精品解析：山东青岛第九中学2025-2026学年度第二学期阶段性考试高二物理试题

青岛九中2025-2026学年度第二学期阶段性考试 高二物理学科试题 注意事项： 1、本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分。第I卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2、第I卷共5页，1-8题每小题只有一个正确答案，9-12题每小题有多个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共3页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图像中物理现象的描述，正确的是（ ） A. 图甲为光通过小圆孔后出现的衍射图样，称为泊松亮斑 B. 图乙水中小炭粒每隔30s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越密集 D. 图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的 2. 二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（　　） A. B. C. D. 3. 艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 该时刻点的位移为 C. 再经过点到达波谷位置 D. 质点的振动方程为 4. 两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正向、负向相向传播，传播速度大小为，两波源分别位于和处，时刻波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a、b两波波源的起振方向相同 B. a、b两波是非相干波 C. 处质点时间内通过的路程为 D. 处质点的振幅为0 5. 某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ<45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ） A. 可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B. 若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30° C. 若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70° D. 若入射光线向左移动，则出射光线向右移动 6. 如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，AC=BD=3m，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A. 线段EF上存在加强点 B. 在0~10s内B点经过的路程为16cm C. AC，AB，BD三条连线上（不包括C，D两点）共有四个加强点 D. 只改变波源O振动频率，ABCD区域内加强点的位置一定不变 7. 为研究气体压强，可建立如下理想模型：内部为正方体的汽缸内，每个气体分子质量均为，其平均动能为，忽略气体分子大小。根据统计规律作简化分析，分子与器壁各面碰撞的机会均等，即有的气体分子以动能向右撞击器壁。若碰撞前、后瞬间分子速率不变，速度方向均与器壁垂直，分子数密度（单位体积内分子数）为。下列说法正确的是（ ） A. 一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 B. 一个气体分子与容器壁碰撞前、后瞬间分子速率不变，所以对器壁的冲量大小为0 C. 汽缸内气体压强大小为 D. 汽缸内气体压强大小为 8. 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。实验装置如图甲所示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻亮条纹的间距为，则下列说法正确的是（　　） A. B. A与直径相差越大，越大 C. 轻压左端，若增大则有 D. 若A与直径相等，也可能产生图乙中类似的干涉条纹 9. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0表示斥力， F <0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能，势能（规定两分子相距无穷远时分子势能为0）与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 一束由a、b两种单色光组成的复合光，斜射到玻璃柱的A点，入射角为．折射后光线的传播路径（在玻璃柱的截面内）如图所示，a光的出射光线恰好与半径AO平行，b光的折射光线照射到截面上的C点，a光从A传播至B所用时间为，b光从A传播到C所用时间为，则下列说法正确的是（ ） A. a光频率比b光频率高 B. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大 C. 一定有 D. 该玻璃对a光的折射率为 11. 如图甲所示，在一条直线上两个振动源A、B相距12m。振动频率相等，时A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像，若A向右传播的波与B向左传播的波在s时相遇，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波在A、B间的传播速度均为20 B. 