内容正文:
大石桥三高中2025—2026学年度春学期高二3月质量调研
物理学科试卷
答题时间:50分钟 试卷分值:100分
试卷共2页,上交页码:答题卡
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共8道小题,共42分,1-6题只有一个正确选项每题5分,7、8题有多个选项正确,全选对得6分,选对但不全得3分,选错或不答得0分)
1. 为了理解绳波的传播特点,某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动,某时刻绳波的图像如图所示,a、b为绳波中的两质点,下列说法正确的是( )
A. a质点的加速度正在减小 B. a质点的速度正在减小
C. b质点的加速度正在增大 D. b质点的速度正在减小
2. 声波能绕过某一建筑物而传播,这是声波的( )
A. 反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
3. 频率相同、振幅都为的两列横波相遇,某一时刻的情况如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A. 图中点的振动减弱 B. 图中点的位移不会为零
C. 图中点的振幅为 D. 半个周期后图中点的位移最大
4. 如图所示,图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像,P、Q分别是x轴上和处的两质点,其中图乙为质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播,波速为15m/s
B. 质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cm
C. 该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时,可能发生稳定的干涉
D. t=0.15s时,质点Q沿y轴负方向运动
5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为2m/s,时的波形如图所示,则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为( )
A. 0.4m B. 0.8m C. 1.2m D. 1.6m
6. 如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列情况不可能发生的是( )
A. B.
C. D.
7. 利用如图所示的实验装置,研究双缝干涉现象并测量出光的波长,下列说法正确的是( )
A. 双缝的作用是形成两个振动情况相同的光源
B. 若仅将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距将会从a图变为b图所示情况
C. 若仅将滤光片由紫色换成绿色,干涉条纹间距将会从a图变为b图所示情况
D. 若仅将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,干涉条纹会变窄
8. 关于光现象及其应用,下列说法正确的有( )
A. 光导纤维利用全反射的原理,其内芯的折射率大于外套的折射率
B. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象
C. 激光医学是应用了激光的方向性和高能量特点
D. 拍摄玻璃橱窗中的物品时,为消除玻璃表面反射光的干扰,需要在照相机镜头前加装偏振片,该装置利用的是薄膜干涉原理
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2道小题,共30分每空5分)
9. 该同学转身一看,旁边有玻璃砖,于是他开始做“测定玻璃的折射率”的实验。
①为了取得较好的实验效果,下列操作正确的是______。
A.选择的入射角应尽量小些
B.大头针应垂直地插在纸面上
C.大头针和及和之间的距离尽量小些
D.在观察时,大头针只需要将挡住即可
②该同学在测量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,他以点为圆心,OA为半径画圆,交延长线于点,过A点和点作垂直法线的直线分别交于点和点,如图甲所示,他测得,,则可求出玻璃的折射率______。
③他在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些,如图乙所示,则他测得的折射率______(选填“偏大”“ 偏小”或“不变”)。
10. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所示。
(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点结论,你认为正确的是______。
A. 灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B. 干涉条纹与双缝垂直
C. 干涉条纹疏密程度与双缝间距离无关 D. 干涉条纹疏密程度与光的波长有关
(2)某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长:
a.实验中选用的双缝间距为,双缝到像屏的距离为,在像屏上得到的干涉图样如图所示,分划板刻线在图中、位置时,游标卡尺的读数分别为、,则入射的单色光波长的计算表达式为______。
b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示,则其读数为______mm;
三、计算题(本题共2道小题,共28分要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
11. 如图,实线是一列简谐横波在时刻的波形,虚线是这列波在时刻的波形。
(1)写出这列波的波速表达式;
(2)若波速大小为,波的传播方向如何?
