高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1濱城高中聯(lián)盟2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高二4月份考試物理試卷一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關(guān)于下面四幅圖片所示的現(xiàn)象或解釋，下列說法正確的是（）A.圖甲中光學(xué)鏡頭上的增透膜利用的是光的折射現(xiàn)象B.圖乙中所示的泊松亮斑是小孔衍射的圖樣C.圖丙中使擺球C先擺動，穩(wěn)定后擺球A的振動周期等于擺球B的振動周期D.圖丁中游艇鳴笛減速向我們駛來時，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率低【答案】C【解析】A．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，減弱光的反射，從而增加透射，故A錯誤；B．泊松亮斑是圓板衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．使擺球C先擺動，由C擺動從而帶動球B和球A兩個單擺做受迫振動，受迫振動頻率等于驅(qū)動力的頻率，故AB各擺振動周期跟C擺相同，故C正確；D．由多普勒效應(yīng)可知，游艇鳴笛減速向我們駛來時，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高，故D錯誤。故選C。2.一位游客在星海廣場碼頭欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動?？砂延未雍喕韶Q直方向的簡諧運動，振幅為，周期為。當(dāng)船上升到最高點時，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過時，游客能舒服地登船。在一個周期內(nèi)，游客能舒服登船的時間是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】把游船浮動簡化成豎直方向的簡諧運動，從船上升到最高點時計時，其振動方程為代入得當(dāng)時，可得解得故在一個周期內(nèi)，游客能舒服登船的時間是故選B。3.如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距。套在桿上的小球從中點以初速度向右運動，小球?qū)⒆鲋芷跒榈耐鶑?fù)運動，則下列選項正確的是（）A.小球做簡諧運動B.小球從中點開始運動半個周期，其動量的變化量為0C.小球的初速度為時，其運動周期為D.兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為【答案】D【解析】A．物體做簡諧運動的條件是它在運動中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總是指向平衡位置，可知小球在桿中點到接觸彈簧過程，所受合力為零，此過程做勻速直線運動，故小球不是做簡諧運動，故A錯誤；B．小球從中點運動半個周期，其速度方向變成與原來反向，動量的變化量不為0，規(guī)定向左為正，則故B錯誤；C．小球的初速度為時，可知小球在勻速階段的時間變?yōu)樵瓉淼?倍，接觸彈簧過程，根據(jù)彈簧振子周期公式可知接觸彈簧過程所用時間與速度無關(guān)，即接觸彈簧過程時間保持不變，故小球的初速度為時，其運動周期應(yīng)小于，故C錯誤；D．假設(shè)桿中點為，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為，小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為，可知小球做周期為的往復(fù)運動過程為根據(jù)對稱性可知小球從與，這兩個過程的動能變化完全一致，兩根彈簧的總彈性勢能的變化完全一致，故小球動能的變化周期為，兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期也為，故D正確。故選D。4.如圖所示，一束可見光穿過玻璃三棱鏡后，變?yōu)槿鴨紊?。關(guān)于光、光和光，下列說法正確的是（）A.光可能是紅光B.光的頻率小于光的頻率C.在玻璃三棱鏡中光的速度小于光的速度D.光比光更容易發(fā)生衍射【答案】C【解析】AB．對同一種介質(zhì)，光的頻率越大，其折射率就越大，折射時的偏折程度就越大；紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光中，由紅到紫光的頻率越來越大、折射率依次越來越大，紅光的頻率和折射率最小，紫光的頻率和折射率最大。由光路圖可知，偏折程度從大到小的順序為、、，則三種光的折射率及頻率從大到小的順序為、、，所以光不可能是紅光，故AB錯誤；C．光折射率小于光折射率，根據(jù)可知在玻璃三棱鏡中光的傳播速度小于光的傳播速度，故C正確；D．光及光的頻率均大于光頻率，根據(jù)可知光及光的波長均小于光的波長，所以光比光更容易發(fā)生衍射，故D錯誤。故選C。5.位于坐標(biāo)原點O的波源在時開始振動，振動圖像如圖所示，所形成的簡諧橫波沿軸正方向傳播。平衡位置在處的質(zhì)點P開始振動時，波源恰好第3次處于波谷位置，則下列選項正確的是（）A.波的頻率是B.波的傳播速度是C.平衡位置在處的質(zhì)點Q開始振動時，質(zhì)點P運動的路程為D.平衡位置在處的質(zhì)點Q開始振動時，質(zhì)點P處于波谷位置【答案】B【解析】A．