两列波的波长都是2m C. s时刻A、B点均经过平衡位置且振动方向向上 D. 在两列波相遇过程中，出现了2个振动加强的点 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 12. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。以下说法正确的是（ ） A. 在真空中，光的波长比光大 B. 若分别用两种光在同一双缝干涉实验装置上做实验，光产生的干涉条纹间距大于光产生的干涉条纹间距 C. 若光源匀速向下运动，水面上看到的两个圆形边界的半径变大的速度相同 D. 分别用两种光照射同一狭缝，若都能发生衍射，则的中央亮纹比的中央亮纹宽 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 （2）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） （3）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） （4）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 14. 如图所示，某实验小组利用插针法测量一横截面为直角三角形的玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下： ①将一张白纸平铺在桌面上，放好玻璃砖，并记录下两直角界面与。 ②让光线从入射，入射点为，在入射光线上竖直插入两枚大头针、，然后在外侧透过玻璃砖观察、的像，插入大头针，使其挡住、的像，插入大头针，使其挡住、的像及。 ③移去玻璃砖与大头针，连接、留下的针孔交于点，延长入射光线交于点。 请回答以下问题： （1）玻璃砖的折射率可表示为（　　） A. B. C. D. （2）在实验过程中减小入射角，下列说法正确的是（　　） A. 出射光线与的夹角增大 B. 出射光线与的夹角减小 C. 在外侧一定能观察到、的像 D. 在外侧可能观察不到、的像 （3）若插入前不小心将玻璃砖向右平移了少许，其余操作不变，则测量值________真实值。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 15. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________m。（最后一空的结果保留3位有效数字） 16. 某均匀介质中，波源位于水平面xOy的O点，时波源开始沿垂直于水平面的z轴（z轴正方向竖直向上）从处开始做简谐运动，振动方程为cm，水平面上P点的坐标是（+9m，+12m），Q点的坐标是（0，+12m），经时间t0，在、区域中第二次形成如图所示波面分布图（实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷） （1）求波速v，周期T和时间t0； （2）若在Q点放一个也沿z轴方向做简谐运动的波源，其振动方程为cm，求振动稳定后P点在1.7s内的路程。 17. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图中实线所示，虚线为t＝0.4 s后的波形， （1）如果波源振动的周期，则波传播的波速可能是多少？ （2）如果波速，问波向还是方向传播？ （3）如果波速，写出处的质点的振动方程。 18. 真空中一正三棱柱形透明体，其横截面如图所示。AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光垂直AB面射向透明体。已知透明体对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c、求： （1）如图所示，光线从D点射入时恰好与真空球相切，请问该光线是从AC边还是BC边射出透明体？并求该光线穿过透明体所需要的时间； （2）为使光线不能从AB面直接射入中间的球形真空区域，则须在透明体AB面贴上不透明纸，求不透明纸的最小面积。 19. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛九中2025-2026学年度第二学期阶段性考试 高二物理学科试题 注意事项： 1、本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分。第I卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2、第I卷共5页，1-8题每小题只有一个正确答案，9-12题每小题有多个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共3页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图像中物理现象的描述，正确的是（ ） A. 图甲为光通过小圆孔后出现的衍射图样，称为泊松亮斑 B. 图乙水中小炭粒每隔30s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越密集 D. 图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的 【答案】C 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是光照射到不透光的小圆板上产生的衍射现象，不是光通过小圆孔的衍射，故A错误； B．图乙是每隔30s记录的小炭粒位置的连线，仅反映不同时刻小炭粒的位置，不是小炭粒布朗运动的实际轨迹，故B错误； C．