【物理】吉林省白城市洮南市第一中学2019-2020学年高二第二次月考试卷（解析版）
白城市洮南市第一中学2019-2020学年高二第二次月考
物理试卷
第I卷（选择题)
一、单选题
1．如图，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波，该波沿水平方向传播。绳上有另一质点P（图中未画出）。t=0时，O位于最高点，P位于最低点，下列判断正确的是（ D ）
A．时，P位于平衡位置上方 B．P的起振方向与O的起振方向相反
C．时，P的速度方向水平向右 D．P、O的振动频率相同
【答案】D
【解析】A．时，P从最低点经历个周期后回到平衡位置，故A错误；
B．每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同，故B错误；
C．时，P点的速度方向向上，向平衡位置移动，故C错误；
D．该简谐波上的点的振动频率都相同，故D正确。
故选D。
2．有一测速雷达，发射电磁波的频率为f1，用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波的频率为f2，则(C)
A．f1>f2 B．f1＝f2
C．f1
0.6s，在t=0.5s时，Q点到达波峰位置
【答案】AD
【解析】A．因为波向x轴负向传播，所以在t=0时刻x=0处的质点向上振动，要想变成虚线所示波形图，则波至少传播了，故
，
解得：
，
当n=0时，
T=0.8s，
故该波的周期可能为0.8s，A正确；
B．由于波沿x轴负方向传播，故t=0时P点沿y轴负方向运动，此时P点正通过平衡位置沿y轴负方向运动，若周期为0.8s，所以再经过0.1s，即0.9s时P点沿y轴负方向运动，B错误；
C．若周期为0.8s，则在一个周期内P点完成一个全振动，即其运动路程为4A，故P点的运动路程为2A=0.4m，但n若取其他值，则振动的更快，大于0.4m，C错误；
D．若，则只能取值0.8s，由题意可知波长λ=8m，则波速：
，
在t=0时Q点的横坐标为5m，由于波沿y轴负方向运动，故在t=0.5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为：
，
故在t=0.5s时，Q点振动情况和t=0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同，而t=0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，在t=0.5s时，Q点到达波峰位置，D正确；
故选AD。
12．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于。由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点，入射光线与夹角较小时，光屏出现三个光斑。逐渐增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，则_____BD___。
A．玻璃砖对光的折射率比对光的小
B．光屏上出现三个光斑时，区域光的光斑离点更近
C．时，光屏上只有1个光斑
D.时，光屏上只有1个光斑
【答案】BD
【解析】A．根据题干描述“当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：，可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A错误；
B．由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，即A光偏折大，所以NQ区域A光的光斑离N点更近,故B正确；
C．当α＜θ＜β时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故C错误；
D．当时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）。故D正确。
故选BD.
第II卷（非选择题)
三、实验题
13．在“测玻璃的折射率”实验中:
（1）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是__CD____
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖； B．选择的入射角应尽量小些；
C．大头针应垂直地插在纸面上； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些.
（2）某同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O
点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.5cm,CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n= ____1.5_____。
（3）有甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是___偏小______和_____不变____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】CD1.5偏小不变
【解析】（1）作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行．故A错误．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好．故B错误．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上；故C正确．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些．故D正确．
（2）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：，，又AO=OC，则折射率．
（3）如图①的操作中，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．
用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故折射率的测量值与真实值相比不变．
14．（1）甲乙两同学用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，分别得到如图所示甲乙两种实验记录。在甲中，已画好玻璃砖两界面直线aa′和bb′后，不小心将玻璃砖稍稍向上平移了，如甲图中虚线所示。若之后的其他操作无误，则测得的折射率n__不变__（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。在乙中，玻璃砖上界面直线aa′正确，而画的表示下界面的bb′稍稍向上平移了，如乙图中虚线所示。若之后的其他操作无误，则测得的折射率n将____偏大___（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sinθ1-sinθ2图象，如图所示，下列判断正确的是_____ACD__。
A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象
B．玻璃的折射率为0.67
C．玻璃的折射率约为1.5
D．玻璃临界角的正弦值为0.67
【答案】不变偏大ACD
【解析】（1）[1]如图所示
实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律可得
可知测得的折射率将不变；
[2]如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，即将移到图中虚线位置，而在做光路图时不变，作出光路图，如图所示
红线表示作图时所用的光路，黑线表示实际的光路，由图可知测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，则由折射定律可得
可知所测得的折射率将偏大；
（2）[3]A．由图象可知：，则入射角大于折射角，所以光线从空气射入玻璃，故A正确；
BC．图象的斜率k即是玻璃折射率，由图可得
故B错误，C正确；
D．玻璃临界角的正弦值
故D正确。
故选ACD。
四、解答题
15．一列简谐横波沿x轴传播。t=0时，波的图象如图所示，P在x=8m处的平衡位置；t=0.1s时，P第一次到达波峰。求：
①该列波的周期和传播速度；
②0～2 s内质点P经过的路程。
【答案】①若该波向右传播，，；若该波向左传播，，；②若该波向右传播，200cm；若该波向左传播，600cm
【解析】由图象可得，该波波长为8m。若该波向右传播，则P的振动方向向上，P第一次到达波峰的时间为，得周期，由
得
若该波向左传播，则P的振动方向向下，P第一次到达波峰的时间为，得周期，由
解得
②由图象可得，该波振幅为10cm。若该波向右传播，在0～2s内，质点P完成了5次全振动，经过的路程为
若该波向左传播，在0～2s内，质点P完成了15次全振动，经过的路程为
16．如图甲所示是用某种透明材料制成的半圆柱体的主截面，一单色细光束由真空沿半径方向且与AB成37°角射入后在AB面恰好发生全反射．图乙是这种透明材料制成的“玻璃砖”的主截面，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为4R的长方形．一束该单色光从左侧沿半径方向与直径成60°角射入.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，光在真空中的传播速度为c.求:
(i)该透明材料的折射率；
(ii)光线从入射到传播到“玻璃砖”最右端所用的时间．
【答案】(1) (2)
【解析】 (1)根据题意得：
解得：
(2)光在玻璃砖中的传播速度为
光在玻璃砖中的上下侧面都能发生全反射，则在长方体中的传播时间:
在半圆中的传播时间：
解得：
17．如图所示，一列横波在x轴上传播，在时刻和时刻的波形分别如图中的实线和虚线所示。
(1)该波的振幅和波长分别为多少?
(2)设T<（）<2T波速是多大?
(3)波的最大周期?
(4)设周期小于（），且波速为6000m/s，判断波的传播方向。
【答案】(1)0.2cm，8m；(2)2000m/s或2800m/s；(3)0.02s或0.0067s；(4)波沿x负向
【解析】 (1)由波形图可知振幅
A=0.2cm
波长为
(2)波若向右传播
波若向左传播
(3)若波若向右传播
则最大周期为
T=0.02s
若波若左传播
则最大周期为
T=0.0067s
综上所述，最大周期为0.02s。
(4)若波沿x正向，
，无整数解
若波沿x负向，
解得n=3，所以波沿x负向传播。
