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江苏省无锡市市北高级中学2023-2024学年高二上学期期末物理试题 （原卷版）
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这是一份江苏省无锡市市北高级中学2023-2024学年高二上学期期末物理试题 （原卷版），共6页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟； 分值：100分；
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），全卷满分100分，考试时间75分钟。
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1. 如图的简谐运动图象中，在t1和t2时刻，运动质点相同的量为（ ）
A. 加速度B. 位移C. 速度D. 回复力
2. 在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上做简谐运动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是（ ）
A. 质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动
B. 每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C. 绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D. 波沿绳方向匀速传播，故每个质点的动能保持不变
3. 一束单色光从真空斜射向某种介质表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 此介质的折射率等于B. 此介质的折射率等于
C. 入射角增大折射角会减小D. 入射角逐渐增大时可能会发生全反射现象
4. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球位移随时间变化的关系式为
B. 在第末到第末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加
C. 小球的最大加速度为
D. 该小球在内的位移为，路程为
5. 如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 单摆振动的频率是2 Hz
B. 单摆的摆长约为1 m
C. 若仅将摆球质量变大，单摆周期变大
D. t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零
6. 如图，一根粗细均匀绳子，右侧固定在墙上，A是绳子上的一个质点。一位同学握住绳子左侧的S点，让其上下振动，某时刻波形如图。下列关于该机械波的说法正确的是（ ）
A. 波速不变B. 频率不变
C. 此时质点A的速度方向向下D. 此时质点A的加速度方向向上
7. 如图所示，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 从图示时刻开始质点的加速度将增大
B. 从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为
C. 若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象，则另一列波频率为
D. 若该波传播过程中遇到宽约障碍物，不会发生明显的衍射现象
8. 在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖玻璃较厚，经折射分成两束单色光、，已知光是红光，而光是紫光，你认为图中哪个光路图是正确的（ ）
A. B.
C. D.
9. 一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是（光在真空中的传播速度为c）（ ）
A. B. C. D. c
10. 如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在处的质点从该时刻开始计时的振动图像，则这列波（ ）
A. 沿轴的正方向传播
B. 波速为
C. 该质点振动周期为
D. 再过，处的质点在平衡位置且向上运动
11. 两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为，波速为，两列波的振幅均为，点是相邻实线与虚线间的中点，则（ ）
A. 图示时刻、两点的竖直高度差为
B. 图示时刻点正处于平衡位置且向水面下运动
C. 经，点偏离平衡位置的位移为
D. 点到两波源的路程差为零
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12. 用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1） 实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的____
A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约2 cm的均匀铁球 D. 直径约2 cm的均匀木球
（2）用停表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1，单摆每经过最低点计一次数，当数到n时停表，秒表的示数为t，该单摆的周期是T＝_______
（3）某同学测量出多组周期T、摆线长l的数值后，画出l-T2图线如图所示，此图线斜率为k，纵轴上截距为a，则重力加速度为______，小球半径为________；
（4）测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____。
A．开始摆动时振幅较小
B．小球的质量m较大
C．开始计时时，过早按下秒表
D. 测量周期时，误将摆球n次全振动的时间记为（n+1）次全振动的时间
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，为圆心，半径为，一束光沿方向从真空射入玻璃，光线会达到玻璃砖边缘的点。已知入射角为，玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为。
（1）求光线在玻璃砖中从传播到所用的时间？
（2）通过分析，判断光线在点是否发生全反射，并画出位置光路图（标记好入射角和反射角的大小）。
14. 如图所示，劲度系数为的弹簧上端固定一质量为的小球，小球在竖直方向上做简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，重力加速度为，求：
（1）小球振动到最低点时的加速度的大小和方向；
（2）小球做简谐运动的振幅。
15. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波波速均为，波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置处于处。
（1）求两列波相遇的时刻以及M点振动的周期和振幅。
（2）求后位置处质点运动的路程。