图丙是利用劈尖干涉检查平整度，相邻干涉条纹对应的空气厚度差为​，垫片厚度越大，劈尖夹角越大，如图所示： 根据几何关系有 解得条纹间距公式为​ 越大则越小，干涉条纹越密集，故C正确； D．立体电影利用光的偏振原理，照相机增透膜利用光的干涉原理，二者原理不同，故D错误。 故选C。 2. 二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，在该状态下体积为V的二氧化碳气体的质量为 二氧化碳分子数为 在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为 故选B。 3. 艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 该时刻点的位移为 C. 再经过点到达波谷位置 D. 质点的振动方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，时，质点向上运动，根据同侧法，波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知，波长 由点和点平衡位置相距可知，时点的位移，故B错误； C．波速为，再经过，波将沿轴正方向前进3m，波谷刚好传到质点所在位置，即点到达波谷位置，故C正确； D．时点向下振动，故质点的振动方程为，故D错误。 故选C。 4. 两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正向、负向相向传播，传播速度大小为，两波源分别位于和处，时刻波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a、b两波波源的起振方向相同 B. a、b两波是非相干波 C. 处质点时间内通过的路程为 D. 处质点的振幅为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻，a波传播到位置，a波向x轴正方向传播，下一瞬间位置的质点向上振动，a波起振方向为向上振动。时刻，b波传播到位置，b波向x轴负方向传播，下一瞬间位置的质点向下振动，b波起振方向为向下振动。a、b两波波源的起振方向相反，故A错误； B．根据图像可知，a、b两波波长均为 a、b两波波速均为 a、b两波频率相同均为 频率相同，可知，两列波会发生干涉现象，故B错误； C．距离更近，a波先传播到处，时间 所以内，处质点不振动，路程为 b波传播到处，时间 所以内，处质点振动，振幅为，振动的周期个数为 路程为 a、b波相遇后，将视为a波新波源，视为b波新波源，位置距离两个新波源的距离分别为， 距离差 由于a、b两波波源的起振方向相反，处为振动加强点，其叠加后的振幅 所以内，处质点振动，振幅为，振动的周期个数为 路程为 综上，处质点时间内通过的路程为，故C正确； D．将视为a波新波源，视为b波新波源，位置距离两个新波源的距离分别为， 距离差 由于a、b两波波源的起振方向相反，处为振动减弱点，其叠加后的振幅，故D错误。 故选C。 5. 某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ<45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ） A. 可以选用折射率为1.4的光学玻璃 B. 若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30° C. 若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70° D. 若入射光线向左移动，则出射光线向右移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．因，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据 可知，即 根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为，故选用折射率为1.4的光学玻璃时，此时不会发生全反射，故A错误； B．当时，此时入射角为，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的临界角为 故，此时不会发生全反射，故B错误； C．若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为 即，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为，故C正确； D．若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D错误。 故选C。 6. 如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，AC=BD=3m，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A. 线段EF上存在加强点 B. 在0~10s内B点经过的路程为16cm C. AC，AB，BD三条连线上（不包括C，D两点）共有四个加强点 D. 只改变波源O振动频率，ABCD区域内加强点的位置一定不变 【答案】C 【解析】 【详解】波的周期为，波长为。 A．因为C、D两点到波源的距离分别为3m和4m，距离差为1m是半个波长，所以波源O经过两孔C、D后在挡板上方相当于是两个振动步调相反的波源，EF在CD的垂直平分线上，所以EF上的各点到C、D的距离差都是零，所以线段EF上的各点都是振动减弱点，故A错误； B．