陕西省商洛市洛南中学2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题

2022—2023 学年度第二学期期中考试

高二物理试题

一、单选题（共 48分， 1-9为单选。10-12为多选）

1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　）

A． 位移的方向总背离平衡位置

B． 加速度方向总和位移方向相同

C． 位移方向总和速度方向相反

D． 速度方向总和回复力方向相同

2.关于波的形成和特点，下列说法正确的是（　　）

A． 随着波的传播， 介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动

B． 随着波的传播，介质中的各质点也将由近及远地迁移出去

C． 传播波的过程中各质点间必有相互作用力

D． 某一横波在介质中沿水平方向传播，介质中的质点必沿竖直方向上下振动

3. 光学现象在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中正确的是（　　）

A． 用透明的标准平面样板去检查光学平面的平整程度，是利用了光的偏振现象

B． 透过三棱镜观察一束白光，可以看到彩色条纹， 这是光的干涉现象

C． 在阳光的照射下， 肥皂泡上可以看到彩色条纹， 这是光的色散现象

D． 光照到一个不透光的小圆盘上，在小圆盘背后的阴影区出现亮斑，这是光的衍射现象

4.如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方 L处有一铁钉。将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小）， 这个摆的周期是（　　）

A.      B.      C.      D.    

5. 一简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t=7s时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标合理的是（　　）

A． 1m    B． 2m   C．7m    D． 12m

6. 如图所示， S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。关于a、b、c、d四点的振动情况下列说法中正确的是（　　）

A． b、c、d点均为振动加强的点

B． b、c、d点振动的位移总为两列波的振幅和

C． a点的位移可能不等于零

D． 经四分之一周期后， b、c两点均到达平衡位置， 但a、d点不在平衡位置

7. 如图所示为双缝干涉实验原理图，单缝S0、双缝中点O、屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上，入射光波长为600nm，实验屏上P0和P处为两条相邻的亮条纹。下列说法正确的是（　　）

A． 双缝S1和S2到P点的距离差为300nm

B． 减小双缝S1和S2之间的距离，条纹间距将随之减小

C． 若换成波长为400nm的入射光，则P点处将形成暗条纹

D． 遮住S1，则屏上不能形成明暗相间的条纹

8. 如图所示， 一束复色光通过三棱镜后形成a、b两束单色光， 下列说法正确的是（　　）

A． 光束a频率大于光束b的光的频率

B． 在真空中光束a的波长小于光束b的波长

C． 三棱镜对光束a的折射率大于对光束b的折射率

D． 在三棱镜中光束a的传播速度大于光束b的传播速度

9. 如图所示，一截面为边长6cm的正方形薄玻璃砖ABCD静置在水平桌面上（俯视图）， 一束单色光从BD边中点平行于桌面入射，入射角为53°， 折射后打在A点右侧 2cm处的E点， 已知光在真空中传播速度为c， sin53°=0.8， cos53°=0.6， 则（　　）

A． 从E点出射光线与 BD边的入射光线平行

B． 此玻璃砖对该单色光的折射率为

C． 图中单色光在玻璃砖中传播速度为

D． 最终射出玻璃砖的光线折射角为37°

10. 图甲、乙分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是（　　）

A．甲、乙两单摆的振幅之比为2：1

B． t=2s时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为零

C． 甲、乙两单摆的摆长之比为4：1

D． 甲、乙两单摆的摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

11.图1为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图， P是平衡位置在x=1.0m处的质点， Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图2为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A． 在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动

B． 从t=0.10s到t=0.25s，质点Q通过的路程大于P的路程。

C． 从r=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了8m

D． 在t=0.15s时，质点P的加速度沿y轴负方向

12.如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中∠A=30°， D点在AC边上，A、D间距为L， 一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，则（　　）

A．玻璃对光线的折射率为     B． 光线在棱镜中传播的路程为3L

C．光线在棱镜中传播的时间为    D．光线在棱镜中传播的时间为

二、实验题（每空2分， 共20分）

13.在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为△t，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D．回答下列问题：

（1）同学用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为         cm；

（2）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的        。

A．最高点  B． 最低点   C．任意位置：

（3）根据题目中给的物理量，重力加速度的表达式为g=        。

（4）如果测得的g值偏小，可能的原因是        。

A． 测摆长时摆线拉得过紧

B． 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C．开始计时时，停表过迟按下

D． 实验时误将49次全振动记为50次

（5）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-L图像是图乙中的        （选填“①”“②”或“③”）。

14. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中

（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中（实验装置如图）， 下列说法正确的是（　　）

A． 调节光源高度使光束沿遮光简轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B． 测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐

C． 为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距△

D． 某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光

（2）已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离s=100mm，某同学在用测量头测量时， 调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准 B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如B位置读数图所示，A位置读数为         mm，B位置读数为         mm，则入射光的波长λ=        m（结果保留两位有效数字）。

（3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有        。

A． 改用波长较长的光（如红光）作为入射光  B． 增大双缝到屏的距离

C． 增大双缝到单缝的距离      D． 增大双缝间距

三、解答题（共 32分）

15.（10分）一束激光由光导纤维左端的中心点O以α=60°的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角θ=60°多次反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长l=60m，光在真空中的传播速度：c=3.0×108m/s。 求：

（1）光导纤维对该束激光的折射率；

（2）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。

16.（10分） 一列横波在x轴上传播，t1=0.和t2=0.005s|时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。

（1）求这列波的波速；

（2）若波速为6000m/s，求波的传播方向。

17.（12分）一均匀透明介质OABC由三棱柱OAB和 1/3圆柱体OBC组成， 其竖直截面如图所示，∠A=30°，∠ABO=90°，点M为AB上的点，且AM=2MB，OB=OC=R， E为底边AO的中点，一束与底边AC平行的单色光射向AM区域，从M点进入介质的光线经折射后恰好射向圆心O点。已知光在真空中的传播速度为c。

（1）求透明介质的折射率；

（2）请分析说明： 从M点射向圆心O点的光线， 在O点能否发生全反射；

（3）从AM区域射入的某条光线，经折射后射向E点，最后有光线从AC边射出，求该光线在透明介质中传播的时间为多少。

物理答案

一、选择题（共48分）

1. A 2A．3. D 4. D 5. B 6. A 7. C 8. D 9. B 10. AB 11. BD 12. AC

二、填空题： （13. 14）

13.（1）2.15（2）B  （3）   （4）B   （5）①

14.（1） BC （2） 11.1    15.6         （3）AB

三、解答题

15、

【详解】（1） 根据在光导纤维侧面的入射角为60°，由几何关系可得在左端的折射角为

β=30°

由折射定律

代入数据解得

（2）激光在光导纤维中经过一系列全反射后从右端射出，光路图如图所示。 设激光在光导纤维中的传输速度为v，激光在光导纤维中传播的距离为s， 则有

代入数据联立解得

16、

（1）由图可知 所以λ=8m。结合上两种情况，当波沿 x轴正方向传播时，

；

当波沿x轴负方向传播时

（2）由400（1+4n）=6 000，解得 n=3.5；由400（3+4n）=6 000，解得 n=3。因为n为整数，所以波速为6000m/s时，波沿x轴负方向传播。

17.解：（1）在 M点作法线，由几何知识可知，入射角i=60°

折射角γ=30°

由

解得

（2）设光线发生全反射的临界角为C

由几何知识可知，光线在O点的入射角为60°

sin60°>sinC，即60°>C

能发生全反射

（3）从AM中点N射入的光线，射向E点。光路如图所示

光线在介质中的速度 v=c/n

由几何知识计算得

传播路程s=NE+EF+FP

解得

传播时间

解得