16. 如图（a）、（b）分别表示一列横波上相距的两个质点A和B的振动图像。已知波长为，求：
（1）求这列波的周期和波长；
（2）这列波通过A、B两点经历的时间；
（3）设点距点，且在的中间，则从开始，点经过通过的路程是多少
时间：75分钟； 分值：100分；
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），全卷满分100分，考试时间75分钟。
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1. 如图的简谐运动图象中，在t1和t2时刻，运动质点相同的量为（ ）
A. 加速度B. 位移C. 速度D. 回复力
2. 在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上做简谐运动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图可知，下列说法中正确的是（ ）
A. 质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，每个质点均做简谐运动
B. 每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动
C. 绳上的不同质点开始振动时的方向是不同的
D. 波沿绳方向匀速传播，故每个质点的动能保持不变
3. 一束单色光从真空斜射向某种介质表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 此介质的折射率等于B. 此介质的折射率等于
C. 入射角增大折射角会减小D. 入射角逐渐增大时可能会发生全反射现象
4. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球位移随时间变化的关系式为
B. 在第末到第末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加
C. 小球的最大加速度为
D. 该小球在内的位移为，路程为
5. 如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 单摆振动的频率是2 Hz
B. 单摆的摆长约为1 m
C. 若仅将摆球质量变大，单摆周期变大
D. t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零
6. 如图，一根粗细均匀绳子，右侧固定在墙上，A是绳子上的一个质点。一位同学握住绳子左侧的S点，让其上下振动，某时刻波形如图。下列关于该机械波的说法正确的是（ ）
A. 波速不变B. 频率不变
C. 此时质点A的速度方向向下D. 此时质点A的加速度方向向上
7. 如图所示，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 从图示时刻开始质点的加速度将增大
B. 从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为
C. 若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象，则另一列波频率为
D. 若该波传播过程中遇到宽约障碍物，不会发生明显的衍射现象
8. 在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖玻璃较厚，经折射分成两束单色光、，已知光是红光，而光是紫光，你认为图中哪个光路图是正确的（ ）
A. B.
C. D.
9. 一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是（光在真空中的传播速度为c）（ ）
A. B. C. D. c
10. 如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在处的质点从该时刻开始计时的振动图像，则这列波（ ）
A. 沿轴的正方向传播
B. 波速为
C. 该质点振动周期为
D. 再过，处的质点在平衡位置且向上运动
11. 两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为，波速为，两列波的振幅均为，点是相邻实线与虚线间的中点，则（ ）
A. 图示时刻、两点的竖直高度差为
B. 图示时刻点正处于平衡位置且向水面下运动
C. 经，点偏离平衡位置的位移为
D. 点到两波源的路程差为零
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12. 用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1） 实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的____
A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳
C. 直径约2 cm的均匀铁球 D. 直径约2 cm的均匀木球
（2）用停表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1，单摆每经过最低点计一次数，当数到n时停表，秒表的示数为t，该单摆的周期是T＝_______
（3）某同学测量出多组周期T、摆线长l的数值后，画出l-T2图线如图所示，此图线斜率为k，纵轴上截距为a，则重力加速度为______，小球半径为________；
（4）测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____。
A．开始摆动时振幅较小
B．小球的质量m较大
C．开始计时时，过早按下秒表
D. 测量周期时，误将摆球n次全振动的时间记为（n+1）次全振动的时间
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，为圆心，半径为，一束光沿方向从真空射入玻璃，光线会达到玻璃砖边缘的点。已知入射角为，玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为。
（1）求光线在玻璃砖中从传播到所用的时间？
（2）通过分析，判断光线在点是否发生全反射，并画出位置光路图（标记好入射角和反射角的大小）。
14. 如图所示，劲度系数为的弹簧上端固定一质量为的小球，小球在竖直方向上做简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，重力加速度为，求：
（1）小球振动到最低点时的加速度的大小和方向；
（2）小球做简谐运动的振幅。
15. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波波速均为，波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动。质点的平衡位置处于处。
（1）求两列波相遇的时刻以及M点振动的周期和振幅。
（2）求后位置处质点运动的路程。
16. 如图（a）、（b）分别表示一列横波上相距的两个质点A和B的振动图像。已知波长为，求：
（1）求这列波的周期和波长；
（2）这列波通过A、B两点经历的时间；
（3）设点距点，且在的中间，则从开始，点经过通过的路程是多少
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