12. 发光二极管的发光帽由透明环氧树脂制成,它由半径为的半球体与半径为、高为的圆柱体组成,如图为过半球球心的竖直截面图。当用平行单色光垂直于圆柱体底面入射,经过半径OA上B点的光线恰好在圆弧面上发生全反射,已知,真空中光速为,求:
(1)透明环氧树脂的折射率
(2)单色光在该透明环氧树脂材料中的传播时间
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大石桥三高中2025—2026学年度春学期高二3月质量调研
物理学科试卷
答题时间:50分钟 试卷分值:100分
试卷共2页,上交页码:答题卡
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共8道小题,共42分,1-6题只有一个正确选项每题5分,7、8题有多个选项正确,全选对得6分,选对但不全得3分,选错或不答得0分)
1. 为了理解绳波的传播特点,某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动,某时刻绳波的图像如图所示,a、b为绳波中的两质点,下列说法正确的是( )
A. a质点的加速度正在减小 B. a质点的速度正在减小
C. b质点的加速度正在增大 D. b质点的速度正在减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】绳波从左向右传播,据质点振动的前带后,后跟前关系,a质点向下振动、b质点向上振动,即都向平衡位置运动,位移减小,加速度减小,速度增大。
故选A。
【点睛】
2. 声波能绕过某一建筑物而传播,这是声波的( )
A. 反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】当波遇到障碍物时,能够绕过障碍物的边缘继续传播的现象称为衍射。所以波绕过建筑物属于声波的衍射现象。
故选B。
3. 频率相同、振幅都为的两列横波相遇,某一时刻的情况如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A. 图中点的振动减弱 B. 图中点的位移不会为零
C. 图中点的振幅为 D. 半个周期后图中点的位移最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.M点是波峰与波峰相遇的位置,属于振动加强点,故A错误;
B.点为振动加强点,其振幅为两列波振幅之和,但该点仍在做简谐振动,会在平衡位置和最大位移处之间往复运动。当该点运动到平衡位置时,位移就为0,故B错误;
C.N点是波峰与波谷相遇的位置,属于振动减弱点。由于两列波的振幅都为,所以点的振幅为0,故C错误;
D.图示时刻M点是波峰与波峰相遇,位移最大。半个周期后M点是波谷与波谷相遇,位移仍最大,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像,P、Q分别是x轴上和处的两质点,其中图乙为质点P的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播,波速为15m/s
B. 质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cm
C. 该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时,可能发生稳定的干涉
D. t=0.15s时,质点Q沿y轴负方向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.t=0.01s时,质点P向y轴负方向运动,结合甲图,由“上下坡”法可知,机械波向x轴负方向传播,A错误;
B.机械波传播过程中,任意质点不会随波迁移,B错误;
C.该波的频率为
发生干涉要满足两列波频率相同,该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时,不可能发生稳定的干涉,C错误;
D.在t=0.15s时,即再经过,质点Q回到平衡位置,速度方向沿y轴负方向,D正确。
故选D。
5. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为2m/s,时的波形如图所示,则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为( )
A. 0.4m B. 0.8m C. 1.2m D. 1.6m
【答案】C
【解析】
【详解】机械波的周期
因可知则m处的质点在0~0.75s时间内通过的路程为。
故选C。
6. 如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列情况不可能发生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.当光由半圆形玻璃砖射入空气时,若入射角大于等于临界角时,会发生全反射,光线就不能进入空气,这种情况是可能发生的,故A不符合题意;
B.当光由半圆形玻璃砖射入空气时,若入射角小于临界角,既有反射又有折射,且入射角小于折射角,是可能发生的,故B不符合题意;
C.当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时,既有反射又有折射,折射角小于入射角,是可能发生的,故C不符合题意;
D.当光由半圆形玻璃砖射入空气时,若入射角小于临界角,既有反射又有折射,且入射角大于折射角,是不可能发生的,入射角应小于折射角,故D符合题意。
故选D。
7. 利用如图所示的实验装置,研究双缝干涉现象并测量出光的波长,下列说法正确的是( )
A. 双缝的作用是形成两个振动情况相同的光源
B. 若仅将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距将会从a图变为b图所示情况
C. 若仅将滤光片由紫色换成绿色,干涉条纹间距将会从a图变为b图所示情况
D. 若仅将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,干涉条纹会变窄
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在双缝干涉实验中,单缝的作用是获得线光源,双缝的作用是形成两个振动情况完全相同的相干光源,故A正确;
B.根据双缝干涉条纹间距公式,其中为双缝到屏的距离,为双缝间距,为光波波长。仅将单缝向双缝移动一小段距离,、、均不变,条纹间距不变,不会从a图变为b图,故 B 错误;
C.绿光的波长大于紫光的波长,即。若仅将滤光片由紫色换成绿色,波长增大,根据可知条纹间距变大,应从b图变为a图,故C错误;
D.若仅将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,即双缝到屏的距离减小,根据可知条纹间距变小,干涉条纹会变窄,故D正确。
