山东省济南市第十七名校2023-2024学年高二下学期物理4月月考试题（解析版）

第第页山东省济南市第十七名校2023-2024学年高二下学期物理4月月考试题一、1--8为单项选择题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。9--12为多项选择题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得3分，有错选者不得分。1．《梦溪笔谈》记载：“予友人家有一琵琶，置之虚室，以管色（一种管状乐器）奏双调，琵琶弦辄有声应之，奏他调则不应，宝之以为异物。殊不知此乃常理。二十八调但有声同者即应……”。此“常理”主要是指（）A．波的反射现象 B．共振现象C．波的衍射现象 D．多普勒效应【答案】B【解析】【解答】当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体将会发生共振现象。文中提到的“常理”主要是指共振现象。

故答案为：B。

【分析】熟悉掌握波的特性及各现象产生的原因，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体将会发生共振现象。2．射水鱼通过喷射水柱，能精准地将停留在植物枝叶上的昆虫击落，并大快朵颐。则（）A．喷射出的水柱沿直线运动击落昆虫B．鱼看到昆虫的位置比实际位置略低C．由于全反射，鱼看昆虫存在视觉盲区D．昆虫看到鱼的位置比实际位置略高【答案】D【解析】【解答】A．喷出的水柱受重力的作用做斜抛运动，即曲线运动，A不符合题意；B．射水鱼看到水面上的昆虫是昆虫反射的光线射入水中时发生折射，而由于光从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到变高的昆虫的虚像，B不符合题意；C．全反射是由光密介质射向光疏介质，且sinC=D．昆虫看到水里的鱼是鱼反射的光线射出水面时发生折射，而由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，昆虫逆着折射光线看过去会看到位置变高的鱼的虚像，D符合题意。故答案为：D。

【分析】当合力与速度的不在一条直线上是做曲线运动，全反射是由光密介质射向光疏介质，结合全反射的临界角的正弦值和折射率的关系得出鱼能否看到所有的物体，昆虫看到水里的鱼是鱼反射的光线射出水面时发生折射。3．关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（）A．机械波在介质中的传播速度由介质本身性质决定B．机械波中各质点的振动方向总是与机械波的传播方向垂直C．机械波不仅能传递能量，参与振动的质点也以波速随波迁移D．受迫振动中，如果驱动力的频率与固有频率相差越小，受迫振动的振幅越小【答案】A【解析】【解答】A、机械波的传播速度只取决于介质，故A正确；

B、波分为横波和纵波，纵波的质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；

C、机械波传播过程中，介质中质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，振动能量随波传递，故C错误；

D、受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等，与固有周期、频率无关，并且驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大，故D错误；

故答案为：A。

【分析】机械波形成要有两个条件：一是机械振动，二是传播振动的介质，有机械振动才有可能有机械波，由此判断它们的频率的关系；波的传播速度与质点振动速度没有直接关系，横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定。4．如图，一个用绝缘细线悬挂着的带正电的橡胶球在竖直面内做简谐运动，增加一个如图所示的匀强磁场后，有关带电小球运动情况的描述正确的是（）A．小球再次经过平衡位置时，速率不变B．小球再次经过平衡位置时，速率变小C．小球摆动的周期逐渐变大D．小球摆动的周期逐渐变小【答案】A【解析】【解答】AB、小球在磁场中做简谐运动时，受到的洛伦兹力沿细线方向，对小球不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，则当小球每次经过平衡位置时其速率均相等，不会变化，故A正确，B错误；

CD、小球受到洛伦兹力沿细线方向，不提供小球做简谐运动所需要的回复力，增加磁场后回复力没有变化，因此磁场对小球摆动的周期无影响，故周期不会发生改变，故CD错误；

故答案为：A。

【分析】小球受到的洛伦兹力对小球不做功，只有重力对小球做功，所以小球运动过程中机械能守恒；小球受到洛伦兹力沿细线方向，不提供小球做简谐运动所需要的回复力，因此磁场对小球摆动的周期无影响。5．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（）A．振子在振动过程中，速度相同时，加速度一定相同B．振子在振动过程中，速度相同时，位移一定相同C．振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力D．振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力【答案】C【解析】【解答】A、振子在振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，加速度大小相同，方向相反，故A错误；

B、振子在振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，位移大小相同，方向相反，故B错误；

CD、振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力，故C正确，D错误；

故答案为：C。

【分析】振子在振动过程中，若两位置关于平衡位置对称，速度相同时，加速度大小相同，方向相反，位移大小相同，方向相反；振子在运动过程中的回复力为弹簧的弹力与重力的合力。6．某同学注意到市场最近流行的主动降噪耳机，开启降噪模式，耳朵立刻就有种世界都安静的体验。主动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则（）A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强B．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长【答案】C【解析】【解答】AB、由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，两列波在P点振动方向相反，P点振动减弱，故AB错误；

C、机械波传播的速度由介质决定，则知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，故C正确；

D、P点在平衡位置附近振动，并不随波移动，故D错误；

故答案为：C。

【分析】降噪过程实际上是声波发生了干涉，机械波传播的速度由介质决定。介质中质点不随波移动。由此分析即可。7．如图所示，一束单色光由真空射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（）A．单色光进入球后传播速度变大B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C．当i足够大时，在A点将发生全反射D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射【答案】D【解析】【解答】AC、光由空气射到透明介质的A点，不满足发生全反射的必要条件：光从光密介质射入光疏介质，所以在A点不可能发生全反射，故AC错误；

BD、根据几何关系可知，光从A点射到球的内表面时的入射角等于A点的折射角，由光路可逆性可知，光线不会发生全反射，一定能射出透明球体，故B错误，D正确；

故答案为：D。

【分析】发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角；通过光线在上表面的折射角和在下表面的入射角关系，通过光的可逆性判断光线是否能发生全反射.8．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x=54λ处质点的振动方程为y=AA． B．C． D．【答案】D【解析】【解答】根据题意可知，t=34T时，在则此时质点位于平衡位置；下一时刻，该质点向上运动，原理平衡位置，根据题意，横波沿x轴负方向传播，根据同侧法判断可知，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】通过x=54λ9．关于波长，下列说法正确的是（）A．相邻的波峰与波谷之间距离的2倍等于波长B．一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长D．在横波中两波峰或两波谷之间的距离一定等于波长【答案】C【解析】【解答】AD、对横波，相邻的两个波峰之间的距离或两个波谷之间的距离等于波长，故AD错误；

B、在一个周期内介质的质点所走过的路程等于四个振幅，与波长无关，故B错误；

C、波长等于在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离，故C正确；

故答案为：C。

【分析】在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长。波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距。10．蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫，形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为v=ghA．水波从浅水区传入深水区，频率变大B．在深水区，水波更容易发生衍射现象C．水面上飘落的树叶会被水波推向岸边D．测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为7.3m/s【答案】B,D【解析】【解答】A、蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波，无论是声波还是水波，它们都是由声带振动产生，所以其频率都等于声带的振动频率，故A错误；

B、由已知水波的传播速度与水的深度正相关，可知水波的波长与水深有关，深水区的波长大，所以更容易发生衍射现象，故B正确；

C、水面上飘落的树叶只会上下振动，不会随波向前运动，故C错误；

D、蟾蜍的鸣叫频率f=1451Hz，且水波波长

λ=0.5cm=0.005m，

则波速

v=λf=0.005x1451m/s=7.3m/s，

故D正确；

故答案为：BD。

【分析】声波和水波都是由声带振动产生，其频率都等于声带的振动频率；根据水波的传播速度v与水的深度h关系，可知深水区的波长更大，更容易发生衍射现象；树叶的振动取决于所在位置水波质点的振动特点；已知频率和波长，根据v=λf可求波速。11．一列简谐横波在t=2s时的波形图如图甲所示，P是平衡位置在x=4.0m处的质点，质点P的振动图像如图乙所示。A．波速为4B．波的传播方向向左C．t=3s时，质点QD．t=2s时，质点Q的加速度比质点P【答案】A,C【解析】【解答】A、由甲图（波形图）可知波长为λ=8m，由乙图（振动图像）可知周期为t=2s，所以波速为

v=λT=82m/s=4m/s，故A正确；

B、由乙图（振动图像）可知，t=2s时质点P向下振动，结合波形图由“同侧法”可知波的传播方向向右，故B错误；

C、t=3s时，即再经过半个周期，质点Q到达波谷位置，此时速度为零，动能最小，故C正确；

D、t=2s时，质点Q的加速度最大，质点P的加速度为零，故D错误；12．光纤通信采用的光导纤维是由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下列说法正确的是（）A．内芯和外套的折射率应满足n1＞n2B．内芯和外套的折射率应满足n1＜n2C．折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦sinC=1D．从左端面入射的光线，其入射角θ必须小于某值，折射光线在内芯与外套界面上才能发生全发射【答案】A,D【解析】【解答】AB、发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，即n1>n2时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确，B错误；

C、折射光线在内芯与外套界面上的临界角C的正弦为sinC=n2n1，故C错误；

D、从左端面入射的光线，入射角越小，折射角越小，根据几何知识得知，光线射到内芯与外套的界面上时入射角越大，越容易产生全反射，所以其入射角θ必须小于某值，全部光才能被传导，故D正确；

二、非选择题：共6个小题，满分56分。13．在“用单摆测量重力加速度”的实验中。（1）下列说法正确的是_______。A．摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些B．为了使周期测量更加准确，应从摆球释放处开始计时C．单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球最低端的距离D．摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球受到的合力充当回复力（2）用毫米刻度尺测得单摆的摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为cm。（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的T2-L图像为图乙中图线②。某同学误将摆线长当作了摆长L，由数据描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的（选填①、③、④），利用该图线求得的重力加速度（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。【答案】（1）A（2）2.080（3）①；等于【解析】【解答】（1）A.摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些，A符合题意；B.为了使周期测量更加准确，应从摆球到达最低点处开始计时，B不符合题意；C.单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球球心的距离，C不符合题意；D.摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球重力沿切线方向的分力充当回复力，D不符合题意；故答案为：A。（2）摆球的直径为2cm+0.05mm×16=2.080cm。（3）某同学误将摆线长当作了摆长L，则周期表达式为T=2π可得T则描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的①；因图像的斜率与②相同，则k=4【分析】（1）根据“用单摆测量重力加速度”的实验原理选择正确的选项；

（2）根据游标卡尺的读数原理得出摆球的直径；

（3）结合单摆周期的表达式得出T2-L的关系式，从而得出正确的图像。14．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边EE'和FF'，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针G1和G2然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针G（1）关于此实验，下列说法中正确的是____。A．大头针G4须挡住G3及G1、G2的像B．入射角越大，折射率的测量越准确C．大头针G1和G2及G3和G4之间的距离适当大些D．利用量角器量出i、r，可求出玻璃砖的折射率n=（2）用另一块折射率为2但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图所示。光从上表面入射，入射角从0°逐渐增大到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，则玻璃砖上下表面的夹角为。【答案】（1）A；C（2）1【解析】【解答】(1)A、大头针G4的作用是确定出射光线，故大头针G4须挡住G3及P1P2的像，故A正确；

B、实验时入射角适当大一些即可，入射角并不是越大越好，故B错误；

C、为减小实验误差，插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些，故C正确；

D、根据折射定律测出玻璃砖的折射率n=sinisinr，故D错误；

故答案为：AC。

(2)光路图如下：

光在玻璃砖上表面折射时，根据折射定律有sin45°sinα=n，解得折射角为α=30°；玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，此时光在玻璃砖下表面发生全反射，有sinβ=1n，解得入射角为β=45°，根据几何关系可知玻璃砖上下表面的夹角为θ=β-α=15°。

【分析】(1)大头针G4的作用是确定出射光线，大头针G4须挡住G15．如图为一列机械波在t=0.3s时的波动图像，M、N、Q三个质点中某点的振动方程为y=10sin（1）这列机械波的波速；（2）从t=0.3s时起，M处的质点经过多长时间回到平衡位置；（3）在t=0.1s时，x=5m处质点的位移。【答案】（1）根据振动方程为y=10sin(则周期T=则波速v=（2）由图发现t=0.3s时M处的质点位于波谷，则再经14（3）t=0.1s到t=0.3s经过了13个周期即波传播了4m，则t=0.1s波动图像与t=0.3s波动图像向x轴正方向平移4m相同，则t=0.1s时，x=5m处质点的位移与t=0.3s时，x=1m处质点的位移相同，即为【解析】【分析】（1）已知质点振动的方程，利用角速度的大小可以求出周期的大小，结合波长的大小可以求出波速的大小；

（2）已知质点的位置，利用周期的大小可以求出回到平衡位置的时间；

（3）已知波传播的时间，利用振动的时间可以求出质点的位移。16．如图所示，棱镜截面ABC为等腰三角形，∠B=∠C=30°，BC=l。一束单色光从AB的中点平行于BC方