精品解析:山东济南市莱芜第十七中学2025-2026学年下学期高二期中学情检测物理试卷
2026-09-16
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内容正文:
2025~2026学年下学期高二年级期中学情检测
物理试卷
★祝考试顺利★
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页,考试时间90分钟,满分100分。
2、答卷前,考生务必将个人的姓名、座号、考籍号填涂在答题卡规定位置,所有答案必须填涂在答题卡相应位置,否则无效。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(每小题3分,共24分。每题的四个选项,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后,条纹间距变宽
B. 乙图中,荡秋千的小女孩运动到最低点处回复力最大
C. 丙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变低
D. 丁图中,观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图是空气劈尖干涉,条纹间距公式为
可知,加一张纸片后,劈尖倾角θ变大,条纹间距变窄,故A错误;
B.荡秋千的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供,在最低点时,切线方向分力为零,回复力为零,故B错误;
C.丙图中救护车鸣笛靠近观察者时,根据多普勒效应可知,观察者接收到的频率变大,则听到的鸣笛音调变高,故C错误;
D.丁图中观看立体电影的眼镜利用了光的偏振原理,左右眼看到不同偏振方向的图像,从而产生立体感,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,弹簧振子在BC之间做简谐运动,当振子位于O点时,弹簧处于原长。在振子从C运动到O的过程中( )
A. 动能不断增大,加速度不断减小 B. 回复力不断增大,系统机械能守恒
C. 弹性势能不断减小,加速度不断增大 D. 弹性势能不断增大,加速度不断减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.做简谐运动的弹簧振子,由C到O的过程中逐渐靠近平衡位置,速度方向指向平衡位置,弹簧弹力方向充当回复力也指向平衡位置,故速度方向与受力方向相同,所以合外力做正功动能增大;同时由于偏离平衡位置的位移减小,由回复力公式可知,回复力逐渐减小,根据牛顿第二定律可知
故加速度不断减小。故A正确;
B.由上述分析可知回复力不断减小,整个系统只有系统内的弹簧弹力做功,故系统的机械能守恒,故B错误;
CD.振子由C到O的过程中弹簧形变量逐渐减小,故弹性势能逐渐减小,同时由上述分析可知,加速度也逐渐减小,故CD错误。
故选A。
3. 一定质量的理想气体,在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所示。下列说法正确的是( )
A. 状态①的温度高于状态②的温度
B. 状态①的压强小于状态②的压强
C. 状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度
D. 图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着温度的升高,图像峰值对应的平均速率变大,所以状态①的温度低于状态②的温度,故A错误;
B.两状态下,气体体积相同,状态①的温度低于状态②的温度,所以状态①的压强小于状态②的压强,故B正确;
C.两状态下,气体分子数目相同,体积也相同,所以状态①的分子数密度等于状态②的分子数密度,故C错误;
D.某一段图线与横轴围成图形的面积代表该速率区间段分子个数占总分子个数的百分比,则整条图线与横轴围成的总面积必为100%等于1,即图线①与横轴所围的面积等于图线②与横轴所围的面积,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一定质量的理想气体从状态依次经过状态、后再回到状态,关于该循环过程,下列说法中正确的是( )
A. 过程中,气体温度升高
B. 过程中,气体分子的平均动能减小
C. 过程中,气体密度变大
D. 过程中,单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数减少
【答案】B
【解析】
【详解】AD.图像中,过坐标原点的直线为等温线,所以过程是等温变化,压强增大,体积减小,单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数增多,故AD错误;
B.过程为等容变化,由可知,与成正比,压强减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B正确;
C.过程体积增大,由可知,气体密度变小,故C错误。
故选B。
5. 如图所示,在一根张紧的绳子上静止悬挂几个摆长不同的摆球a、b、c、d,且悬线长,现使a摆偏离平衡位置小角度后释放,a摆在振动中通过细绳对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. d摆的振动周期最短
B. a、b、c、d的振动周期不同
C. c摆振动的振幅最大
D. b摆摆长最长,振动的振幅最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.所有摆的振动频率都等于驱动频率,所以振动周期都相同,故AB错误;
CD.所有摆的振动都是受迫振动,当驱动力频率与固有频率相等,振幅最大,c摆与a摆摆长相同,固有周期相等,所以振动的振幅最大,故C正确,D错误。
故选C。
6. 位于坐标原点的质点从时开始沿y轴振动,形成一列沿x轴传播的简谐波,时的波形如图所示,此时处的质点位于波谷位置。下列选项中能正确描述处质点振动的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据波形图可得
解得,周期为
由波形图可知
解得,波长为
该波的波速为
所以波传到经过的时间为
根据波形图可知,振源的起振方向向下,则波传到时,质点开始向下振动。
故选B。
7. 某同学利用图甲所示装置来测量重力加速度。打开手机的磁传感器并放置于O点正下方,将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,手机软件记录的磁感应强度变化曲线如图乙,已知单摆摆长为l,忽略实验环境对磁性小球的影响,则( )