故选AD。
8. 关于光现象及其应用,下列说法正确的有( )
A. 光导纤维利用全反射的原理,其内芯的折射率大于外套的折射率
B. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象
C. 激光医学是应用了激光的方向性和高能量特点
D. 拍摄玻璃橱窗中的物品时,为消除玻璃表面反射光的干扰,需要在照相机镜头前加装偏振片,该装置利用的是薄膜干涉原理
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.光导纤维利用全反射的原理,其内芯的折射率大于外套的折射率,选项A正确;
B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的折射现象,选项B错误;
C.激光医学是应用了激光的方向性和高能量特点,选项C正确;
D.拍摄玻璃窗内的物品时,反射光的振动方向和玻璃橱窗内的物品光的振动方向不同,所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响,该装置利用的是光的偏振原理,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(本题共2道小题,共30分每空5分)
9. 该同学转身一看,旁边有玻璃砖,于是他开始做“测定玻璃的折射率”的实验。
①为了取得较好的实验效果,下列操作正确的是______。
A.选择的入射角应尽量小些
B.大头针应垂直地插在纸面上
C.大头针和及和之间的距离尽量小些
D.在观察时,大头针只需要将挡住即可
②该同学在测量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,他以点为圆心,OA为半径画圆,交延长线于点,过A点和点作垂直法线的直线分别交于点和点,如图甲所示,他测得,,则可求出玻璃的折射率______。
③他在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些,如图乙所示,则他测得的折射率______(选填“偏大”“ 偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. 1.5 ③. 偏小
【解析】
【详解】①[1]A.选择的入射角应尽量大一些,以减小测量误差,故A错误;
B.大头针应垂直地插在纸面上,防止观察作图产生误差,故B正确;
C.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些,可减小确定光线时产生的误差,故C错误;
D.确定P4大头针的位置的方法是插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像,故D错误。
故选B。
②[2]玻璃的折射率
③[3]如图为在图中分别作出的实际光路图(图中实线)和以aa′、bb′为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图(图中虚线)
比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知折射角测量值偏大,则测得的折射率偏小。
10. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所示。
(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点结论,你认为正确的是______。
A. 灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B. 干涉条纹与双缝垂直
C. 干涉条纹疏密程度与双缝间距离无关 D. 干涉条纹疏密程度与光的波长有关
(2)某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长:
a.实验中选用的双缝间距为,双缝到像屏的距离为,在像屏上得到的干涉图样如图所示,分划板刻线在图中、位置时,游标卡尺的读数分别为、,则入射的单色光波长的计算表达式为______。
b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示,则其读数为______mm;
【答案】(1)AD (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.为了得到清晰的干涉条纹,灯丝、单缝、双缝必须平行放置,故A正确;
B.干涉条纹与双缝平行,而非垂直,故B错误;
CD.根据双缝干涉条纹间距公式
条纹疏密(条纹间距)与双缝间距、光的波长都有关,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]由干涉图样可知,A到B之间间隔6个条纹间距,因此相邻条纹间距
代入公式
整理得波长
[2]20分度游标卡尺精度为,读数规则为主尺读数 + 对齐格数×精度。主尺上游标尺0刻度位于31mm之后,主尺读数为;游标尺第2格与主尺对齐,因此总读数为
三、计算题(本题共2道小题,共28分要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
11. 如图,实线是一列简谐横波在时刻的波形,虚线是这列波在时刻的波形。
(1)写出这列波的波速表达式;
(2)若波速大小为,波的传播方向如何?
【答案】(1)若波沿轴正方向(向右)传播,波速
若波沿负方向(向左)传播,波速
(2)波沿x轴负方向(向左)传播
【解析】
【小问1详解】
由波形图可得该波波长,时间差
波的传播方向有两种可能,分情况讨论,若波沿轴正方向(向右)传播,时间内波传播的距离
波速
若波沿负方向(向左)传播,时间内波传播的距离
波速
【小问2详解】
将代入两种表达式验证。若向右传播
得
不是整数,不符合;
若向左传播
得,为非负整数,符合条件。
因此波沿x轴负方向(向左)传播。
12. 发光二极管的发光帽由透明环氧树脂制成,它由半径为的半球体与半径为、高为的圆柱体组成,如图为过半球球心的竖直截面图。当用平行单色光垂直于圆柱体底面入射,经过半径OA上B点的光线恰好在圆弧面上发生全反射,已知,真空中光速为,求:
(1)透明环氧树脂的折射率
(2)单色光在该透明环氧树脂材料中的传播时间
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
如图所示
根据全反射临界角公式可知
解得
【小问2详解】
光路如图所示
由上分析可知
光传播的路程为
光在介质中传播的速度为
单色光在该透明环氧树脂材料中的传播时间
联立可得
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