根据几何关系可得BC的长度为5m，根据振动方程知波的振幅为，从0时刻开始，波源O的振动经过C孔到达B点的时间为 波源O的振动经过D孔到达B点的时间为 所以在的时间内B点处于静止状态，在的时间内即半个周期的时间内只是参与了经过D孔的传播到B点的振动，在这段时间内B点经过的路程为 4s后经过C孔的振动也传播到了B点，因为，正好等于一个波长，由上面的分析可知，经过C、D两孔的波振动步调正好相反，所以B点是振动减弱点，则B点的振幅为零，所以在0~10s内B点经过的路程为4cm，故B错误； C．根据几何关系可知在AC连线上各点到C、D两孔的距离差满足，当距离差是半波长的奇数倍的点是振动加强点，所以在AC连线上只有一个加强点，根据对称性可知在BD连线上也是有一个加强点。根据几何关系可知在AB连线上各点到C、D两孔的距离差也是为，所以在AB连线上有两个加强点，所以AC、AB、BD三条连线上共有四个加强点不包括C、D两点，故C正确； D．只改变波源O的振动频率，波速不变，根据可知，波长发生变化，则ABCD区域内加强点的位置一定变化，故D错误。 故选C。 7. 为研究气体压强，可建立如下理想模型：内部为正方体的汽缸内，每个气体分子质量均为，其平均动能为，忽略气体分子大小。根据统计规律作简化分析，分子与器壁各面碰撞的机会均等，即有的气体分子以动能向右撞击器壁。若碰撞前、后瞬间分子速率不变，速度方向均与器壁垂直，分子数密度（单位体积内分子数）为。下列说法正确的是（ ） A. 一个气体分子与容器壁发生一次碰撞所受到器壁的冲量大小为 B. 一个气体分子与容器壁碰撞前、后瞬间分子速率不变，所以对器壁的冲量大小为0 C. 汽缸内气体压强大小为 D. 汽缸内气体压强大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由平均动能公式  得分子速率 设分子碰撞前动量为（向右为正方向），碰撞后速率不变、方向反向，动量变为 根据动量定理，器壁对分子的冲量大小等于分子动量变化量的大小 大小不为0，故AB错误； CD．取器壁上面积为的区域，时间内，能撞到该区域的向右运动分子位于体积内，根据题意，向右运动的分子占总分子数的​，因此总撞击分子数 每个分子对器壁的冲量大小为，总冲量为 气体对器壁的作用力 压强 代入 得，故C错误，D正确。 故选D。 8. 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。实验装置如图甲所示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻亮条纹的间距为，则下列说法正确的是（　　） A. B. A与直径相差越大，越大 C. 轻压左端，若增大则有 D. 若A与直径相等，也可能产生图乙中类似的干涉条纹 【答案】A 【解析】 【详解】A．设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为，根据几何关系有 令薄膜厚度为d，根据薄膜干涉条件有（，，） 根据几何关系有 即有 联立解得 故A正确； B．由上述分析可知，A与直径相差越大，越大，越小，故B错误； C．轻压左端，直径为减小，若增大，结合上述可知，两标准平面玻璃平晶之间的夹角为减小，表明，故C错误； D．若A与直径相等，可知空气薄膜的厚度处处相等，若能够发生上述明条纹干涉现象，则每一位置均出现明条纹，不能够形成明暗相间的干涉条纹，即不能产生图乙中类似的干涉条纹，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0表示斥力， F <0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能，势能（规定两分子相距无穷远时分子势能为0）与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．乙分子从A到C的过程中一直受到引力，速度一直增大，故A错误； B．加速度与力的大小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C点，故B正确； C．分子动能不可能为负值，故C错误； D．乙分子从A到C，分子力做正功，分子势能先减小，从C点继续向左，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。 故选BD。 10. 一束由a、b两种单色光组成的复合光，斜射到玻璃柱的A点，入射角为．折射后光线的传播路径（在玻璃柱的截面内）如图所示，a光的出射光线恰好与半径AO平行，b光的折射光线照射到截面上的C点，a光从A传播至B所用时间为，b光从A传播到C所用时间为，则下列说法正确的是（ ） A. a光频率比b光频率高 B. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大 C. 一定有 D. 该玻璃对a光的折射率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题图可知b光的折射角较小，故b光的折射率大于a光，故b光的频率较高，A错误； B．由可知，折射率与波速成反比，故a光在玻璃中的传播速度较大，B正确； C．由几何关系可知对于a光，又因为， 联立可得 同理可得 因为，所以，C正确； D．由几何关系可知，a光的折射角满足，故 故a光的折射率为，D正确。 故选BCD。 11. 如图甲所示，在一条直线上两个振动源A、B相距12m。振动频率相等，时A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像，若A向右传播的波与B向左传播的波在s时相遇，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波在A、B间的传播速度均为20 B. 