A. 单摆的周期为t0
B. 测量出的重力加速度
C. 小球的摆幅越小,周期越小
D. 小球经过最高点时,绳的拉力最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在一个周期内小球两次经过最低点,由图乙可知单摆的周期为,故A错误。
B.根据
可得重力加速度大小为,故B正确。
C.由可知单摆的周期大小与单摆的振幅无关,即与小球拉起的幅度无关,故C错误。
D.小球经过最高点时,速度为零,合力方向指向摆动弧线的切线方向,大小为重力在该方向的分力,拉力为重力沿绳子方向的分力,此时拉力最小,故D错误。
故选:B。
8. 如图,一光束射入等边三角形玻璃砖,射入时,入射光与玻璃砖表面角度和射出时出射光与玻璃砖表面夹角均为30°,则该玻璃砖对这束光的折射率为( )
A. B. 1.5 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得,光路图如图所示
由题意可知
根据对称性,结合几何关系可知,光线与三角形玻璃砖的底边平行,则
所以,该玻璃砖对这束光的折射率为
故选C。
二、多选题(每小题4分,共16分。每题的四个选项,至少有两项是符合题目要求的,选对得4分,选不全得2分,有错选或不选得0分。)
9. 关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中,正确的是( )
A. 甲图中,估测油酸分子直径时,可把油酸分子简化为球形处理
B. 乙图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹
C. 丙图中,分子间距离为时,分子间的引力和斥力均为零
D. 丙图中,分子间距离为时,分子势能最小,无论是增大分子间距离还是减小分子间距离,分子势能都增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.油膜法估测油酸分子直径时,把油酸分子看成球形,并认为油酸分子紧密排列形成单分子油膜,油膜厚度等于油酸分子直径,故A正确;
B.乙图中的折线只是把微粒每隔一定时间的位置依次连接得到的示意线,不能表示微粒在相邻观察时刻之间的实际运动轨迹,故B错误;
C.当分子间距离为时,分子间引力和斥力大小相等,分子力的合力为零,但引力和斥力并不为零,故C错误;
D.是分子间的平衡距离,分子势能在处最小,分子间距离增大或减小时分子势能均增大,故D正确。
故选AD。
10. 用如图甲所示的装置观察光的干涉、衍射现象和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称,狭缝S1,S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L,光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧,单色平行光沿OO'轴方向入射,实验中分别在屏上得到了图乙,图丙所示图样。再将偏振片P2置于双缝右侧,P1、P2透振方向平行。下列描述正确的是( )
A. 图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射
B. 遮住一条狭缝,可得到如图丙所示的衍射图样
C. 照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距减小
D. 保持P1不动,将P2绕OO'轴转动90°的过程中,光屏上的干涉条纹的亮度在减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.双缝干涉图样是等间距的明暗相间条纹,图乙符合双缝干涉图样的特点。光通过狭缝时,由于狭缝宽度较小,会发生衍射现象,故A正确;
B.遮住一条狭缝,发生的是单缝衍射,单缝衍射图样是中央宽、两边窄的明暗相间条纹,与图丙符合,故B正确;
C.根据
可知增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大,故C错误;
D.保持不动,将绕OO′轴转动,透振方向由平行变为垂直,通过的光强逐渐减小,所以光屏上干涉条纹的亮度在减小,故D正确。
故选ABD。
11. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示,长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成,一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯,在内芯的内侧面入射角为,此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n,外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c,则( )
A.
B. 激光在内芯中的传播路程为
C. 若,则激光在内芯中传播的时间为
D. 若增大,激光在内芯中仍能发生全反射
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据折射定律得
可得
故A正确;
B.由几何关系可知激光在内芯中的传播路程
故B错误;
C.由
解得激光在内芯中传播的速度
若,则激光在内芯中传播的时间
故C正确;
D.若增大,则折射角增大,激光在内芯的内侧面入射角减小,小于临界角,则激光不会发生全反射,故D错误。
故选AC。
12. 轴上两波源、的平衡位置分别位于、,形成的简谐横波在同种介质中相向传播,时刻的波形如图所示。已知波的传播速度均为,下列说法正确的是( )
A. 两波源起振方向相同,时两列波相遇
B. 各质点振动稳定后,在、之间的连线上共有10个振动减弱点
C. 时位于坐标原点0处质点的位移为
D. 各质点振动稳定后,处质点的振幅为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据时刻波形图,可知波源的起振方向向下,波源的起振方向向下,设经过时间两列波相遇,有,解得,A错误;
B.由波形图可知,波长均为,时刻两波源振动方向相同,与两波源间距的点为振动减弱点,则、间振动减弱点有()10个,B正确;
C.由,得,两列波传播到原点所用时间均为,当时原点处两列波均位于波谷,则原点处质点位移,C错误;
D.各质点振动稳定后,处质点为振动减弱点,其振幅,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(16分,本题共8个空或选择,每个空或选择2分。)
13.
