宁夏回族自治区吴忠市吴忠中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）

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考试时间：75分钟
一、单选题（共8题，每题4分，共32分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C. 两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D. 一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显
2. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像，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4s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C. 从第2s末到第3s末振子在做减速运动
D. 第1s末振子的速度为正向的最大值
3. 如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（ ）
A. 时，两单摆的回复力最大
B. 乙摆球在第1s末和第3s末速度相同
C. 甲、乙两个摆的摆长之比为
D. 甲摆球位移随时间变化的关系式为
4. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图。已知该波的周期为T，a、b、c、d是波的传播方向上的四个质点，则在时刻（ ）
A. 质点a正在向y轴负方向运动B. 质点b的速度正在增大
C. 质点c的速度最大D. 质点c迁移到了质点d的位置
5. 一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，介质中x＝2 m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4.0 s
B. 振幅20 cm
C. 传播方向沿x轴正向
D. 传播速度为1 m/s
6. 图甲为一沿x轴方向传播的简谐横波在某一时刻的波形图，P、Q、M、N是平衡位置分别在m、m、m、m处的质点，图乙为质点N以此时刻为计时起点的振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A. 在0.15s时间内，质点P沿x轴负方向移动了3m
B. 这列波的传播速度为20m/s
C. 这列波沿x轴正方向传播
D. 从此时刻开始，质点M比质点Q早0.1s到达正最大位移处
7. 如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法不正确的是（ ）

A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B. 若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ：LⅡ=25：4
C. 图线Ⅱ若表示是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1m
D. 若摆长均为1m，则图线Ⅰ表示是在地面上完成的
8. 两波源分别位于坐标原点和x＝14m处，t＝0时刻两波源开始起振，t＝4s时的波形图如图所示，此时平衡位置在x＝4m和x＝10m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置位于x＝7m处，质点N的平衡位置位于x＝6m处，则（ ）

A. t＝6s时两列波相遇B. 从0到10s内质点N通过路程为2.4m
C. t＝7.5s时质点M的速度在增大D. t＝10s时质点N的振动方向沿y轴负方向
二、多选题（共3题，每题6分，共18分）
9. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是（ ）
A. 该棱镜的折射率为
B. 光在F点发生全反射
C. 光从空气进入棱镜，其速度变小
D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
10. 一列波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图所示，其中E、F两点相对平衡位置的位移相同，从该时刻起E质点回到平衡位置的最短时间为0.05s。F质点回到平衡位置的最短时间为0.15s，质点的振幅为A=10cm，则下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的周期为0.4s
B. 该波的传播速度为10m/s
C. E质点在4s内运动的路程为40m
D. 该波很容易绕过0.4m的障碍物
11. 如图甲所示，均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波源起振方向垂直水平面向上，其中实线表示波峰，虚线表示与波峰相邻的波谷。t=0时刻，波峰恰好第一次传到了A点。A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列判断正确的是（ ）
A. t=2s时，B、F两处质点位于波谷
B. 时，C、G两处质点位于波峰
C. t=8s时，D处质点位移方向竖直向下
D. t=8s时，H处质点振动速度方向竖直向上
三、实验题（共1题，共12分）
12. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选）
A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应小钢球自然下垂时测量摆线长度
C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。

（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题（共3题，共38分）
13. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。
（1）若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.2s，求它的周期；
（2）若波沿x轴正方向传播，且周期满足T<0.2s<2T，求波的传播速度大小；
（3）若波速是45m/s，求波的传播方向。
14. 如图甲所示，在波的传播方向上有A、B、C三点，其中AB=BC=10m，t=0时刻开始观察到A、C两点处质点的振动情况分别如图乙、丙所示。
（1）该波的波速可能为多少？
（2）假设振源位于C点。起振方向向上，且3λ＜AC＜4λ（λ波长），那么从振源起振开始计时，经过多长时间B处质点第二次到达波峰?
15. 光刻机是生产大规模集成电路核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，为一个等腰直角三棱镜，半球形玻璃砖的半径为R，球心为O，为玻璃砖的对称轴。间距为的两条平行光线，从左侧垂直边射入三棱镜，经边反射后向下进入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。已知半球形玻璃砖的折射率为，反射光线关于轴线对称。
（1）为了保证光不能从三棱镜的边射出，求三棱镜折射率的最小值；
（2）求两点间的距离。