广东省广州市华南师范附属中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份广东省广州市华南师范附属中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版），共18页。试卷主要包含了5m/sB等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 到内，弹簧振子的动能不断增加
B. 该弹簧振子的振动方程为
C. 时，弹簧振子的加速度沿轴负方向
D. 到内，弹簧振子运动的位移为
2. 弹簧振子在竖直方向做简谐运动，则（ ）
A 振子两次经过同一位置时速度一定相同
B. 振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置
C. 振子经过平衡位置时，速度最小
D. 弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化
3. 图（a）为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/sB. 0~2s时间内，P向y轴正方向运动
C. 0~2s时间内，P沿x轴运动的路程为8cmD. 质点P在t=7s时速度为零
4. 一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(即频率)( )
A. 不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低
C. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D. 一直比飞机实际发出的声音音调高
5. 圆形铁丝圈蘸一些肥皂液后会形成肥皂膜，将铁丝圈竖直放置，在自然光照射下，肥皂膜呈现出彩色条纹。这属于光的（ ）
A. 偏振现象B. 衍射现象C. 干涉现象D. 折射现象
6. 用如图所示的装置来做双缝干涉实验，已知强光源输出平行白光，光源到双缝的距离为，双缝到半透明屏幕距离为。则以下说法正确的是（ ）
A. 仅减小，屏幕上的条纹间距将变大
B. 仅去除蓝色滤光片，屏幕上出现黑白相间的干涉条纹
C. 仅把蓝色滤光片换成红色滤光片，屏幕上的条纹间距变大
D. 去除蓝色滤光片，在双缝两条缝前分别放黄色和蓝色滤光片，屏幕将出现绿色干涉条纹
7. 下列四幅图都反映了光的特性，其中一个与其他图片所包含的原理不同的是（ ）
A. 图甲：光经过大头针尖时的图样
B. 图乙：用X射线拍摄的DNA晶体的图样
C. 图丙：白光照射肥皂膜呈现出彩色条纹的图样
D. 图丁：用光照射不透明的小圆盘，其背后阴影中心出现亮斑的图样
二、多选题
8. 如图，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为cm，下列说法正确的是（ ）
A. 振子的运动周期是0.2s
B. 时，振子位于M点
C. s时，振子具有最大速度
D. 从运动过程中，振子加速度减小，振子的动能增加
9. 水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时的一种夸张技法。某次表演中，演员抖动长袖一端，随之舞动的长袖形成了一列简谐横波（如图），其中实线为时刻波的图像，虚线为时刻波的图像，波的周期。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 波长为2mB. 周期一定为1.2s
C. 频率可能为2.5HzD. 若波沿x轴正方向传播，则波速可能为
10. 两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到干涉图样如图甲、乙所示，则（ ）
A. 甲图照射光的频率较低
B. 乙图照射光的波长较长
C. 通过同一单缝，乙图照射光衍射现象更明显
D. 在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大
三、实验题
11. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验
（1）细线的悬挂方式正确的是图_________（选填“甲”或“乙”）。
（2）下列叙述正确是____________（填正确答案标号）
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差
C. 用刻度尺测量摆线的长度，记为单摆的摆长
D. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察
（3）在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度，然后放开，在摆球某次通过最低点时，开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到第50次，停止计时，测出这段时间为，则单摆的周期是_________。
12. 如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________
A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片
C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片
（2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为__________mm，则被测光的波长表达式为__________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示）
（3）若其他条件不变，把绿色滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会__________（选填“变大”或“变小”）。
四、解答题
13. 某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求：
（1）A点振动的振幅和周期；
（2）A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。
14. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。求：
（1）波传播的速度大小和方向；
（2）Q点在内的路程。
15. 当反射光与折射光互相垂直时，入射角称为布儒斯特角。如图所示，某单色光从空气入射到某介质的布儒斯特角为，且求：
（1）该介质的折射率；
