内容正文:
秦皇岛市实验中学2025-2026学年第一学期
高二物理月考试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,在振子从A向O运动的过程中( )
A. 位移方向向左,速度方向向左
B. 位移方向向右,速度方向向右
C. 位移不断增大,速度不断减小
D. 位移不断减小,速度不断增大
2. 如图所示为某弹簧振子振动的图像,已知该图像为正弦函数图像,下列描述正确的是( )
A. 该振子的周期为2s
B. 在1.5~2s时间内,振子的加速度不断增大
C. 在3.5s时,振子的速度沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向
D. 在3.5~5.5s时间内,振子通过的路程为cm
3. 当微风吹过时,风铃的金属管会振动发出声音,则说法正确的是( )
A. 金属管做受迫振动时,无回复力作用 B. 风力频率越高,金属管振动幅度越大
C. 金属管的振动频率等于风力频率 D. 风停止后,金属管也立即停止振动
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,该波的波源振动的频率。时刻的波形如图所示,此时波恰好传播到D点,下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴负方向
B. 时刻,质点和质点的振动方向相同
C. 经过半个周期的时间,质点迁移到质点所在位置
D. 该列波的传播速度为
5. 如图所示,均匀介质中有参数完全相同的两个波源与,相距 ,同时同方向起振,在介质中产生简谐横波。振动传至两波源连线中垂线上的点用时,已知点距两波源连线中点的距离为,从质点起振开始计时,点的振动方程为。下列说法错误的是 ( )
A. 振动在介质中传播的速度大小为
B. 振动在介质中传播的波长为
C. 两波源之间的连线上有 个振动加强点
D. 两波源之间的连线上距中点距离为 处的质点振幅为
6. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;③围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;④声呐系统,用于探测海中的物体,这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
7. 如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图,其截面一侧是半径为的四分之一圆弧,其余两侧为直面与,且,构成正方形,该部件的折射率;在点的点光源发出的光线,若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线,从点光源射入圆弧的光中,有一部分不能从、直接射出,这部分光穿过圆弧的长度( )
A. B. C. D.
8. 一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系图象如图所示,由图可知( )
A. 质点振动的频率是4Hz,振幅是2cm
B. 质点经过前5s通过的路程总共是10cm
C. 质点在t=2s和t=4s两时刻的位移相等
D. 质点做简谐运动的表达式为
9. 如图所示,两束单色光a、b从水下射向水面上的A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是( )
A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B. a光比b光更容易发生衍射现象
C. 在水中a光的速度比b光的速度小
D. 若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光
10. 如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以如图所示的电流后,以下说法正确的是( )
A. 弹簧长度将变长 B. 弹簧长度将变短
C. 台秤读数变小 D. 台秤读数变大
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
12. 刘锋同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”实验,记录的玻璃砖和大头针的位置如图甲所示。回答下列问题:
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是___________;
A.在确定玻璃砖上下边界时,应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、
B.在确定、,位置时,二者距离应适当远一些,以减小误差
C.为了实验操作方便,应选用粗的大头针
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验
(2)如图甲所示,过、,做直线交于,过作垂直于的直线,连接。用量角器测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率_______;
(3)由于没有量角器和三角函数表,刘锋同学利用圆规,以入射点O为圆心、随机的半径R作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再分别过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃砖的折射率__________(用图中线段的字母表示)。
13. 如图所示,质量为M、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动。
14. 一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示。求:
(1)波的传播速度大小和方向;
(2)质点P在0~7s时间内运动的路程;
(3)从时刻开始计时,写出处的质点的振动方程。
15. 如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形,,边镀有反射膜,,是与三棱镜边紧贴且垂直的接收屏。一束平行于边的光线从边上的点射入三棱镜,经过边反射后,恰好经过边上的点,并最终打在接收屏上的点(图中未标出)。已知,,光在真空中的速度为,不考虑多次反射和折射。求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)的长度;
(3)光线自点到点的时间。
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秦皇岛市实验中学2025-2026学年第一学期
高二物理月考试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图所示,弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,在振子从A向O运动的过程中( )
A. 位移方向向左,速度方向向左