(1)“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使________(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是________。
A. 入射角应尽量小些
B. 玻璃砖的宽度宜小一些
C. 大头针应垂直插在纸面上
D. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)某同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如下图所示,则他测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
【答案】(1)C (2)CD
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
根据实验原理可知,在插和时,应使挡住和的像,使挡住、的像和。
故选C。
【小问2详解】
A.为减小实验误差,入射角应适当大些,故A错误;
B.为减小实验误差,玻璃砖的宽度宜大一些,故B错误;
C.为了便于大头针挡住前面大头针的像,大头针应垂直地插在纸面上,故C正确;
D.为减小实验误差,、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些,故D正确。
故选CD。
【小问3详解】
根据题意,作出真实光路图,如图所示
由图可知,入射角不变,但是折射角测量值变大,根据折射定律可知,所测折射率偏小。
14. 在物理实验课上,小张利用智能压强计和带有刻度的透明塑料筒进行玻意耳定律的探究实验(如图)。透明塑料筒一端封闭,另一端有可自由滑动的活塞,活塞与筒壁间摩擦忽略不计,筒的横截面积。初始时,筒内封闭空气柱长度,智能压强计显示此时筒内气体压强,外界大气压强,且外界大气压强和环境温度保持恒定。
(1)缓慢拉动活塞,使空气柱体积逐渐增大,当空气柱长度变为时,根据玻意耳定律计算此时筒内气体的压强=____(计算结果保留一位小数);
(2)每拉动一段距离后,等待压强计示数稳定,记录此时空气柱长度和对应的压强,计算出对应的体积V,重复以上步骤获取多组V和的数据,为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出____(选填“”或“”)图像。对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成____比(选填“正”或“反”)。
(3)另一位同学在不同温度环境下,重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、,且>。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是
A. B.
C. D.
(4)某同学参照步骤(1)做实验,唯独漏掉了“往活塞上涂油”的步骤,则实验结果测得的压强值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 反 (3)AC
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
根据玻意耳定律
解得
【小问2详解】
[1]因压强和体积满足,即,则为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出图像。
[2]对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
【小问3详解】
AB.因>,根据,则相同体积时,可知选项A正确,B错误;
CD.根据,则,因>,则斜率较大的对应于T1,选项C正确,D错误;
故选AC。
【小问4详解】
某同学参照步骤(1)做实验,唯独漏掉了“往活塞上涂油”的步骤,则当向外拉活塞时,则活塞向里漏气,气体的质量要变大,根据则所对应的气体压强变大,即实验结果测得的压强值偏大。
四、计算题(4题,共44分)
15. 如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B,C是摆球所能到达的最远位置,设向右为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像回答:
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)开始时摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个单摆的摆长是多少?(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)1.25Hz;(2)B位置;(3)0.16m
【解析】
【详解】(1)由乙图可知,单摆振动的周期,故其振动的频率为
(2)由乙图可知,开始时刻摆球位移为负向最大,以向右为正,故开始时刻摆球位于B位置。
(3)由单摆的周期公式
可得
16. 如图所示,一种透明柱状材料的横截面是由一个等腰梯形和一个圆组成,圆的半径。一束单色光从等腰梯形边的中点垂直射入,在圆弧上点恰好发生全反射后射向边上的点(光路未画出),已知,,光在真空中的传播速度为,不考虑多次反射的情况,求:
(1)透明柱状材料的折射率;
(2)光线从点到点的传播时间。
【答案】(1)2 (2)
【解析】
【小问1详解】
作出光线的光路图,如图所示
设全反射临界角为,由几何关系可得
光在圆弧上恰好发生全反射的临界角
可得
【小问2详解】
光线在材料中的传播速度
光线从点到点的光程
光线从点到点的传播时间
17. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿轴方向传播,时刻的波形图如图甲所示,质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点的振动图像如图乙所示。求:
(1)该波传播的速度大小及方向;
(2)0.2s时刻质点M的位移及内质点振动的路程;
(3)从时刻起,质点回到平衡位置的最短时间。
【答案】(1);沿轴负方向传播
(2)cm;2m
(3)0.05s
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,该波的波长为0.12m,由乙图可知,周期为0.4s,该波传播的速度大小为
由图乙可知,时刻,质点N向上振动,根据上下坡法可知波沿x轴负方向传播。
【小问2详解】
时刻,简谐波的函数表达式为(cm)
将代入解得cm
内,由图像可知,质点振动的振幅为0.1m,由于
则0~2s内质点M振动的路程为m
【小问3详解】
当cm处的质点振动状态传至M质点平衡位置处时,M点回到平衡位置,此时时间最短,最短时间为s=0.05s
18. 某兴趣小组受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计。如图所示,导热性能良好的汽缸,内径相同,长度均为L,内部分别有轻质薄活塞A、B,活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动。汽缸左端开口,通过A封有压强为p0的气体,汽缸右端通过B封有压强为3p0的气体。一细管连通两汽缸,初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后,通过A向右移动的距离可测定水的深度,已知外界大气压强为p0,p0相当于10 m高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体。求:
①当活塞A向右移动时,水的深度;
②该深度计能测量的最大水深。
【答案】①2.5 m;②30 m
【解析】
【详解】①A右移时,假设B不动,汽缸Ⅰ内气体等温变化,有
解得
假设成立
又
p1=p0+ph
可得
h=2.5m
②当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大,设此时活塞B右移了x。两部分气体压强相等,设为p2。
对Ⅰ内气体应用玻意耳定律可得
p0SL=p2Sx
对Ⅱ内气体应用玻意耳定律可得
3p0SL=p2S(L-x)
联立解得
,p2=4p0
又
p2=p0+phmax
可得
hmax=30m
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2025~2026学年下学期高二年级期中学情检测
物理试卷
★祝考试顺利★
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页,考试时间90分钟,满分100分。
2、答卷前,考生务必将个人的姓名、座号、考籍号填涂在答题卡规定位置,所有答案必须填涂在答题卡相应位置,否则无效。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(每小题3分,共24分。每题的四个选项,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于下列四幅图所涉及物理知识的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,将两平板玻璃中间的纸片再加上一张后,条纹间距变宽
B. 乙图中,荡秋千的小女孩运动到最低点处回复力最大
C. 丙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变低
D. 丁图中,观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理
2. 如图所示,弹簧振子在BC之间做简谐运动,当振子位于O点时,弹簧处于原长。在振子从C运动到O的过程中( )
A. 动能不断增大,加速度不断减小 B. 回复力不断增大,系统机械能守恒
C. 弹性势能不断减小,加速度不断增大 D. 弹性势能不断增大,加速度不断减小
3. 一定质量的理想气体,在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所示。下列说法正确的是( )
A. 状态①的温度高于状态②的温度
B. 状态①的压强小于状态②的压强
C. 状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度
D. 图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积
4. 如图所示,一定质量的理想气体从状态依次经过状态、后再回到状态,关于该循环过程,下列说法中正确的是( )
A. 过程中,气体温度升高
B. 过程中,气体分子的平均动能减小
C. 过程中,气体密度变大
D. 过程中,单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数减少
5. 如图所示,在一根张紧的绳子上静止悬挂几个摆长不同的摆球a、b、c、d,且悬线长,现使a摆偏离平衡位置小角度后释放,a摆在振动中通过细绳对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. d摆的振动周期最短
B. a、b、c、d的振动周期不同
C. c摆振动的振幅最大
D. b摆摆长最长,振动的振幅最大
6. 位于坐标原点的质点从时开始沿y轴振动,形成一列沿x轴传播的简谐波,时的波形如图所示,此时处的质点位于波谷位置。下列选项中能正确描述处质点振动的图像是( )
