仁怀市第四中学2023-2024学年高二下学期第一次月考
物理
时间75分钟满分100分
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.真空中有一点与微粒，在运动中受到指向且大小与离开的位移成正比的回复力，则下列情况有可能发生的是( )
A. 速度增大，加速度增大 B. 速度增大，加速度减小
C. 速度增大，加速度不变 D. 速度减小，加速度不变
2.下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距的两个质点、的振动图像，下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是 B. 该波的波速是
C. 时质点向上振动 D. 时质点向上振动
如图为古代青铜“鱼洗”复制品，在其中加入适量清水后，用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳，会发出嗡嗡声，并能使盆内水花四溅．下列说法中不正确的是( )
“鱼洗”发出的声音在空气中传播时，介质振动方向与声音传播方向始终共线
B. 手掌摩擦越快发出的声音越大，水花溅得越高
C. 盆内水花及盆体的振动是受迫振动，振动频率与手掌摩擦频率总相等
D. 当双手以某一种特定频率摩擦时，盆耳发出的嗡嗡声特别响，水花溅得特别高，这是共振现象
4.如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，点是波峰与波峰的相遇点设两列波的振幅均为，则( )
A. 再过四分之一周期，点为振动减弱点
B. 图中位于、两处的质点正处于平衡位置
C. 点为振动加强点，位移始终为
D. 从此刻起，经过半个周期，点的位移为零
5.以下四种现象：雷声在云层之间轰鸣不绝闻其声而不见其人围绕发声的双股音叉走一圈，听到的声音忽强忽弱鸣笛的急救车从你身边疾驶而过时，听到的鸣笛声的音调由高变低。分别属于声波的( )
A. 折射、干涉、衍射、多普勒效应 B. 反射、衍射、干涉、多普勒效应
C. 反射、干涉、衍射、多普勒效应 D. 衍射、干涉、折射、多普勒效应
6.如图所示一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经三棱镜折射后汇聚于光屏上的一点，这两束单色光分别用、表示．对于这两束光的颜色以及在玻璃中的传播速度，下列说法中正确的是( )
A. 为红光，在玻璃中的传播速度小于光
B. 为蓝光，在玻璃中的传播速度小于光
C. 为红光，在玻璃中的传播速度小于光
D. 为蓝光，在玻璃中的传播速度小于光
7.如图，一横截面为直角三角形的玻璃棱镜，此截面内，一束平行光以入射角射到边上，经折射后由边射出，出射光束与边平行，则该棱镜的折射率为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列有关布朗运动的叙述中，正确的是( )
A. 把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，这是碳分子的无规则运动
B. 布朗运动是否显著与悬浮在液体中的固体微粒的大小有关
C. 布朗运动的激烈程度与液体温度有关，微粒大小一定时，液体温度越高，布朗运动越显著
D. 布朗运动的无规则性，反映了液体的内部分子运动的无规则性
9.某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近，该同学发现从第个波峰到第个波峰通过身下的时间间隔为下列说法正确的是( )
A. 水面波是一种机械波
B. 该水面波的频率为
C. 该水面波的波长为
D. 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去
10.下列说法中正确的是( )
A. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射
C. 两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大
D. 由于超声波的频率很高，所以超声波不容易发生明显衍射现象
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某物理实验小组按课本习题要求，用下面的方法测量液体的折射率。
请将下列实验步骤补充完整：
取一个圆形的软木塞，用游标卡尺测其直径的示数如图甲所示，则__________。
在它的圆心处竖直插上一根大头针，让软木塞浮在液面上如图乙所示。
调整大头针插入软木塞的深度，使它露在液体里的长度为，这时从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针。
写出用和求折射率的计算式：__________。
若用刻度尺测得大头针露在外面的长度为，利用测得的和数据，求出液体的折射率__________。最后结果保留三位有效数字
12.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为滴。把滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用记号笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。
油酸薄膜的面积是 。
