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安徽省亳州市利辛县2021-2022学年高二下学期期中联考物理试题（有答案）
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这是一份安徽省亳州市利辛县2021-2022学年高二下学期期中联考物理试题（有答案），共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
水的折射率为 n，距水面深 h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为:（）
A. 2 h tan(arcsin)B. 2 h tan(arcsinn)
C. 2 h tan(arccs)D. 2 h ct(arccsn)
如图所示，有一半圆形玻璃砖，Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入，a、b 为入射点（均在玻璃砖底边圆心 O 的左侧），两束光进入玻璃
砖后一起射到点，垂直底边，下列说法正确的是（）
从点射出的一定是一束复色光
若两束光为红光和蓝光，则从 a 点入射的是蓝光
若同时增大两束光的入射角，则Ⅱ光将先发生全反射
若将Ⅰ光的入射点 a 左移一点，则两束平行光的出射光线也一定平行
下列说法不正确的是（）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象
泊松亮斑是由光的衍射现象形成的
在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
如图为某物理兴趣小组的“水流导光”实验装置：在透明长明料瓶左侧下方开一个小孔，向瓶中注入清水，一股水流便从小孔流出。在瓶右侧将激光笔对准小孔，实验过程中发现光束并未完全约束在流出的水流中，则（）
A.可能是水面过低引起的B.可能是孔径过大引起的
C.需换用波长更大的激光使光完全约束在水流中D.需换折射率更小的液体使光完全约束在液流中
如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P 和 Q，A 点位于 P、Q 之间，
B 点位于 Q 右侧。旋转偏振片 P， A、B 两点光的强度变化情况是（）
A. A、B 均不变B.A、B 均有变化
C.A 不变，B 有变化D.A 有变化，B 不变
一束单色光从空气射入玻璃中，则光的（）
频率不变，波长变长B. 频率变大，波长不变
C. 频率不变，波长变短D. 频率变小，波长不变
图中实线和虚线分别是 x 轴上传播的一列简谐横波在 t＝0 和 t＝0.03s 时刻的波形图，x＝1.2m 处的质点在 t＝0.03s 时刻向 y 轴正方向运动，则（）
该波的频率可能是 125HZ
该波的波速可能是 10m/s
t＝0 时 x＝1.4m 处质点的加速度方向沿 y 轴正方向
各质点在 0.03s 内随波迁移 0.9m
如图 10 所示，甲是一列横波在某一时刻的波动图像，乙是在m 处的质点从该时刻开始计时的振动图像，a、b 是介质中两个质点，下列说法正确的是
（）
A．这列波沿 x 轴的正方向传播B．这列波的波速是 2 m/s C．a、b 两质点的振幅都是 10cmD．b 比 a 先回到平衡位置
二、填空题（本大题共 4 道小题）
一列频率为 2.5Hz 的简谐横波沿 x 轴传播，在 t1=0 时刻波形如图中实线所示， 在 t2=0.7s 时刻波形如图中虚线所示。则该简谐横波的传播方向为 （选填“+x”或“－x”）；在 t3=0.1s 时位于 0在下左图中， 图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是 透镜（填“凸”或“凹”）。
甲乙
假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花
的时间是 s。（已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33）。
(1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C。假想有一列车沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是
A、同时被照亮B、A 先被照亮
C、C 先被照亮D、无法判断
一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为 。真空中的光速为 c ，则光在该介质中的传播速度为
.
