2024-2025学年陕西省汉中市部分学校高二下学期3月月考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二年级考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.研究发现蓝光对视网膜危害很大，佩戴防蓝光眼镜可减小蓝光带来的伤害，制作防蓝光的镜片主要利用了（）A.光的全反射 B.光的干涉 C.光的衍射 D.光的偏振【答案】B【解析】防蓝光眼镜是通过在镜片表面镀上一层光学薄膜，这层薄膜可以通过光的干涉作用，将有害蓝光过滤掉。故选B。2.英国布劳顿大桥是世界上较早的一座悬索桥。1831年4月12日，当74名士兵齐步走经过布劳顿大桥时，大桥却突然坍塌，此后规定部队过桥时应便步通过。下列说法正确的是（）A.大桥坍塌是因为大桥发生了共振B.士兵经过大桥时齐步走的频率远大于桥的固有频率C.大桥坍塌是因为这74名士兵所受重力较大D.部队齐步走过桥时桥的振幅比便步走时要小【答案】A【解析】驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体发生共振，此时振幅最大；所以规定部队过桥时应便步通过，是因为齐步走的步伐频率容易与桥本身的固有频率相同从而达成共振，振幅增大导致桥体损坏甚至倒塌。3.体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示，a、b、c为彩带上的质点，彩带重力不计，下列说法正确的是（）A.质点a此时正在向下运动B.再过半个周期，质点c向右移动半个波长C.质点b比质点a先到达波谷D.再过四分之一周期，质点c的速度达到最大【答案】C【解析】A．简谐波向右传播，根据同侧法可知，质点a此时正在向上运动，故A错误；B．质点c在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故B错误；C．简谐波向右传播，根据同侧法可知，质点b此时正在向下运动，故质点b比质点a先到达波谷，故C正确；D．再过四分之一周期，质点c位于波谷，速度达到最小，故D错误。故选C。4.沙漠里经常会出现海市蜃楼，这是由于不同高度的空气层温度不同，折射率也不同，光线被不断折射，人们逆着光就看到了蜃景。此过程简化的模型如图所示，一束光从第1层空气入射，在第3层和第4层界面发生了全反射，下列说法正确的是（）A.第1层空气的折射率比第2层空气的折射率小B.第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大C.光在第1层空气中的传播速度大于在第2层空气中的传播速度D.光在第2层空气中的传播速度大于在第3层空气中的传播速度【答案】B【解析】AC．由光路图可知，光在第1层空气的入射角小于第2层空气的折射角，则第1层空气相对于第2层空气为光密介质，第1层空气的折射率比第2层空气的折射率大，根据可知在第1层空气中的传播速度小于在第2层空气中的传播速度，故AC错误；B．由题意可知，光在第3层和第4层界面发生了全反射，则第3层空气相对于第4层空气为光密介质，第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大，故B正确；D．由光路图可知，光在第2层空气的入射角小于第3层空气的折射角，则第2层空气相对于第3层空气为光密介质，第2层空气的折射率比第3层空气的折射率大，根据光在第2层空气中的传播速度小于在第3层空气中的传播速度，故D错误。故选B。5.如图所示，边长为L的等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，一细光束从AB边的中点与AB边成30°角射入三棱镜，从BC边射出时相对最初射入方向光的传播方向改变了60°，则该玻璃的折射率为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意做出光路图光束在AB面的入射角为i1＝90°－30°＝60°由几何关系可知在AB界面入射光线垂直BC界面，由题意从BC边射出时相对最初射入方向光的传播方向改变了60°所以光束在BC面的折射角为r2＝60°＝i1根据折射定律有由上式和几何关系可得r1＝i2＝30°解得玻璃的折射率为故选B。6.一质量为20g的翠鸟从高空沿竖直方向俯冲扎入水中捕鱼。翠鸟（视为质点）从开始俯冲至到达水面的过程可视为自由落体运动，若翠鸟开始俯冲时到水面的高度为10m，取重力加速度大小g=10m/s2，则在俯冲过程中，翠鸟受到的重力的冲量大小约为（）A.0.24N⋅s B.0.28N⋅sC.0.35N⋅s D.3.46N⋅s【答案】B【解析】根据自由落体运动的规律可知，翠鸟俯冲过程所用的时间翠鸟受到的重力的冲量大小故选B。