2024-2025学年江苏省锡山高级中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案）

这是一份2024-2025学年江苏省锡山高级中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案），共11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。

1.如图所示，一水平弹簧振子，O点为平衡位置，在A、B之间做简谐振动，已知A、B之间的距离为6 cm，P点为水平方向上某点。以水平向右方向为正方向，则下列说法中正确的是
A. 振子的振动振幅为6 cm
B. 振子每次经过P点速度相同，回复力相同
C. 振子连续两次经过P点的时间为一个周期
D. 振子从P点向B点运动过程中加速度为负，位移为正
2.为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为1.5m ，一辆固有频率为 2Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是( )
A. 当汽车以5m/s 的速度行驶时，其振动频率为2Hz
B. 当汽车以3m/s 的速度行驶时最不颠簸
C. 当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸最厉害
D. 汽车速度越大，颠簸就越厉害
3.对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列说法正确的是( )
A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来测量平面的厚度
C. 丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹
D. 丁图是佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的干涉现象
4.如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条纹，则下列说法错误的是( )
A. 干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B. 观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，薄膜上的干涉条纹是水平的
C. 观察干涉条纹时，薄膜上的干涉条纹是水平的，若薄膜在竖直面内转过90度角，则条纹将变成竖直的
D. 用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小
5.如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。乙质点沿x2轴从A2点开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知A1O1=A2O2，甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等，设甲质点从A1运动到O1的时间为t1，乙质点从A2运动到O2的时间为t2，则( )
A. t1=t2
B. t1>t2
C. t1D. 无法比较t1、t2
6.如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1 m/s和0.5 m，B是A、C连线的中点；乙图为一波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。甲图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是( )
A. 甲图中A、B两点的竖直高度差为10 cm
B. 从甲图所示时刻开始经0.25 s，B点通过的路程为10 cm
C. 乙图所表示的是波的衍射现象
D. 在E点观察到的频率比在F点观察到的频率低
7.等腰三角形▵abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的上方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 甲光的波长比乙光的长
B. 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
C. 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
D. 在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
8.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用，如图所示，一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面，B，C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO=127∘，∠BOC=120∘ ，真空中光速c=3.0×108m/s，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，则( )
A. 光在该有机玻璃中传播速度为1.6×108m/s
B. 光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C. 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为37°
D. 若将该材料做成长300km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1.6×10−3s
9.如图甲所示，在xOy 平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,0) 和S2(3,0) 。两波源的振动图像分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为0.5m/s 。0时刻两波源产生的波均已到达质点A(1.5,2) 和B(0,4) 处，则( )
A. 质点A位于振动加强区B. 质点A比质点B振动得快
C. 0∼4s内，质点A的最小位移为0D. 0∼4s内，质点B的最大位移为2m
10.如图所示，长为L的绝缘细绳下方悬挂一带正电的小球，另一端固定在O点，O点与正下方的O ​′ 点连线的左侧空间存在竖直向下的匀强电场，小球受的电场力为重力的3倍。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成约2°的小角度后由静止释放，并从释放时开始计时。设小球相对于其平衡位置O ​′ 的水平位移为x，向右为正。下列描述小球在开始一个周期内的x−t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示，轻质弹簧的上端固定，下端连接一质量为m 的金属小球，托住小球使弹簧处于原长，在t=0时由静止释放，一段时间内小球在竖直方向做周期为T 的简谐运动。已知弹簧的劲度系数为k ，重力加速度为g ，则( )
A. 小球做简谐运动的表达式为x=mgksin(2πTt)
B. 小球做简谐运动的表达式为x=mgksin(2πTt−π)
C. 小球相邻两次加速度大小等于g2的时间为T2
D. 小球相邻两次加速度大小等于g 的时间为T2
12.在圆心为O、半径为R的光学介质圆环内有一点光源P，可以向纸面内各方向发光，已知OP=34R ，介质折射率n=53，则从圆周上有光线射出的范围是(sin37∘=0.6，cs37∘=0.8 )( )
A. πRB. 5345πR
C. 32πRD. 2πR
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖平面垂直，如图所示，四个图中P1、P2、P3、P4是四个学生实验插针的结果。
(1)如图所示的四个图中肯定把针插错了位置的是______。
(2)这四个图中可以比较准确地测定折射率的是______。
(3)另有一名同学也用上述装置，将大头针P1、P2插好后，保持半圆玻璃砖直径与两针连线方向垂直，平移玻璃砖，直到在另一侧恰好无法看到两大头针的像，为了测出折射率，除了玻璃砖的半径R以外，还需要测量的物理量及符号是______，折射率n= ______。
14.如图所示：某同学对实验装置进行调节并观察实验现象：
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_____(填A或B)。
(2)下述现象中能够观察到的是：( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后，干涉现象消失
(3)已知双缝之间距离为d，测的双缝到屏的距离为L，相邻条纹中心间距为Δx，由计算公式λ=_____，可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm，求得这种色光的波长为_____m。(已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏的距离L= 700mm，计算结果保留一位小数)
三、计算题：本大题共4小题，共36分。
15.如图，在平静的湖面上相距12m的B、C处分别有一片小树叶，将一枚小石子投到B、C连线左侧的O点，从使O点水面向下起振时计时，OB=6m，经过17s，第1个波峰传到B处树叶时，第13个波峰刚好在O点形成。求：
(1)这列水波的波长和水波的频率；
(2)从第1个波峰传到B处树叶算起，O点的振动还需要多长时间传到C处树叶？
16.有一个有趣的实验叫“消失的硬币”，如图，把一枚硬币放在装满水的不透明圆柱形杯子底部中央，眼睛在杯子左上边缘恰好可以看到整个硬币，若把杯子里的水全部用吸管吸走，则硬币在视线中消失了，且眼睛恰好看到杯子的右下端，已知硬币的直径为d，杯子底部的直径为3d，杯子的高度为ℎ：
(i)求水的折射率n；
(ii)当硬币刚好从视线中完全消失时，液面下降的高度H。
17.一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如甲所示，波上质点A从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示，求：
(1)该列波的传播速度并判断其传播方向；
(2)若图甲中质点P的纵坐标为−1m，请写出质点P的振动方程并求出P在平衡位置的x坐标。
18.如图甲所示，“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去，却对后面的成人没有形成遮挡，简化模型的俯视图如图乙所示，A、B为两个厚度均为a= 32m的直角透明介质，虚线为透明介质的对称轴，儿童站在介质之间虚线框位置处，人体反射的光线均视为与对称轴平行，已知介质折射率n= 2，光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s，sin15°=0.26.求：
(1)光线在两透明介质中传播的时间t；
(2)儿童身体能被隐身，身体宽度的最大值d。
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.C
5.C
6.A
7.C
8.D
9.C
10.A
11.D
12.B
13.A C 光线在玻璃砖平面的入射点到O点的距离s Rs
14.A ; AC ;dLΔx; 6.6×10−7
15.(1)由题意可知
12λ=OB=6m
可得
λ=0.5m
当第1个波峰传到B处树叶时，该波的振动已经传到了B点右侧 3λ4 处，则
1234T=17s
可得
T=43s
f=34Hz
(2)波速
v=λT=38m/s
由题意可知
vt=BC−34λ
解得
t=31s

