吉林省延边市高二（下）验收考试物理试题（word版含答案）

吉林省延边市高二（下）验收考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，经过时间t=3s时，P点振动状态与Q点完全相同，已知该列波的振动周期T>2s，则下列说法中正确的是______
A．该列波的波长为4m
B．该列波的振动周期为4s
C．该列波的波速为1cm/s
D．t=3时，Q点加速度沿y轴的负方向
E．t=7s时，P点正在平衡位置且向y轴的正方向运动
2．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0.8s时，振子的速度方向向左
B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的加速度逐渐增大
3．已知光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路图如图所示，下面说法中正确的是（　　）
A．介质Ⅱ是光密介质 B．介质Ⅰ的折射率最大
C．介质Ⅲ的折射率比Ⅰ大 D．光在介质Ⅲ中光速最小
4．如图所示，下列说法正确的是(　　)．
A．振动图像是从平衡位置开始计时的
B．0.7 s末速度沿x轴负方向
C．1 s末速度最大
D．1 s末速度最小为零
5．一波源处于原点处，分别沿x轴正负方向形成简谐横波，在t=0和t=0.5s时的波形分别如图实线和虚线所示。已知该波源振动周期T>0.5s，下列说法正确的是（　　）
A．该波的传播周期为1.0s
B．该波的传播速度为0.4m/s
C．质点a在t=1.0s时沿y轴正方向运动
D．x=-0.6m的质点b（未画出）在t=1.5s时位于平衡位置
E．若该波在另一种介质中的传播速度为1.2m/s，则它在该介质中的波长为2.4m
二、单选题
6．一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为4cm，周期为T＝6s．已知在t＝0时刻，质点a坐标为(5cm，－2cm)，沿y轴正向运动，质点b坐标为(15cm，2cm)，沿y轴负向运动，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．a、b两质点可以同时在波峰
B．该列简谐横波波长可能为10cm
C．在t＝0.5s时刻质点a的位移为0
D．当质点b在波谷时，质点a不一定在波峰
7．一质点做简谐运动，其位移x与时间 t的关系曲线如图所示，由图可知（ ）
A．质点振动频率是4 Hz
B．t＝2 s时，质点的加速度最大
C．t＝2 s时，质点的振幅为－2 cm
D．t＝3 s时，质点所受的合外力最大
8．下列说法正确的是（　　）
A．对于受迫振动，驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大
B．眼睛眯成一条线看到发光的电灯周围有彩色条纹属于光的衍射现象
C．只有障碍物的尺寸比波的波长小或相差不多的时候才会发生衍射现象
D．火车向我们驶来鸣笛时，听到的笛声频率将比声源的频率低
9．如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为10cm，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.7m（小于一个波长）。当质点a在波峰位置时，质点b在x轴上方与x轴相距5cm的位置。则该波波长（ ）
A．λ＝0.8m或λ＝5.6m B．0.8m＜λ＜5.6m
C．λ＜0.8m或λ＞5.6m D．无法确定
10．如图所示，假设一根10 m长的梭镖以0.9c的速度穿过一根 10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子的情况的是（ ）
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D．所有这些都与观察者的运动情况有关
11．如图所示，用三块完全相同的两面平行的玻璃板组成一等边三角形，由红光和蓝光组成的一细光束平行底面BC从AB面射入，由AC面射出，则从AC面射出的光 ( )
A．分成两束，上边为蓝光，下边为红光
B．分成两束，上边为红光，下边为蓝光
C．仍为一束，并与底面BC平行
D．仍为一束，并向底面BC偏折
12．某同学借鉴伽利略研究自由落体运动“冲淡重力”的方法，探究单摆周期与重力加速度的关系。让摆球在光滑斜面上运动，实验中应仅改变（　　）
A．斜面的倾角 B．摆球的质量
C．摆球的振幅 D．摆线的长度
13．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，关于该波的传播下列叙述正确的是（　　）
