高中物理人教版4第十三章光 省赛获奖

唐山一中2023～2023学年度第二学期高二年级第一次月考物理试卷命题人：师国臣本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间90分钟。注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考试号、考试科目涂写在答题卡上。2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试卷上。3．考试结束后，将答题卡和第Ⅱ卷一并交回。第I卷(选择题，共56分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1.【题文】两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则>f2，A1=A2<f2，A1=A2

=f2，A1>A2=f2，A1<A2

【答案】C

【解析】本题主要考查单摆的周期以及振幅的影响因素；由单摆的周期公式T=2πlg可知，两单摆周期相同，即频率相同，由机械能守恒得：本题正确选项为C。

【题型】单选题

【备注】

【结束】2.【题文】如图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1的位移为x。下列判断正确的是=T4时质点5的运动方向向下

=T=3T4时质点5运动的路程为3x

=T时质点9向下运动

【答案】D

【解析】本题主要考查选项A，由题意知t=T4时波传到了质点5，即选项B，t=T2时选项C，波从质点1传到5用时T4，故t=3T4时，质点5振动了T2选项D，波从质点1传到9用时T2，当t=T时质点9振动了T本题正确选项为D。

【题型】单选题

【备注】

【结束】3.【题文】两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波[如图(甲)]，在相遇的某一时刻[如图(乙)]两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是向上，b向下向下，b向上、b都静止

、b都向上

【答案】B

【解析】本题主要考查波的叠加；两列波在相遇的某一时刻两列波“消失”了，是因为两列波分别引起各质点的位移矢量和为零。但两列波分别引起各质点总的振动速度的矢量和不为零，对于a点，向右的波使a振动的速度为零，向左的波使a振动的速度向下，故a点的振动合速度应向下。而对于b点，向右的波使b振动的速度方向向上，向左的波使b振动的速度为零，故b点的振动合速度应向上，故B选项正确；本题正确选项为B。

【题型】单选题

【备注】

【结束】4.【题文】如图所示，用一束平行激光照射双缝，在接收屏上看到了干涉图样。其中P0为中央亮纹，P1、P2分别为上侧紧靠中央的第一条暗纹和亮纹。则关于它们的说法正确的是到S1和S2的路程差一定是照射光波长λ的倍到S1和S2的路程差不一定等于照射光的波长λC.用红色激光做这个实验，P1和P2间的距离较小；而用绿色激光，则P1和P2间的距离较大D.用白光也可以完成这个实验，不过中央是暗条纹

【答案】A

【解析】本题主要考查双缝干涉明暗条纹的条件；选项A，依据产生暗条纹的条件波程差∆s=(2n+1)λ2,由题意知选项B，依据产生亮条纹的条件波程差∆s=2nλ2,由题意知P选项C，依据条纹间距公式∆x=ldλ可知波长越大，条纹间距越大，而绿光波长小，故用绿光的条纹间距小，即选项D，所有色光在中央处都是亮纹，故白色光也能完成这个实验，但中央为亮条纹，故选项D错误；本题正确选项为A。

【题型】单选题

【备注】

【结束】5.【题文】如图甲所示是一个用折射率n=的透明介质做成的四棱柱的截面图。其中∠A=∠C=90°，∠B=60°。现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面，A、B、C、D四个图中完整表示光线行进的过程是ADCBADADCBADCBADCBADCBADCBAB C D 甲入射光垂直于AB，在AB界面处，部分光被反射，另一部分折射进入棱柱，到达CD界面时，入射角为30度，由sinC=1n>sin本题正确选项为D。

