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三明一中2024-2025学年下学期第二次月考
高二物理科试卷
(总分: 100分; 考试时间: 75分钟)
一、单选题(每题4分，共16分。每题只有一个选项是正确的，多选或者错选不得分。)
1.机械振动在介质中的传播称为机械波，常见的机械波有：水波、声波、地震波。关于波的反射和折射、波的干涉和衍射、多普勒效应，下列说法正确的是 ( )
A.“不见其人，先闻其声”意思是看不见人却听到声音，说明声波发生了衍射现象
B.回音壁是北京天坛皇穹宇的围墙，回音壁的回音是由声音的折射形成的
C.科学家利用激光测量月球与地球间的距离运用了多普勒效应原理
D.泊松亮斑是干涉现象，阳光下肥皂膜上的彩色条纹是衍射现象
2.如图甲，小明做摆角较小的单摆实验，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测出当地重力加速度 并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙，设图中单摆向右振动为正方向，则下列选项不正确的是( )
A.此单摆的振动频率是 2 Hz
B.单摆的摆长约为1 m
C.仅改变摆球质量，单摆周期不变
D. t=0时刻, 摆球位于 B点
3.一束由红光和紫光组成的复色光，垂直等边三棱镜 ABC的一边入射形成了如图所示的光路图。下列说法正确的是( )
A.光线一定是沿 EO方向入射的
B.光线 OF、OE均为单色光
C.沿OF方向的光线在三棱镜中的临界角较小
D.沿OF方向的光线在三棱镜中传播速度较大
4.图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在O点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为1200N。打开扣环，人从a点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置b上升到最高点c。已知 ab=3m，人(含装备)总质量 (可视为质点)。忽略空气阻力，重力加速度 下列说法正确的是 ( )
A.打开扣环前， 人在a点处于超重状态
B. 体验者在a、c间做简谐运动
C. b、 c两点间的距离为3.25m
D.人在c点的加速度大小为15m/s
二、双选题(每小题6分，共24分。每小题有两个答案，单选得3分，错选不得分)
5.如图所示，关于下列图片场景解释正确的有 ( )
A.如图甲，内窥镜利用了光的全反射原理
B.如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的干涉现象
C.如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D.如图丁，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理均是光的偏振
6.如图所示为双缝干涉实验装置示意图，当使用波长为λ的可见光做实验时，光屏上P点出现中央0级亮条纹，P 点为 P点上方相邻的亮条纹，则( )
A. P 点到双缝的距离之差为0.5λ
B. P 点到双缝的距离之差为1.0λ
C.换用波长为 λ的可见光重复上述实验后，P 点处将出现暗亮纹
D.如果讲单缝S下移，光屏的条纹将向下移动
7.如图，是光学仪器中一种常用的半圆形玻璃砖。现有一束单色平行光与界面成 角从其直径界面AO段入射。已知单色光在玻璃中的折射率为 玻璃砖的半径为R，真空中的光速为c。下列说法中正确的是( )
A.从A点入射的光其折射角为30°
B.从A点入射的光在玻璃中的传播时间为
C.从O点入射的光在玻璃砖中传播的时间最长
D.从O点发出的光达弧面时会发生全反射
8.频率相同的简谐波源 ，接收点 P位于S 、S 连线上如图甲， 到P的距离之差为9m。t=0时S 、S 同时开始垂直平面向上振动，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A.两列波的波长为2m
B. 两列波的波速为3m/s
C. S 、S 连线上一共有振动加强点 11个
D. 两列波的振幅分别为3cm和 1cm
三、填空题(每空1分共8分)
9.如图所示，一竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘转动一会静止后，小球做 (选填“阻尼”“自由”或“受迫”)振动。若弹簧和小球构成的系统振动频率约为5Hz，现使圆盘以8s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，小球的振动频率为 Hz。逐渐改变圆盘的转动周期，当小球振动的振幅达到最大时，此时圆盘的周期为 s。
10.如图为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图像，位于坐标原点的振源振动周期为1s。质点a的振幅为 cm，从t=0时刻起，质点a比质点c (更早、更迟)回到平衡位置
11.如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，重力加速度为g。则该简谐运动的平衡位置离O点(弹簧处于原长时其上端的位置)的距离为 ；振动过程中物体对弹簧的最小压力为 ；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过 。
四、实验题 (每空2分，共12分)
12.如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。
(1)图中A、B处分别安装的器材及滤光片的位置是
A. A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于 AB 之间
B. A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于目镜处
C. A处安装单缝，B处安装双缝，滤光片置于A 与凸透镜之间
