江西省上饶县中学2022学年高二物理下学期第二次月考试题实验班含解析

上饶县中学2022届高二年级下学期第二次月考物理试卷(实验班)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分，其中7-10题为多选题，全部选对的4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分)。1.有关电磁场理论说法正确的是A.法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性B.变化的磁场一定产生变化的电场C.均匀电荷的电场产生均匀变化的磁场D.赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论【答案】D【解析】试题分析：法拉第预言了电磁波的存在，赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，A错误D正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；均匀电荷的电场为非匀强电场，产生非均匀变化的磁场，C错误；考点：考查了电磁理论名师点睛：电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分割的统一体，麦克斯韦提出电磁场理论：变化电场产生磁场，变化磁场产生电场，并由赫兹预言电磁波的存在．2.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，则正确的是-12-\nA.在水中a光的波速比b光的波速小B.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验时，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距C.用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，b光的衍射现象更加明显D.从水射向空气时a光的临界角小于b光的临界角【答案】B【解析】【详解】由光路图可知，b光的偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据v=c/n，b光在水中传播的速度较小，故A错误。因为b光的折射率较大，则频率较大，波长较小，根据△x＝λ知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，条纹间距宽度是均匀的。故B正确。a光波长大，则用同一单缝衍射实验装置分别以a、b光做实验时，a光的衍射现象更加明显，选项C错误；根据sinC=1/n知，b光的临界角较小，故D错误。故选B。【点睛】本题考查了光的折射，通过光线的偏折程度比较出折射率是解决本题的关键，知道折射率、频率、波长、临界角、在介质中的传播速度等之间的关系，并能灵活运用．3.如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数为k，下端用轻绳系住质量为m（）的木块B，期初静止，突然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则A、物块A做简谐运动的振幅为B、物块A做简谐振动的振幅为C、剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零D、剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为【答案】B-12-\n【解析】试题分析：绳剪断前，弹簧伸长的长度；绳剪断后，A做简谐运动，在平衡位置时，弹簧的拉力与重力平衡，此时弹簧伸长的长度为；所以A振动的振幅为，A错误B正确；剪断前，平衡后弹簧处于拉长状态，弹簧的拉力等于两个物体的重力的和，即，细线剪断瞬间A受到重力和弹簧的弹力，由牛顿第二定律可知加速度为：，方向向上，CD错误；考点：考查了牛顿第二定律，简谐振动名师点睛：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离．在平衡位置时，A所受的合外力为零，根据平衡条件和胡克定律求出绳剪断前弹簧伸长的长度和平衡位置弹簧伸长的长度，即可求出振幅4.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin（2.5πt），则（）A.弹簧振子的振幅为0.2mB.弹簧振子的周期为1.25sC.在t=0.2s时，振子的运动速度为零D.在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m【答案】C【解析】试题分析：根据公式对应可得，，A错误；根据公式可得,B错误；在t=0.2s时，x=0振子位于正向最大位移处，速度为零，C正确；根据振子的振动规律可得，只有振子位于平衡位置或者最大位移处时，经过任意0.2s的时间内的路程为0.1cm，D错故选C考点：考查了简谐振动点评：本题知道简谐运动位移的解析式，读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力．基础题．5.一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则（）-12-\nA.介质1的折射率最大B.介质2是光密介质C.光在介质2中的速度最大D.当入射角由45°逐渐增大时，在2、3分界面上可能发生全反射【答案】C【解析】由图可知，光从介质1射入介质2中折射角大于入射角，则n1＞n2．光从介质2射入介质3中折射角小于入射角，则n2＜n3，据光的可逆性知，光从2射向1或从2射向3时，入射角相等，从折射角上可判断n3＞n1，所以有n3＞n1＞n2，即介质3折射率最大，故A错误。由对A的分析可知，相对来说，2是光疏介质，故B错误；根据公式：，因2的折射率最小，所以光在介质2中的传播速度最大，故C正确；当入射角由45°逐渐增大时，光从2到3是从光疏介质到光密介质，全反射只有光从光密介质射向光疏介质时才能发生，所以在此界面上不会发生全反射，故D错误。所以C正确，ABD错误。6.如图所示是一个柱体棱镜的横截面图，图中MN为圆弧，点E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线能从棱镜NM射出的范围是A.NG1B.NF1C.NE1D.NH1【答案】A【解析】【详解】由临界角公式得到sinC=。-12-\n设圆弧的半径为R，RsinC=R，则由题可知，当光线从G点入射到圆弧面G1点时，恰好发生全反射。当入射点在G1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出。当入射点在G1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出。所以光线只能从圆孤NG1射出。故BCD错误，A正确。故选A。【点睛】当光从介质射向界面时，要考虑光线在界面上是否发生全反射。要掌握发生全反射的必要条件是入射角大于等于临界角。7.下列关于光现象，说法正确的是A.通过游标卡尺测量爪的狭缝观察日光灯周围有彩纹，是由于光的折射B.雨后彩虹是阳光通过水雾形成的衍射现象C.激光全息照相利用了激光相干性好的特点D.拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面反射光的影响【答案】CD【解析】试题分析：通过游标卡尺测量爪的狭缝观察日光灯周围有彩纹，是光的衍射，A错误；雨后彩虹是由于光的折射造成色散形成的，故B错误；激光全息照相利用了激光相干性好的特点，C正确；反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，或拍摄水面上的物品时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机镜头，故D正确；考点：考查了光现象名师点睛：该题考查到光的衍射、干涉、偏振现象和各种电磁波的性质，对光的本性的考查比较全面．都是基础知识．属于基础题目．8.波长大于1mm的电磁波是无线电波，无线电波被用于通信，广播和其他信号传输，要有效地发射电磁波，振荡电路首先要有足够高的振荡频率，以下说法正确的是A.在LC振荡电路中，若要提高振荡频率，可以增大自感线圈的自感系数-12-\nB.在LC振荡电路中，若要提高振荡频率，可以减小电容器的电容C.蝙蝠飞行中不断发出无线电波，依靠昆虫身体的发射来发现食物D.无线电波比红外线更容易发生衍射现象【答案】BD【解析】试题分析：根据公式，可得，若要提高振荡频率，可以减小电容器的电容，或者减小自感线圈的自感系数，A错误B正确；蝙蝠飞行中不断发出超声波，遇到障碍物发生反射，C错误；红外线的波长小于无线电波，故无线电波比红外线更容易发生衍射现象，D正确；考点：考查了LC振荡电路，无线电波名师点睛：关键是灵活掌握公式，知道发生明显衍射现象的条件9.