2021-2022学年河南省平顶山市龙河实验高级中学高二（下）月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年河南省平顶山市龙河实验高级中学高二（下）月考物理试卷

1.  下列属于光的干涉现象的是(    )

A.  B.
C.  D.

2.  两块完全相同的截面为等腰三角形的玻璃棱镜ABC和如图放置，，AC与间有均匀的未知透明介质，现有一细束单色光从图中O点垂直于AB面射入，从面射出，P为入射光线所在直线与A、B的交点，以下说法正确的是(    )

A. 出射点一定在P点上方
B. 出射点一定在P点下方
C. 出射光线一定与入射光线平行
D. 若光从P点上方射出，则光在未知介质中传播较棱镜中的传播速度大

3.  一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线a和b，、分别表示a和b的折射角，以下说法正确的是(    )

A. 紫光与红光在水中波速与之比：：
B. 若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大
C. a为红光折射光线，b为紫光折射光线
D. a为紫光折射光线，b为红光折射光线
 

4.  一列简谐横波沿x轴负方向传播，a、b为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是a、b两个质点中某一质点的振动图象，下列判断正确的是(    )
 

A. 波速为，图乙是质点a的振动图象
B. 波速为，图乙是质点b的振动图象
C. 波速为，图乙是质点a的振动图象
D. 波速为，图乙是质点b的振动图象

5.  如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃上、下表面平行的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光．关于这两束单色光，下列说法中正确的是(    )

A. 此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B. 在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
C. 在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽

6.  图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是(    )

A. 该波沿方向传播，波速为 B. 质点a经4s振动的路程为4m
C. 此时刻质点a的速度沿方向 D. 质点a在时速度为零

7.  如图所示为某弹簧振子在内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是(    )

A. 振动周期为5s，振幅为8cm
B. 第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 从第1s末到第2s末振子在做加速运动
D. 第3s末振子的速度为正向的最大值

8.  下列关于光学现象的说法中正确的是(    )

A. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
B. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C. 用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用
D. 透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹，这是光的色散现象

9.  实验室有一块长方体透明介质，截面如图中ABCD所示．AB的长度为，AD的长度为，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收．现让一平行光束以入射角射到AB面，经折射后AD面上有光线射出．甲、乙两同学分别用不同的方法测量该长方体介质的折射率．
①甲同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角不变，用一遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为，则长方体介质的折射率可表示为______；
②乙同学的做法是：缓慢调节射到AB面上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出．测得此时射到AB面上光线的入射角为，则长方体介质的折射率可表示为______.

10.  一列频率为的简谐横波沿x轴传播，在时刻波形如图中实线所示，在时刻波形如图中虚线所示．则该简谐横波的传播方向为______ 选填“”或“”；在时位于区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______ .

11.  一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示．由此可知介质的折射率等于______ .
 

12.  在如图中，______图填“甲”或“乙”表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是______透镜填“凸”或“凹”。

13.  有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统用单摆测量当地重力加速度g。
关于实验的操作或者误差的分析，下列说法正确的是______让摆线长适当大些，并从平衡位置开始计时有助于减小实验误差操作中提前按下秒表，但准确结束计时，将会导致实验结果偏大若实验者在计算摆长时忘记加上球的半径，则实验结果一定会偏小
D.若实验中不小心让摆球在水平面内做圆锥摆运动而实验者没有发现，将会导致实验结果偏大
在南京大学做探究的同学利用计算机绘制了当地两个单摆的振动图象如图，由图可知，两单摆摆长之比______；
若去北大的那组同学是这样操作的：当小球经过平衡位置时按下秒表开始计时，并计数“1”，当第n次经过平衡位置时结束计时，所用时间为t，摆长为L，则计算当地重力加速度g的表达式为______用所给物理量表示。

14.  某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm。
 

小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是________填选项前的字母。

A.把单摆从平衡位置拉开的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

15.  机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标。从此时刻开始计时，
①若每间隔最小时间重复出现波形图，求波速；
②若P点经第一次达到正向最大位移，求波速；
③若P点经到达平衡位置，求波速。

