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河北省石家庄市第二实验中学2014-2015学年高二下学期第一次月考物理试题


2014—2015 学年第二学期第一次月考 高二物理试题(理) 命题人 孙振海

一、选择题(7、8、12 为多选,其余为单选,共 12 小题,共 48 分。下列各小题中,全部选对的得 4 分,选对但选不全的得 2 分,选错或不选的得 0 分。 1 .如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从 a 到 b 历时 0.2 s,振子经 a、b 两 点时速度相同,若它从

b 再回到 a 的最短时间为 0.4 s,则该振子 的振动频率 为( ). B.1.25 Hz D.2.5 Hz

A.1 Hz C.2 Hz

2.如图所示为某弹簧振子在 0~5 s 内的振动图象,由图可知,下列说法中正确 的是( ).

A.振动周期为 5 s,振幅为 8 cm B.第 2 s 末振子的速度为零,加速度为负向的最大值 C.第 3 s 末振子的速度为正向的最大值 D.从第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速运动 3.下列现象中,属于光的衍射的是( A.雨后天空出现彩虹 B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C.海市蜃楼现象 D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹 4.如下图所示,甲为沿 x 轴传播的 一列简谐横波在 t=0 时刻的波动 图象,乙图为参与波动质点 P 的 振动图象,则下列判断正确的 是( ) )

A.该波的传播速率为 4 cm/s B.该波的传播方向沿 x 轴正方向 C.经过 0.5 s 时间,质点 P 沿波的传播方向向前传播 2 m D.该波在传播过程中若遇到 3 m 的障碍物,能发生明显衍射现象 5.谐波沿 x 轴正方向传播,在 t=0 时波形如图 1 所示,

已知波速为 10m/s。则 t=0.1s 时正确的波形应 是 图 2 中的( )

6.如图所示,一个三棱镜的截面为等腰 直角△ABC,∠A 为直角。此截面所在平 面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边,进入棱镜后直接射到 AC 边上, 并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( A. 6 2 B. 2 3 C. 2 ) D. 3

7.如图所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀 的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观 察到如图 所示的同心内疏外密的圆环状条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是 ( )

A.干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B.干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C.干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面 D.干涉条纹不等间距是由于平板玻璃不平造成的 8.如图所示,两束单色光 a、b 从水面下射向 A 点,光线经折射后合成一束光 c, 则下列说法正确的是( )

A.用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验,a 光的干涉条纹间距大于

b 光的干涉条纹间距

B.用 a、b 光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹 宽 度都是均匀的 C.在水中 a 光的速度比 b 光的速度小 D.在水 中 a 光的临界角大于 b 光的临界角 9.某棱镜顶角 θ =41.30°,一束白光以较大的入射角从 棱镜的一个侧面射入,通过棱镜折射后从另一个侧面 射出,在光屏上形成由红到紫的彩色光带,如图所 示,当入射角 θ 1 逐渐减小到零的过程中,彩色光带 变化的情况是(根据表格中的数据判断)( )

色光 折射率 临界角 最后

紫 1.532 40.75°

蓝 1.528 40.88°

绿 1.519 41.17°

黄 1.517 41.23°

橙 1.514 41.34°

红 1.513 41.37° A. 紫光最先消失, 只剩下红光和橙光

B.紫光最先消失,最后只剩下黄光、橙光和红光 C.红光最先消失,最后只剩下紫光和蓝光 D.红光最先消失,最后只剩下紫光、蓝光和绿光 10.分析下列物理现象: (1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不 见其人”; (3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛 的火车向着 我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波 的( )

A.反射、衍射、干涉、多普勒效应 B.折射、衍射、多普勒效应、干涉 C.反射、折射、干涉、多普勒效应 11.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 x=0 与 x=2m 的两质点振动图线分别如 图中实线与虚线所示,由此可得出( A.该波的波长可能是 4 cm B.该波的周期是 5 s C.波的传播速度可能是 2 cm/s D.在 t=2s 时刻,x=2m 处的质点正向上运动 12.如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其 )

透射方向)(

)

二、实验题(每空 2 分,共 20 分) 13.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中: ①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. ②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) A.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 B.测量摆球通过最低点 100 次的时间 t,则单摆周期为

t
100

C.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 D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小

14.如图所示,一半圆形玻璃砖外面插上 P1、P2、

P3、P4 四枚大头针时,P3、P4 恰可挡住 P1、P2
所成的像,则该玻璃砖的折射率 n=________。 有一同学把大头针插在 P1′和 P2′位置时,沿 着 P4、P3 的方向看不到大头针的像,其原因

是 。

15.在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题. (1)如右图所示,甲、乙两图都是光的条纹形状

示意图,其中干涉图样是________.