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)，则A.此单摆的固有周期约为2sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将右移【答案】AB【解析】【详解】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s。故A正确；由图可知，共振时单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s。由公式T=2π，可得L≈1m，故B正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小。故C错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动。故D错误；故选AB。【点睛】本题关键明确：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．-12-\n10.如图所示，实线与虚线分别表示振幅振幅为A、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中不正确的是A.O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2AB.P、N两处的质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D.从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零【答案】C【解析】A、由于O、M是振动加强点，结合图可知，由图知连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍，所以该点是振动加强的点，其振幅为2A，故A正确；B、P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误；D、从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D正确。点睛：介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰；在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和。二、实验题（每空3分,画图2分，共20分）11.（1）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得的g值偏大，可能的原因是_____A.摆球的质量较大B.测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次C.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了D.测摆长时，测量摆线长度并加入小球直径【答案】BD【解析】【详解】根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式g=-12-\n，从上面的表达式可得，重力加速度与小球的质量、摆的振幅都无关，故A错误；摆振动n次的时间t，单摆的周期T=t/n，若误记做n+1次，则：T测=t/(n+1)，即周期的测量值小于真实值，所以重力加速度的测量值偏大。故B正确。摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，但在数据处理中使用了测量出的摆长，故测量值小于真实值，故C错误；以摆线长加上小球直径作摆长，使L变大，代入公式使g值偏大，故D正确。故选BD。【点睛】明确根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式是解题的关键，要注意明确产生误差的因素，将准确值和测量值进行对比即可明确误差结果．12.某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。（1）某同学用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是：__________________________。他应采取的措施是将半圆形玻璃砖沿MN线：_____（填：上移或下移）。（2）为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，最少应插_____枚大头针。（3）请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图，为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出）有：________________，计算折射率的公式是：_____。【答案】(1).入射光线AB离圆心较远，在半圆形面发生了全反射(2).上(3).1(4).入射角i和折射角r(5).【解析】【详解】（1）光线P1P2-12-\n垂直界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面照射出来；向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角；（2）作出光路图如图：只需要一根大头针就可以确定出折射光线1；（3）为了计算折射率，应该测量的量有入射角i和折射角r，计算折射率的公式是：；【点睛】运用插针法测量玻璃砖的折射率，关键是搞清实验的原理，通过实验的原理确定看不到像的原因以及确定需要测量的物理量。记住用折射定律计算折射率的表达式。三、计算题（40分）13.图甲为某一列简谐波时刻的图象，图乙是这列波上原点O从这一时刻起的振动图象，试求：（1）简谐波的波长和周期大小（2）波的传播方向和波速大小【答案】（1）波长；T=0.4s（2）向x负方向传播，v=5m/s【解析】【详解】（1）由t=t0时该波的图象可知λ=2.0m，根据振动图象可知周期T=0.4s；（2）根据振动图象可以判断O质点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，由此可确定波沿x轴负向传播。根据波速为：v=λ/T，解得：v=2.0/0.4m/s=5.0m/s。【点睛】本题主要考查了根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系即可解题。-12-\n14.如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形，这列波的周期T符合：t2–t1<T，问：（1）若波速向右，波速多大？（2）若波速向左，波速多大？【答案】（1）v=x/t=6m/s（2）v=x/t=10m/s【解析】【详解】（1）t2-t1<T，所以波传播的距离小于一个波长，若波向右传播，波传播的距离为△x1=3m则波速为v1=（2）同理可得：若波向左传播，波传播的距离为△x2=5m则波速为v2=【点睛】本题是应该是波动图象中多解问题，根据波的双向性和周期性，得到得到波传播的距离，即可求得波速．但本题给出了限制条件t2–t1<T，则波速只能出现由双向性出现的两种可能情况.15.半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求OD的长度是多少？【答案】【解析】由题意得：临界角C=30°则：-12-\n光线b入射，由折射定律有：得：sinr=，所以：OD=Rtanr=解得：OD=R．点睛：本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解．16.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束极细的单色光与AC的中点D垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率为n=2，求：（1）光第一次从棱镜中射入空气时的折射角；（2）光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间（设光在真空中的传播速度为c）【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（Ⅰ）如图所示，i1=60°，设全反射临界角为C，则，得：C=45°因为i1＞45°，光线在AB发生全反射．光线射到BC面的入射角i2=i1-30°=30°＜C，存在折射现象，第一次射入空气．由折射定律为：，r=45°．（Ⅱ）镜中光速：-12-\n所求时间为：．考点：光的折射定律【名师点睛】本题是几何光学问题，做这类题目，一般首先要正确画出光路图，当光线从介质射入空气时要考虑能否发生全反射，要能灵活运用几何知识帮助我们分析角的大小．-12-