广西钦州市2022-2023学年高二上学期物理教学质量监测期末试卷

试卷更新日期：2023-02-07 类型：期末考试

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一、单选题

1. 根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：
①闻其声而不见其人
②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色
③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；
这些物理现象分别属于波的（）

A、折射、干涉、多普勒效率、偏振 B、干涉、衍射、偏振、多普勒效应 C、衍射、偏振、折射、多普勒效应 D、衍射、干涉、多普勒效应、偏振

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2. 光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为（）

A、161 nm B、134 nm C、93nm D、65nm

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3. 一列简谐横波沿 $x$ 轴传播，图甲是 $t = 1.0 s$ 时的波形图，图乙是 $x = 3.0 m$ 处质点的振动图像，a、b质点在x轴上平衡位置分别为 $x_{a} = 0.5 m 、 x_{b} = 2.5 m$ ，下列说法正确的是（）

A、波沿 $x$ 轴正方向传播 B、波的传播速变为0.5m/s C、t=1.5s时，a、b两点的速度和加速度均等大反向 D、从t=1.0s到t=1.5s质点a的路程为10cm

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4. 短道速滑接力赛中，质量为60kg的甲以大小为10m/s的速度在前面滑行，质量为50kg的乙以大小为12m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出，之后乙的速度大小变为4m/s，乙的方向与原速度方向相反（整个过程均在同一条直线上），则推后瞬间甲的速度大小为（）

A、 $\frac{50}{3} m/s$ B、 $\frac{70}{3} m/s$ C、30m/s D、33m/s

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5. 关于光现象，下列说法正确的是（　　）

A、图中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 B、图中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象 C、图中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 D、图中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象

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6. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（）

A、变疏 B、变密 C、不变 D、消失

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7. 如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线表示0.2s后的波形图象。（）

A、若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 B、若这列波向右传播，则可求它的最大周期 C、若波速是35m/s，则波的传播方向向右 D、不管波的传播方向如何，由图象都可以确定x=0的质点在0.2s时间内的位移和路程

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8. 下列说法中正确的是（　　）

A、图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化 B、图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率 C、图丙中，使摆球A先摆动，则三个摆的振动周期相等 D、图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率

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二、多选题

9. 如图所示，半径为R、竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦。圆心O点正下方放置质量为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v₀向左运动，与小球A发生弹性碰撞。碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v₀可能为(重力加速度为g) (　　)

A、2 $\sqrt{2 gR}$ B、 $\sqrt{2 gR}$ C、2 $\sqrt{5 gR}$ D、 $\sqrt{5 gR}$

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10. 如图所示，甲图为沿 $x$ 轴传播的一列简谐横波在 $t = 0$ 时刻的图像，乙图为参与振动的质点 $P$ 的振动图像，则下列判断正确的是（　　）

A、该波的传播速率为 $4m/s$ B、该波的传播方向沿 $x$ 轴正方向 C、经过 $0.5 s$ ，质点 $P$ 沿波的传播方向移动 $2 m$ D、该波在传播过程中若遇到宽为 $4 m$ 的障碍物，能发生明显衍射现象

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11. 如图甲所示，一简谐横波沿x轴传播，其波源位于坐标原点，t=0时刻，波源开始振动，振动图像如图乙所示。当t=0.25s时，该波传播到 $x = - 2 m$ 的质点Q处。质点P位于x=15m处，下列说法正确的是（　　）

A、该简谐横波的波长为4m B、t=2.5s时P点第一次到达波谷 C、P点第一次到达波谷时，Q运动的时间为2.25s D、P点第一次到达波谷时，Q通过的路程为0.8m

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12. 一波源位于O点，波源质点沿y轴做不连续的简谐运动，振幅为10cm，形成沿x轴正方向传播的波。某时刻波刚好传到P点，平衡位置在 $x = 0.8 m$ 处的质点已经振动了0.2s，O、P间各质点形成的波形如图所示，此时由波形可知（）

A、波源的最初起振方向沿y轴负方向 B、波在介质中传播的速度为2.0m/s C、质点Q此时已经通过的路程为40cm D、此波形是波源先振动0.4s后停止振动0.6s，接着再振动0.2s形成的 E、从此时开始计时，再过0.55s，质点P的位移为 $- 10 c m$

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三、实验题

13. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，

(1)、以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是___________。

A、实验中适当加长摆线 B、单摆偏离平衡位置的角度不能太大 C、当摆球经过最高点时开始计时 D、改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T，作出 $L - T^{2}$ 关系图像来处理数据

(2)、某同学在正确操作和正确测量的情况下，测得多组摆长L和对应的周期T，作出 $L - T^{2}$ 图像，发现图线不过坐标原点，如图所示。出现这一结果最可能的原因是：摆球重心不在球心处，而是在球心的正方（选填“上”或“下”）。为了使得到的实验结果不受摆球重心位置的影响，他采用恰当的数据处理方法：在图线上选取A、B两个点，找到两点相应的横、纵坐标，如图所示。用表达式 $g =$ 计算重力加速度，此结果与摆球重心就在球心处的情况一样。

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14. 某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)、转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图乙所示为mm，求得相邻亮纹的间距 $Δ x$ 为mm（计算结果保留三位有效数字）。

(2)、若相邻亮纹的间距为 $Δ x$ 、单缝与屏的距离为 $L_{1}$ ，双缝与屏的距离为 $L_{2}$ ，单缝宽为 $d_{1}$ ，双缝间距为 $d_{2}$ ，则光的波长用上述部分物理量可表示为 $λ =$ ；

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四、解答题

15. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。

(1)、若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.2s，求它的周期；

(2)、若波沿x轴正方向传播，且周期满足T<0.2s<2T，求波的传播速度；

(3)、若波速是45m/s，求波的传播方向。

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16. 一列简谐横波在 $t_{1} = 0$ 时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴负方向传播，在 $t_{2} = 1. 4s$ 时，质点P刚好出现第二次波峰，求：

(1)、此波的周期T及波速v；

(2)、前3s内，质点Q的路程。

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17. 如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的 $O^{'}$ 点， $O^{'}$ 点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在 $O^{'}$ 点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于 $5 °$ ），A以速度 $v_{0}$ 沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量 $m_{A} = 0.1 kg$ ，B的质量 $m_{B} = 0.3 kg$ ，A与B的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，B与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.225 ， v_{0} = 4 m / s$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：

(1)、A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小 $v_{A}$ 与 $v_{B}$ ；

(2)、B光滑部分的长度d；

(3)、运动过程中A对B的摩擦力所做的功 $W_{f}$ ；

(4)、实现上述运动过程， $\frac{M}{m_{A}}$ 的取值范围（结果用 $\cos 5 °$ 表示）。

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18. 如图所示，直角三角形ABC为棱镜的横截面，∠A=60°、∠B=90°，一细束单色光线的方向垂直于AC边，从AB边射入棱镜，入射点与A点的距离为d，之后光线从AC边射出，且方向平行于BC边，已知光在真空中的传播速度为c。求：

(1)、棱镜对该光的折射率；

(2)、光线在棱镜中传播的时间。

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