每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 结果保留一位有效数字
按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 结果保留一位有效数字
为了减小实验的误差，下列方法可行的是
A.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入适量的水，轻轻撒入痱子粉，确保水面上痱子粉薄而均匀
B.用注射器把油酸酒精溶液滴滴在水面上
C.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
D.尽量选择粗一点的记号笔描绘油膜的轮廓
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.(12分）如图所示，劲度系数的轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量的小球小球可视为质点，静止时小球的位置标记为点。将小球竖直下拉到达点后由静止释放。小球释放时开始计时，经过首次到达最高点点，之后小球在、两点之间做简谐运动。不计空气阻力，取，求：
小球的振动周期和振幅；
小球在内通过的路程；
小球到达点时的加速度。
14.(14分）一列简谐横波沿方向传播，时刻的波形如图甲所示，、、和是介质中的四个质点，时刻该波刚好传播到点，质点的振动图像如图乙所示，则：
该波的传播速度是多大
时，质点的位移大小为多少
经过多长时间质点第二次到达波谷
15.(14分）如图所示为半圆柱形玻璃砖的截面图，直径的长度为，光屏垂直于放置并接触于点。某单色光束从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心，光线与竖直直径之间的夹角为，最终在光屏上出现两个光斑。已知玻璃砖的折射率为，求结果可以用分式或根式表示：
光屏上两个光斑间的距离；
改变光束的入射方向，使光屏上只剩一个光斑，求此光斑离点的最远距离。高二 4 月物理月考题
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
√ 2 2 +4
11. (1) 30.1；(2) = ；(3)1.41
12. (1)112(115 ± 3) (2)8 × 10 6 (3)7 × 10 10 (4)
13. 解：(1)周期 = 0.6
振幅 = 10
(2)在3 时间内，小球做全振动次数 = = 5
路程 = 5 × 4 = 2
1 0.2×10(3)小球在 点时，弹簧伸长量 1 = = = = 0.1 ， 20
小球到达 点时，弹力 2 = 2 = 20 × (0.1 + 0.1) = 4
加速度大小 =
2 = 10 / 2，
由对称性可知，小球在 点时的加速度大小 = = 10 / 2 ，方向竖直向下。
14. 解：(1)由乙图可知，质点的振动周期为 = 0.8 ，由甲图可知，波长 = 20 ，则波速为 = = 25 /
2
(2)由题图可知，振幅 = 2 ，周期 = 0.8 ，角速度为 = = 2.5 /
初相为 0 = ，则质点 的位移的函数表达式为 = 2sin (2.5 + ) ，
5
当 = 0.1 时，质点 的位移为 = 2sin = √ 2
4
(3)质点 、 平衡位置之间的距离为 = 75 ，由 = ，解得 = 3
即经过3 质点 第一次到达波谷，经过3.8 质点第二次到达波谷。
15. 解：(1)由题意可得，激光在 面上发生折射的入射角 = 30 ，设折射角为 ，
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sin
由 = 可得： = 60°，则：tan = ；解得 = 4√ 3 ；又因为tan = ；解得 = 12√ 3 ；
sin
故可得光屏 上两个光斑间的距离为 = + = 16√ 3 ；
(2)分析可得，当激光在 面上恰好发生全反射时，光屏 上只剩一个光斑且光斑离 点的距离最远，
1 √ 3
所以：设激光在 面上恰好发生全反射时的临界角为 ，由折射定律可得：sin = =
3
光斑离 点的距离最远： = tan( )
2
√ 6
由数学知识可得：cos = √ 1 sin2 =
3
代入数据可得： = 12√ 2 。
【解析】
1. 解： 、微粒 可能正在向 点运动若正在向 点运动，则位移在减小，回复力在减小，根据牛顿第二
定律可知加速度在减小，这时回复力方向指向 点，和速度方向一致，速度在增大，故 A 错误，B 正确；
D、微粒 可能远离 点运动，则位移在增大，回复力在增大，根据牛顿第二定律可知加速度在增大，这时
回复力方向指向 点，和速度方向相反，速度在减小，故 D 错误。
故选： 。
根据简谐运动的动力学定义分析，简谐运动的回复力方向总是指向平衡位置，与位移方向相反，且回复力
大小与位移大小成正比。
本题需联系简谐运动的动力学定义，具体根据牛顿第二定律、回复力和速度方向的关系分析才能透彻理解。
2. 【分析】
能够根据振动图像给出的信息求解周期、判断质点在某时刻的振动方向，要注意波在传播过程中的周期性。
A.根据振动图像给出的信息作答;
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B.根据图像求解两质点之间的距离满足的关系，再根据波长、波速和周期的关系分析求解波速;
.根据振动图像判断质点的振动方向。
【解答】
A.根据振动图像可看出该波的周期是4 ，故 A 错误；
