河南省平顶山市龙河实验高级中学2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题（有答案）

这是一份河南省平顶山市龙河实验高级中学2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题（有答案），共12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。


下列属于光的干涉现象的是 ()
A. B.
C.D.
两块完全相同的截面为等腰三角形的玻璃梭镜 ABC 和 A'B'C’如图放置， AC 与 A'C’间有均匀的未知透明介质，现有一细束单色光从图中 O 点垂
直于 AB 面射入，从 AB’面射出，P 为入射光线所在直线与 A．B，的交点，以下说法正确的是（）
出射点一定在 P 点上方
出射点一定在 P 点下方
出射光线一定与入射光线平行
若光从 P 点上方射出，则光在未知介质中传播较棱镜中的传播速度大
一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中，如图标出了这两种光的折射光线 a 和 b，r1、r2 分别表示 a 和 b 的折射角，以下说法正确的是:()
紫光与红光在水中波速 v1 与 v2 之比 v1∶v2＝sinr1∶sinr2
若光束从水中射向空气，则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角大
C．a 为红光折射光线，b 为紫光折射光线
D．a 为紫光折射光线，b 为红光折射光线
一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，a、b 为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是 a、b 两个质点中某一质点的振动图象， 下列判断正确的是()
波速为 1.0 m/s，图乙是质点 a 的振动图象
波速为 1.0 m/s，图乙是质点 b 的振动图象
波速为 0.16 m/s，图乙是质点 a 的振动图象
波速为 0.16 m/s，图乙是质点 b 的振动图象
如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃(上、下表面平行)的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为 a、b 两束平行单色光．关于这两束单色光，下列说法中正确的是()
此玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率
在此玻璃中 a 光的全反射临界角小于 b 光的全反射临界角
在此玻璃中 a 光的传播速度大于 b 光的传播速度
用同一双缝干涉装置进行实验可看到 a 光的干涉条纹间距比 b 光的宽
图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b 两质点的横坐标分别为 x=2m
和 x=6m，图乙为质点 b 从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是
（）
该波沿+x 方向传播，波速为 1m/s
质点 a 经 4s 振动的路程为 4m
此时刻质点 a 的速度沿+y 方向
质点 a 在 t =2 s 时速度为零
图为某弹簧振子在 0～5 s 内的振动图象．由图可知，下列说法中正确的是
()
振动周期为 5 s，振幅为 8 cm
第 2 s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
第 3 s 末振子的速度为正向的最大值
从第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速运动
下列关于光学现象的说法中正确的是()
在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹， 这是光的色散现象
二、填空题（本大题共 4 道小题）
实验室有一块长方体透明介质，截面如图中 ABCD 所示。AB 的长度为 l1， AD 的长度为 l2，且 AB 和 AD 边透光，而 BC 和 CD 边不透光，且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1 射到 AB 面上，经折射后 AD 面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。
甲同学的做法是：保持射到 AB 面上光线的入射角不变，用遮光板由 A 点沿AB 缓慢推进，遮光板前端推到 P 时，AD 面上恰好无光线射出，测得 AP 的长度为 l3，则长方体介质的折射率可表示为 n＝ 。
乙同学的做法是：缓慢调节射到 AB 上光线的入射角，使 AD 面也恰好无光线射出，测得此时射到 AB 面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为 n＝ 。
(3)θ1 和θ2 的关系为：θ1 θ2(填“<”“>”或“＝”)。
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 0一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。由此可知介质的折射率等于 。
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
三、实验题（本大题共 2 道小题）
有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的 DIS 系统用单摆测量当地重力加速度 g。
关于实验的操作或者误差的分析，下列说法正确的是（ ） A．让摆线长适当大些，并从平衡位置开始计时有助于减小实验误差B．操作中提前按下秒表，但准确结束计时，将会导致实验结果偏大C．若实验者在计算摆长时忘记加上球的半径，则实验结果一定会偏小
D．若实验中不小心让摆球在水平面内做圆锥摆运动而实验者没有发现，将会导致实验结果偏大
在南京大学做探究的同学利用计算机绘制了当地两个单摆的振动图象（如图），由图可知，两单摆摆长之比＝ ；
若去北大的那组同学是这样操作的：当小球经过平衡位置时按下秒表开始计时，并计数“1”，当第 n 次经过平衡位置时结束计时，所用时间为 t，摆长为 L， 则计算当地重力加速度 g 的表达式为 g= （用 所给物理量表示）
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为
cm.