16.  一列横波的波形如图所示，实线表示时刻的波形图，虚线表示时刻的波形图，求：
若，波速可能为多大？为周期
若，并且波速为，则波向哪个方向传播？

17.  如图所示是一列简谐横波在某时刻的图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早。若b质点的平衡位置为，求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动，以及b质点在这段时间内经过的路程。

答案和解析

1.【答案】BC 

【解析】解：A、此图样是单缝衍射现象。故A错误。
B、是利用光的干涉现象来检查平面的平整度。故B正确。
C、肥皂膜在火焰的光照耀下呈现明暗相间的条纹是因为薄膜干涉产生的。故C正确。
D、通过三棱镜出现光的色散，是光的折射现象。故D错误。
故选：BC。
波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象。而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象。
解决本题的关键知道光的折射、干涉、衍射的区别，且能与实际生活相联系。
 

2.【答案】C 

【解析】解：两个介质是一样的，第一次是空气到介质，垂直于界面不会折射，第二次是从介质到空气，发生折射，方向改变，第三次是又从空气到介质，发生折射，方向再变回来，第四次和第一次折射对应，他们的折射率都是一样的，最后方向还是一致的，故C正确；
故选：C。
根据光路可逆的，两个介质是一样的，斜面平行，要经过四次折射，第四次和第一次折射对应，他们的折射率都是一样的，最后方向还是一致的．
本题也可以多做几条平行的入射光线，分别画出光路图后寻找规律．
 

3.【答案】ABD 

【解析】解：A、因为a光的偏折程度大，则a光的折射率大，所以a光为紫光，b光为红光。根据折射定律得，，则紫光在介质中的速度，，解得：：故A、D正确，C错误。
B、因为a光的折射率大，根据得，知a光的临界角小，b光的临界角大。故B正确。
故选：ABD。
根据折射率的大小，结合偏转程度确定光线的颜色．根据折射定律求出折射率的大小，从而得出光线在介质中的传播速度大小，从而得出速度的比值．根据折射率的大小，比较全反射临界角的大小．
解决本题的关键知道各种色光的折射率大小，知道光线的偏折程度越大，折射率越大．
 

4.【答案】B 

【解析】

【分析】
由甲图读出波长，由乙图读出周期，求出波速．由波的传播方向判断a、b两点的速度方向．由振动图象读出时刻质点的速度方向，再分析图乙是哪个质点的振动图象。
本题首先要能根据波的传播方向判断出质点的振动方向，其次要振动图象判断出质点的速度，考查把握两种图象联系的能力。
【解答】

由甲图读出波长为，由乙图读出周期为，则波速为。
简谐横波沿x轴负方向传播，由甲图判断出图示时刻a点的速度向下，b点的速度向上，而振动图象乙上时刻，质点的速度方向上，所以图乙是质点b的振动图象。
故选B。
 

5.【答案】B 

【解析】解：
A、由图看出，光线通过平板玻璃后，a光的侧移大于b光的侧移，说明玻璃对a光的折射率大于b光的折射率。故A错误。
B、由知，折射率越大，临界角越小，所以在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角。故B正确。
C、由分析得知，折射率越大，光在玻璃中传播速度越小，则在此玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度。故C错误。
D、玻璃对a光的折射率大于b光的折射率，则a光的波长小于b光的波长，用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹间距与波长成正比，则a光的干涉条纹间距比b光的窄。故D错误。
故选：B。
由图看出，光线通过平板玻璃后，a光的侧移大于b光的侧移，说明玻璃对a光的折射率大于b光的折射率．由判断临界角的大小．由分析光在玻璃中传播速度大小．用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹间距与波长成正比．
光线通过平板玻璃后，其侧移与折射率有关，同样条件下折射率越大，侧移越大．
 