（2）该单色光从该介质射向空气时，恰好发生全反射的入射角。
广州市2024-2025第二学期华南师范附属中学高二3月月考物理试卷
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 到内，弹簧振子的动能不断增加
B. 该弹簧振子的振动方程为
C. 时，弹簧振子的加速度沿轴负方向
D. 到内，弹簧振子运动的位移为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，到内，弹簧振子从平衡位置振动到最大位移，则弹簧振子的动能不断减小，故A错误；
B．由题图可知，弹簧振子的振幅为，周期为，则该弹簧振子的振动方程为
故B正确；
C．由题图可知，时，弹簧振子处于平衡位置，弹簧振子的加速度为0，故C错误；
D．由题图可知，到内，弹簧振子运动的位移为
故D错误。
故选B。
2. 弹簧振子在竖直方向做简谐运动，则（ ）
A. 振子两次经过同一位置时速度一定相同
B. 振子某时刻位移由平衡位置指向所在位置
C. 振子经过平衡位置时，速度最小
D. 弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化
【答案】B
【解析】
【详解】A．简谐运动规律可知，振子两次经过同一位置时，速度大小一定相等，但方向可能相反，所以速度不一定相同，故A错误；
B．由简谐运动位移定义可知，振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置，故B正确；
C．振子经过平衡位置时，速度最大，故C错误；
D．竖直方向的弹簧振子在运动过程中，不仅有弹性势能和动能的相互转化，还有重力势能参与转化，故D错误。
故选B。
3. 图（a）为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/sB. 0~2s时间内，P向y轴正方向运动
C. 0~2s时间内，P沿x轴运动的路程为8cmD. 质点P在t=7s时速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由振动图像可知，t=4s时刻，x=0.5m处的质点在平衡位置向上振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，波速为
选项A错误；
B．t=4s时P点位于最低点，则0~2s时间内，P由最低点向最高点运动，即向y轴正方向运动，选项B正确；
C．质点P只在平衡位置附近振动，沿x轴方向不运动，选项C错误；
D．质点P在t=7s时在平衡位置，则速度最大，选项D错误。
故选B。
4. 一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调(即频率)( )
A. 不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B. 不变，且一直比飞机实际发出声音音调低
C. 不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D. 一直比飞机实际发出的声音音调高
【答案】D
【解析】
【详解】飞机和人的关系如图所示，
其中S为飞机，P为该同学．利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，不难得到v1＝vcsθ，v为飞机水平速度，v1为靠近速度，随着飞机飞临该同学头顶，θ角逐渐增大，容易看出v1逐渐减小，所以他听到的飞机声音的音调是变的，但始终比飞机实际发出的声音音调高，故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 圆形铁丝圈蘸一些肥皂液后会形成肥皂膜，将铁丝圈竖直放置，在自然光照射下，肥皂膜呈现出彩色条纹。这属于光的（ ）
A. 偏振现象B. 衍射现象C. 干涉现象D. 折射现象
【答案】C
【解析】
【详解】圆形铁丝圈蘸一些肥皂液后会形成肥皂膜，将铁丝圈竖直放置，在自然光照射下，肥皂膜呈现出彩色条纹。这属于光的干涉现象。
故选C
6. 用如图所示的装置来做双缝干涉实验，已知强光源输出平行白光，光源到双缝的距离为，双缝到半透明屏幕距离为。则以下说法正确的是（ ）
A. 仅减小，屏幕上的条纹间距将变大
B. 仅去除蓝色滤光片，屏幕上出现黑白相间的干涉条纹
C. 仅把蓝色滤光片换成红色滤光片，屏幕上的条纹间距变大
D. 去除蓝色滤光片，在双缝的两条缝前分别放黄色和蓝色滤光片，屏幕将出现绿色干涉条纹
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据
其中为双缝到屏幕的距离，为双缝间的距离，为光的波长，可知仅减小，干涉条纹间的距离不变，故A错误；
B．仅去除蓝色玻璃片，屏幕上出现的是彩色的干涉条纹，故B错误；
C．红光波长大于蓝光波长，根据
可知干涉条纹间的距离变得更大，故C正确；
D．入射光用白光，在双缝中的一缝前放黄色滤光片，另一缝前放蓝色滤光片，两束光频率不同，像屏上会有亮光，但不会出现干涉条纹，故D错误。
故选C。
7. 下列四幅图都反映了光的特性，其中一个与其他图片所包含的原理不同的是（ ）
A. 图甲：光经过大头针尖时的图样
B. 图乙：用X射线拍摄的DNA晶体的图样
C. 图丙：白光照射肥皂膜呈现出彩色条纹的图样
D. 图丁：用光照射不透明的小圆盘，其背后阴影中心出现亮斑的图样
【答案】C
【解析】
【详解】图甲是光经过大头针尖时形成的衍射图样，图乙是用X射线拍摄DNA晶体时形成的衍射图样，图丙是白光照射肥皂膜后形成的干涉图样，图丁是用光照射不透明的小圆盘后形成的衍射图样，故与其他图片所包含的原理不同的是图丙。
故选C。
二、多选题
8. 如图，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为cm，下列说法正确的是（ ）
A. 振子的运动周期是0.2s
B. 时，振子位于M点
C. s时，振子具有最大速度
D. 从运动过程中，振子的加速度减小，振子的动能增加
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．因，可知振子的运动周期是
故A正确；
B．由，可知时，，即振子位于N点，故B错误；
C．由可知s时，，此时振子在O点，振子速度最大，故C正确；
D．从M→O，形变量减小，振子加速度减小，弹力做正功，振子的动能增加，故D正确。
故选ACD。
9. 水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时的一种夸张技法。某次表演中，演员抖动长袖一端，随之舞动的长袖形成了一列简谐横波（如图），其中实线为时刻波的图像，虚线为时刻波的图像，波的周期。关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 波长为2mB. 周期一定为1.2s
