河北省张家口市尚义县第一中学等校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

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2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作（ ）
A.调制B.调谐C.解调D.检波
2.唐朝诗人李白《春夜洛城闻笛》中有“谁家玉笛暗飞声？”的诗句对笛声进行描述，下列说法正确的是（ ）
A.笛声的传播不需要介质
B.笛声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C.笛声是横波
D.笛声通过空气传入诗人的耳朵
3.如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。以下说法正确的是（ ）
A.仅旋转偏振片P的过程中，透射光的强度一定不会发生变化
B.仅旋转偏振片Q的过程中，透射光的强度不一定会发生变化
C.同时旋转偏振片P、Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化
D.仅旋转偏振片P或Q的过程中，透射光的强度一定会发生变化
4.手持软长绳的一端O点，在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳（可视为简谐运动），带动绳上的其他质点振动形成水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。t=0时O点由平衡位置开始振动，至t1=4s时刻恰好传到P位置，至t2=6s时刻恰好传到Q位置，如图所示为t2时刻软绳的波形图。则（ ）
A.波源起振方向向下
B. t4时刻P点的运动方向向上
C. t2时刻P点运动方向向上
D. t2时刻P点运动至Q点
5.地壳深处的岩层活动产生强烈震动而引发地震。地震波的纵波传播速度较快，约为6km/s；横波传播速度较慢。2022年3月26日在青海某无人区发生6.0级地震，震源深度12km。地震测试仪显示横波比纵波晚1s到达地面，横波的传播速度是（ ）
A.5km/sB.4km/sC.3km/sD.2km/s
6.光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，紫光的波长为390nm，下列说法正确的是（ ）
A.深紫外线在真空中的传播速度大于紫光的速度
B.深紫外线进入液体中，传播速度变小
C.深紫外线进人液体中，频率更大
D.深紫外线比紫光更容易发生明显衍射
7如图所示，一折射率n=2的透明材料制成的等腰直角三角形，三角形ABC直角边为a，以A点为圆心挖去一半径为a的扇形，制成“阴影”形工件。在A点处有一点光源，只考虑直接射向阴影部分的光线，不考虑光在工件内反射，光线从工件射出区域的长度（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.通过如图所示的电路图可以观察热敏电阻的特性，RT为热敏电阻，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，现变阻箱调节到适当的位置后固定不动，以下说法正确的是（ ）
A.温度升高，电压表示数变小
B.温度降低，电压表示数变小
C.温度升高，电流表示数变大
D.温度降低，电流表示数变大
9.在利用双缝干涉实验测波长时，用波长为λ的单色光实验，屏上的P点为中央亮条纹Q点为第一级亮条纹，如图所示，单缝位于双缝的中间位置，单缝S到双缝a、b距离为Sa、Sb，若将单缝向上平移，使。则下列说法正确的是（ ）
A.此时P、Q为亮条纹
B.此时P、Q为暗条纹
C.中央亮纹在P点以上
D.中央亮纹在P点以下
10.如图，光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，沿弹簧径向和垂直弹簧建立平面直角坐标系xOy，P为x轴正半轴上距离O点0.4m处的一个质点，Q为x轴负半轴上距离O点0.2m处的一个质点。现用一周期性的外力拍打弹簧的左端，弹簧形成一列纵波，t=0时刻，Q沿x轴正方向回到平衡位置，P点恰沿x轴负向运动到最大位移处。t=0.25s时，P点沿x轴正向回到平衡位置，已知波的周期T>0.25s，则该波的波速可能为（ ）
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（6分）某实验小组用插针法测定斜劈状玻璃砖的折射率，请按要求完成以下问题。
（1）把玻璃砖放在坐标纸上，描出玻璃砖的两个边ab和cd。拿走玻璃砖后在ab的一侧画一直线作为入射光线，并画出对应的法线。把玻璃砖重新放在坐标纸上，使玻璃砖与ab、cd重合，在入射光线上竖直插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并竖直插上大头针P3，使其挡住P2和P1的像；接着竖直插上大头针P4，使其挡住 。
（2）移去大头针和玻璃砖，用“• ”表示大头针的位置，如图所示。请在答题卡中补画出该次实验光线的径迹。
（3）假设在ab边测量入射角为α，折射角为β，可测出该玻璃的折射率n= 。
12.（8分）某同学使用如图所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题：
（1）为了减少测量误差，下列做法正确的是 （多选）；
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动光电门此
（2）某次摆球在最高点接通数据采集器，数据采集器记录n（n≥3）次小球通过光电门时间为t，则该单摆的周期为 ，设该单摆摆长为L，则重力加速度g= （用L、n、t、π表示）。
（3）某同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图像中的实线OM；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为 。