6.【答案】CD 

【解析】解：A、ab两点间的距离为，振动从a传播到b的时间为半个周期，为，所以波速为：，但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向，由微平移法可知波向轴方向传播，选项A错误．
B、质点a振动4s，是经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1m，选项B错误
C、此时刻b的振动方向是向y轴正方向，ab间相隔半个波长，振动步调完全相反，所以此时刻质点a的速度沿方向，选项C正确．
D、在时，质点b在正的最大位移处，ab两质点的振动步调完全相反，所以质点a在负的最大位移处，此时a的速度为零，选项D正确．
故选：CD
A、由图可知ab两点之间的距离，利用波的速度公式可求出波传播的速度大小，结合b点在该时刻的位置及振动方向，利用平移法可知波的传播方向，从而可知选项A的正误
B、方向经过4s的时间与周期之间的关系，利用在一个周期内，质点经过的路程为振幅的4倍，即可得知选项B的正误．
C，结合b质点此时刻的位置和振动方向，从而可得知a质点所处的位置和振动方向，继而可知选项C的正误．
D、通过时b的位置，可判断出a点的位置，从而可知a点的运动情况，继而得知选项D的正误．
该题考察了简谐波的传播和质点的振动，解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断，常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”，还有就是要熟练的掌握步调一致的点的判断和步调始终相反的点的判断．会通过时间计算振动质点通过的路程．
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、振幅是位移的最大值的大小，故振幅为8cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动周期为4s，故A错误；
B、第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值，故B错误；
C、从第1s末到第2s末振子在做减速运动，故C错误；
D、第3s末振子的位移为零，振子经过平衡位置，故速度最大，且方向为正，故D正确；
故选：
简谐运动的位移时间图象反映了质点相对平衡位置的位移与时间的关系，从图象可以得到振幅、周期以及任意时刻的位移．
本题关键根据简谐运动的位移时间图象得到弹簧振子的周期和振幅，然后结合实际情况进行分析．
 

8.【答案】A 

【解析】解：A、可使景像清晰是利用光的偏振。只能让振动方向与透振方向一致的通过，A正确；
B、太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散，B错误；
C、光导纤维是利用光的全反射，故C错误；
D、当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象，故D错误。
故选：A。
太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是由于光的色散；用光导纤维束传送图象信息是利用光的全反射；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹是光的衍射；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振．
掌握了各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目，故对于物理现象要知其然更要知其所以然．
 

9.【答案】  

【解析】解：①设折射角为，在中，由几何关系得：
，
光在AB面上发生折射，由折射定律可得介质的折射率为：
②射到AB面上的光线的入射角为时，在AD面上发生全反射，说明在AD面上的入射角等于临界角．
设在AB面上的折射角为，由折射定律得：①
由临界角计算公式得：，由几何关系可得：，
②
由①②联立解得：
故答案为：①；②
①根据几何知识求出折射角，根据折射定律求解折射率．
②在AD面上发生全反射，说明在AD面上的入射角等于临界角根据临界角公式和折射定律结合求解折射率．
解决本题考查了光的折射定律，关键要正确理解全反射的条件，灵活运用几何知识求解折射角，同时画出光路图是解题的关键．
 

10.【答案】； 

【解析】解：该波的周期为：，，由波形的平移法可知，该波沿向左传播．
在时刻在x轴上坐标区间为的质点正向y轴正方向运动，在时刻，波形向左平移，则正向y轴正方向运动的质点在x轴上的坐标区间是：
故答案为：，
由频率求出周期，根据时间与周期的倍数关系确定波的传播方向；再分析在时位于区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动的质点坐标区间．
本题的解题关键是根据时间与周期的关系，利用波形的平移法确定波的传播方向，从而判断出质点的速度方向．
 

11.【答案】 

【解析】解：已知入射角，折射角
根据折射定律得：
 
故答案为：
光从真空斜射向介质的表面发生折射，确定入射角和折射角，根据折射定律求折射率．
解决本题的关键要掌握折射定律，运用时要明确光线的方向：光从真空射入介质折射，得到的介质折射率是大于1的常数．
 

12.【答案】甲  凸 

【解析】解：从由远视眼的成因，即远视眼是由于晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈现在视网膜的后方可知，甲图是远视眼成像情况，要想使像呈现在视网膜上，应使光线提前会聚，所以应佩戴会聚透镜，即是凸透镜；
故答案为：甲，凸。
远视眼是由于晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈现在视网膜的后方，应该佩戴凸透镜进行矫正。
本题主要考查学生对远视眼的成因，及矫正方法的了解和掌握，是一道基础题。
 