(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的 实验装置,并用此装置测量红光的波长. 元件代号 元件名称

A
光屏

B
双缝

C
白光光源

D
单缝

E
透红光的 滤光片

将白光光源 C 放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学 元件的排列顺序应为________.(填写元件代号) (3)已知该装置中双缝间距 d=0.50 mm,双缝到光屏的距离 l=0.50 m,在光屏上得 到的干涉图样如图 a 所示,分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图 b 所示,则其 示数 xA=__________ mm;在 B 位置时游标卡尺如图 c 所示,则相邻两条纹间 距 Δ x=________ mm; (4)由以上所测数据,可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m. (5) 若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将 ________( 填“变大”、“不变”或“变 小”).

三、计算题(要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计

算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分。 ) 16.(10 分)一列简谐横波在 x 轴上传播,在 t1=0 和 t2=0.05s 时,其波形图分别 用如图所示的实线和虚线表示,求: (1)这列波可能具有的波速。 (2)当波速为 280m/s 时,波的传播方向如何?以此波速传播时,x=8m 处的质 点 P 从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少?(保留两位有效数字)

17.(12 分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为 R,光屏 PQ 置于直径的右端并与 直径垂直,一单色光与竖直方向成 α =30°角射入玻璃砖的圆心 O,在光屏上 出现了 一个光斑,玻璃对该种单色光的折射率为 n= 2,光在真空中的传播 速度 为 c,求: (1)光屏上的光斑与 O 点之间的距离; (2)光进入玻璃后经过多少时间到达光屏; (3)使入射光线绕 O 点逆时针方向旋转,为使光屏上的光斑消失,至少要转过 多少角度?

18、(10 分)圆柱透镜的截面如图所示,圆心为 O,半径 OA=R,一束光从半径 OA 的中点垂直于界面射入透镜后,从圆弧面射出,出射光线相对入射光线偏折 了 15°角,求透镜的折射率。要使这束光线不能从圆弧面射出,可使透镜从 图示位置沿垂直于入射光线方向平移多少?向上平移还是向下平移?

A O

2014—2015 学年第二学期第一次月考 高二物理试题(理)答题页 二、实验题 13、 (每空 2 分,共 20 分)

(1)____________

(2)____________

14 、 ____

____________

________

15、 (1)

(2)____________

(3)____________

______

______

(4)

(5)______

______

三、计算题 16、 (10 分)

17、 (12 分)

18、 (10 分)

A O

2014—2015 学年第二学期第一次月考 高二物理试题(理)答案 一、选择题: 1、B 7、AC 二、实验题 13、 (1) 0.97(0.96、0.98 均可) 14、1.73 15、(1)甲 (2) C 2、C 8、AD 3 、B 9 、A 4、D 10、A 5、C 11、C 6、A 12、ABD

经过 P1′P2′的光线在 MN 处发生全反射 (2)EDBA (4) 6.4×10
-7

(3)111.10 (5)变小

0.64 mm

三、计算题 16、 (1)若波向右传播,则有

1 T ? nT ? 0.05 , 4

得 T右

?

0.2 s (n ? 0,1,2,3 ? ??) 4n ? 1

所以 v右

?

?
T

? 40 (4n ? 1)m / s (n ? 0,1,2,3 ? ??)

同理若波向做传播时 v左

?

?
T

? 40 (4n ? 3)m / s (n ? 0,1,2,3 ? ??)
3 4

(2)当 v

? 280m / s 时, x ? vt ? 280 ? 0.05 ? 14m ? 1 ?

所以波向左传播。 P 点 从 平 衡 位 置 到 波 谷 最 短 时 间

t?

3 3 T? ? 2.1? 10 ? 2 s 4 140

17、解析:(1)作出光路如图所示,由折射定律有:

n=

sinr sinα

代入数据得:r=45°

光斑与 O 点之间的距离

S=

R
sinr

= 2R

(2)设光在玻璃中的速度为 v ,则 v =

c c = n 2
光从 O 点到达光屏的时间 t2= =

光在玻璃中的传播时间 t1= =

R v

2R

c

S c

2R

c

光进入玻璃后到 达光屏的时间 t=t1+t2=

2 2

c

R
1

(3)当光在界面处发生全反射时光屏上的光斑消失,故 sinC=

n

即入射角 α ′=C=45°时光斑消失,入射光线至少要转过的角度 α ′-α =15°

18、 (1)依几何关系可知,入射角α =30°,折射角β =45°, 得n

?

sin ? sin 45 ? ? 2 sin ? sin 30
1 2 ? n 2
得临界角 C=45°,

(2) sin C

?

可知发生全反射时入射光线与圆心的距离

D1 ? 2 R ,由此可知,透镜应向下移动的距离为

d1 ? 2 R ?

R ? 2

2 ?1 R 2

同理透镜应向下移动的距离为

d1 ? 2 R ?

R ? 2

2 ?1 R 2


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