2025_2026学年山东省菏泽市第一中学高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年山东省菏泽市第一中学高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列现象能说明光是横波的是（ ）
A. 图（a），DNA分子的X射线衍射
B. 图（b），肥皂薄膜的彩色干涉
C. 图（c），水中气泡因发生全反射而特别明亮
D. 图（d），旋转相机镜头前的偏振片改变偏振方向，拍摄同一景物呈现不同景象
【答案】D
【解析】
【详解】A．DNA分子的X射线衍射，光的衍射现象表明光具有波动性，但不能说明光是横波，故A错误；
B．光的干涉证明了光具有波动性，但不能说明光是横波，故B错误；
C．全反射不能说明光具有波动性，故C错误；
D．偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，偏振现象是横波所特有的，光的振动方向对于传播方向的不对称性称为偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。因此，具有偏振性的光说明光是横波。故D正确。
故选D。
2. 如图所示，点S为振源，其频率为10Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s，P、Q是波传播途中的质点，已知，，则当S通过平衡位置向上运动时（ ）
A. P质点在波峰B. P质点通过平衡位置向下运动
C. Q质点通过平衡位置向上运动D. Q质点在波谷
【答案】B
【解析】
【详解】AB．该波的波长为
又
故点P通过平衡位置向下运动，故A错误，B正确；
CD．因
故点Q在波峰，速度零，故CD错误。
故选B。
3. 日晕是由于太阳光穿过云层中小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象，如图所示为平面内一束太阳光射到正六角形冰晶截面的光路图，a、b为其中的两种不同单色光。不考虑多次反射和折射，则（ ）
A. a光的光子能量低于b光的光子能量
B. 在冰晶中a光传播速度大于b光传播速度
C. 射出冰晶时a光有可能发生全反射
D. 通过同一装置发生双缝干涉，b光的条纹间距较大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由光路可知，a光的偏折程度较大，可知a光光子频率较大，则由可知，a光的光子能量高于b光的光子能量，A错误；
B．根据可知，在冰晶中a光传播速度小于b光传播速度，B错误；
C．射出冰晶时a光的入射角等于射入时的折射角，可知射出冰晶时不可能发生全反射，C错误；
D．因b光频率较小，则波长较大，根据可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的条纹间距较大，D正确。
故选D。
4. 在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A. 插大头针P4时，要求P4的针帽正好挡住P1、P2、P3的针帽
B. 相邻两个大头针插得较近可提高测量精度
C. 若将玻璃砖的下边PQ画到图中P'Q'位置，测得折射率偏小
D. 玻璃砖的折射率为
【答案】C
【解析】
【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A错误；
B．相邻两个大头针插得较近时，确定光线时误差较大，即会降低测量精度，故B错误；
C．如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故C正确；
D．根据折射率的定义可知
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，在学校圆形休闲步道边缘草坪中的S1和S2处分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，它们相距20m。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从S1出发沿圆形步道缓慢行进至S2处。在此过程中他听到扬声器声音由强变弱的次数为（ ）

A. 7次B. 8次C. 9次D. 10次
【答案】B
【解析】
【详解】S1和S2处两波源的波程差最大
S1S2的垂直平分线与圆弧的交点处
圆弧上其他点到波源的距离差总在之间，凡
的点振动减弱，故从S1出发沿圆形步道缓慢行进至S2处，听到扬声器声音由强变弱的次数为8次。
故选B。
6. 如图所示，物体放在做简谐运动的振动平台上，并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正，物体的振动图像如图所示，在图像上取a、b、c、d四点，a、c为图线与横轴的交点，b、d为图线的最高点和最低点，则下列说法正确的是（ ）
A. 处于a状态时物体对振动平台的压力最小
B. 处于b状态时物体对振动平台的压力最大
C. 处于c状态时物体对振动平台的压力等于零
D. 处于d状态时物体处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB．处于a状态时，物体在平衡位置，物体对振动平台的压力等于重力；处于b状态时，物体在正向最大位移处，加速度向下，物体对振动平台的压力最小，故AB错误；
C．处于c状态时，物体在平衡位置，物体对振动平台的压力等于重力，故C错误；
D．处于d状态时，物体在负向最大位移处，加速度向上，物体处于超重状态，故D正确。
故选D。
7. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处，时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（ ）
A 时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动
B. 该波的波速为
C. 时，质点P的加速度最大
D. 0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程为15cm
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图知波长，波沿x轴负方向传播，时，质点P通过平衡位置向下振动，经第一次到达波峰，故，，故经时，质点Q通过平衡位置向y轴正方向运动，波速，故AB错误；