13.【答案】AD 9： 

【解析】解：、让摆线长适当大些并从平衡位置开始计时，可以减小测量周期的误差，从而有助于减小实验误差，故A正确；
B、由单摆周期公式可知：，操作中提前按下秒表，但准确结束计时，所测周期T偏大，所测g偏小，即将会导致实验结果偏小，故B错误；
C、若实验者在计算摆长时忘记加上球的半径，所测摆长偏小，如果用图像法处理实验数据，图像的斜率不变，所测重力加速不变，如果根据实验数据应用单摆周期公式求出重力加速度，所测重力加速度偏小，由此可知，实验结果不一定会偏小，故C错误；
D、若实验中不小心让摆球在水平面内做圆锥摆运动而实验者没有发现，实际摆长偏小，摆长测量值偏大，将会导致实验结果偏大，故D正确。
故选：AD。
由图示图像图象可知，单摆周期：，，
由单摆周期公式可知：，
则单摆摆长之比；
单摆周期，
由单摆周期公式可知：；
故答案为：；：4；。
为减小实验误差，摆长应适当大些，单摆应在同一竖直平面内摆动，根据题意应用单摆周期公式分析答题。
由图示图像求出单摆的周期，然后根据单摆周期公式求出两单摆摆长之比。
单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，求出单摆的周期，然后根据单摆周期公式求出重力加速度的表达式。
本题考查用单摆测量当地重力加速度g，要求掌握实验原理、实验器材与实验数据处理。
 

14.【答案】 

【解析】解：游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数；
固定刻度读数为：；
游标尺第7刻线与主尺刻线对其，读数为，故读数为：；
、用单摆的最大摆角应小于，故A错误；
B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误；
C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；
D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误。
故选C。
故答案为：，C。
游标卡尺读数等于固定刻度读数加游标尺读数，不需要估读；
摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解。
解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读。简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素。
 

15.【答案】解：①依题意，周期，波速 ；
②波沿x轴正方向传播，

则波速 ；
③波沿x轴正方向传播，若P点恰好第一次到达平衡位置，则，由周期性可知波传播的可能距离
 …
可能波速 …。
答：①若每间隔最小时间重复出现波形图，波速为。
②若p点经第一次达到正向最大位移，波速为。
③若p点经到达平衡位置，波速为…。 

【解析】①由题：波每间隔最小时间重复出现波形图，周期，由图读出波长，求出波速。
②当的振动传到P点，P点恰好第一次达到正向最大位移。根据传播的距离，求出波速v。
③根据波形的平移，P点形成平衡位置波传播的最短距离为，根据波的周期性，列出波传播距离有通项，再求出波速的通项。
本题考查对波动图象的理解能力，关键是根据波的周期性列出波传播距离的通项。知道波速、波长和频率之间的关系。
 

16.【答案】解：由图读出波长
若波向右传播，则在时间内，波传播的距离为，则波速若波向左传播，则在时间内，波传播的距离为，则波速
若波速为，在时间内，波传播的距离为，根据波形的平移得到，波向右传播．
答：
若，若波向右传播，波速为若波向左传播，波速为
若，并且波速为，波向右传播． 

【解析】波的传播方向未知，要分析两种情况分析．若波向右传播时，当，波传播的距离为波长，读出波长，求出波传播的距离，再求解波速．若波向左传播时，当，波传播的距离为波长，读出波长，求出波传播的距离，再求解波速．
由波速和时间，求出波传播的距离，根据距离与波长的关系，结合波形的平移，判断波的传播方向．
本题根据波传播的距离确定波传播的方向，也可以得出波向右与向左传播波速的两个通项，再进行判断．
 

17.【答案】解：根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播．
依题意，
可得：
处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，则经过时间b质点经过平衡位置且向下运动．
由波动图象可知b质点的纵坐标为，则这段时间通过的路程
答：至少经过时间b质点经过平衡位置且向下运动，b质点在这段时间内经过的路程为 

【解析】振动从d传到e的时间为，由已知条件可求得周期，读出波长，即可求得波速．当处的质点振动状态传播到b质点时，质点b经过平衡位置且向下运动，由公式求解时间．根据时间与周期的关系，求解质点通过的路程．
本题突破口是对“d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早”的理解，运用波形的平移法研究b质点的运动情况．