A.虚线①，不平行实线OM
B.虚线②，平行实线OM
C.虚线③，平行实线OM
13.（11分）一质量分布均匀半径为R的玻璃球，如图所示O为球心，一单色光束从O1处射向A点，经折射后从B点平行于OO1射出，，玻璃球的折射率为，光在真空中的传播速度为c，试求：
（1）光线从B点射出时出射角α；
（2）光线在玻璃球中的传播时间。
14.（13分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻，波刚好传到质点E，波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示。试求：
甲乙
（1）机械波的传播速度以及质点P的振动方程；
（2）从t=0时刻开始计时，质点Q第一次振动到最高点的时间。
15.（16分）如图所示，间距为x=8m的M、N两波源在某时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON中波的传播速度为v1=2m/s，在介质OM中波的传播速度为v2=4m/s。已知两列波的频率均为f=2Hz，波源M的振幅为A1=5cm，波源N的振幅为A2=10cm，图中O点是两波源连线上的某一点，ON=2m。求：
（1）两列波在ON和OM传播的波长大小：
（2）振源M的振动形式传播到N处所需的时间；
（3）经过足够长的时间，MN间振幅为15cm的点的个数（不包括MN两点）。
2023-2024学年第二学期4月高二期中考试试卷
物理参考答案
1.B【解析】在无线电技术中，当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。
2.D【解析】笛声属于机械波，机械波的传播需要介质，则其通过空气传入诗人的耳朵，故A错误，D正确。声音的传播速度与介质和温度有关，与笛声的音调、响度、音色均无关，故B错误。笛声是纵波，C错误。
3.D【解析】仅旋转偏振片P或Q透射光的强度一定会发生变化，D正确。
4.B【解析】图示为t2时刻软绳的波形图，Q点起振，根据同侧法判断Q点的起振方向向上，因此波源的起振方向向上，t1时刻P点起振，因此P点的运动方向向上，t2时刻P点已完成半个周期的运动，此时P点的运动方向向下，质点的振动形式进行传播，质点不会随波迁移，B正确。
5.B【解析】，解得，B正确。
6.B【解析】深紫外线在真空中的传播速度等于紫光的速度，A错误；深紫外线进入液体后传播速度变小，B正确；深紫外线进入液体频率不变，C错误；深紫外线比紫光波长短，更不容易发生明显衍射，D错误。
7.A【解析】如图所示，光线在E处发生了全反射，，，，即。
8.AC【解析】变阻箱位置不变，温度增加，热敏电阻减小，电流表示数增加，电压表示数减小，；温度降低，热敏电阻增大，电流表示数减小，电压表示数增大，AC正确。
9.BD【解析】屏上的P点为中央亮条纹，说明P点到两狭缝的距离差等于0，Q为第一级亮条纹，说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于波长的一倍，若将单缝向上平移，，P点的光程差为，Q点的光程差为，PQ为暗条纹，中央亮纹的光程差为零，故单缝上移后，中央亮纹会下移。BD正确。
10.BD【解析】以向右为正方向，Q点向右回到平衡位置时，在波的图像上正处于平衡位置向正方向运动，P点正处于负向位移最大处，PQ之间小于一个波长的图像如图所示，所以有，解得，由0.25s后P点向右回到平衡位置，有，由于周期，所以m=0，解得周期T=1s，波速，易知n=0时，，时，，故选BD。
11.答案（1）P3和P1、P2的像。（2）见解析（3）（每空2分）
【解析】（1）竖直插上大头针P4时应使P4挡住P3和P1、P2的像。
（2）连接P3、P4作出出射光线，再连接入射点和cd上的出射点即为光在玻璃中的光线，该次实验光线的径迹如图所示；
（3）如上图所示，根据折射定律
12.答案（1）BCD（2）（3）B（每空2分）
【解析】（1）单摆在摆角小于5度时的振动为简谐运动，A错误；为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量大些、体积小些，B正确；为保证摆长不变且减小周期测量的误差，摆线尽量细些、长些、伸缩性小些，C正确；实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，D正确。答案BCD
（2）小球第一次通过光电门开始计时，依次每通过两次为一周期，所以t时间为个周期，所以周期，根据，解得：
（3）测量摆长时忘了加上摆球的半径，也就是将摆线的长度l作为摆长，则，斜率未受影响。B正确。
13.（1）（2）传播时间为
【解析】（1）根据几何关系可知，光线从B点射出时的入射角为
根据折射定律可知，玻璃球的折射率为
则光束在B点的出射角为
（2）由几何知识可知，AB间的距离
光线在玻璃中的传播速度
传播时间为
14.（1）v=20m/s质点P的振动方程为（2）0.55s
【解析】（1）由甲图可知
可得
由乙图可知周期为，波速
可得
由乙图可知质点P的振幅为2cm
由以上可知质点P的振动方程为
（2）由甲图可知EQ点间的距离
波传播到Q点的时间
解得
由图甲可知E点的振动方向向下，因此波源的起振方向向下，Q点的起振方向也向下
Q点起振到第一次到达最高点的时间
解得
（其他方法合理，答案正确也可给分）
15.（1）1m，2m（2）2.5s（3）8个
解析：（1）在ON的波长；在OM的波长
（2）波在OM传播的时间波在ON传播的时间
传播时间
（3）从图中可知，两列波的波源起振方向向上，故振动情况完全相同，A=15cm为振动加强点
t=1.5s时两列波传至O点时振动方向均向上，O点为振动加强点。
ON间的振动加强点
在ON的波长，半波长为
两列波在ON间的波程差为2m至2m
半波长的偶数倍为（n=1，2，3…）
n可取1，0，1共3个
在OM的波长，半波长为
两列波在OM间的波程差为6m至6m
半波长的偶数倍为（m=1，2，3…）
m可取2，1，0，1，2共5个
一共有9个振动加强点