波的周期和頻率與波源相同，故可知波的周期為所以，故A錯誤。B．P開始振動時，波源第3次到達(dá)波谷，故可知此時經(jīng)過的時間為故可得波速為故B正確；CD．波從P傳到Q點需要的時間為故可知質(zhì)點P運動的路程質(zhì)點P處于波峰位置，故CD錯誤。故選B。6.有一列沿水平方向傳播的簡諧橫波，在波的傳播方向上有平衡位置相距的、B兩質(zhì)點，已知波的傳播方向由B指向，圖甲、乙分別是、B兩質(zhì)點的振動圖像。則這列波的波速可能為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)題意可得所以所以當(dāng)時，有當(dāng)時，有當(dāng)時，有7.如圖（a）所示，利用超聲波可以檢測飛機(jī)機(jī)型內(nèi)部缺陷。在某次檢測實驗中，入射波為連續(xù)的正弦信號，探頭先后探測到機(jī)翼表面和缺陷表面的反射信號，分別如圖（b）、（c）所示。已知超聲波在碳纖維增強(qiáng)塑料組成的機(jī)翼中的波速為。關(guān)于這兩個反射信號在探頭處的疊加效果和缺陷深度，下列選項正確的是（）A.振動加強(qiáng)； B.振動減弱：C.振動加強(qiáng)； D.振動減弱；【答案】B【解析】根據(jù)反射信號圖像可知，超聲波的傳播周期為又波速，則超聲波在機(jī)翼材料中的波長結(jié)合題圖可知，兩個反射信號傳播到探頭處的時間差為故兩個反射信號的路程差解得路程差為半波長的奇數(shù)倍，所以兩個反射信號在探頭處振動減弱故選B。8.為半圓柱體玻璃的橫截面，為直徑，一束由光和光組成的復(fù)色光沿方向從真空射入玻璃，光和光分別從點射出。設(shè)光由到的傳播時間為，光由到的傳播時間為。下列說法正確的是（）A.B.增大復(fù)色光的入射角，光更容易在平面發(fā)生全反射C.將光和光通過相同的單縫，在光屏上得到甲、乙兩個圖樣，乙圖對應(yīng)光D.如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，圖中條紋彎曲說明此處是凹陷的【答案】CD【解析】A．作出光路圖如圖所示根據(jù)折射定律有根據(jù)折射率與光速的關(guān)系有光傳播的路程光傳播的時間解得則有故A錯誤。B．全反射的條件是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，而且入射角大于等于臨界角，當(dāng)光從空氣進(jìn)入介質(zhì)中時，在平面不會發(fā)生全反射，故B錯誤；C．乙圖對應(yīng)光的波長較大，根據(jù)光路圖可知，在入射角相同時，a光線偏轉(zhuǎn)大一些，則a光的折射率大，可知，a光的頻率大，波長短，而b光的折射率小，頻率小，波長長，則b光衍射現(xiàn)象更加明顯，由于衍射圖樣中乙光的衍射比甲更加明顯，表明乙圖對應(yīng)光，故C正確；D．空氣薄層干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣厚度相同，條紋向左彎曲，表明條紋彎曲處左側(cè)空氣膜的厚度與直條紋處空氣膜的厚度相同，可知，彎曲處是凹下的，故D正確。故選CD。9.如圖所示，公園修建了一個截面為等腰梯形的水池，水池坡面的傾角為、在注滿水的情況下，一束平行光照射到水面，折射光線與反射光線恰好垂直，該平行光與水面的夾角，，下列說法正確的是（）A.水對該光的折射率為B.若改變?nèi)肷浣?，使，A點入射的光恰好能夠照到水池底角點，則水池坡面的傾角C.若水池深，將一點光源放入池底中央，水面足夠?qū)?、不考慮多次反射，則點光源照亮水面的面積為D.攝影師在拍攝池中游魚時，通常在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動濾光片，讓它的透振方向與水面的反射光的偏振方向垂直，從而可以減弱反射光使拍攝的景象清晰【答案】ABD【解析】A．設(shè)入射角為，折射角為，又已知折射光線和反射光線垂直，，所以因為折射光線與反射光線恰好垂直，所以由折射定律A正確；B．根據(jù)，得可得根據(jù)幾何關(guān)系B正確；C．當(dāng)水中點光源射向水面時，若達(dá)到臨界角，則光線會發(fā)生全反射，所以光照亮水面的區(qū)域為一個半徑為的圈，如圖所示這時入射角等于臨界角，由幾何關(guān)系可得其中可得則C錯誤。D．根據(jù)偏振的原理可知，攝影師在拍攝池中的游魚時，通常在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動濾光片，讓它的透振方向與水面的反射光的偏振方向垂直，從而可以減弱反射光使拍攝的景象清晰，故D正確。故選ABD。10.在“天宮課堂”航天員王亞平老師在水球中注入一個氣泡后，水球便成了透明空心水球，如圖所示，水球中形成了一個正立一個倒立的兩個像。假設(shè)透明空心水球內(nèi)徑是R，外徑是2R，其過球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示，一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點射入，光線與直線AO所成夾角i=60°，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切，已知光速為c。下列說法正確的是（）A.單色光在該材料中的傳播時間為B.單色光在水中的折射率為C.只要A點射入的單色光與AO直線的夾角i大于30°，就一定能夠在內(nèi)球面發(fā)生全反射D.