C. 频率可能为2.5HzD. 若波沿x轴正方向传播，则波速可能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据题意可知，该波的波长为，故A正确；
D．若波向轴正方向传播，则有
所以周期为
因为波的周期
则有，T=1.2s
波速为
故D错误；
BC．若波向轴负方向传播，则有
所以周期为，
因为波的周期
则有，
频率为
波速为
故C正确，B错误。
故选AC。
10. 两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图甲、乙所示，则（ ）
A. 甲图照射光的频率较低
B. 乙图照射光的波长较长
C. 通过同一单缝，乙图照射光衍射现象更明显
D. 在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，用同一双缝干涉装置进行实验，条纹间距越大波长越长，则乙光比甲光的波长长，乙光比甲光的频率低，故A错误，B正确；
C．由于乙光比甲光的波长长，通过同一单缝，乙光衍射现象更明显，故C正确；
D．由于乙光频率小，在玻璃中的折射率也小，根据
可知，折射率越小，波速越大，所以乙光传播速度大，故D错误。
故选BC。
三、实验题
11. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验
（1）细线的悬挂方式正确的是图_________（选填“甲”或“乙”）。
（2）下列叙述正确的是____________（填正确答案标号）
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差
C. 用刻度尺测量摆线的长度，记为单摆的摆长
D. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察
（3）在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度，然后放开，在摆球某次通过最低点时，开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到第50次，停止计时，测出这段时间为，则单摆的周期是_________。
【答案】（1）乙 （2）AB
（3）
【解析】
【小问1详解】
图甲在单摆运动过程中，悬挂点一直会移动，摆长改变，不符合实验要求，故选乙；
【小问2详解】
A．为减小实验误差，摆线要选择细些的，且不易伸缩的细长摆线，故A正确；
B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大、体积小的，故B正确；
C．摆长等于悬点到摆球球心的距离，故C错误；
D．单摆的摆角小于时，视为简谐运动，实验时摆角不能太大，D错误。
故选AB。
【小问3详解】
在摆球某次通过最低点时，开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到第50次，则全振动的次数
单摆的周期。
12. 如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________
A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片
C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片
（2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为__________mm，则被测光的波长表达式为__________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示）
（3）若其他条件不变，把绿色滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会__________（选填“变大”或“变小”）。
【答案】（1） ①. 平行 ②. A
（2） ①. 9.761##9.762##9.763##9.764 ②.
（3）变大
【解析】
【小问1详解】
[1]在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
[2] M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片，故A正确，BCD错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]图乙所示读数为
[2]条纹间距为
，
解得
【小问3详解】
若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则入射光的波长变大，根据
可知，屏上观察到的条纹间距会变大。
四、解答题
13. 某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求：
（1）A点振动的振幅和周期；
（2）A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。
【答案】（1）0.05m，2s
（2）-0.05m，1m
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知，振幅
A=0.05m
周期
T=2s
【小问2详解】
0~10s内振动周期数
第10s时的位移
y=-0.05m
0~10s内通过的路程
s=n×4A
代入数据解得
s=1m
14. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。求：
（1）波传播的速度大小和方向；
（2）Q点在内的路程。
【答案】（1）2.5m/s，向左传播
（2）140cm
【解析】
【小问1详解】
由图可知，时刻质点P向y轴负半轴振动，由同侧法可知，波向左传播。该波的波长为
周期为
所以波传播的速度大小为
【小问2详解】
时间关系
时间为半个周期的整数倍，故Q点在内的路程为
15. 当反射光与折射光互相垂直时，入射角称为布儒斯特角。如图所示，某单色光从空气入射到某介质的布儒斯特角为，且求：
（1）该介质的折射率；
（2）该单色光从该介质射向空气时，恰好发生全反射的入射角。
【答案】（1）2 （2）
【解析】
【小问1详解】
几何关系可知互余，则
代入题中数据解得
故该介质的折射率
【小问2详解】
恰好发生全反射的入射角为，根据全发射条件有
联立以上解得