【题型】单选题

【备注】

【结束】6.【题文】如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域(图中实线处)，P是振动加强区域中的一点，从图中可看出点到两波源的距离差等于λ的传播速度大于S2的传播速度点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱D.当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波峰也一定传到P点【答案】D【解析】本题主要考查波的干涉以及机械振动；选项A，依据振动加强的条件波程差∆s=2nλ2,而P点处于第二个加强带，有n选项B,机械波波速影响因素只有介质，两波源位于同种介质中，故波速等，选项B错误；选项C，因波程差恒定，故P点振动一直加强，故选项C错误；选项D，因P点振动加强，故一定是波峰与波峰相遇，故选项D正确；本题正确选项为D。【题型】单选题【备注】【结束】7.【题文】在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光速垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为，则光束在桌面上形成的光斑半径为

【答案】C

【解析】本题主要考查光的全反射；画出光路图如下：因为折射率n=，则临界角sinC=1n,而入射角为60°，故sinC=1n本题正确选项为C。

【题型】单选题

【备注】

【结束】8.【题文】在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为

【答案】B

【解析】本题主要考查波的干涉；因两个相同的扬声器由同一信号发生器带动，故两波源频率相同，步调一致，在中点处，波程差为零，故中点处为振动加强点，此后每向某端点移动，波程差就会增加5m,就会听到声音由强到弱一次，10m共能听4次变化过程，故选项B正确；本题正确选项为B.

【题型】单选题

【备注】

【结束】9.【题文】介质中坐标原点0处的波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如下图所示。下列能描述x0处质点振动的图象是

【答案】D

【解析】本题主要考查波的形成与传播以及机械振动；由波形图知波源起振方向向下，由于t=0时，波源开始振动，需要一段时间才能传到O点，故O点振动图象中开始一段时间没有图像，即O点处于静止，当波传到O点时，起振方向也向下，故选项A、B错误；由波形图知t0时刻，x本题正确选项为D。

【题型】单选题

【备注】

【结束】10.【题文】一列简谐横波沿x轴传播，波长为，振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时。坐标为x=处质元的位移为。当坐标为x=处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=处质元的位移和运动方向分别为A.、沿y轴正方向B.，沿y轴负方向

C.、沿y轴正方向D.、沿y轴负方向【答案】C【解析】本题主要考查波的图像；画出初始时刻的波形图：坐标为x=0处的质点与坐标为x=处的质点间距为，小于一个波长，坐标为x=处的质点与它们的运动方向相同，且沿着y轴正方向，坐标为x=处的质点沿着y轴正方向运动；再经过半个周期，x=处的质点回到平衡位置向上运动，在这半个周期当中，x=处的质点已经过了波谷正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等，所以选项C正确；本题正确选项为C。【题型】单选题【备注】【结束】二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，选对但不全者得2分，错选或不选得0分)11.【题文】光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是是光密介质，b是光疏介质B.光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度C.光的入射角必须大于或等于临界角D.必须是单色光

【答案】AC

【解析】本题主要考查全反射条件；光在不同介质界面处发生全反射的条件有两个，首先要满足从光密介质射向光疏介质，其次要求入射角大于临界角，故选项A、C正确；本题正确选项为AC。

【题型】多选题

【备注】

【结束】12.【题文】两单色光a和b分别从截面为半圆的玻璃体的曲面射入，都从O点(球心处)射出如图所示，则可知bbOaA.单色光a穿出玻璃体的时间比单色光b穿出玻璃体的时间短B.玻璃体对单色光b的折射率较大C.单色光a比单色光b的波长要长、b两种单色光从同一种介质斜射入空气时发生全反射时的临界角b光较大

【答案】ABC

【解析】本题主要考查折射率、频率关系以及波速、频率、波长的关系；选项A，由图结合光路可逆知nb>na,又v=cn选项B，由图结合光路可逆知nb选项C，由图结合光路可逆知nb>na,又n与f成正比，知fb>fa,由选项D，由sinC=1n本题正确选项为ABC。

【题型】多选题

【备注】

【结束】13.【题文】一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是A.周期为

B.振幅为20cm

C.传播方向沿x轴正向

D.传播速度为10m/s

【答案】CD

【解析】本题主要考查机械振动以及波的形成；选项A，由质点P振动方程可知ω=2πT=5选项B，由图象可知振幅为10cm，故选项B错误；选项C，由振动方程知t=0时，质点P向上振动，故波向右传播，故选项C正确；选项D，由图像知波长为4m，由v=λT本题正确选项为CD。