16.(1)由题意可知，硬帀左端D的光线经水面折射，从杯子左边缘A点射出后恰好进入哏睛，折射光线的反向延长线经过杯子右下端C点，如图
设入射角为α，折射角为β，由折射定律得
sinβ=n⋅sinα
在Rt△ABC、Rt△ABD中，由几何关系可得
sinβ=3d 9d2+ℎ2
sinα=d d2+ℎ2
解得 n=3 d2+ℎ2 9d2+ℎ2 ；
(2)如图，设当液面下降至MN时硬币刚好从视线中完全消失，硬币右端E的光线经MN面折射，从杯子左边缘A点射出后恰好进入眼睛，折射光线的反向延长线经过杯子右下端C点，由△AGF∽△ADC可得Hℎ=d2d
解得H=ℎ2。
答：(1)求水的折射率n=3 d2+ℎ2 9d2+ℎ2；
(2)当硬币刚好从视线中完全消失时，液面下降的高度H=ℎ2。

17.(1)由图乙可知 t=0.4s 时刻，A点振动方向向下，由“同侧法”可知，波沿 x 轴正向传播，由图甲可知 λ=20m ，由图乙可知 T=0.8s ，所以该列波的传播速度为
v=λT=25m/s
(2)由(1)解析的结论可得
ω=2πT=2.5πrad/s 0∼0.4s 时间内(即 T2 )，质点P的路程为2A，故0时刻P质点在平衡位置上方1m处且正向下运动，设P点的振动方程为
y=Acs(ωt+φ)
当t=0.4s时，y=−1m，代入解得
φ=−13π
故P点的振动方程为
y=2cs2.5πt−π3m
当 y′=0 时，代入上式可得
t′=13s
故P质点从平衡位置到 y=−1m 处的时间间隔为
Δt=t−t′=0.4s−13s=115s
则 x=5m 处的平衡位置到P质点的平衡位置间距为
Δx=vΔt=53m
则P在平衡位置的x坐标为
xP=5m+53m=203m

18.解：(1)光在透明介质A中传播的光路如图所示，
入射角α=45∘，设折射角为β，
由折射定律得n=sinαsinβ，
光在透明介质A中运动的路程s=acs β，
光在两介质中需要的时间t=2sv，
又光在透明介质中的速度v=cn，
联立解得t=2 23×10−8s≈9.4×10−9s。
(2)儿童身体能被隐身时，光从介质A中射出时恰好不被儿童身体遮挡，如图所示，
根据几何关系有d2=ssin(α−β)，
解得d=0.52m。