1
B.由图像可知，质点 、 的起振方向相反，则两质点之间的距离满足 = + ，其中 = 0，1，2， ，
2
3
根据波长、波速和周期的关系 = 代入数据联立解得 = ，其中 = 0，1，2， ，故 B 错误；
2 +1
C.由 质点的振动图像可看出，在4 时 质点在平衡位置向上振动，故 C 正确；
D.由 质点的振动图像可看出，在4 时 质点在平衡位置向下振动，故 D 错误。
3. 【分析】
根据共振的条件，物体做受迫振动时，驱动力的频率等于固有频率时振幅最大。
本题以中国的“鱼洗”为情景载体，考查了共振现象和条件，当物体做受迫振动时的固有周期等于驱动力
的周期时振幅最大是解题的关键。
【解答】
A.“鱼洗”声属于声波，声波在空气中传播时是一种纵波，介质振动方向与声音传播方向始终一致，故 A
正确；
.当有节奏地摩擦鱼洗双耳时，会产生两个振动源，鱼洗壁振动发出嗡嗡声，振动波在水中传播，相互干
扰，使能量叠加，因此，这些能量较高的水点会跳出水面，这是共振原理，当用手摩擦达到固有频率时，
发出的嗡嗡声特别响，这是共振现象的表现，当摩擦力引起的振动频率和鱼洗的固有频率相等或者相近时，
鱼洗产生共振，振动幅度越大，盆内的水花就越高，所以并不是手掌摩擦得越快溅起的水花越高，故 B 错
误，D 正确；
C.盆内水花及盆体的振动是受迫振动，振动频率与手掌摩擦频率总相等，当该振动频率和鱼洗的固有频率
相等或者相近时，鱼洗产生共振，故 C 正确。
本题选不正确选项，故选： 。
4. 【分析】
振动加强点始终是振动加强点； 、 两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置；振动加强
点，质点会不断运动，位移并非始终不变。
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。
【解答】A.再过四分之一周期，质点 还是振动加强点，故 A 错误；
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B. 、 两点是波谷和波峰叠加，由于振幅相同，位移始终为零，即处于平衡位置，故 B 正确；
C. 点为振动加强点，质点会不断上下振动，位移并非始终不变，故 C 错误；
D.从此刻起，经过半个周期， 点的位移为 2 ，故 D 错误。
5. 【分析】
本题主要是考查声波的衍射、干涉、多普勒效应和声波的反射，关键是能够根据所学的知识分析生活中常
见的一些物理现象，做到学有所用。
【解答】
雷声在云层里轰鸣不绝这是由于波的反射，由于传播距离不同，传到人耳的时间不同导致；
“闻其声而不见其人”是声波的衍射；
围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，是两根音叉发出的声波在周围空间产生的干涉现象；
鸣笛的急救车从你身边疾驶而过时，听到的鸣笛声的音调由高变低，属于多普勒效应；
故 B 正确、ACD 错误。
6. 解：由图看出， 光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对 光的折射率较大，因玻璃三
棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率， 为蓝光， 为红光。
由 = 知： 光在玻璃中的传播速度小于 光。
故选： 。
玻璃三棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率，经过三棱镜后，蓝光的偏折角较大．由 = 分析光在玻
璃中的传播速度大小．
本题是光的色散问题，在七种色光中紫光的折射率最大，红光的折射率最小，同样条件下，紫光的偏折角
最大，红光的偏折角最小．可结合光的色散实验结果进行记忆．
7. 解：作出光路图如图所示。光线在 上折射时，由折射定律有：
60°
=
sin
光线在 边上折射时，由折射定律有：
=
根据几何关系有：
+ = ∠ = 60°， = 60°
联立解得： = √ 3
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故 C 正确，ABD 错误。
故选： 。
光由 边进入三棱镜后发生折射，再由 边折射出三棱镜，由题意作出光路图；由几何知识和折射定律
可得出棱镜的折射率。
解决光的折射定律的题目，首先要作出光路图，再根据折射定律及几何关系求解即可。
8. 布朗运动是固体微粒的运动，是因为液体分子无规则运动过程中频繁撞击固体颗粒的不平衡性而造成的，
故 A 错误， 、 、D 正确。
9. 【分析】
明确水波是种机械波；首先根据题干中的条件，可计算出波的振动周期，再利用周期与频率之间的关系，
即可计算出波的频率；利用波速、周期、波长之间的关系式 = 可求得波长，结合波传播的特点，参与
振动的质点只是在自己的平衡位置处振动．
本题应明确机械波的特点：注意以下几点：
(1)介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同．
(2)离振源近的质点先起振．
(3)质点只在平衡位置振动，并不随波迁移．
(4)波传播的是振动形式和能量，且能传递信息．
(5)传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相
同，其频率等于振源频率．
【解答】
A、水面波是有机械振动一起的，在介质(水)中传播的一种波，是一种机械波，故 A 正确。
15 5
