水平距离为
人到光源的水平距离为
X+x=2.7m
(3)人的视线认为光是直线传播的,故光线从入射光反向延长交于法线的位置为“视深”,根据几何关系知,“视深”
15. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置位于处的质点,是平衡位置位于处的质点。如图乙所示为质点的振动图像,求:
(1)该列波的波速;
(2)从到的过程中,质点运动的路程;
(3)从时刻开始计时,写出质点的振动方程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图甲和图乙可得,波长
周期
则波速
解得
且由同侧法可知,该列波沿轴负方向传播。
【小问2详解】
由图甲可知,振幅
从到的过程中,质点运动的时间
时质点位于平衡位置,质点在一个周期内的路程为,则质点运动的路程
【小问3详解】
设质点的振动方程为
其中,,
由初始条件,时,,速度正向最大
则振动方程为
16. 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
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高二物理试卷
一、选择题(共10小题,每小题4分,计40分。1-6单项选择,7-10多项选择选对但不全对得2分)
1. 如图所示,把甲、乙两个弹簧振子悬挂在同一支架上,甲的固有频率为1Hz,乙的固有频率为5Hz,当受到支架3Hz的驱动力作用下做受迫振动,达到稳定后两弹簧振子的振动情况是( )
A. 甲的振动频率为1Hz
B. 乙的振动频率为5Hz
C. 增加支架驱动力频率,甲的振幅变小
D. 增加支架驱动力频率,乙的振幅变小
2. 如图表示振幅均为A的两列相干水波在某时刻的叠加情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,E点是连线和连线的交点,下列说法正确的是( )
A. E点是减弱点
B. 该时刻B、D两点的高度差为
C. 该时刻B、D两点的高度差为
D. 该时刻A、C为减弱点,过半个周期将变为加强点
3. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为泊松亮斑,其原理是光的全反射现象
B. 图乙为内窥镜,应用了光的干涉原理
C. 图丙中激光切割金属,利用了激光相干性好的特点
D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜,说明光是横波
4. 如图所示,小明同学通过手机蓝牙功能和教室电脑连接,然后利用频率发生器输入的声音信号,讲台上方一对扩音器开始发出声音,然后绕教室走了一圈。下列说法正确的是( )
A. 小明同学会听到声音发生忽强忽弱的变化
B. 两个扩音器的音量必须相同,才能发生干涉现象
C. 小明同学听到的声音波速和环境中其他声音波速不相同
D. 关闭一个音响,小明同学迅速跑开,听到声音音调升高
5. 下列四幅图中,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样,有两幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样,其中由红光形成的单缝衍射图样是( )
A. B.
C. D.
6. 光由空气射入半圆柱形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气,O点是半圆柱形玻璃砖的圆心,如图所示的情况可能发生的是( )
A. B.
C. D.
7. 一歌手在湖边唱歌,歌声通过空气和水传到距其2km的湖对岸,空气中的声速为340m/s,水中声速为1450m/s,歌声可视为频率为400Hz的声波,则下列说法正确的是( )
A. 在水中传播频率会改变
B. 由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5s
C. 在空气中波长为0.85m
D. 在水中的波长为5m
8. 两个透明标准板M和N间形成楔形空气薄层,用某单色光从上向下照射时,在空气膜的上表面可观察到明暗相间的干涉条纹,某同学想利用该装置测量单色光的波长,他沿着M标准板测出从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L,斜面倾角为θ,则下列说法中正确的是( )
A. 波长大小为
B. 波长大小为
C. 实验中如果减小斜面的倾角,则相邻条纹间距将变大
D. 实验中如果用波长更长的光照射,则相邻条纹间距将变大
9. 一列沿x轴负方向传播的机械波,其图像如图所示,实线是t=0时刻的波形,此时质点P位于平衡位置。虚线是t=0.6s时刻的波形,此时质点P位于波峰位置。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,质点P向y轴正方向运动
B. 该波的波长为4m
C. 该波的波速可能为5m/s
D. 0~0.6s时间内,质点P运动的路程可能为0.2m
10. 下列说法正确的是( )
A. 波的衍射现象必须具备一定的条件,否则不可能发生衍射现象
B. 要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度远大于水波波长
C. 波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象
D. 只有波才有衍射现象
二、填空题(共3小题,每空2分,共22分)
11. 在2021年12月9日的天宫课堂中,三位航天员观察到水球中的气泡特别亮,这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示,水的折射率为n,发生这个现象的条件是sinθ_______(填“”或“”)。水相对空气是___________介质(填“光密”或“光疏”)。
12. 某同学采用插针法测玻璃的折射率,实验步骤如下:
(1)在方格纸上画出一条直线a作为界面(线),过a上的一点O画出界面的法线MN,并画一条线段AO作为入射光线,再把玻璃砖放到方格纸上,上边界与a对齐,画出玻璃砖的下界面b的位置;
(2)在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2;
(3)在玻璃砖的另一侧依次插上大头针P3、P4,使P3挡住________,使P4挡住________。(选填“A”“B”“C”“D”);
A.P1、P2 B.P1、P2的像 C.P1、P2和P3 D.P1、P2的像和P3
(4)请在答题卡图中补充完整光路图________;
(5)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________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13. 如图甲所示,利用双缝干涉测量光的波长的实验中,双缝中心间的距离,双缝到光屏的距离,实验时,调整仪器,从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)相邻两个亮条纹间的距离__________(用题中符号d、L、表示)。
(2)某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,分划板的中心刻线与A条纹的中心对齐时,此时手轮上的读数如图丙所示,__________ ;与B条纹的中心对齐时,手轮上的读数,该单色光的波长__________(波长的计算结果保留三位有效数字)。
(3)在该实验中,仅改用波长更长的光照射双缝,则屏上观察到的条纹个数__________(选填“增加”“减少”或“不变”)。
三、计算题(共3小题,14小题12分,15小题13分,16小题13分,共38分)
14. 宝安区政府广场水池下的照射灯为城市的夜景增添了色彩,如图(甲)。当某束光线从池底照射到岸上游客眼中时,光路如图(乙)所示。光线入射角为37°,出射角为53°,水深为0.4m,人眼睛距离水面高度为H=1.8m,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。sin53°=0.80,tan37°=,tan53°=。求:
(1)该水池中水的折射率;
(2)人到光源的水平距离;
(3)人观察到光源的垂直深度。
15. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置位于处的质点,是平衡位置位于处的质点。如图乙所示为质点的振动图像,求:
(1)该列波的波速;
(2)从到的过程中,质点运动的路程;
(3)从时刻开始计时,写出质点的振动方程。
16. 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。
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