【题型】多选题

【备注】

【结束】14.【题文】一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1=1m和x2=2m的两质点A、B的振动图像如图所示。由此可知A.波长为mB.波速为1m/s末A、B两质点的位移相同末A点的振动速度小于B点的振动速度【答案】AD【解析】本题主要考查波速、频率以及波长问题；选项A中，由波的传播方向结合振动图象可得(n+34)λ=1,又因为λ>1选项B中，由v=λT选项C中，由振动图象可知3s时A、B位移不同，故选项C错误；选项D中，1s末A质点位于最大位移处，速度为零，B质点位于平衡位置，速度最大，故选项D正确；本题正确选项为AD。【题型】多选题【备注】【结束】唐山一中2023～2023学年度第二学期高二年级第一次月考物理试卷第Ⅱ卷(非选择题，共44分)注意事项：1．第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中(除题目有特殊规定外)。2．答卷前将密封线内项目填写清楚。三、填空及实验题(本题共2小题，其中13题6分，14题6分，共12分)15.【题文】在用单摆测定重力加速度实验中：(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在横线上__________。A.长1m左右的细绳；B.长30cm左右的细绳；

C.直径2cm的铝球；D.直径2cm的铁球；

E.秒表；F.时钟；

G.最小分度值是1cm的直尺；H.最小分度值是1mm的直尺。(2)某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2-L的关系图象如图所示，根据图中数据，可算出重力加速度的值为________m/s2(取π2=，结果保留三位有效数字

【答案】(1)ADEH(2)

【解析】本题主要考查运用单摆测当地的重力加速度；摆线太长不方便，太短周期太小，测量误差大，故细线选A；摆球选择质量大，体积小的球以减小空气阻力，故小球选D；周期测量要求至少精确到秒，故选E较合适；摆线长度测量准确到毫米，故选H合适；(2)由周期公式T=2πlg得g=4π2LT2,由图像可求出斜率即16.【题文】如图所示，在测定玻璃的折射率的过程中，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A档住。如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C，应使它把_________档住，插第四个大头针D，使它把_________________档住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。为了减小实验误差，应该注意的是_________。、B及C、D之间的距离应适当大些可以提高准确度、B及C、D之间的距离应取得小些可以提高准确度C.入射角适当大些可以提高准确度D.入射角太大，折射光线将会在玻璃的内表面发生全反射，使实验无法进行、B间的距离、入射角的大小均与实验的准确度无关【答案】AB;ABC;AC;【解析】本题主要考查测定介质折射率实验；本实验先画出入射光线，在入射光线上插大头针A、B,在另一侧观察直到B挡住A的像，同时插大头针C，使其挡住A、B，再插大头针D，使其挡住A、B、C,就可得到出射光线CD；A、B以及C、D间距离要适当大些，这样画出的光线方向更准确，方向误差较小，准确度更高，故选项A正确，选项B、E错误；入射角适当大些，入射角以及折射角测量的相对误差较小，准确度更高，故选项C正确；因入射角不可能达到90度，故折射角不可能达到临界角，出射时就不可能发生全反射，故选项D错误；【题型】实验题【备注】【结束】四、计算题(本题共32分，其中17题8分，18题12分，19题12分。解题过程中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)17.【题文】如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，球将做阻尼振动。现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如右图。(为方便计算g=s2，π(1)当圆盘以的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？(2)若一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长为多少？(结果保留三位有效数字)

【答案】(1);(2);

【解析】本题主要考查受迫振动以及共振现象；因小球和弹簧系统做受迫振动，故振动频率等于圆盘转动频率，即;(2)由共振曲线可知，单摆的固有频率为，由单摆周期公