7.如图甲所示，以点为平衡位置，弹簧振子在光滑水平地面上的、两点间做简谐运动，该弹簧振子的振动图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数，则时振子受到的回复力大小为（）A.5N B.10NC. D.【答案】C【解析】图乙可知振幅，周期，则简谐运动方程将代入方程，则知时振子的位移大小故回复力大小故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）A.简谐运动的振幅为0.06mB.简谐运动的周期为0.8sC.时头部向正方向运动D.和时，头部的加速度相同【答案】BC【解析】A．通过题图乙可知，简谐运动的振幅为，故A错误；B．通过图像，可知简谐运动的周期为，故B正确；C．由图像知时头部向正方向运动，故C正确；D．由图像知和时，头部的加速度大小相等，但方向相反，故D错误。故选BC。9.如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光，下列说法正确的是（）A.液体对光的折射率比对光的折射率大B.光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度大C.两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较宽D.光的频率大于光的频率【答案】D【解析】A．根据题图可知，光的偏折程度大于光的偏折程度，则液体对光的折射率比对光的折射率小，故A错误；根据B．由于液体对光的折射率比对光的折射率小，则光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度小，故B错误；CD．由于液体对光的折射率比对光的折射率小，则光的频率大于光的频率，光的波长小于光的波长，根据可知两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较窄，故C错误，D正确。故选D。10.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形图如图所示，、为波上的两个质点，其平衡位置坐标分别为、，质点在接下来的5s内完成了10次全振动，下列说法正确的是（）A.点的振动比点滞后半个周期B.这列波的频率为0.5HzC.这列波的波长为8mD.这列波的传播速度为12m/s【答案】AD【解析】AC．由图可知，P、Q两点的平衡位置相距半个波长，图像可知半波长为3m，波长6m，且P点的振动形式传到Q点需要半个周期，即Q点的振动比P点滞后半个周期，故A正确，C错误；B．由题意，周期为则频率故B错误；D．波的传播速度故D正确。故选AD。三、非选择题：共54分。11.小帆同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）该同学先用毫米刻度尺测量出从悬点到摆球球心的长度，记为。实验时单摆偏角应小于，为了减小测量周期的误差，应从摆球经过最__________（填“高”或“低”）点的位置时开始计时。（2）测周期时该同学按下停表并从1开始计数，然后摆球每完成一次全振动计数加1，当该同学计数50时再次按下停表，停表示数为，则当地的重力加速度的表达式为__________。（用题中涉及的物理量符号表示）。（3）该同学参与兴趣小组，听到两位同学讨论摆球受到的空气浮力对该实验是否有影响。甲同学说：“浮力对摆球的影响就像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变。”乙同学说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对摆梂的作用相当于使重力加速度变小，因此振动周期变大。”你认为__________（填“甲”或“乙”）同学的说法正确。【答案】（1）低（2）（3）乙【解析】（1）[1]摆球经过平衡位置时，速度最大，此时开始计时，误差最小，应该经过最低点时开始计时。（2）[2]单摆周期由单摆周期公式，解得当地的重力加速度的表达式为（3）[3]由单摆周期公式有：，可知与物体的质量无关，而是与重力加速度运动，因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。故乙同学的说法正确。12.罗同学正在做“用双缝干涉测量光的波长”实验，实验装置如图甲所示，该同学正确安装实验器材，接通电源使光源正常工作，准备开始实验。（1）M、N、P三个光学元件中，______（填“M”“N”或“P”）是双缝片。