将一劲度系数为 K 的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为 m 的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期 T。
三、实验题（本大题共 2 道小题）
在 “ 探究单摆周期和摆长的关系 ” 的实验中。
① 实验进行如下步骤：
A ．组合单摆：用线的一端穿过小球的小孔，然后打一个线结，做成单摆，用绳的上端缠绕在圆柱形的铁棒上（如图 所示）；
．测摆长 l ：用刻度尺量出摆线长度 l ′ ，用游标卡尺测出摆球的直径 d ， 摆长 l = l ′+；
．测周期 T ：将摆球拉起一个角度，然后放开，当小球运动到最低点时按下
秒表，测量单摆 30 次全振动的时间 t ，算出单摆周期 T =（如图 所示）； D ．将所测得的 l 和 T 填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系。E ．改变摆长，重复步骤 BCD 。
从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正。
； 。
② 用游标卡尺测小球直径时（如图所示），其读数为 cm ，用秒表测出小球完成 30 次全振动（如图所示）的时间为 s 。
有两个同学利用假期分别去参观北大和扬大的物理实验室，各自在那里利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 L 的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了 T2－L 图像，如图所示．由等时性原理
可知单摆的周期与摆动幅度
（填“有关”或“无关”），由单摆周期公式可知图中直线的斜率 k= ；其中去北大的同学所测实验结果对应的图线是 （填“A”或“B”）．
四、解答题（本大题共 3 道小题）
如图甲是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B、C 是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：
单摆振动的频率是多大？
开始时刻摆球在何位置？
若当地的重力加速度为 10m/s2，这个摆的摆长是多少？
如图，三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 边的中点，位于截面所在平面内的束光线自 O 以角入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射。已知
，BC 边长为 2L，该介质的折射率为。求：
⑴入射角 i；
⑵从入射到发生第一次全反射的时间（设光在真空中的速度为 c，可能用到或）
一根弹性绳沿 x 轴方向放置，左端在原点 O 处，用手握住绳的左端使其沿y 轴方向做周期为 1s 的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波，绳上质点 N 的平衡位置为 x＝5m，振动传播到质点 M 时的波形如图所示，求：
①绳的左端振动经多长时间传播到质点 N；
②质点 N 开始振动时，绳的左端已通过的路程．
答案
一、选择题（本大题共 8 道小题）
【答案】A
【答案】 A
【答案】 A
【答案】 A
【答案】 C
【答案】C
【答案】 A
【答案】 B
二、填空题（本大题共 4 道小题）
【答案】 -x ； 1m【答案】
【答案】 165
12. 【答案】(1)C(2)600;
（3）单摆周期公式，且
解得
【解析】做图如下
根据及，得，根据，得c。
【点评】本题考查相对论初步，光的折射及单摆和弹簧振子。难度：易。
三、实验题（本大题共 2 道小题）
【答案】 细线不能缠绕在圆柱形金属棒上（或细线悬挂点应该固定等）； 拉开角度太大（细线与竖直方向偏角应小于 5° 等）。 1.16041.6
【详解】
① 另一端缠绕在铁架台上细杆上，小球摆动时，摆长会发生变化，所以线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化．应将悬点固定；
摆角较大，摆球的运动不能看成简谐运动，所以摆角一般不超过 5° ；
② 游标卡尺的主尺读数为 11mm ，游标读数为 12×0.05mm=0.60mm ，所以最终读数为 11.60mm=1.160cm ；
由图所示秒表可知，分针示数为 0.5min=30s ，秒针示数为 11.6s ，则秒表示数为 30s+11.6s=41.6s ；
【答案】 无关（2 分）（2 分）B（2 分）
四、解答题（本大题共 3 道小题）
【答案】 （1）由图乙所示图象可知，单摆周期 T=0.8s，单摆的周期f===1.25Hz．