單色光在該材料內(nèi)球面恰好發(fā)生全反射時，從A點射入的光線與AO直線的夾角【答案】BD【解析】B．設(shè)由幾何關(guān)系得單色光在水中的折射率為故B正確；A．單色光在該材料中的傳播距離單色光在該材料中的傳播速度單色光在該材料中的傳播時間故A錯誤；D．當(dāng)光線與材料內(nèi)球面恰好發(fā)生全發(fā)射時，如圖所根據(jù)全反射規(guī)律有在中，由正弦定理有又由于解得解得故D正確；C．光束從A點入射，與AO直線的夾角i大于60°時，折射角大于，折射光線不再打在內(nèi)球面上，不再在內(nèi)球面發(fā)生全反射，故C錯誤。故選BD。二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.如圖甲所示，某同學(xué)在“測量玻璃的折射率”實驗中，先在白紙上畫一條直線，畫出一直線代表入射光線，讓玻璃磚的一個面與直線重合，再畫出玻璃磚另一個面所在的直線，然后畫出過點的法線。（1）在上、位置豎直插兩個大頭針，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個大頭針，使的像擋住的像，插上大頭針，讓擋住_____（選填“和”或“”、“”）的像，然后再插上大頭針擋住和、的像。（2）連接、并延長與交于點，連接。為了便于計算折射率，以為圓心適當(dāng)?shù)陌霃疆媹A，與交于點，與交于點，過、兩點分別向法線作垂線和，并用刻度尺測出和的長度分別為和，折射率_____（用、表示）。（3）如圖乙所示，在確定玻璃磚邊界線時發(fā)生錯誤，折射率的測量值會_____。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）和（2）（3）偏大【解析】（1）插上大頭針，讓擋住和的像，然后再插上大頭針擋住和、的像。（2）折射率（3）畫出光路如圖：根據(jù)圖中折射角偏小，則折射率偏大。12.某同學(xué)利用如圖甲所示的一半徑較大的固定光滑圓弧面測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。該同學(xué)將小鐵球從最低點移開一小段距離由靜止釋放，則小鐵球的運動可等效為一單擺的簡諧運動。具體步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d；②用秒表測量小鐵球運動周期T；③更換不同的小鐵球進(jìn)行實驗，正確操作，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，繪制如圖乙所示的圖像，橫縱軸截距分別為a、b。（1）測量小鐵球運動周期時，開始計時的位置為圖甲中的______；（選填“A”、“O”或“”）（2）由圖像可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____，圓弧的半徑______。（3）該同學(xué)查閱資料得知，單擺做簡諧運動的周期是初始擺角很小時的近似值，實驗過程中初始擺角對周期T有一定的影響，與初始擺角θ的關(guān)系如圖丙所示。若實驗時該同學(xué)釋放小鐵球的位置離O點較遠(yuǎn)，初始擺角接近15°，若只考慮初始擺角的影響，重力加速度的測量值會______。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）【答案】（1）O（2）（3）偏小【解析】（1）O點運動速度最快，造成的時間誤差最小，故從O點開始計時。（2）[1][2]由單擺周期公式可得變形可得由可知，解得，（3）根據(jù)單擺周期公式有，解得，由題意得，故，故填“偏小”。（1）若該波沿軸正方向傳播，求內(nèi)，該波傳播的距離；（2）若該波沿軸負(fù)方向傳播，求該波的波速；（3）若該波的波速為，求平衡位置位于處的質(zhì)點的振動方程?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）由圖知該波的波長若該波沿軸正方向傳播，內(nèi)，該波傳播的距離解得（2）若該波沿軸負(fù)方向傳播，內(nèi)，該波傳播的距離該波的波速解得（3）由上問可知此時該波沿軸負(fù)方向傳播。該波的振幅即質(zhì)點的振幅由同側(cè)法可知，質(zhì)點在時刻由平衡位置向軸負(fù)方向振動，故初相位該波的周期即質(zhì)點的振動周期質(zhì)點的振動方程解得14.微棱鏡增亮膜能有效提升液晶顯示屏亮度。如圖甲所示為其工作原理截面圖，從光源發(fā)出的光線通過棱鏡膜后，部分會定向出射到上，部分會經(jīng)過全反射返回到光源進(jìn)行再利用。如圖乙所示，等腰直角△ABC為一微棱鏡的橫截面，，，緊貼邊上的點放一點光源，。已知微棱鏡材料的折射率，只研究從點發(fā)出照射到邊上的光線。已知光在空氣中的傳播速度為c。（2）若某一光線恰好在邊發(fā)生全反射，然后直接入射到邊上，求此光線從點發(fā)出照射到邊上所經(jīng)歷的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)折射率定義由題意知解得（2）光線在微棱鏡內(nèi)的傳播速度為設(shè)光線在微棱鏡內(nèi)的臨界角為，則有解得當(dāng)光線剛好在邊上點發(fā)生全反射時，如圖光路所示在邊剛好全反射時，入射角光在棱鏡中路程為s=4a則光線從點發(fā)出照射到邊上所經(jīng)歷的時間為15.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊A與豎直放置的輕彈簧上端連接，彈簧下端固定在地面上。