D. A处安装双缝，B处安装单缝，滤光片置于 A 与凸透镜之间
(2)若实验中已观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是
A.旋转测量头 B.旋动测量头上的手轮
C.增大单缝与双缝间的距离 D.调节拨杆使单缝与双缝平行
(3)为方便观察条纹，想要减少从目镜中观察到的条纹条数，正确的做法是
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
13.在“测玻璃的折射率”实验中：
(1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖
B.选择的入射角应尽量小些
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针P 和P 及P 和P 之间的距离适当大些
(2)甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O'连线延长线于C点，过A点作法线NN'的垂线AB交 NN'于 B 点，过C点作法线NV'的垂线 CD 交 NN'于D 点，如图所示，用刻度尺量得( 由此可得出玻璃的折射率 n= 。
(3)乙同学纸上正确画出玻璃砖的两个界面 aa'和 bb'后，不小心碰了玻璃砖使它向 aa'方向平移了少许，如图所示。则他测得的折射率比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
五、计算题 (14题12分, 15 题13分, 16题15分, 共40分)
14.(12分)如图所示，直角梯形ABMD为由某种透明材料制成的柱体的横截面，一细束光垂直于MD从MD边的中点O射入，恰好在BM边发生全发射，最后从AB边射出。已知 2a，光在真空中的传播速度为c。求：
(1)画出光在介质中的光路图
(2)该透明材料对该光的折射率n；
(3)光从O点入射到从AB边射出所用的时间t。
15. (13分)如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。
(1)若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长λ；
(2)在(1)情形下，求0~4s时间内a质点运动的路程s；
(3)若该波的波长大于2m，求可能的波速v。
16.(15分)如图所示，倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面底端固定有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧上端连接一质量为2m不带电的滑块Q而处于静止状态，整个装置处于沿斜面向下的匀强电场中，场强大小 在 Q 的上方 处由静止释放一质量为m、电荷量为+q的滑块 P，运动一段时间后P与Q发生碰撞，碰撞时间极短(可忽略不计)，P所带电荷量不会转移到Q。碰后P，Q一起向下运动，到达最低点后又向上弹回。已知重力加速度为g，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能 Ep与形变量x的关系为 弹簧振子的周期公式为 其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量。
(1)求碰后瞬间 P、Q的共同速度大小；
(2)求碰后 P、Q一起向下运动的最大位移；
(3)试判断 P、Q碰后的运动过程中是否会分离。如果会分离，则求从释放，到P、Q第一次分离所用的时间；如果不会分离，则求从释放P到P、Q速度第二次减为零所用的时间。
三明一中2024-2025学年下学期第二次月考
高二物理科参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A D C AB BC BC AB
9. 阻尼 ; 0.125 ;
10. 4 ; 更早 。
11. mg/k ; 0.5mg ; 2A 。
12. (1)C (2)D (3)D
13. (1) CD (2) 1.50 (3) 不变
(2) sinr= /3 (3)t=
【详解】(1)光路如图所示
(2)单色光在 BM 边发生全反射的临界角 C=60°
根据临界角与折射率的关系有
解得
(3)光在柱体中的传播距离
光在柱体中的传播速度
光在柱体中传播的时间
解得
15. (1) λ=8m; (2) s=80cm; (3) v = m/s; v =10m/s
【详解】(1)根据振动图像可得周期为T =0.8s，根据波速公式有 代入数据，解得λ=8m
(2) 由题意可知t=4s=5T
所以质点a运动的路程为s =20A=80cm
(3)如果波沿+x方向传播，则有
而由于λ>2m, 可得n=0, 所以
代入公式
可得
如果波沿-x方向传播，则有
而由于λ>2m, 可得n=0, 解得
代入公式
可得
(3)不会分离，
【详解】(1)设物块 P、Q碰撞前瞬间P 的速度为v ，根据动能定理有
解得
设碰后瞬间P、Q的共同速度为v ，对P、Q的碰撞过程，根据动量守恒定律 解得
(2)初始时刻弹簧的压缩量为x ，Q受力平衡
得
设碰后P、Q一起向下运动的最大位移为x ，对P、Q碰后瞬间到二者到达最低点的过程，根据能量守恒定律 解得 不符合题意舍去)
(3) P、Q不会分离。
P、Q分离的临界条件是二者之间弹力为零且加速度相同。假设P、Q碰后的运动过程中未分离，即P、Q上升到最高点时弹簧仍处于压缩状态，设此时弹簧的压缩量为 ，从碰后瞬间到最高点，根据能量守恒定律
解得
说明弹簧回复到原长时，到达最高点，此时P、Q速度均为零。此后做简谐运动。
振幅为
由此可知P、Q碰撞位置距离平衡位置
根据三角函数知识，P、Q一起运动
这段距离经历的时间 (T为简谐运动周期)
设P 释放到 P、Q碰撞经历的时间为 ，根据动量定理(
设 P、Q碰撞到第二次为零经历的时间为t ，则
从释放P到 P、Q速度第二次减为零所用的时间

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