山西省怀仁市2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-03-16 类型：期中考试

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一、单选题

1. 一弹簧振子的位移y随时间 $t$ 变化的关系式为 $y = 0.1 s i n (2.5 π t) m$ ，则（）

A、弹簧振子的振幅为0.2m B、弹簧振子的频率为0.8Hz C、在 $t = 0.2 s$ 时，振子的运动速度最大 D、在任意0.4s时间内，振子通过的路程均为0.2m

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2. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，周期为 $0.2 s ， t = 0$ 时的波形图如图所示，下列说法正确的是（）

A、平衡位置在 $x = l m$ 处的质元的振幅为 $3 m$ B、该波的波速为 $10 m / s$ C、 $t = 0.3 s$ 时，平衡位置在 $x = 0.5 m$ 处的质元向 $y$ 轴负向运动 D、 $t = 0.4 s$ 时，平衡位置在 $x = 0.5 m$ 处的质元处于波谷位置

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3. 两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象( $α > β$ )．下列结论中正确的是（）

A、在水中的传播速度，光束a比光束b小 B、水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小 C、若分别用a、b两束光做双缝干涉实验，b光的干涉条纹较宽 D、若分别让a、b两束光从水中射向空气发生全反射，则a光的临界角较小

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4. 下列关于机械波和机械振动说法正确的是（）

A、做简谐振动的物体每次经过同一位置时，位移可能不同 B、利用盛沙漏斗演示简谐振动，若漏斗里的沙子逐渐减少，则沙摆的频率先减小后增大 C、隔着很高很厚的墙听不到对面说话的声音是因为声波在这时没有发生衍射现象 D、介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起迁移，但波不能传递能量

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5. 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路图如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是（）

A、为了减少作图误差， $C$ 和 $D$ 的距离应适当取大些 B、为了减少测量误差， $A 、 B$ 连线与玻璃砖界面的夹角应尽量取大一些 C、若 $A 、 B$ 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 $A 、 B$ 的像 D、若 $A 、 B$ 连线与法线 $N N^{'}$ 间夹角较大时，有可能在玻璃砖 $a^{^{'}}$ 一侧就看不到 $A 、 B$ 的像

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6. 如图所示，一定强度的一束复色光沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心 $O$ 点，经过玻璃砖后有 $A 、 B 、 C$ 三束光射出，下列说法错误的是（）

A、 $B$ 光折射率比 $C$ 光折射率小 B、 $B$ 光比 $C$ 光更容易发生明显的衍射现象 C、入射光的入射角从零开始增大， $C$ 光比 $B$ 光先消失 D、在真空中 $B$ 光的波长比 $C$ 光的短

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7. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S₁、S₂的距离相等，O点为S₁、S₂连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为 $λ$ 的光，经S₁出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S₂出射后直接传播到O点，由S₁到O点与由S₂到O点，光传播的时间差为 $Δ t$ 。玻璃片厚度为10 $λ$ ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）

A、 $Δ t = \frac{5 λ}{c}$ B、 $Δ t = \frac{15 λ}{2 c}$ C、 $Δ t = \frac{10 λ}{c}$ D、 $Δ t = \frac{15 λ}{c}$

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8. 一列简谐横波沿 $x$ 轴传播，其中质点 $P$ 的平衡位置位于 $x = 0.2 m$ 处，质点 $Q$ 的平衡位置位于 $x = 1.2 m$ 处，质点 $P$ 的振动图像如图甲所示，如图乙所示是质点 $P$ 刚振动了 $0.2 s$ 时的波形图，下列说法错误的是（）

A、该波的波速为 $2 m / s$ B、乙图为 $t = 0.4 s$ 时的波形图 C、 $t = 0.3 s$ 时，质点 $P$ 的加速度最大 D、 $t = 1.4 s$ 时，质点 $Q$ 经过平衡位置且速度方向为正方向

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9. 用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示，调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（）

A、若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条明纹中心的距离增大 B、若将光屏向右平移一小段距离，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 C、若将双缝间的距离 $d$ 减小，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 D、若将滤光片由绿色换成蓝色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大

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10. 如图所示，实线是一列简谐横波在 $t_{1}$ 时刻的波形图， $M$ 是平衡位置距 $O$ 点 $5 m$ 的质点，虚线是 $t_{2} = (t_{1} + 0.2) s$ 时刻的波形图。下列说法中错误的是（）