C．经时，质点P通过平衡位置向y轴正方向运动，加速度为0，故C错误；
D．0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程3A = 15cm，故D正确。
故选D。
8. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示。将单色红光从上方射入，俯视可以看到图乙的条纹，利用此装置可以检查工件的平整度，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙中条纹弯曲处表明被检查的平面在此处是凸的
B. 若用单色紫光从上方射入，条纹变疏
C. 若装置中抽去一张纸片，条纹变疏
D. 若装置中抽去一张纸片，条纹向左移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．图乙中条纹弯曲处表明左侧空气膜厚度与右侧一致，说明此处是凹的，故A错误；
B．从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为
即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差为
则此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，若把红光换成紫光，波长变短，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变小，干涉条纹条纹间距变小，条纹变密，故B错误；
CD．抽去一张纸片后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，干涉条纹条纹间距变大，条纹变疏，条纹向右移动，故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题（每题4分，共16分）
9. 在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图所示。现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（ ）
A. OB越长，振动能量越大
B. 在振动过程中，物块A的机械能守恒
C. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在O点时最小
D. 物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在B点时最小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．做简谐运动的物体的能量跟振幅有关，振幅越大，振动能量越大，故A正确；
B．在简谐运动中，系统机械能守恒，但物块A的重力势能与动能总和不断变化，物块A的机械能不守恒，故B错误；
CD．在简谐运动中，系统在最大位移处势能最大，在平衡位置处动能最大，势能最小，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示，一可视为质点的小球在光滑圆弧曲面上做简谐运动，圆弧轨道对小球的支持力大小随时间变化的曲线如图乙所示，图中时刻小球从点开始运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 该圆弧轨道的半径为
B. 小球简谐振动的周期为t0
C. 小球的质量为
D. 小球在平衡位置O点时所受的合力为零
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由图像知半个周期是t0，小球运动的周期为
根据
可得该圆弧轨道的半径为
A正确，B错误；
CD．小球在A点时
在O点时
联立解得小球的质量为
小球在平衡位置时回复力为零，但所受的合力不为零；C正确，D错误。
故选AC。
11. 1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A. 沿向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B. 沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C. 若，沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D. 若，沿向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动
【答案】BC
【解析】
【详解】CD．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S′发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S′的距离为d，则
d = 2a
S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式
可得
则若θ = 0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；
AB．同理再次画出光路图有
沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。
故选BC。
12. 一列简谐横波沿x轴方向传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速为12cm/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点P的平衡位置位于处
D. 从开始，质点Q比质点P早0.25s回到平衡位置
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．根据三角函数相关知识可知，N、Q两质点平衡位置之间距离为
解得
根据乙图可知波的周期为
因此波速为
故A错误；
B．由图乙可知时刻，质点P沿y轴负方向运动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故B正确；
C．由图乙可知，在之后，质点P第一次位于波峰的时间为，由此可知是由波峰为时刻质点Q所在波峰传播来的，所以有
其中
解得
故C正确；
D．从开始，质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为