小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 ．(填选项前的字母)
把单摆从平衡位置拉开 30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
测量摆球通过最低点 100 次的时间 t，则单摆周期为
用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
四、解答题（本大题共 3 道小题）
机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿 轴正方向传播，质点 P 的坐标
＝0.32 m。从此时刻开始计时。
若每间隔最小时间 0.4s 重复出现波形图，求波速。
若 P 点经 0.4s 第一次达到正向最大位移，求波速．
若 P 点经 0.4s 到达平衡位置，求波速。
一列横波的波形如图所示，实线表示 t1=0 时刻的波形图，虚线表示 t2=0.005s
时刻的波形图，求：
若 2T＞t2﹣t1＞T，波速可能为多大？（T 为周期）
若 T＜t2﹣t1，并且波速为 3600m/s，则波向哪个方向传播？
如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中 d
质点第一次到达波谷的时间比 e 质点第一次到达波谷的时间早 0.10 s.若 b 质点的
平衡位置为 x＝m，求至少经过多长时间 b 质点经过平衡位置且向下运动以及
b 质点在这段时间内经过的路程．
答案
一、选择题（本大题共 8 道小题）
【答案】 BC
【详解】
【答案】 C
解析：AC 与 A'C’间有均匀的未知透明介质，可看成类似“玻璃砖”，则：出射光线一定与入射光线平行，选 C。未知透明介质的折射率大小如何未确定，A、B 都未定。若折射率大于玻璃的折射率，光从 P 点上方射出，由 n=c/v，传播速度小，D 错。
【答案】D
【答案】 B
【答案】B
解析:本题考查光的折射．根据 n＝，θ1 为入射角，θ2 为折射角，可知玻璃
对 a 光折射率大，故 A 选项错误；由临界角公式 sin C＝，可知折射率大的临
界角小，故 B 选项正确；由 n＝得 v＝，折射率大的传播速度小，故 C 选项错误；根据光的频率越大，折射率越大，对应光的波长越短，所以 a 光波长短；
再根据条纹间距Δx＝λ，故知 a 光的干涉条纹间距比 b 光的窄，故 D 选项错误．
【答案】 D
【答案】 C
A. 图
A
属于单缝衍射，选项 A 错误；
B. 图
B
属于薄膜干涉，选项 B 正确；
C. 图
C
属于薄膜干涉，选项 C 正确；
D. 图
D
属于白光折射产生的色散，选项 D 错误 .
【答案】 A
二、填空题（本大题共 4 道小题）
9. 【答案】 (1)(2)(3)>
【答案】 -x ； 1m【答案】
【答案】
三、实验题（本大题共 2 道小题）
【答案】 AD ； 9：4 ；
【详解】
A．让摆线长适当大些，并从平衡位置开始计时有助于减小实验误差 ，A 正确；
操作中提前按下秒表，但准确结束计时，造成周期测量值偏大，根据重力加速度测量公式
可知将会导致重力加速度测量值偏小，B 错误；
若实验者在计算摆长时忘记加上球的半径，如果通过图象的斜率计算重力加速度，则实验结果准确，C 错误；
若实验中不小心让摆球在水平面内做圆锥摆运动而实验者没有发现，根据圆锥摆的受力可知
整理得
相当于摆长变为，但实验者还按 L 计算，相当于摆长测量值偏大，从而将会导致实验结果偏大，D 正确。
故选 AD。
由图可知振动周期之比
根据单摆振动周其公式
可得
根据)该同学记录，可得振动周期
代入公式可得
【答案】 (1)游标卡尺读数为 0.9 cm＋7×0.1 mm＝0.97 cm
(2)单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过 10°，并从平衡位置计时，故 A 错误；若第一次过平衡位置计为“0”则周期 T＝ ，若第一次过平衡位置计为“1”
则周期 T＝ ，B 错误；由 T＝2π 得 g＝ ，其中 l 为摆长，即悬线
长加摆球半径，若为悬线长加摆球直径，由公式知 g 偏大，故 C 正确；为了能将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差，应选密度较大体积较小的摆球，故 D 错误．
四、解答题（本大题共 3 道小题）
【答案】 （1）依题意，周期，波速
波沿 轴正方向传播，当 P 点第一次达到正向最大位移时波在 0.4s 内传播
的距离为，所以波速。
波沿 轴正方向传播，若 P 点经 0.4s 到达平衡位置，则波沿 轴正方向传播的距离最小值为，由周期性可知波传播的可能距离为
。
所以可能的波速
【答案】 解：由图读出波长λ=8m．
若波向右传播，则在△t=0.005s 时间内，波传播的距离为 =10m， 则波速==2000m/s．若波向左传播，则在△t=0.005s 时间内，波传播的距离为=14m，则波速 v2==2800m/s．
若波速为 3600m/s，在△t=0.005s 时间内，波传播的距离为
△x=v△t=18m=2 ，根据波形的平移得到，波向右传播． 答：
若 2T＞t2﹣t1＞T，若波向右传播，波速为 2000m/s．若波向左传播，波速为 2800m/s．
若 T＜t2﹣t1，并且波速为 3600m/s，波向右传播．
【答案】 根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿 x 轴正方向传播．
依题意λ＝4 m，T＝0.4 s（2 分）
可得 v＝＝10 m/s（2 分）