A、该波遇到长度为 $3 m$ 的障碍物时将会发生明显衍射现象 B、波速可能为 $20 m / s$ C、若波速为 $35 m / s$ ，该波一定沿着 $x$ 轴负方向传播 D、若波速为 $15 m / s$ ，从 $t_{1}$ 到 $t_{2}$ 时刻，质点 $M$ 运动的路程为 $60 c m$

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二、多选题

11. 如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则（）

A、产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的 B、产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的 C、被检查的玻璃表面有凸起 D、被检查的玻璃表面有凹陷

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12. 在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（）

A、雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B、超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 C、观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D、同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

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13. 如图为甲、乙两单摆的振动图像，则以下说法正确的是（）

A、若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 $l_{甲} ： l_{乙} = 2 ： 1$ B、若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 $l_{甲} ： l_{乙} = 1 ： 4$ C、若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲乙两摆所在星球的重力加速度之比 $g_{甲} ： g_{乙} = 1 ： 2$ D、若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲乙两摆所在星球的重力加速度之比 $g_{甲} ： g_{乙} = 4 ： 1$

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14. 如图表示两个相干波源 $S_{1} 、 S_{2}$ 产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，下列说法正确的是（）

A、介质中加强点和减弱点的位置可以互换 B、 $a$ 点始终在波谷， $e$ 点始终在波峰 C、 $a 、 e$ 两点的振动加强， $b 、 d$ 两点的振动减弱 D、经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰

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三、填空题

15. 请同学们判定以下甲、乙、丙三个振动，其中（选填甲或乙或丙，可能多选也可能单选）是简谐振动。
①把图甲中倾角为 $θ$ 的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，小球的往复运动
②粗细均匀的一条木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的筒中。把木筷往上提起一小段距离后放手，木筷就在水中上下振动
③光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开很小很小一小段距离，放手后，小球以最低点为平衡位置左右振动。

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16.

(1)、一列横波某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。若波沿 $x$ 轴负向传播，图乙为点（选填 $K 、 L 、 M 、 N$ 中的一个点）的振动图像。

(2)、图丙中的横波正在沿 $x$ 轴正向传播，波速为 $1 m / s$ ，试画出经过 $0.5 s$ 后的波形曲线。

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四、实验题

17. 一条细线下面挂一个小球，让它自由摆动，作出它的振动图像如下图。请你根据图中的数据算出它的摆长= $m$ ；根据图中的数据估算它摆动的最大偏角的弧度数为；下图是一个单摆的共振曲线。若摆长增大，共振曲线振幅最大值的横坐标将怎样变化？。

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五、解答题

18. 如图所示，一劲度系数为 $k$ 的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为 $M$ 的物块 $a$ ，物块 $a$ 在光滑水平面上做简谐运动。当物块 $a$ 运动到最大位移（为A）时，把质量为 $m$ 的物块 $b$ 轻放在物块 $a$ 上。让两个物块一起振动。已知弹簧振子的总机械能与振幅的二次方成正比，即 $E = \frac{1}{2} k A^{2}$ ， k为弹簧的劲度系数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

(1)、物块 $a 、 b$ 之间动摩擦因数的最小值 $μ$ ；

(2)、物块 $a 、 b$ 经过平衡位置时的速度。

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19. 图中实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经过 $0.5 s$ 后，其波形曲线如图中虚线所示。设该波的周期 $T$ 大于 $0.5 s$ 。

(1)、如果波是向左传播的，波的速度是多大？

(2)、如果波是向右传播的，波的周期是多大？

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20. 如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜， $∠ A = 30 °$ ， $∠ C = 90 °$ ，一束与 $B C$ 面平行的光线由 $A C$ 面上 $D$ 点入射，并恰好在 $A B$ 面发生全反射，已知 $B C = L$ ， $C D = \frac{1}{4} A C$ ，光速为 $c$ 。

(1)、求三棱镜的折射率；

(2)、作出这束光线在三棱镜内传播的完整的光路图，并求出光线在三棱镜中传播的时间。

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21. 如图所示，AOB是由某种透明物质制成的 $\frac{1}{4}$ 圆柱体横截面（O为圆心）折射率 $\sqrt{2}$ ．今有一束平行光以45°的入射角向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？

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