（2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，观察到的图像如图乙所示，仔细观察发现干涉的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应______。A.适当旋转透镜 B.适当旋转测量头 C.适当旋转单缝（3）该同学调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，某次手轮上的示数如图丙所示，其示数为________mm。（4）如图丁所示，该同学通过测量头记录的亮条纹A和亮条纹B位置的读数分别为，已知双缝的间距为d，N、P间的距离为，P和测量头间的距离为，则被测光的波长________（结果用和d表示）。【答案】（1）（2）B（3）17.75（4）【解析】（1）因为双缝干涉实验是让单色光经过双缝在光屏上形成干涉图样，所以先让光源通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，再经过双缝形成干涉条纹，所以三个光学元件依次为滤光片，单缝片，双缝片。（2）旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐。故选B。（3）游标卡尺的分度值为0.05mm，读数为（4）亮条纹和亮条纹的间距为结合条纹间距公式解得13.一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚好传到处。时振动形式刚好传到处。求：（1）波源的起振方向和波的周期T；（2）时间内质点P通过路程s。【答案】（1）沿y轴正方向，；（2）【解析】（1）波源起振方向与时刻处的质点的振动方向相同，根据题图和同侧法可知，波源的起振方向为沿y轴正方向，根据根据时刻的波形图可知，该简谐横波的波长波的周期解得（2）根据时刻的波形图可知，质点P的振幅时间内质点P经历了质点P从任意位置开始每经过时间通过的路程均为，则时间内质点P通过的路程为14.如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜，其中、，一束光线在纸面内垂直边射入棱镜，光线进入棱镜后射到边的点，发现光线刚好不能从边射出。已知的长度为，的长度为，光在真空中的传播速度为，取，。求：（1）透明材料的折射率；（2）光从边射出时折射角的正弦值；（3）光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）光线刚好不能从AD边射出，即在AD边上发生了全反射，由几何关系知临界角为则透明材料的折射率（2）根据题意，光路如图所示几何关系可知根据透明材料的折射率联立解得，光从边射出时折射角的正弦值（3）光在棱镜中传播的速度为由几何关系知，光在棱镜中传播的路程为光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间为15.如图所示，半径的光滑四分之一圆弧轨道固定在光滑水平面上，其最低点与光滑水平面相切，质量的小球静置在水平面上，小球左端连接着轻质弹簧。现将质量的小球从点正上方高处由静止释放，小球和小球均可视为质点，重力加速度大小，不计空气阻力，求：（1）小球到达点时，圆弧轨道对小球的支持力大小；（2）在小球压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；（3）小球压缩弹簧结束后瞬间，小球的速度。【答案】（1）（2）（3），方向水平向左。【解析】（1）由动能定理有解得小球P在C点的速度大小对P，由牛顿第二定律有解得（2）PQ速度相等时，弹簧弹性势能最大，设共同速度为v，规定向右为正方向，由动量守恒有由能量守恒有联立解得最大弹性势能（3）设小球压缩弹簧结束后瞬间Q的速度为，由动量守恒有能量守恒有联立解得可知小球压缩弹簧结束后瞬间，小球的速度大小为，方向水平向左。高二年级考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.研究发现蓝光对视网膜危害很大，佩戴防蓝光眼镜可减小蓝光带来的伤害，制作防蓝光的镜片主要利用了（）A.光的全反射 B.光的干涉 C.光的衍射 D.光的偏振【答案】B【解析】防蓝光眼镜是通过在镜片表面镀上一层光学薄膜，这层薄膜可以通过光的干涉作用，将有害蓝光过滤掉。故选B。2.英国布劳顿大桥是世界上较早的一座悬索桥。1831年4月12日，当74名士兵齐步走经过布劳顿大桥时，大桥却突然坍塌，此后规定部队过桥时应便步通过。下列说法正确的是（）A.大桥坍塌是因为大桥发生了共振B.士兵经过大桥时齐步走的频率远大于桥的固有频率C.大桥坍塌是因为这74名士兵所受重力较大D.部队齐步走过桥时桥的振幅比便步走时要小【答案】A【解析】驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体发生共振，此时振幅最大；所以规定部队过桥时应便步通过，是因为齐步走的步伐频率容易与桥本身的固有频率相同从而达成共振，振幅增大导致桥体损坏甚至倒塌。3.体操彩带由短杆和一定长度的彩带组成。运动员周期性地上下抖动短杆，彩带上形成简谐波，某一时刻彩带的形状如图所示，a、b、c为彩带上的质点，彩带重力不计，下列说法正确的是（）A.质点a此时正在向下运动B.再过半个周期，质点c向右移动半个波长C.质点b比质点a先到达波谷D.再过四分之一周期，质点c的速度达到最大【答案】C【解析】A．简谐波向右传播，根据同侧法可知，质点a此时正在向上运动，故A错误；B．质点c在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故B错误；C．简谐波向右传播，根据同侧法可知，质点b此时正在向下运动，故质点b比质点a先到达波谷，故C正确；D．再过四分之一周期，质点c位于波谷，速度达到最小，故D错误。故选C。4.沙漠里经常会出现海市蜃楼，这是由于不同高度的空气层温度不同，折射率也不同，光线被不断折射，人们逆着光就看到了蜃景。此过程简化的模型如图所示，一束光从第1层空气入射，在第3层和第4层界面发生了全反射，下列说法正确的是（）A.第1层空气的折射率比第2层空气的折射率小B.第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大C.光在第1层空气中的传播速度大于在第2层空气中的传播速度D.光在第2层空气中的传播速度大于在第3层空气中的传播速度【答案】B【解析】AC．由光路图可知，光在第1层空气的入射角小于第2层空气的折射角，则第1层空气相对于第2层空气为光密介质，第1层空气的折射率比第2层空气的折射率大，根据可知在第1层空气中的传播速度小于在第2层空气中的传播速度，故AC错误；B．由题意可知，光在第3层和第4层界面发生了全反射，则第3层空气相对于第4层空气为光密介质，第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大，故B正确；D．由光路图可知，光在第2层空气的入射角小于第3层空气的折射角，则第2层空气相对于第3层空气为光密介质，第2层空气的折射率比第3层空气的折射率大，根据光在第2层空气中的传播速度小于在第3层空气中的传播速度，故D错误。故选B。5.如图所示，边长为L的等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，一细光束从AB边的中点与AB边成30°角射入三棱镜，从BC边射出时相对最初射入方向光的传播方向改变了60°，则该玻璃的折射率为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意做出光路图光束在AB面的入射角为i1＝90°－30°＝60°由几何关系可知在AB界面入射光线垂直BC界面，由题意从BC边射出时相对最初射入方向光的传播方向改变了60°所以光束在BC面的折射角为r2＝60°＝i1根据折射定律有由上式和几何关系可得r1＝i2＝30°解得玻璃的折射率为故选B。6.一质量为20g的翠鸟从高空沿竖直方向俯冲扎入水中捕鱼。翠鸟（视为质点）从开始俯冲至到达水面的过程可视为自由落体运动，若翠鸟开始俯冲时到水面的高度为10m，取重力加速度大小g=10m/s2，则在俯冲过程中，翠鸟受到的重力的冲量大小约为（）A.0.24N⋅s B.0.28N⋅sC.0.35N⋅s D.3.46N⋅s【答案】B【解析】根据自由落体运动的规律可知，翠鸟俯冲过程所用的时间翠鸟受到的重力的冲量大小故选B。7.如图甲所示，以点为平衡位置，弹簧振子在光滑水平地面上的、两点间做简谐运动，该弹簧振子的振动图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数，则时振子受到的回复力大小为（）A.5N B.10NC. D.【答案】C【解析】图乙可知振幅，周期，则简谐运动方程将代入方程，则知时振子的位移大小故回复力大小故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）A.简谐运动的振幅为0.06mB.简谐运动的周期为0.8sC.时头部向正方向运动D.和时，头部的加速度相同【答案】BC【解析】A．通过题图乙可知，简谐运动的振幅为，故A错误；B．通过图像，可知简谐运动的周期为，故B正确；C．由图像知时头部向正方向运动，故C正确；D．由图像知和时，头部的加速度大小相等，但方向相反，故D错误。故选BC。9.如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光，下列说法正确的是（）A.液体对光的折射率比对光的折射率大B.光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度大C.两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较宽D.光的频率大于光的频率【答案】D【解析】A．根据题图可知，光的偏折程度大于光的偏折程度，则液体对光的折射率比对光的折射率小，故A错误；根据B．由于液体对光的折射率比对光的折射率小，则光在液体中的传播速度比光在液体中的传播速度小，故B错误；CD．由于液体对光的折射率比对光的折射率小，则光的频率大于光的频率，光的波长小于光的波长，根据可知两种色光通过同一双缝干涉装置，光的条纹间距较窄，故C错误，D正确。故选D。10.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形图如图所示，、为波上的两个质点，其平衡位置坐标分别为、，质点在接下来的5s内完成了10次全振动，下列说法正确的是（）A.点的振动比点滞后半个周期B.这列波的频率为0.5HzC.这列波的波长为8mD.这列波的传播速度为12m/s【答案】AD【解析】AC．由图可知，P、Q两点的平衡位置相距半个波长，图像可知半波长为3m，波长6m，且P点的振动形式传到Q点需要半个周期，即Q点的振动比P点滞后半个周期，故A正确，C错误；B．由题意，周期为则频率故B错误；D．波的传播速度故D正确。故选AD。三、非选择题：共54分。11.小帆同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）该同学先用毫米刻度尺测量出从悬点到摆球球心的长度，记为。实验时单摆偏角应小于，为了减小测量周期的误差，应从摆球经过最__________（填“高”或“低”）点的位置时开始计时。（2）测周期时该同学按下停表并从1开始计数，然后摆球每完成一次全振动计数加1，当该同学计数50时再次按下停表，停表示数为，则当地的重力加速度的表达式为__________。（用题中涉及的物理量符号表示）。（3）该同学参与兴趣小组，听到两位同学讨论摆球受到的空气浮力对该实验是否有影响。甲同学说：“浮力对摆球的影响就像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变。”乙同学说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对摆梂的作用相当于使重力加速度变小，因此振动周期变大。”你认为__________（填“甲”或“乙”）同学的说法正确。【答案】（1）低（2）（3）乙【解析】（1）[1]摆球经过平衡位置时，速度最大，此时开始计时，误差最小，应该经过最低点时开始计时。（2）[2]单摆周期由单摆周期公式，解得当地的重力加速度的表达式为（3）[3]由单摆周期公式有：，可知与物体的质量无关，而是与重力加速度运动，因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。故乙同学的说法正确。12.罗同学正在做“用双缝干涉测量光的波长”实验，实验装置如图甲所示，该同学正确安装实验器材，接通电源使光源正常工作，准备开始实验。（1）M、N、P三个光学元件中，______（填“M”“N”或“P”）是双缝片。（2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，观察到的图像如图乙所示，仔细观察发现干涉的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应______。A.适当旋转透镜 B.适当旋转测量头 C.适当旋转单缝（3）该同学调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，某次手轮上的示数如图丙所示，其示数为________mm。（4）如图丁所示，该同学通过测量头记录的亮条纹A和亮条纹B位置的读数分别为，已知双缝的间距为d，N、P间的距离为，P和测量头间的距离为，则被测光的波长________（结果用和d表示）。【答案】（1）（2）B（3）17.75（4）【解析】（1）因为双缝干涉实验是让单色光经过双缝在光屏上形成干涉图样，所以先让光源通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，再经过双缝形成干涉条纹，所以三个光学