由图乙所示图象可知，在 t=0s 时，摆球处于负的最大位移，摆球向右方向运动为正方向，因此开始时，摆球在 B 处．
由单摆周期公式 T=2π，可得m；
答（1）单摆振动的频率是 1.25Hz．（2）开始时刻摆球在 B 位置．（3）若当地的重力加速度为 10m/s2，这个摆的摆长是 0.16m．
【答案】 ⑴根据全反射定律可知，光线在 AB 面上 P 点的入射角等于临界角 C，由折射定律得：
①
代入数据得：②
设光线在 BC 面上的折射角为 r，由几何关系得：③
由折射定律得:④
联立③④式，代入数据得:⑤
⑵在中，根据正弦定理得:⑥
设所用时间为 t，光线在介质中的速度为 v，得:⑦
⑧
联立⑥⑦⑧式，代入数据得:⑨
【答案】 解：(1)由图可知，波长波速
从绳的左端传播到 N 点传播的距离
振动传播到质点 N 经历的时间
(2)质点一个周期振动通过的路程等于 4 倍振幅
质点 N 开始振动时，绳的左端已通过的路程
水的折射率为 n，距水面深 h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为:（）
A. 2 h tan(arcsin)B. 2 h tan(arcsinn)
C. 2 h tan(arccs)D. 2 h ct(arccsn)
如图所示，有一半圆形玻璃砖，Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入，a、b 为入射点（均在玻璃砖底边圆心 O 的左侧），两束光进入玻璃
砖后一起射到点，垂直底边，下列说法正确的是（）
从点射出的一定是一束复色光
若两束光为红光和蓝光，则从 a 点入射的是蓝光
若同时增大两束光的入射角，则Ⅱ光将先发生全反射
若将Ⅰ光的入射点 a 左移一点，则两束平行光的出射光线也一定平行
下列说法不正确的是（）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象
泊松亮斑是由光的衍射现象形成的
在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
如图为某物理兴趣小组的“水流导光”实验装置：在透明长明料瓶左侧下方开一个小孔，向瓶中注入清水，一股水流便从小孔流出。在瓶右侧将激光笔对准小孔，实验过程中发现光束并未完全约束在流出的水流中，则（）
A.可能是水面过低引起的B.可能是孔径过大引起的
C.需换用波长更大的激光使光完全约束在水流中D.需换折射率更小的液体使光完全约束在液流中
如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P 和 Q，A 点位于 P、Q 之间，
B 点位于 Q 右侧。旋转偏振片 P， A、B 两点光的强度变化情况是（）
A. A、B 均不变B.A、B 均有变化
C.A 不变，B 有变化D.A 有变化，B 不变
一束单色光从空气射入玻璃中，则光的（）
频率不变，波长变长B. 频率变大，波长不变
C. 频率不变，波长变短D. 频率变小，波长不变
图中实线和虚线分别是 x 轴上传播的一列简谐横波在 t＝0 和 t＝0.03s 时刻的波形图，x＝1.2m 处的质点在 t＝0.03s 时刻向 y 轴正方向运动，则（）
该波的频率可能是 125HZ
该波的波速可能是 10m/s
t＝0 时 x＝1.4m 处质点的加速度方向沿 y 轴正方向
各质点在 0.03s 内随波迁移 0.9m
如图 10 所示，甲是一列横波在某一时刻的波动图像，乙是在m 处的质点从该时刻开始计时的振动图像，a、b 是介质中两个质点，下列说法正确的是
（）
A．这列波沿 x 轴的正方向传播B．这列波的波速是 2 m/s C．a、b 两质点的振幅都是 10cmD．b 比 a 先回到平衡位置
二、填空题（本大题共 4 道小题）
一列频率为 2.5Hz 的简谐横波沿 x 轴传播，在 t1=0 时刻波形如图中实线所示， 在 t2=0.7s 时刻波形如图中虚线所示。则该简谐横波的传播方向为 （选填“+x”或“－x”）；在 t3=0.1s 时位于 0
甲乙
假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花
的时间是 s。（已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33）。
(1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C。假想有一列车沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是
A、同时被照亮B、A 先被照亮
C、C 先被照亮D、无法判断
一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为 。真空中的光速为 c ，则光在该介质中的传播速度为
.