B. 位移方向向右,速度方向向右
C. 位移不断增大,速度不断减小
D. 位移不断减小,速度不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,振子从A向O运动,振子的运动方向向右,即速度方向向右;振动的位移为由平衡位置指向所在位置的有向线段,则此过程,振子的位移在减小,方向向左。振子靠近平衡位置,则在此过程中,振子的速度不断增大。
故选D。
2. 如图所示为某弹簧振子振动的图像,已知该图像为正弦函数图像,下列描述正确的是( )
A. 该振子的周期为2s
B. 在1.5~2s时间内,振子的加速度不断增大
C. 在3.5s时,振子的速度沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向
D. 在3.5~5.5s时间内,振子通过的路程为cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.该振子的周期为4s,A错误;
B.在1.5~2s时间内,振子的位移不断减小,则加速度不断减小,B错误;
C.在3.5s时,振子的速度和加速度都沿x轴负方向,C正确;
D.在3.5~5.5s时间,刚好是半个周期,振子通过的路程为
s=cm
D错误。
故选C。
3. 当微风吹过时,风铃的金属管会振动发出声音,则说法正确的是( )
A. 金属管做受迫振动时,无回复力作用 B. 风力频率越高,金属管振动幅度越大
C. 金属管的振动频率等于风力频率 D. 风停止后,金属管也立即停止振动
【答案】C
【解析】
【详解】A.受迫振动属于机械振动,所有机械振动都需要回复力提供回复作用,因此金属管做受迫振动时有回复力,故A错误;
B.受迫振动的振幅随驱动力频率的变化规律为:当驱动力频率等于物体固有频率时发生共振,振幅最大,偏离固有频率越多振幅越小,并非风力频率越高振幅越大,故B错误;
C.物体做受迫振动稳定时,振动频率等于驱动力的频率,本题中驱动力为风力,因此金属管振动频率等于风力频率,故C正确;
D.风停止后,金属管受到阻尼作用做阻尼振动,振幅逐渐减小直至停止振动,不会立即停止,故D错误。
故选C。
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,该波的波源振动的频率。时刻的波形如图所示,此时波恰好传播到D点,下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴负方向
B. 时刻,质点和质点的振动方向相同
C. 经过半个周期的时间,质点迁移到质点所在位置
D. 该列波的传播速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.波刚传到D点时,D点的起振方向与波源起振方向一致。
用带动法判断,波沿正方向传播,D点左侧紧邻质点位置在D点上方(),因此D点起振方向沿轴正方向,波源起振方向也沿轴正方向,故A错误;
B.时刻,对质点B,其左侧紧邻质点位置在B点下方(),因此B点振动方向沿轴负方向;D点振动方向沿轴正方向,二者方向相反,故B错误;
C.简谐横波传播过程中,质点仅在平衡位置附近上下振动,不会随波迁移,因此质点A不会移动到C点位置,故C错误;
D.由波形图可得,该波在时刻的波长
已知波源振动频率,由波速公式,代入得,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,均匀介质中有参数完全相同的两个波源与,相距 ,同时同方向起振,在介质中产生简谐横波。振动传至两波源连线中垂线上的点用时,已知点距两波源连线中点的距离为,从质点起振开始计时,点的振动方程为。下列说法错误的是 ( )
A. 振动在介质中传播的速度大小为
B. 振动在介质中传播的波长为
C. 两波源之间的连线上有 个振动加强点
D. 两波源之间的连线上距中点距离为 处的质点振幅为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由勾股定理可知,波源(或)到点的距离为
波从波源传到点用时,则波在介质中的传播速度大小为,故A正确;
B.由点的振动方程
可知角频率,则周期为
波长为,故B正确;
C.两波源相位相同(同向起振),振动加强点满足波程差
对于两波源连线上的任意一点,其波程差满足,已知波长,若,,对应连线中点为振动加强点;若,,超出线段的波程差范围()。因此两波源之间的连线上只有个振动加强点(即中点),故C错误;
D.在两波源连线上,距中点距离为处的质点,到两波源的距离差为
因为两波源同相起振,波程差为半波长的奇数倍的质点振动减弱,又因为两波源参数完全相同,故该质点的振幅为,故D正确。
本题选错误的,故选C。
6. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;③围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;④声呐系统,用于探测海中的物体,这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
【答案】A
【解析】
【详解】“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射;彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速,属于多普勒效应;围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱,属于波的干涉;声呐系统,用于探测海中的物体,属于波的反射。
故选A。
7. 如图为我国航天领域某透明光学部件截面示意图,其截面一侧是半径为的四分之一圆弧,其余两侧为直面与,且,构成正方形,该部件的折射率;在点的点光源发出的光线,若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线,从点光源射入圆弧的光中,有一部分不能从、直接射出,这部分光穿过圆弧的长度( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设该种材料的临界角为,则
解得
如图所示,若沿方向射到面上的光线刚好发生全反射,则
同理,若沿方向射到面上的光线刚好发生全反射,则
因此,根据几何关系可得弧长
故选B。
8. 一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系图象如图所示,由图可知( )
A. 质点振动的频率是4Hz,振幅是2cm
B. 质点经过前5s通过的路程总共是10cm
C. 质点在t=2s和t=4s两时刻的位移相等
D. 质点做简谐运动的表达式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像可知,质点振动的周期是T=4s,则频率是f=0.25Hz,振幅是2cm,选项A错误;
B.质点经过前5s通过的路程总共是5A=10cm,选项B正确;
C.质点在t=2s和t=4s两时刻的位移大小相等,但方向相反,选项C错误;
D.因为
则质点做简谐运动的表达式为
选项D正确。
故选BD。