A. B.
C. D.
7. 某同学利用图甲所示装置来测量重力加速度。打开手机的磁传感器并放置于O点正下方,将磁性小球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,手机软件记录的磁感应强度变化曲线如图乙,已知单摆摆长为l,忽略实验环境对磁性小球的影响,则( )
A. 单摆的周期为t0
B. 测量出的重力加速度
C. 小球的摆幅越小,周期越小
D. 小球经过最高点时,绳的拉力最大
8. 如图,一光束射入等边三角形玻璃砖,射入时,入射光与玻璃砖表面角度和射出时出射光与玻璃砖表面夹角均为30°,则该玻璃砖对这束光的折射率为( )
A. B. 1.5 C. D. 2
二、多选题(每小题4分,共16分。每题的四个选项,至少有两项是符合题目要求的,选对得4分,选不全得2分,有错选或不选得0分。)
9. 关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中,正确的是( )
A. 甲图中,估测油酸分子直径时,可把油酸分子简化为球形处理
B. 乙图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹
C. 丙图中,分子间距离为时,分子间的引力和斥力均为零
D. 丙图中,分子间距离为时,分子势能最小,无论是增大分子间距离还是减小分子间距离,分子势能都增大
10. 用如图甲所示的装置观察光的干涉、衍射现象和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称,狭缝S1,S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L,光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧,单色平行光沿OO'轴方向入射,实验中分别在屏上得到了图乙,图丙所示图样。再将偏振片P2置于双缝右侧,P1、P2透振方向平行。下列描述正确的是( )
A. 图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射
B. 遮住一条狭缝,可得到如图丙所示的衍射图样
C. 照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距减小
D. 保持P1不动,将P2绕OO'轴转动90°的过程中,光屏上的干涉条纹的亮度在减小
11. 光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示,长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成,一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯,在内芯的内侧面入射角为,此时恰好发生全反射。设内芯材料的折射率为n,外套折射率与空气近似。光在真空中的传播速度为c,则( )
A.
B. 激光在内芯中的传播路程为
C. 若,则激光在内芯中传播的时间为
D. 若增大,激光在内芯中仍能发生全反射
12. 轴上两波源、的平衡位置分别位于、,形成的简谐横波在同种介质中相向传播,时刻的波形如图所示。已知波的传播速度均为,下列说法正确的是( )
A. 两波源起振方向相同,时两列波相遇
B. 各质点振动稳定后,在、之间的连线上共有10个振动减弱点
C. 时位于坐标原点0处质点的位移为
D. 各质点振动稳定后,处质点的振幅为
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(16分,本题共8个空或选择,每个空或选择2分。)
13.
(1)“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使________(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是________。
A. 入射角应尽量小些
B. 玻璃砖的宽度宜小一些
C. 大头针应垂直插在纸面上
D. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)某同学在画界面时,不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些,如下图所示,则他测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。
14. 在物理实验课上,小张利用智能压强计和带有刻度的透明塑料筒进行玻意耳定律的探究实验(如图)。透明塑料筒一端封闭,另一端有可自由滑动的活塞,活塞与筒壁间摩擦忽略不计,筒的横截面积。初始时,筒内封闭空气柱长度,智能压强计显示此时筒内气体压强,外界大气压强,且外界大气压强和环境温度保持恒定。
(1)缓慢拉动活塞,使空气柱体积逐渐增大,当空气柱长度变为时,根据玻意耳定律计算此时筒内气体的压强=____(计算结果保留一位小数);
(2)每拉动一段距离后,等待压强计示数稳定,记录此时空气柱长度和对应的压强,计算出对应的体积V,重复以上步骤获取多组V和的数据,为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系,应作出____(选填“”或“”)图像。对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成____比(选填“正”或“反”)。
(3)另一位同学在不同温度环境下,重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、,且>。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是
A. B.
C. D.
(4)某同学参照步骤(1)做实验,唯独漏掉了“往活塞上涂油”的步骤,则实验结果测得的压强值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(4题,共44分)
15. 如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B,C是摆球所能到达的最远位置,设向右为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像回答:
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)开始时摆球在何位置?
(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个单摆的摆长是多少?(计算结果保留两位有效数字)
16. 如图所示,一种透明柱状材料的横截面是由一个等腰梯形和一个圆组成,圆的半径。一束单色光从等腰梯形边的中点垂直射入,在圆弧上点恰好发生全反射后射向边上的点(光路未画出),已知,,光在真空中的传播速度为,不考虑多次反射的情况,求:
(1)透明柱状材料的折射率;
(2)光线从点到点的传播时间。
17. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿轴方向传播,时刻的波形图如图甲所示,质点的平衡位置在处,质点的平衡位置在处,质点的振动图像如图乙所示。求:
(1)该波传播的速度大小及方向;
(2)0.2s时刻质点M的位移及内质点振动的路程;
(3)从时刻起,质点回到平衡位置的最短时间。
18. 某兴趣小组受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计。如图所示,导热性能良好的汽缸,内径相同,长度均为L,内部分别有轻质薄活塞A、B,活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动。汽缸左端开口,通过A封有压强为p0的气体,汽缸右端通过B封有压强为3p0的气体。一细管连通两汽缸,初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后,通过A向右移动的距离可测定水的深度,已知外界大气压强为p0,p0相当于10 m高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体。求:
①当活塞A向右移动时,水的深度;
②该深度计能测量的最大水深。
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