辽宁省大连市滨城高中联盟2024-2025学年高二下学期4月考试 物理（含解析）

辽宁省大连市滨城联盟2024-2025学年高二下学期4月月考
物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于下面四幅图片所示的现象或解释，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中光学镜头上的增透膜利用的是光的折射现象
B．图乙中所示的泊松亮斑是小孔衍射的图样
C．图丙中使摆球C先摆动，稳定后摆球A的振动周期等于摆球B的振动周期
D．图丁中游艇鸣笛减速向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率低
2．一位游客在星海广场码头欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为，周期为。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距。套在杆上的小球从中点以初速度向右运动，小球将做周期为的往复运动，则下列选项正确的是（ ）
A．小球做简谐运动
B．小球从中点开始运动半个周期，其动量的变化量为0
C．小球的初速度为时，其运动周期为
D．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为
4．如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于光、光和光，下列说法正确的是（ ）
A．光可能是红光
B．光的频率小于光的频率
C．在玻璃三棱镜中光的速度小于光的速度
D．光比光更容易发生衍射
5．位于坐标原点的波源在时开始振动，振动图像如图所示，所形成的简谐横波沿轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时，波源恰好第3次处于波谷位置，则下列选项正确的是（ ）
A．波的频率是
B．波的传播速度是
C．平衡位置在处的质点开始振动时，质点运动的路程为
D．平衡位置在处的质点开始振动时，质点处于波谷位置
6．有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距的、两质点，已知波的传播方向由指向，图甲、乙分别是、两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（ ）
A． B． C． D．
7．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机型内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在碳纤维增强塑料组成的机翼中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度，下列选项正确的是（ ）
A．振动加强； B．振动减弱：
C．振动加强； D．振动减弱；
二、多选题
8．为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由光和光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，光和光分别从点射出。设光由到的传播时间为，光由到的传播时间为。下列说法正确的是（　　）
A．
B．增大复色光的入射角，光更容易在平面发生全反射
C．将光和光通过相同的单缝，在光屏上得到甲、乙两个图样，乙图对应光
D．如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹陷的
9．如图所示，公园修建了一个截面为等腰梯形的水池，水池坡面的倾角为、在注满水的情况下，一束平行光照射到水面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与水面的夹角，，下列说法正确的是（ ）
A．水对该光的折射率为
B．若改变入射角，使，点入射的光恰好能够照到水池底角点，则水池坡面的倾角
C．若水池深，将一点光源放入池底中央，水面足够宽、不考虑多次反射，则点光源照亮水面的面积为
D．摄影师在拍摄池中的游鱼时，通常在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面的反射光的偏振方向垂直，从而可以减弱反射光使拍摄的景象清晰
10．在“天宫课堂”航天员王亚平老师在水球中注入一个气泡后，水球便成了透明空心水球，如图所示，水球中形成了一个正立一个倒立的两个像。假设透明空心水球内径是R，外径是2R，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与直线AO所成夹角i=60°，经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．单色光在该材料中的传播时间为
B．单色光在水中的折射率为
C．只要A点射入的单色光与AO直线的夹角i大于30°，就一定能够在内球面发生全反射
D．单色光在该材料内球面恰好发生全反射时，从A点射入的光线与AO直线的夹角
三、实验题
11．如图甲所示，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先在白纸上画一条直线，画出一直线代表入射光线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再画出玻璃砖另一个面所在的直线，然后画出过点的法线。

(1)在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使的像挡住的像，插上大头针，让挡住（选填“和”或“”、“”）的像，然后再插上大头针挡住和、的像。
(2)连接、并延长与交于点，连接。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过、两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，折射率（用、表示）。
(3)如图乙所示，在确定玻璃砖边界线时发生错误，折射率的测量值会。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．某同学利用如图甲所示的一半径较大的固定光滑圆弧面测定当地重力加速度。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆的简谐运动。
具体步骤如下：
①用游标卡尺测量小球的直径d；
②用秒表测量小铁球的运动周期T；
③更换不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制如图乙所示的图像，横纵轴截距分别为a、b。
(1)测量小铁球运动周期时，开始计时的位置为图甲中的；（选填“A”、“O”或“”）
(2)由图像可得当地的重力加速度，圆弧的半径。
(3)该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的周期是初始摆角很小时的近似值，实验过程中初始摆角对周期T有一定的影响，与初始摆角θ的关系如图丙所示。若实验时该同学释放小铁球的位置离O点较远，初始摆角接近15°，若只考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
四、解答题
13．如图为一列沿轴传播的简谐横波，图中实线和虚线分别表示和时的波形图。
(1)若该波沿轴正方向传播，求内，该波传播的距离；
(2)若该波沿轴负方向传播，求该波的波速；
(3)若该波的波速为，求平衡位置位于处的质点的振动方程。
14．微棱镜增亮膜能有效提升液晶显示屏亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率，只研究从点发出照射到边上的光线。已知光在空气中的传播速度为c。
（1）某一光线从边出射时，方向与BC边垂直，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；
（2）若某一光线恰好在边发生全反射，然后直接入射到边上，求此光线从点发出照射到边上所经历的时间。
15．如图甲所示，质量为m的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上。t=0时，物块A处于静止状态，物块B从A正上方一定高度处自由落下，与A发生碰撞后一起向下运动（碰撞时间极短，且未粘连），到达最低点后又向上运动。已知B运动的v-t图像如图乙所示，其中0~t1的图线为直线，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），不计空气阻力。
（1）求物块B的质量；
（2）如果v-t图像中v为已知量，t1、t2为未知量，求弹簧的劲度系数；
（3）如果v-t图像中t1、t2为已知量，v为未知量，求物块A、B到达最低点的时刻；
（4）物块A、B运动过程是否会分离 如果A、B会分离，则分离瞬间物块的速度大小为多少

辽宁省大连市滨城联盟2024-2025学年高二下学期4月月考物理试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D C B A B CD ABD BD
11．(1)和
(2)
(3)偏大
12．(1)O
(2)
(3)偏小
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由图知该波的波长
若该波沿轴正方向传播，内，该波传播的距离
解得
（2）若该波沿轴负方向传播，内，该波传播的距离
该波的波速
解得
（3）由上问可知，
此时该波沿轴负方向传播。
该波的振幅即质点的振幅
由同侧法可知，质点在时刻由平衡位置向轴负方向振动，故初相位
该波的周期即质点的振动周期
质点的振动方程
解得：
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据折射率定义
由题意知
解得
（2）光线在微棱镜内的传播速度为
设光线在微棱镜内的临界角为，则有
解得
当光线刚好在边上点发生全反射时，如图光路所示
在边刚好全反射时，入射角
光在棱镜中路程为
s=4a
则光线从点发出照射到边上所经历的时间为
15．（1）m；（2）；（3）；（4）AB不会分离
【详解】（l）物块B与A发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律和v-t图像数据得
解得
（2）设弹簧的劲度系数为k，碰撞前弹簧形变量为x1，AB速度最大时弹簧形变量为x2，由牛顿第二定律，碰前A处于平衡状态
碰后AB一起向下运动
当时，速度最大，得
AB一起向下加速过程，AB、弹簧系统由机械能守恒定律得
解得
（3）由机械振动的知识可知，AB弹簧振子做简谐运动，运动的v-t图像为正弦图线，设振动周期为T，根据正弦函数的规律可得
物块AB到达最低点时速度为0，对应时刻为
联立解得
（4）假设弹簧恢复原长时，AB的速度大小为，从AB碰后到弹簧恢复原长过程，由机械能守恒定律得
方程无解（，不成立），即弹簧不能恢复原长，因此AB不会分离。