A．若波沿x正方向传播，速度为10m/s B．若波沿x负方向传播，速度为10m/s
C．若波沿x负方向传播，速度为20m/s D．若波沿x正方向传播，速度为20m/s
14．在下面几种有关光的现象中，不属于光的干涉的是 ( )
A．在水面的油膜上看到彩色花纹
B．通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹
C．光通过照相机镜头上的增透膜
D．白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹
三、实验题
15．小莹在做“测定玻璃折射率”实验时，在水平桌面上铺放一张白纸，将一横截面是直角三角形的玻璃砖平放在白纸上，并用铅笔将其边缘画在白纸上，得到如图所示的直角三角形ABC，在白纸上作一条垂直于BC边的直线，在该直线上插上、两颗大头针，然后从玻璃砖的另一个面透过玻璃砖观察、的像，在白纸上垂直木板插上、两颗大头针；使挡住、的像，挡住及、的像，大头针的位置如图所示。
（1）插针时，、；、的距离______（选填“适当大一些”“适当小一些无任何要求”）；
（2）利用作图文具画出该实验完整的光路图______；
（3）测得出射光线与AB边的夹角为45°，三角形顶角A的角度为30°，则该玻璃砖的折射率为______。
16．(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时，下列操作恰当的是_____。
A．把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放
B．在摆球经过最低点时启动秒表计时
C．用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期
(2)该同学正确操作后，得到的部分测量数据见下表，根据表中数据可以初步判断单摆周期随____的增大而增大。
数据组编号 摆长/ 摆球质量/g 周期/s
1 999.3 32.2 2.0
2 999.3 16.5 2.0
3 799.2 32.2 1.8
4 799.2 16.5 1.8
5 501.1 32.2 1.4
6 501.1 16.5 1.4
四、解答题
17．根据要求作图：
（1）如图甲所示，请画出小球所受重力的示意图；
（2）如图乙所示，一束光线与水平面成角从空气斜射到水面时，发生反射和折射，请你在图中画出它的反射光线和折射光线的大致方向；。
（3）如图丙所示，根据通电螺线管的电流方向，标出电源的正、负极和通电螺线管两端的磁极。
18．一列沿着x轴负方向传播的简谐横波，在t1=0．05s时的波形如图所示，其中M、P两质点的平衡位置坐标分别为xM=1．0m、xP=1．2m．已知该波中任何一个质点经过8cm的路程所用的时间均为0．5s，求：
（1）质点M的振动周期和简谐运动方程；
（2）质点P回到平衡位置的时刻．
19．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.6s时刻的波形图。求：
（1）该横波的波长λ是多大？振幅A是多大？
（2）求该横波的传播速度？
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参考答案：
1．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A、B项：由题意可知：，所以，又由于T>2s，所以n只能取0，此时，故B正确，由图象可知，，故A错误；
C项：根据公式，故C正确；
D项：t=3时，质点Q处于波谷位置，所以Q点加速度沿y轴的正方向，故D错误；
E项：t=7s时，即经过，质点P处于平衡位置且向y轴的正方向运动，故E正确．
点晴：本题的关键是根据波形平移法确定波传播的时间，分析各个特殊点的位置和状态，再分析质点的运动方向．
2．AB
【解析】
【详解】
A．从t=0.8s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t=0.8s时，速度方向向左，故A正确；
B．由图乙得振子的位移为
则时
故B正确；
C．由图乙可知，振子的位移方向相反，加速度方向相反，故C错误；
D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的位移逐渐变小，根据可知，其加速度逐渐减小，故D错误。
故选AB。
3．CD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由图看出，光从Ⅰ介质进入介质Ⅱ，入射角小于折射角，则Ⅰ的折射率大于Ⅱ的折射率，即
光从Ⅱ介质进入介质Ⅲ，入射角大于折射角，Ⅱ的折射率小于Ⅲ的折射率，即