Q点左侧波形的第一个平衡位置处坐标为
该振动状态第一次传播到P点所需时间为
则
即从开始，质点Q比质点P早0.25s回到平衡位置，故D正确。
故选BCD。
三、实验题
13. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），在B位置时游标卡尺的读数；该单色光的波长_______nm（结果保留三位有效数字）。
（2）若装置各数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数_______（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1）467 （2）减少
（3）大于
【解析】
【小问1详解】
由图丙可得
根据图乙，可得相邻两亮条纹间距
根据
可得该单色光的波长
【小问2详解】
根据可知，改用波长为的光照射时，波长变长，则条纹间距变大，条纹个数将减少。
【小问3详解】
若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，则测量值大于实际值。
14. 某班同学们用单摆测量重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）第一组同学在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且计数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。
①从图乙可知，摆球的直径为_______mm。
②该小组的一位同学认为单摆周期为，并由此计算当地的重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将_______。（选填偏大、偏小、不变）
（2）第二组同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式_______。
（3）在测量时，第三小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图丁所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比_______（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
【答案】（1） ①. 5.980 ②. 偏大
（2）
（3）偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]从图乙可知，摆球的直径为
[2]实验中，单摆的周期为
该小组的一位同学认为单摆周期为
则周期的测量值偏小，根据
解得
可知由此计算当地重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将偏大。
【小问2详解】
根据，解得
结合图像，可得
解得
【小问3详解】
以表示摆线长，表示摆线与竖直方向的夹角，表示摆球的质量，表示摆线对摆球的拉力，表示摆球圆锥摆运动的周期，如图所示
由牛顿第二定律得
竖直方向，由平衡条件得
解得
单摆的周期公式，单摆运动的等效摆长小于单摆摆长，则单摆周期的测量值偏小，根据单摆周期公式求出的重力加速度
则重力加速度的测量值大于真实值。
四、解答题
15. 如图所示，实线为时刻一列沿x轴传播的简谐横波的图像，虚线为时刻波的图像。求：
（1）若波沿x轴正方向传播，波的速度；
（2）若波沿x轴负方向传播，波的速度；
【答案】（1）；（2）；
【解析】
【详解】（1）若波沿x轴正方向传播，则有
波长
由波速
解得
（2）若波沿x轴负方向传播，则有
由波速
解得
16. 如图所示，截面为半圆形玻璃砖的半径为，一束单色平行光向右垂直直面射向玻璃砖，在玻璃砖右侧可看到圆弧面上有三分之二的区域被照亮。已知光在真空中的速度为c，求：
(1)该玻璃砖对此单色光的折射率；
(2)自不同点入射的光在玻璃砖中的传播时间不同，计算得出最短传播时间（不考虑光在玻璃砖内的多次反射）。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)如图所示，设光射到点处恰好发生全反射，临界角为
由几何分析可得此单色光在玻璃砖中全反射的临界角
又有
可得该玻璃砖对此单色光的折射率
(2)光在玻璃砖中的最短传播距离
又有
可得最短传播时间
17. 一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°。(已知sin 15°＝)
（1） 求光线在M点的折射角；
（2） 求透明物体的折射率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）如图，透明物体内部光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线.
设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，，.根据题意有 ，由几何关系得
则有
且NF与MQ平行，
联立式得
（2）根据折射率公式有
得
18. 如图所示，将质量为的物体A放在弹簧上端并与之连接，弹簧下端连接一质量为的物体B，物体B放在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，使A上下振动。弹簧原长为10cm，弹簧是劲度系数为。A、B的厚度可忽略不计，取。
（1）当系统做简谐运动时，求A的平衡位置离地面的高度；
（2）若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸，当物体A以最大振幅振动时，求物体B对地面的最大压力；
（3）在第（2）问的基础上，求弹簧最大的弹性势能及A运动的最大速度大小。
【答案】（1）0.08m
（2）4N，竖直向下 （3）0.04J，
【解析】
【小问1详解】
A在平衡位置时，所受合力为零，设弹簧的压缩量为，则
解得
则A的平衡位置离地面的高度
【小问2详解】
物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸，最大振幅
A在最低点时，B对地面压力最大，此时弹簧压缩形变量为2A，物体对地面的最大压力
方向竖直向下。
【小问3详解】
A运动到最低点时弹性势能最大，根据机械能守恒定律，弹簧最大弹性势能为
A运动到平衡位置速度最大，根据动能定理
解得