两列波的波长都是2m C. s时刻A、B点均经过平衡位置且振动方向向上 D. 在两列波相遇过程中，出现了2个振动加强的点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可得，两列波的波速为 选项A错误； B．由图可知振动周期为0.2s，波长为 选项B正确； C．两列波各自传到对方需要时间 1.3s时刻相当于各自波源0.1s时刻的振动情况，A点的振动相当于丙图的0.1s时刻的振动情况，也就是在平衡位置向上运动；B点的振动相当于乙图的0.1s时刻的振动情况，也就是在平衡位置向下运动。选项C错误； D．在两波振动方向相同的情况下，路程差为半波长偶数倍的点是振动加强点，但是本题两列波的振动方向相反，所以路程差为半波长的奇数倍的点才是振动加强点；两波源只振动了一个周期，各自只产生了一个波长的完整波，两波相遇只发生在正中间2m的范围内，在此区域内有P、Q两点，如图所示，P点到A、B的距离分别为5.5m和6.5m，它到两个波源的路程差为1m，符合半波长的奇数倍，所以P点是振动加强点；另一点Q到A、B的距离分别为6.5m和5.5m，同理可得Q点也是振动的加强点，选项D正确。 故选BD。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 12. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。以下说法正确的是（ ） A. 在真空中，光的波长比光大 B. 若分别用两种光在同一双缝干涉实验装置上做实验，光产生的干涉条纹间距大于光产生的干涉条纹间距 C. 若光源匀速向下运动，水面上看到的两个圆形边界的半径变大的速度相同 D. 分别用两种光照射同一狭缝，若都能发生衍射，则的中央亮纹比的中央亮纹宽 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．光的发光圆形半径更大，说明光的全反射临界角 根据全反射临界角公式 可得折射率关系 光的折射率越小，频率越小，真空中波长，因此，故A正确； B．双缝干涉条纹间距公式为，间距与波长成正比，光波长大，因此干涉条纹间距更大，故B正确； C．由几何关系，出射圆半径 光源匀速向下运动时 得 半径增大速度 由于、临界角不同，不同，因此半径增大速度不同，故C错误； D．单缝衍射中，波长越长，衍射效应越明显，中央亮纹越宽。光波长更长，因此光的中央亮纹更宽，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 （1）已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 （2）如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） （3）如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） （4）若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 【答案】（1） ①. 13.870 ②. （2） （3）变小 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1]由图丙可得读数为 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为 又 联立，解得 【小问2详解】 画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点A到P点距离设为，则 打到最下面的点B到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 【小问3详解】 光源S到平面镜中虚像的间距看成双缝的间距d，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段，则d变大，根据可知，干涉条纹间距将变小。 【小问4详解】 在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，不影响光的波长，则测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比不变。 14. 如图所示，某实验小组利用插针法测量一横截面为直角三角形的玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下： ①将一张白纸平铺在桌面上，放好玻璃砖，并记录下两直角界面与。 ②让光线从入射，入射点为，在入射光线上竖直插入两枚大头针、，然后在外侧透过玻璃砖观察、的像，插入大头针，使其挡住、的像，插入大头针，使其挡住、的像及。 ③移去玻璃砖与大头针，连接、留下的针孔交于点，延长入射光线交于点。 请回答以下问题： （1）玻璃砖的折射率可表示为（　　） A. B. C. D. （2）在实验过程中减小入射角，下列说法正确的是（　　） A. 出射光线与的夹角增大 B. 出射光线与的夹角减小 C. 在外侧一定能观察到、的像 D. 在外侧可能观察不到、的像 （3）若插入前不小心将玻璃砖向右平移了少许，其余操作不变，则测量值________真实值。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】（1）C （2）BD （3）大于 【解析】 【小问1详解】 光在界面，设法线为，如图所示 则折射率为 其中，， 解得 故选C。 【小问2详解】 AB．