根据入射角与折射角的关系可知，若光线从介质Ⅰ直接射入介质Ⅲ，入射角大于折射角，所以介质Ⅰ的折射率小于Ⅲ的折射率
故介质Ⅲ的折射率最大，AB错误C正确；
D．由
知，介质Ⅲ的折射率最大，则光在介质Ⅲ中光速最小，D正确。
故选CD。
4．AD
【解析】
【详解】
由图像可知O时刻的位移为0，故A正确.0.7 s末物体在负的最大位移处和平衡位置之间速度为x轴正方向，故B错；1 s物体在正的最大位移处，速度为0，故C错、D正确．
5．BDE
【解析】
【详解】
A．在x轴正半轴上，波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.5s时间内，实线波形右移动距离x变成虚线波形，则
，
则
，
由于T>0.5s，n只能取0，则周期T=2s，故A错误；
B．由A中分析可得
故B正确；
C．t=0时刻质点a在平衡位置上方沿y轴正方向运动，则经过t=1.0s（等于），a在平衡位置下方沿y轴负方向运动，故C错误；
D．波源处于原点处，分别沿x轴正负方向形成简谐横波，所以x=-0.6m的质点b与x=0.6m的质点振动步调完全相同，x=0.6m的质点在0.5s时在平衡位置沿y轴正方向运动，则再经过1.0s（即t=1.5s时），质点在平衡位置沿y轴负方向运动，故D正确；
E．波从一种介质进入另一种介质，传播周期不变，T=2s，根据波速公式可得，故E正确。
故选BDE。
6．C
【解析】
【详解】
AD．质点、振动刚好相反，故两质点振动总是相反，那么两质点一在波峰，另一质点必在波谷，故A、D错误；
B．根据两质点振动总是相反可得两质点平衡位置间的距离
，0，1，2，…
故波长
，0，1，2，…
那么波长不可能为10cm
故B错误；
C．根据质点的振动和周期可得质点的振动方程为
当时，则有
即当时刻质点的位移为0，故C正确；
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
试题分析：由图读出周期，则频率，故A错误； 时，质点的位移最大，则由知加速度最大，故B正确；由图读出振幅为，C错误；时，质点位于平衡位置，位移，则由知加速度为零，则回复力为零，故D错误．
考点：简谐运动的振动图象
【名师点睛】本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期．对于质点的速度方向，也可以根据斜率读出．简谐运动的特征，是分析加速度常用的方法．
8．B
【解析】
【详解】
A．当驱动力的频率等于振子的固有频率时，振子的振幅最大，A错误；
B．眼睛眯成一条线看到发光的电灯周围有彩色条纹，是光绕过障碍物继续传播的现象，属于光的衍射现象，B正确。
C．衍射是不需要限定条件的，只要波遇到一定大小的障碍物就可以了。明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波的波长小或相差不多的时候。C错误；
D．根据多普勒效应，火车向我们驶来鸣笛时，听到的笛声频率将比声源的频率高，D错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
如图有两种情况：
ab 为 ，波长：
；
ab 为 ，波长：
。
A. λ＝0.8m或λ＝5.6m。与上述结论不符，故A错误；
B. 0.8m＜λ＜5.6m。与上述结论相符，故B正确；
C. λ＜0.8m或λ＞5.6m。与上述结论不符，故C错误；
D. 无法确定。与上述结论不符，故D错误。
10．D
【解析】
【详解】
试题分析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系．
考点：长度的相对性
【名师点睛】尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点；此题考查狭义相对论的基本结论，熟记并理解它，可以解决所有关于狭义相对论的问题．
11．C
【解析】
【详解】
当光线通过平行玻璃砖时，经过两次折射，出射光线与入射光线平行，由于红光的折射率小于蓝光的折射率，则蓝光通过平行玻璃砖后侧移较大，所以从AB射出后光束分成两束，仍与BC边平行，上边为红光，下边为蓝光．经过AC后，根据光路可逆性可知，光束又重合为一束，仍与底面BC平行，故C正确，ABD错误．
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
由题知借鉴“冲淡重力”使小球在斜面上摆动，即利用斜面减小加速度，重力沿斜面向下的分力支持单摆的摆动，则有
要研究单摆周期与g模的关系，要改变g模，则改变倾角θ，故斜面在该实验中有两个作用，一是“冲淡重力”，增大T，使T易于测量，二是可改变g模，实现自变量变化并合理外推。
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