9. 如图所示,两束单色光a、b从水下射向水面上的A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是( )
A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B. a光比b光更容易发生衍射现象
C. 在水中a光的速度比b光的速度小
D. 若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,a光的折射率小于b光的折射率,因此a光的频率小于b光的频率,a光的波长大于b光的波长,干涉条纹间距与波长成正比,A正确;
B.波长越长,越容易发生衍射,B正确;
C.由
可知,C错误;
D.折射率越大,越容易发生全反射,则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光,D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,台秤上放一光滑平板,其左边固定一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以如图所示的电流后,以下说法正确的是( )
A. 弹簧长度将变长 B. 弹簧长度将变短
C. 台秤读数变小 D. 台秤读数变大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.以导体棒为研究对象分析受力,根据左手定则判断得知,其所受安培力方向为斜向右下方,根据牛顿第三定律可知,磁铁受到的安培力方向斜向左上方,平板光滑,故磁铁向左运动,弹簧被压缩,长度变短,所以A错误,B正确;
CD.磁铁受到斜向左上方的安培力,所以其对台秤的压力减小,台秤读数变小,故C正确,D错误。
故选BC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①. B ②. ③. 630
【解析】
【详解】(1)[1]相邻两亮(暗)干涉条纹的Δx=,要增加观察到的条纹数,即Δx越小,需增大d或减小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动,或使用间距更大的双缝,故A、C、D错误,B正确;
(2)[2]由
得
(3)[3]所测单色光的波长
12. 刘锋同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”实验,记录的玻璃砖和大头针的位置如图甲所示。回答下列问题:
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是___________;
A.在确定玻璃砖上下边界时,应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、
B.在确定、,位置时,二者距离应适当远一些,以减小误差
C.为了实验操作方便,应选用粗的大头针
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验
(2)如图甲所示,过、,做直线交于,过作垂直于的直线,连接。用量角器测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率_______;
(3)由于没有量角器和三角函数表,刘锋同学利用圆规,以入射点O为圆心、随机的半径R作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再分别过A、B点作法线的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃砖的折射率__________(用图中线段的字母表示)。
【答案】 ①. BD##DB ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.在确定玻璃砖上下边界时,不能用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、,以免污染和磨损玻璃砖,故A错误;
B.在确定、位置时,为减小误差,应使二者距离适当远一些,故B正确;
C.为了减小实验误差,应选用细的大头针,故C错误;
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验,故D正确。
故选BD。
(2)[2]由折射定律以及光路的可逆性可得,玻璃砖的折射率为
(3)[3]由几何关系知
由折射定律得
13. 如图所示,质量为M、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动。
【答案】(1)
(2)当物块的位移为x时,弹簧的伸长量为,物块所受合力
联立可得
可知物块做简谐运动。
【解析】
【小问1详解】
设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为,根据受力平衡可得
解得
此时弹簧的长度为
【小问2详解】
略。
14. 一列简谐横波沿x轴传播,图(a)是时刻的波形图;P是介质中位于处的质点,其振动图像如图(b)所示。求:
(1)波的传播速度大小和方向;
(2)质点P在0~7s时间内运动的路程;
(3)从时刻开始计时,写出处的质点的振动方程。
【答案】(1),向左传播
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图a可知波长为4m,由图b可知波的周期为2s,则波速为
由图b可知时,质点P向下运动,根据同侧法可知,波向左传播。
【小问2详解】
根据图a可知时处的质点位于波谷处,由于
则质点P在0~7s时间内运动的路程
【小问3详解】
根据图a可知时处的质点位于波谷处,则从时刻开始计时, 处的质点的振动方程为
15. 如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形,,边镀有反射膜,,是与三棱镜边紧贴且垂直的接收屏。一束平行于边的光线从边上的点射入三棱镜,经过边反射后,恰好经过边上的点,并最终打在接收屏上的点(图中未标出)。已知,,光在真空中的速度为,不考虑多次反射和折射。求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)的长度;
(3)光线自点到点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
过点作的垂线交于点,设光线在边上的反射点为,根据光的反射定律,反射角等于入射角,得
根据几何关系可得,,,,,
在和中,两三角形相似,因此
解得,
可知为的中点,在中,
故
根据几何关系可得入射角,折射角,由折射定律得
【小问2详解】
光线在点从边射出,入射角
由折射定律可得折射角满足
解得折射角
光线从点折射出三棱镜,折射光线与边的夹角为
折射光线打在接收屏上的点,
【小问3详解】
光在介质中的传播速度为
根据几何关系可得
介质内运动时间为
真空内运动时间为
光线自点到点的总时间为:
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