将一劲度系数为 K 的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为 m 的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期 T。
三、实验题（本大题共 2 道小题）
在 “ 探究单摆周期和摆长的关系 ” 的实验中。
① 实验进行如下步骤：
A ．组合单摆：用线的一端穿过小球的小孔，然后打一个线结，做成单摆，用绳的上端缠绕在圆柱形的铁棒上（如图 所示）；
．测摆长 l ：用刻度尺量出摆线长度 l ′ ，用游标卡尺测出摆球的直径 d ， 摆长 l = l ′+；
．测周期 T ：将摆球拉起一个角度，然后放开，当小球运动到最低点时按下
秒表，测量单摆 30 次全振动的时间 t ，算出单摆周期 T =（如图 所示）； D ．将所测得的 l 和 T 填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系。E ．改变摆长，重复步骤 BCD 。
从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正。
； 。
② 用游标卡尺测小球直径时（如图所示），其读数为 cm ，用秒表测出小球完成 30 次全振动（如图所示）的时间为 s 。
有两个同学利用假期分别去参观北大和扬大的物理实验室，各自在那里利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 L 的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了 T2－L 图像，如图所示．由等时性原理
可知单摆的周期与摆动幅度
（填“有关”或“无关”），由单摆周期公式可知图中直线的斜率 k= ；其中去北大的同学所测实验结果对应的图线是 （填“A”或“B”）．
四、解答题（本大题共 3 道小题）
如图甲是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B、C 是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：
单摆振动的频率是多大？
开始时刻摆球在何位置？
若当地的重力加速度为 10m/s2，这个摆的摆长是多少？
如图，三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 边的中点，位于截面所在平面内的束光线自 O 以角入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射。已知
，BC 边长为 2L，该介质的折射率为。求：
⑴入射角 i；
⑵从入射到发生第一次全反射的时间（设光在真空中的速度为 c，可能用到或）
一根弹性绳沿 x 轴方向放置，左端在原点 O 处，用手握住绳的左端使其沿y 轴方向做周期为 1s 的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波，绳上质点 N 的平衡位置为 x＝5m，振动传播到质点 M 时的波形如图所示，求：
①绳的左端振动经多长时间传播到质点 N；
②质点 N 开始振动时，绳的左端已通过的路程．
答案
一、选择题（本大题共 8 道小题）
【答案】A
【答案】 A
【答案】 A
【答案】 A
【答案】 C
【答案】C
【答案】 A
【答案】 B
二、填空题（本大题共 4 道小题）
【答案】 -x ； 1m
【答案】 165
12. 【答案】(1)C(2)600;
（3）单摆周期公式，且
解得
【解析】做图如下
根据及，得，根据，得c。
【点评】本题考查相对论初步，光的折射及单摆和弹簧振子。难度：易。
三、实验题（本大题共 2 道小题）
【答案】 细线不能缠绕在圆柱形金属棒上（或细线悬挂点应该固定等）； 拉开角度太大（细线与竖直方向偏角应小于 5° 等）。 1.16041.6
【详解】
① 另一端缠绕在铁架台上细杆上，小球摆动时，摆长会发生变化，所以线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化．应将悬点固定；
摆角较大，摆球的运动不能看成简谐运动，所以摆角一般不超过 5° ；
② 游标卡尺的主尺读数为 11mm ，游标读数为 12×0.05mm=0.60mm ，所以最终读数为 11.60mm=1.160cm ；
由图所示秒表可知，分针示数为 0.5min=30s ，秒针示数为 11.6s ，则秒表示数为 30s+11.6s=41.6s ；
【答案】 无关（2 分）（2 分）B（2 分）
四、解答题（本大题共 3 道小题）
【答案】 （1）由图乙所示图象可知，单摆周期 T=0.8s，单摆的周期f===1.25Hz．
由图乙所示图象可知，在 t=0s 时，摆球处于负的最大位移，摆球向右方向运动为正方向，因此开始时，摆球在 B 处．
由单摆周期公式 T=2π，可得m；
答（1）单摆振动的频率是 1.25Hz．（2）开始时刻摆球在 B 位置．（3）若当地的重力加速度为 10m/s2，这个摆的摆长是 0.16m．
【答案】 ⑴根据全反射定律可知，光线在 AB 面上 P 点的入射角等于临界角 C，由折射定律得：
①
代入数据得：②
设光线在 BC 面上的折射角为 r，由几何关系得：③
由折射定律得:④
联立③④式，代入数据得:⑤
⑵在中，根据正弦定理得:⑥
设所用时间为 t，光线在介质中的速度为 v，得:⑦
⑧
联立⑥⑦⑧式，代入数据得:⑨
【答案】 解：(1)由图可知，波长波速
从绳的左端传播到 N 点传播的距离
振动传播到质点 N 经历的时间
(2)质点一个周期振动通过的路程等于 4 倍振幅
质点 N 开始振动时，绳的左端已通过的路程