AD．若波沿x正方向传播，0时刻P向上运动，经过0.1s该质点的速度仍为v，说明一直运动到关于平衡位置对称的P′点且向上运动；再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，说明回到P点后向上再次返回P，即共0.2s大于一倍周期而小于2倍周期；波长为4m，波速，故波速小于20m/s而大于10m/s，故AD均错误；
BC．若波沿x负方向传播，0时刻P向下运动，经过0.1s该质点的速度仍为v，说明运动到关于平衡位置对称的P′点；再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，说明再一次到达P′点；共0.2s为半个周期，故周期为0.4s；波长为4m，波速，故波速为10m/s，故B正确，C错误；
故选B。
14．B
【解析】
【详解】
在水面的油膜上看到彩色花纹是油膜上下表面反射的两列波发生干涉，则A是干涉；通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹是光的衍射，则B不是干涉；光通过照相机镜头上的增透膜是增透膜前后表面反射的光发生干涉，则C是干涉；白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹是双缝干涉，则D是干涉．本题选不属于干涉的，故选B.
15． 适当大一些
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为了减少误差，距离应适当取大些，这样确定光路时误差较小；
（2）[2]利用作图文具画出该实验完整的光路图如图所示：
（3）[3]由光路图和几何关系可知光线在AB面上的入射角为30°，折射角为45°，即折射率为
16． B 摆长
【解析】
【详解】
(1)[1]为了让单摆做简谐运动，应让单摆从平衡位置拉开约释放；单摆通过最低点的速度最快，为了减小测量时间的误差，应在平衡位置开始计时；用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差比较大，需要测量多次全振动的时间求平均值求出单摆的周期。故B正确。
(2)[2]从表格中数据看出，摆长变大时，单摆的周期变大，即单摆周期随摆长的增大而增大，而与摆球质量无关。
17．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
（1）首先找出力的作用点，重力的作用点即重心在物体的几何中心；然后确定力的方向，重力的方向是竖直向下的；最后用一条带箭头的线段表示力的方向。
（2）先过入射点作出法线，然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，确定折射光线的方向。
（3）由电流的方向可知电源的正负极，由右手螺旋定则可判断出通电螺线管的磁极。
【详解】
（1）过球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，如图甲所示。
甲
（2）过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线，如图所示：
乙
（3）因电流由电源的正极流向负极，故电源左侧为正极；由右手螺旋定则可知，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，如图丙所示。
丙
18．（1）T=0．2s，y=Acost=0．8cos10πt（cm）
（2）t =（0．1n+0．13）s （n = 0，1，2，…）
【解析】
【详解】
试题分析：（i）由波形图可知，振幅A=0．8cm，波长
质点经过8cm的路程为10个振幅，需要的时间为T，即T=0．5s
所以周期，
由波形图可知，质点M在t1=0．05s时刻经过平衡位置且向下振动，则它的振动方程为
（ii）波传播的波速
从t1=0．05s时刻开始，质点P第一次回到平衡位置时，波向x轴负方向传播的距离为
所用的时间为
所以质点P回到平衡位置的时刻为
考点：机械波的传播
【名师点睛】此题是对机械波传播问题的考查；关键是搞清机械波的传播过程中质点的振动的特点，并注意质点振动的重复性和对称性；熟练掌握波长、周期及波速的关系．
19．（1）8m，0.2m（2）（n=0,1,2,3）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由波形图可知
λ=8m，A=0.2m
(2)由题意可知，在时间内，波传播的距离为
故波速为
（n=0,1,2,3）
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