B、由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 ，可得知振动的周期 为： = = = ，频
10 1 3
1 3
率为： = = = 0.6 ，故 B 错误。
5
5
C、由公式 = ，有 = 1.8 × = 3 ，故 C 正确。
3
D、参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形
式却会不断的向外传播，故 D 错误。
故选 AC。
10. 解： .光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，因波长变长，根据条纹间距公式 = ，
干涉条纹间距变宽，故 A 正确；
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B.光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现象，则水中的气泡看起来特别明亮，
故 B 正确；
C.两列波的波峰相遇点，振动总是加强，振幅最大，但质点的位移不断变化的，故 C 错误；
D.超声波的频率很高，波长很小，不易发生明显衍射，故 D 正确。
故选： 。
当波长越长时，干涉条纹间距越宽；光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现；
质点振动的位移不断变化的；光波长越长，越容易发生明显衍射。
本题的关键要掌握光的基础知识和常见的光学现象，特别要注意条纹间距公式 = 的运用。
11. (1)根据图甲， = 30 + 0.1 × 1 = 30.1 ；
√ 2 21 +4
(2)根据题意，大头针顶端像传播到木塞边缘时恰好发生全反射，则sin = = 2 ，解得： =
√ 2 2
+( )
2
(3)代入数据解得 = 1.41
【分析】
根据游标卡尺的读数规则读数，注意游标分度值为0.1 ；
根据题意可判断大头针顶端像传播到木塞边缘时恰好发生全反射，根据全反射条件和几何关系求解。
本题考察测定折射率实验。
12. 【分析】
通过量筒测出 滴油酸酒精溶液的体积，然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，
将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足
半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸
分子的直径。
本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算
分子大小，数量级符合要求就行了。
【解答】
(1)数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是，正方形的
个数为112个；则油膜的面积约为 = 112 × 1 × 1 = 112 2；每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体
1 6
积 = × = 8 × 10 6
75 104
8×10 6×10 6
把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径 = / = 10
112×10 4
≈ 7 × 10
(2) 、把浅盘水平放置，在浅盘里倒入适量的水，轻轻撒入痱子粉，确保水面上痱子粉薄而均匀，故 A 正
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{#{QQABBQCAgggoAJJAABhCUQWwCAEQkBGCAKoOQEAIoAABCQNABAA=}#}
确。
B、用注射器把油酸酒精溶液滴1滴在水面上，只能滴一滴，故 B 错误；
C、只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，故 C 错误；
D、尽量选择细一点的记号笔描绘油膜的轮廓，故 D 错误；
故选： ；
故答案为：(1)112～118，(2)8 × 10 6，(3)7 × 10 10；(4) 。
13. 本题考查简谐运动，综合受力分析是解题关键。
(1)有题意可知小球的振动周期 和振幅 ；
(2)根据在3 时间内，小球做全振动次数可得小球在3 内通过的路程 ；
(3)由受力分析及牛顿第二定律及对称性可求解小球到达 点时的加速度 。
14. 由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率，根据振动图像得出质点振动的表达式，代入
时间即可得到质点的位移．根据 之间的距离可以求出第二次到达波谷的时间．
本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读．
15. 本题是几何光学问题，作出光路图是关键，要掌握全反射的条件和光的折射定律、反射定律，灵活运
用几何知识求解相关距离。
(1)由题意可得，激光在 面上发生折射的入射角 = 30 ，根据几何关系和折射定律求出光屏 上两个光
斑间的距离；
(2)当激光在 面上恰好发生全反射时，光屏 上只剩一个光斑且光斑离 点的距离最远，由折射定律和
数学知识求出此光斑离 点的最远距离。
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