减小入射角，则折射角减小，由几何关系可知，在界面的入射角增大，折射角也增大，所以出射光线与的夹角减小，故A错误，B正确； CD．因为减小入射角，出射光线与的夹角减小，当出射光线与的夹角减小到零时，光在界面发生全反射，则观察不到、的像，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 将玻璃砖向右平移了少许，光路图如图所示，其中实线为测量时的光路；虚线为实际的光路 由图可知，入射角不变，测量的折射角偏小，根据折射定律定义式可知，测量值大于真实值。 15. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________m。（最后一空的结果保留3位有效数字） 【答案】 ①. 42 ②. 【解析】 【详解】[1]用油膜法估测分子大小时，用数方格法算面积：超过半格算1格，不足半格舍去。本题每个小方格边长为1cm，单个方格面积为，数得轮廓内有效方格约42个，因此油酸膜面积 [2]已知1mL溶液共200滴，因此1滴溶液体积为；溶液浓度为每1000mL溶液含纯油酸0.1mL，因此纯油酸体积 油膜为单分子层，分子直径​ 代入得 16. 某均匀介质中，波源位于水平面xOy的O点，时波源开始沿垂直于水平面的z轴（z轴正方向竖直向上）从处开始做简谐运动，振动方程为cm，水平面上P点的坐标是（+9m，+12m），Q点的坐标是（0，+12m），经时间t0，在、区域中第二次形成如图所示波面分布图（实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷） （1）求波速v，周期T和时间t0； （2）若在Q点放一个也沿z轴方向做简谐运动的波源，其振动方程为cm，求振动稳定后P点在1.7s内的路程。 【答案】（1）30m/s，0.2s,0.45s;（2）340cm 【解析】 【详解】（1）由振动方程可知 由波面图可知 所以波速 波传至处所用时间 波传至处至第一次出现波峰的时间 所以 （2）OP的距离为15m，QP的距离为9m。由Q点波源振动方程可知其振动产生的波的频率和波长与O点波源振动产生的波的频率和波长相等。则 两波源起振方向相同，可知两波在P点振动加强。 所以振动稳定后P点在1.7s内的路程为 17. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图中实线所示，虚线为t＝0.4 s后的波形， （1）如果波源振动的周期，则波传播的波速可能是多少？ （2）如果波速，问波向还是方向传播？ （3）如果波速，写出处的质点的振动方程。 【答案】（1）20m/s或10m/s （2）方向 （3） 或 【解析】 【小问1详解】 由图可知，波长，，所以传播的距离小于一个波长 如果波向方向传播，则， 如果波向方向传播，则， 【小问2详解】 如果波向方向传播，则， 时， 故波向方向传播 【小问3详解】 如果波向方向传播，则， 可见时，波速 故波向方向传播 则 解得， 由图像可知 t＝0时刻波x=4m处的质点y=0且向下运动，所以初相位 综上所述，x=4m处的质点的振动方程为：或 18. 真空中一正三棱柱形透明体，其横截面如图所示。AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光垂直AB面射向透明体。已知透明体对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c、求： （1）如图所示，光线从D点射入时恰好与真空球相切，请问该光线是从AC边还是BC边射出透明体？并求该光线穿过透明体所需要的时间； （2）为使光线不能从AB面直接射入中间的球形真空区域，则须在透明体AB面贴上不透明纸，求不透明纸的最小面积。 【答案】（1）从BC边射出，；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由折射定律画出从点射入的光线的光路图，如图所示，由公式可得，光在透明体内临界角的正弦值为 解得 由几何关系可知，光在面的入射角为大于临界角，则在面上发生全反射，由几何关系可得 则光线从点射入，从BC边射出，由公式可得，该单色光在透明体内传播速度为 穿过透明体的时间为 （2）从真空球上G和G′处射入的光线刚好在此处发生全反射，如图所示，入射角恰好为45°，而这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于45°，将会射入真空区域，所以只要将这些区域间用不透明纸遮住就可以了，显然在透明体AB上，被遮挡区至少是个圆形，其半径为，由几何知识可知 则须在透明体面贴上不透明纸的面积至少为 19. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求： （1）半圆形玻璃砖的折射率； （2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置； （3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。 【答案】（1）；（2）距E点；（3） 【解析】 【详解】（1）作出光路如图 由几何关系有 由折射定律有 （2）由几何关系可知 则 所以 又 解得 所以 则 所以光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置 即光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置距E点。 （3）光线在圆形玻璃砖中传播时有 其中 在圆形玻璃砖与长方形玻璃砖之间传播时有 在长方形玻璃砖中传播时，有 光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $