第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年河南省南陽市高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列關于光現象的理解，下列說法正確的是(

)A.泊松首先在實驗室中觀察到了泊松亮斑

B.全息照相機利用了激光的相干性好的特性

C.在多霧或多雨的城市中，采用紅燈圖作為各種交通警示，原因是紅光容易產生干涉

D.光導纖維絲外套材料的折射率應比內芯材料的折射率大2.一列簡諧波沿x軸方向傳播，t=0時刻的波形圖如圖所示，此后質點N比質點M提前0.4s回到平衡位置。下列說法正確的是(

)

A.簡諧波沿x軸正方向傳播 B.簡諧波的振幅為52cm

C.簡諧波的波速為10m/s3.如圖，一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，振幅為2cm。已知在t=0時刻平衡位置在x=5m的質點a的位移為y=3cm且正沿y軸負方向運動，平衡位置在x=11m的質點b的位移為A.質點a比質點b振動滯后1.5s

B.質點a的振動周期為1s

C.簡諧波的波長為8m

D.某時刻，質點a、b的速度(4.一束只含兩種頻率的光，照射到底面有涂層的平行均勻玻璃磚上表面后，經下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為a、b兩束，如圖所示。下列說法正確的是(

)

A.增大從空氣到玻璃的入射角(90°之內)，a、b光可能在玻璃內上表面發生全反射

B.用同一裝置進行單色光雙縫干涉實驗，a光的相鄰亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距

C.a光的頻率小于b光的頻率

D.當從同種玻璃射入空氣發生全反射時，5.以下四幅圖中，圖甲為“共振曲線”，圖乙為“雙縫干涉”實驗，圖丙為“用干涉法檢測工件表面平整度”實驗，圖丁為“研究光的偏振現象”實驗，針對這四幅圖，下列說法中正確的是(

)

A.由圖甲可知，驅動力頻率越大，能量越大，受迫振動的振動幅度越大

B.圖乙觀察者不動，波源S向右運動，相等的時間內，左邊觀察者接收到波的個數比右邊的少

C.圖丙中，若將薄片向左移動，條紋間距將變小

D.圖丁中，當M固定不動，將N從圖示位置開始繞水平軸在豎直面內緩慢轉動90°的過程中，光屏P6.如圖甲所示，質量為m的物體B放在水平面上，通過輕彈簧與質量為2m的物體A連接，現在豎直方向給物體A一初速度，當物體A運動到最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時刻開始計時，物體A的位移隨時間的變化規律如圖乙所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是

(

)

A.t1+0.25s～t1+0.5s時間內，物體A的速度與加速度方向相反

B.物體A在任意一個1.25s內通過的路程均為50c二、多選題：本大題共4小題，共24分。7.一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖(a)所示，x=2m處質點的振動圖像如圖(A.15m/s B.17m8.如圖甲所示，水面下有一點光源S，同時發射出a光和b光后，在水面上形成一個被照亮的圓形區域(見圖乙)，內圓區域為a，b兩種單色光所構成的復色光，周邊環狀區域為b光，則下列說法正確的是(

)

A.a光的頻率比b光的小 B.水對a光的折射率比對b光的大

C.a光在水中的傳播速度比b光的大 D.真空中a光的波長小于b光的波長9.如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內的三個點，沿豎直方向振動的橫波I在介質中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點的振動圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動的橫波Ⅱ在同一介質中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點的振動圖像如圖丙所示。在t=0時刻，兩列波同時分別經過B、C兩點，兩列波的波速都為20cmA.兩列波的波長均為20cm

B.P點是加強點，振幅為70cm

C.4.5s時P點在平衡位置且向下振動10.如圖，O點是一半徑為R的勻質玻璃半球體的球心，半球體底部平面水平放置，有一束光線從距離O點為r=22R的P點入射，光線與豎直方向的夾角為θ，當θ=0°A.玻璃的折射率為2

B.θ=0°時光線在半球體內傳播所用時間為22Rc

C.改變θ三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.如圖甲所示，利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，實驗時，接通電源使光源正常發光，調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1(2)若將單縫遠離雙縫，干涉條紋寬度_________(填“變大”“變小”或“不變”(3)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，如圖乙所示，測得第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為x，則單色光的波長λ12.用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關系”：(1)用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑，結果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為_________(2)實驗時，擺球在垂直紙面的平面內擺動，為了將人工記錄振動次數改為自動記錄振動次數，在擺球運動的最低點的左、右兩側分別放置激光光源與光敏電阻，如圖乙所示，光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間(3)實驗中測出單擺的周期和擺線的長度，利用圖像法求重力加速度時，測量值與真實值相比_________。((4)如圖所示的振動圖像真實地描述了擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中坐標原點表示計時開始，A、B、C、D圖反映了30次全振動的圖像。已知sin5°=A.

B．C.

D．

四、計算題：本大題共3小題，共38分。13.輕彈簧上端固定，下端系一質量為m=0.2kg的小球，小球靜止時彈簧伸長量為8cm。現使小球在豎直方向上做簡諧運動，從小球在最高點釋放時開始計時，小球相對平衡位置的位移隨時間t(1(2

14.如圖所示，一由折射率n=85的材料制作的三棱鏡水平放置，其橫截面為直角三角形ABC，∠B=37°，BC邊長為a。一束與水平方向成37(1(2)射到AC中點D

15.如圖所示為沿x軸傳播的簡諧波，實線為t1=0時刻的波形圖，虛線為(1)若波沿(2)若波的周期大于2s，求波的傳播速度大小及x

答案和解析1.【答案】B

【解析】B【詳解】A.泊松亮斑是菲涅耳和阿拉戈發現的，故AB.全息照相技術要記錄光波的相位信息，所以全息照相是利用了激光的相干性好的特點，故B正確；C.在多霧或多雨的城市中，采用紅燈圖作為各種交通警示，原因是紅光波長較長，容易發生明顯的衍射，故C錯誤；D.光導纖維是利用了光的全反射現象，根據全反射的條件可知，其內芯材料的折射率應比外套材料的折射率大，故D錯誤。故選B。2.【答案】C

【解析】C【詳解】A.根據題意可知，

N

點比

M

點先回到平衡位置，可知，

t=0

時刻，質點

N

沿

y

軸負方向振動，質點

M

點沿

y

軸正方向振動，由同側法可知，簡諧波沿xC.質點

N

比質點

M

提前

0.4s

回到平衡位置，則該波從

N

傳播到

M

的時間為

0.4sv故C正確；B.根據對稱性可知，此時處于波峰的質點為

x=3m

，所以該波的波長為

T=λv=1210s=1.2s

x5解得A故B錯誤；D.經過時間t質點N的位移為

5cm

，故故選C。3.【答案】B

【解析】【分析】本題主要是考查了波的圖象;解答本題關鍵是畫出波形，能夠根據，a、b兩質點平衡位置間的距離與波長的關系求出波長和波動周期T=λv，知道波從a傳播到b所用的時間可知質點a比質點b振動超前的時間；由于a、b兩質點的平衡位置之間相距半波長的奇數倍，因此質點a【解答】

A、波從a傳播到b所用的時間為t=△xv=1.5?s，則質點a比質點b振動超前1.5?s，故A項錯誤;

BC、由題意可知，a、b兩質點平衡位置間的距離為32λ，即32λ=6m，解得λ=4m，因此波動周期T=λ4.【答案】D

【解析】D【詳解】A.因為a、b兩光在上表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等，由光路可逆性原理可知，光一定能射出，不會發生全反射。故ABC.根據光路圖，a光的偏折程度較大，則n折射率大的頻率大，故f根據c可知a光波長短，根據雙縫干涉條紋間距公式Δ可知a光的條紋間距小于b光的條紋間距。故BC錯誤；D.根據臨界角與折射率的關系sin由于a光5.【答案】B

【解析】.【詳解】A.由圖可知，當驅動力頻率小于振動系統固有頻率時，驅動力頻率越大，能量越大，振動幅度越大；當驅動力頻率大于振動系統固有頻率時，驅動力頻率越大，能量越小，振動幅度越小，故AB.由多普勒效應可知，觀察者不動，波源

S

向右運動，相等的時間內，左邊觀察者接收到波的個數比右邊的少，故B正確；C.若將薄片向左移動，即減小空氣薄層的厚度，導致同級的光程差的間距變大，則干涉條紋間距會變大，故C錯誤；D.當

M

固定不動，緩慢轉動

N

時，從圖示位置開始轉動90°的過程中，光屏

P

上的光亮度逐漸變暗，則

M

、

N

的振動方向垂直時光屏P上的光亮度最暗，故D故選B。6.【答案】D

【解析】【分析】本題為簡諧振動與力學的綜合問題，要知道A做簡諧運動，在最高點與最低點的加速度等大反向。質點做簡諧運動的表達式y=Asin?(ωt+φ0)，其中：A為振幅，ω為圓頻率，ω【解答】

A.(t1+0.25)s∽(t1+0.5)s的時間內，物體A由負的最大位移向平衡位置運動，回復力指向平衡位置，即物體A的速度與加速度方向均沿y軸正方向，故A錯誤;

B.物體A由特殊位置(平衡位置或最大位移處)開始計時，在任意一個1.25s=114T內，質點通過的路程等于振幅的5倍，除此外在1.25s的時間內通過的路程不等于振幅的5倍，故B錯誤;

C.由圖乙可知振幅為A=10cm，周期為T=1.0s，角速度為ω=2πT=2πrad/s，規定向上為正方向，t=0時刻位移為0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m處開始運動，所以初相為φ0=π67.【答案】AB【解析】【分析】

根據“同側法”可知x=2m處的質點可能的位置，根據圖乙可得該波的周期，根據波速的計算公式求解波速。

本題主要是考查了波的圖像；解答本題關鍵是要理解波的圖像的變化規律，要理解振動圖像和波動圖像各自的物理意義，知道波速、波長和周期之間的關系。

【解答】

x=2m處的質點在t=2s時處于平衡位置向下振動，根據“同側法”可知x=2m處的質點可能處于(n+12)λ處，即(n+12)λ=2m，解得：λ=42n+1m，8.【答案】BD【解析】B【詳解】ABC.因單色光

tan可知，

a

光的全反射臨界角較小，即

a

光比

b

光更容易全反射，根據sin可知水對

a

光的折射率更大。根據各色光特性可知，則

a

光頻率比

b

光的大。又因為v可知，

b

光在水中的傳播速度較大。故B正確，AC錯誤；D.真空中

a

光的頻率大于

b

光的頻率，根據c可知，a光的波長小于

b

光的波長，故D正確。故選BD。9.【答案】AB【解析】【分析】

根據圖象分析周期，由λ=vT求解波的波長；

分析B到P與P到C的距離差，分析PB與PC的差與波長的關系從而判斷P點是加強點還是減弱點；

分析波傳播到P點的時間從而判斷P點的振動時間，根據振動時間與周期的關系分析P質點的振動狀態；

根據波的波長分析波遇到40cm的障礙物是否會發生明顯衍射現象。

解決該題需要掌握振動加強點與振動減弱點的的判斷方法，掌握在振動圖象中判斷質點的的振動方向的方法，熟記波速的計算公式。

【解答】

A.根據圖可知，兩列波的周期都是T=1s，則波長λ=vT=0.2×1m=0.2m=20cm，故A正確；

B.根據題意PC?PB=50cm?40cm=10cm=0.1m=0.5λ，而t=0時刻兩波的振動方向相反，則P是振動加強的點，振幅等于兩波振幅之和，即為10.【答案】AD【解析】A.當

θ=0°

時光線恰好在球面發生全反射，即在球面處入射角恰好等于全反射臨界角C，光路圖如圖根據全反射臨界角C滿足的條件可得sin解得n故A正確；B.

θ=0°傳播所用時間為t故B錯誤；C.若要使光線從球面出射后恰好與入射光平行，那么出射光線與入射光線，以及法線必在同一平面內，且入射點與出射點的法線平行，入射光線必須在豎直平面內，光路圖如圖2所示，出射點必在O點的正上方。根據幾何關系可得sin根據折射定律n解得sin故C錯誤；D.光線從球面出射后恰好與入射光平行，光線在半球體內傳播的路程s所用時間為t故D正確。故選AD。11.【答案】(1(2(3)【詳解】(1(2Δ可知，將單縫遠離雙縫，式中

l

、

d

、

λ

均不變，則干涉條紋寬度不變。(3)第1條暗條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為

xΔ結合Δ可得λ

【解析】詳細解答和解析過程見答案12.【答案】((2)(3(【詳解】(1d(2)擺球運動到最低點時光照增強，光敏電阻阻值T(3)設擺線長為L，由

TT利用

T2?k若把擺線的長度當作擺長，則T則k圖像的斜率不變，利用圖像法求重力加速度時，測量值與真實值相比相等。(4)當擺角小于等于1當小球擺到最低點時開始計時，誤差較小，測量周期時要讓小球做30次全振動，求其平均值，所以A圖符合實驗要求且誤差最小。故選A。

【解析】詳細解答和解析過程見答案13.【答案】(1)

6.25m/s【詳解】(1)小球在平衡位置時彈簧伸長量

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