精品解析：河南省周口市项城市第三高级中学2024-2025学年高二下学期第一次考试物理试题

项城三高2024-2025学年度下期第一次考试 高二物理试卷 满分：100分 考试时间：75分钟 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零 C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】由单摆的振动图像可知振动周期为，由单摆的周期公式得摆长为 x-t图像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度相同，A、B点的速度大小相同，方向不同。 综上所述，可知C正确，故选C。 2. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知简谐波的波长为，所以周期为 当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m。 故选B。 3. 如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（　　） A. 小球做简谐运动 B. 小球动能的变化周期为 C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 D. 小球的初速度为时，其运动周期为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误； BC．假设杆中点为，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为，可知小球做周期为的往复运动过程为 根据对称性可知小球从与，这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，B正确，C错误； D．小球的初速度为时，可知小球在匀速阶段的时间变为原来的倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式 可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于，D错误； 故选B。 4. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A. 频率小，发生全反射的临界角小 B. 频率大，发生全反射的临界角小 C. 频率小，发生全反射的临界角大 D. 频率大，发生全反射的临界角大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射可知折射率越小发生全反射的临界角越大。 故选C。 5. 将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同 B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置 C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形 D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误； CD．乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的波形，所以C正确；D错误； 故选C。 6. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，则关于M、N两点的振动情况描述正确的是（　　） A. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，所以M点振动频率比N点振动频率高 B. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，但是M点和N点振动频率相同 C. M点此时为加强点，N点此时为减弱点，半个周期后M点变成减弱点，N点变成加强点 D. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，所以N点始终位于平衡位置不动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．M点是波峰与波峰叠加，是振动加强点，N点是波峰和波谷叠加，是振动减弱点，M点和N点是这两列波上的点，M点和N点振动频率和两列横波的频率相同，A错误B正确； C．M点此时为加强点，半个周期后位于M点是波谷与波谷叠加，M点的质点仍是振动加强点，N点此时为减弱点，半个周期后位于N点仍然是波峰与波谷叠加，仍然是振动减弱点，C错误； D．M点始终为加强点，N点始终为减弱点，振动加强点和减弱点不断的振动，所以，N点不是始终位于平衡位置不动，D错误。 故选B。 7. 如图所示，光线以相同的入射角从空气射入甲、乙两种浓度不同的NaCl溶液，折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比（　　） A. 甲的折射率大 B. 甲的浓度小 C. 甲中光速大 D. 甲的临界角大 【答案】A 【解析】 【详解】入射角相同，由于，根据折射定律可知，故甲浓度大；根据，可知光线在甲中的传播速度较小，由可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。 故选A。 二、多选题（共3小题，每题6分，共18分，选错不得分，选不全得3分） 8. 以下关于波的认识，正确的是（　　） A. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 B. 隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C. 超声波雷达的工作原理是利用波的折射 D. 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇到障碍物容易反射。故A正确； B．隐形飞机的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现。故B正确； C．雷达的工作原理是利用波的反射。故C不正确； D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象。故D正确。 故选ABD。 9. 位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A. 波的周期是0.1s B. 波的振幅是0.2m C. 波的传播速度是10m/s D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．波的周期和振幅与波源相同，故可知波的周期为，振幅为，故A错误，B正确； C．P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为 故可得波速为 故C正确； D．波从P传到Q点需要的时间为 故可知质点P处于平衡位置，故D错误。 故选BC。 10. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B. 时，波源的位移为正 C. 时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波从波源发出后，向轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误； B．由图可知，波的波长 由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得 解得 根据同侧法可知，波源的振动方向向上，即时，波源振动了2s，则任何一个点起振以后都应该振动2s，可知坐标原点在2.1s时刚好振动了2s即5个周期，此时其振动方向向上，波源向上振动，位移为正，故B正确； C．波的波速 波源停止振动，到质点停止振动的时间 即质点还在继续振动，到经过时间即，结合图象可知质点a位移为正且向轴正方向运动，故C错误； D．波传到点所需的时间 在0到2s内，质点振动的时间为 质点b运动总路程 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空3分，共15分） 11. ①“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa’和bb’分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针，P1和P2，用“×”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻璃窗观察，并依次插入大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使__________________。 ②某同学实验中作出光路图如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与法线的交点。O点是入射光线与aa’界面的交点，C点是出射光线与bb’界面的交点，D点为法线与bb’界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=________（用图中线段表示）。 【答案】 ①. P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像 ②. 【解析】 【详解】①插入大头针的过程中，应当使得插入的大头针完全挡住前面所有的大头针，所以P3挡住P1、 P2的像， P4挡住P3和P1、 P2的像； ②由光的折射定律可知 ； 12. 实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________。 A.尽量选择质量大、体积小的摆球 B.将摆球拉到最大位移处释放，同时快速按下秒表开始计时 C.测量摆长时，让单摆自然下垂，先测出摆线长度，然后加上摆球的半径 D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期。 (2)某同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是___________（选填“”、“ ”或“”），若图线斜率为，则测得的重力加速度g=___________ 。 【答案】 ①. AC ②. ③. 【解析】 【详解】(1)[1]A．在实验中尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小空气阻力给实验结果带来的误差，A正确； B．单摆释放的角度应当很小，摆球释放后，应使摆球在同一个竖直平面内摆动，然后再测量单摆的周期在测量单摆的周期时，计时的起、终时刻，摆球都应恰好通过平衡位置，B错误； C．测量单摆的摆长时，应使摆球处于自由下垂状态，用米尺测出摆线的长度，再用游标卡尺测出摆球的直径，然后算出摆长，C正确； D．用秒表测出单摆做30~50次全振动所用的时间，计算出平均摆动一次的时间，这个时间就是单摆的周期，D错误。 故选AC。 (2)[3]由单摆周期公式 知横坐标为。 图像斜率 得 四、解答题（共3小题，共39分） 13. 真空中有一半径为R=5cm，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示，一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出，已知∠AOB=120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求： (1)入射角i的值； (2)该光束在玻璃球中的传播时间t。 【答案】(1) i=60°；(2) t=5×10-10s 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知 由折射定律得 解得 (2)由 解得 14. 如图所示为一简谐横波在时刻的波形图，从该时刻起，介质中的质点P做简谐运动的表达式为。求： （1）该波的传播方向； （2）该波的波长、频率和传播速度； （3）画出s时的波形图（至少画出一个波长）。 【答案】（1）沿x轴正方向；（2）4m：2.5Hz；10m/s；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）由公式，有 可知，时刻质点P向y轴正方向运动，根据上下坡法知，波沿x轴正方向传播。 （2）由波形图得，波长。由简谐运动的表达式可知，故波的周期 则频率 则波速 （3）经过s，即经过个周期，波形如图所示 15. 一列简谐横波沿x轴传播，在x=0.1m和0.6m处的两个质点M、N的振动图像如图所示。 （1）若简谐横波沿x轴正方向传播，且该波的波长大于0.5m，求这列波的波速； （2）若简谐横波沿x轴负方向传播，且该波的波长小于0.5m，求这列波的波长。 【答案】（1）；（1）（，，） 【解析】 【详解】（1）从图像可知，周期为 由于M、N的距离为0.5m，且该波的波长大于0.5m，所以波从M传到N的传播时间小于质点的振动周期。由图像可知，波从M传到N的传播时间为 则波速为 （2）从图像可知，周期为 由于M、N的距离为0.5m，且该波的波长小于0.5m，所以波从N传到M的传播时间大于质点的振动周期。由图像可知，波从N传到M的传播时间为 （，，） 则波速为 （，，） 波长为 （，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 项城三高2024-2025学年度下期第一次考试 高二物理试卷 满分：100分 考试时间：75分钟 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 摆长为1.6m，起始时刻速度最大 B. 摆长为2.5m，起始时刻速度为零 C. 摆长为1.6m，A、C点的速度相同 D. 摆长为2.5m，A、B点的速度相同 2. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　） A. 0 B. C. D. 3. 如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则（　　） A. 小球做简谐运动 B. 小球动能的变化周期为 C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为 D. 小球的初速度为时，其运动周期为 4. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A. 频率小，发生全反射的临界角小 B. 频率大，发生全反射的临界角小 C. 频率小，发生全反射的临界角大 D. 频率大，发生全反射的临界角大 5. 将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同 B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置 C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形 D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形 6. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，则关于M、N两点的振动情况描述正确的是（　　） A. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，所以M点振动频率比N点振动频率高 B. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，但是M点和N点振动频率相同 C. M点此时为加强点，N点此时为减弱点，半个周期后M点变成减弱点，N点变成加强点 D. M点始终为加强点，N点始终为减弱点，所以N点始终位于平衡位置不动 7. 如图所示，光线以相同的入射角从空气射入甲、乙两种浓度不同的NaCl溶液，折射角β1<β2。已知NaCl溶液的折射率随浓度增加而增大。则与乙相比（　　） A. 甲的折射率大 B. 甲的浓度小 C. 甲中光速大 D. 甲的临界角大 二、多选题（共3小题，每题6分，共18分，选错不得分，选不全得3分） 8. 以下关于波的认识，正确的是（　　） A. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 B. 隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C. 超声波雷达的工作原理是利用波的折射 D. 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 9. 位于坐标原点O的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时，波源恰好第2次处于波谷位置，则（　　） A. 波的周期是0.1s B. 波的振幅是0.2m C. 波的传播速度是10m/s D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时，质点P处于波峰位置 10. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B. 时，波源的位移为正 C. 时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空3分，共15分） 11. ①“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，aa’和bb’分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针，P1和P2，用“×”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻璃窗观察，并依次插入大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使__________________。 ②某同学实验中作出光路图如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与法线的交点。O点是入射光线与aa’界面的交点，C点是出射光线与bb’界面的交点，D点为法线与bb’界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=________（用图中线段表示）。 12. 实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________。 A.尽量选择质量大、体积小的摆球 B.将摆球拉到最大位移处释放，同时快速按下秒表开始计时 C.测量摆长时，让单摆自然下垂，先测出摆线长度，然后加上摆球的半径 D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期。 (2)某同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是___________（选填“”、“ ”或“”），若图线斜率为，则测得的重力加速度g=___________ 。 四、解答题（共3小题，共39分） 13. 真空中有一半径为R=5cm，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示，一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出，已知∠AOB=120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求： (1)入射角i的值； (2)该光束在玻璃球中的传播时间t。 14. 如图所示为一简谐横波在时刻的波形图，从该时刻起，介质中的质点P做简谐运动的表达式为。求： （1）该波的传播方向； （2）该波的波长、频率和传播速度； （3）画出s时的波形图（至少画出一个波长）。 15. 一列简谐横波沿x轴传播，在x=0.1m和0.6m处的两个质点M、N的振动图像如图所示。 （1）若简谐横波沿x轴正方向传播，且该波的波长大于0.5m，求这列波的波速； （2）若简谐横波沿x轴负方向传播，且该波的波长小于0.5m，求这列波的波长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $