安徽省淮南二中2016-2017学年高二上期中考试物理（理创班）试题

淮南二中2018届创新班高二第一学期期中考试试题（选修3-4）

一、单选题（12×3=36分）

1、电磁波包含了射线．红外线．紫外线．无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（    ）

A．无线电波．红外线．紫外线．射线

B．红外线．无线电波．射线．紫外线

C．射线．红外线．紫外线．无线电波

D．紫外线．无线电波．射线．红外线

2、如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为              (　　)

A．1 Hz   B．1.25 Hz   C．2 Hz   D．2.5 Hz  

3、一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示．下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)(　　)

A．图(1)可作为该物体的v－t图象

B．图(2)可作为该物体的F－t图象

C．图(3)可作为该物体的F－t图象

D．图(4)可作为该物体的a－t图象

4、如图，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷， d在b 和e的连线上。关于图中所标的a、b、c、d、e四点，下列说法中正确的有（   ）

A、a点是水面始终静止不动的位置

B、 c点是振动最弱的点

C、 d点的振幅比b点的振幅小

D、再过T/2后的时刻， b质点的振动是减弱的

5、如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s，则(　　)

A．质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

B．P点振幅比Q点振幅小 

C．经过Δt＝3 s，质点Q通过的路程是0.6 m    

D．经过Δt＝3 s，质点P将向右移动12 m

6、一列简谐横波沿X轴正方向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质点的振动图线：（   ）

A．x=0处的质点     B．x=2m处的质点  

C．x=4m处的质点    D．x=6m处的质点

7、某质点在y方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点O处，其振幅为0.05 m，振动周期为0.4 s，振动在介质中沿x轴正方向传播，传播速度为1  m/s.当它由平衡位置O开始向上振动，经过0.2 s后立即停止振动，由此振动在介质中形成一个脉冲波.那么，在停止振动后经过0.2 s的波形可能是图中的(    )

8、一列沿x轴正方向传播的横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则（     ）

A．质点P的运动方向向右             B．波的周期可能为0.27s

C．波的频率可能为1.25Hz             D．波的传播速度可能为20m/s

9、雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(   )

A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光

C．红光、蓝光、黄光和紫光   D．红光、黄光、蓝光和紫光

10、从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光速垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为(     )

A.r    B.1.5r   C.2r   D.2.5r

11、如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表亮纹)，那么1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是(　　)

1　　　　  2　　　　3　　　　4

A．红黄蓝紫   B．红紫蓝黄     C．蓝紫红黄   D．蓝黄红紫

12、在单缝衍射实验中，下列说法不正确的是  (　　)

A．其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄

B．其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄

C．其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽

D．其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽

二、多选题（8×3=24分）

13、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点(　　) 

A．第1 s末与第3 s末的位移相同      B．第1 s末与第3 s末的速度相同

C．3 s末至5 s末的位移方向都相同    D．3 s末至5 s末的速度方向都相同

14、如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是(　　)

A．只有A、C振动周期相等    B．C的振幅比B的振幅小

C．C的振幅比B的振幅大     D．A、B、C的振动周期相等

15、如图所示，一个波源在绳的左端发出半个波a，频率为f1,振幅为A1，另一个波源在绳的右端发出半个波b，频率为f2,振幅为A2，P为两波前锋间的中点，则下列说法中错误的是（      ）

A、两列波相遇时，P点的振幅可达A1+A2       

B、两列波同时到达P点

C、两列波相遇时，各自保持原来的波形独自传播

D、两列波相遇后，绳上波峰位移可达A1+A2的点只有1个，此点在P点的左侧

16、.A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t＝TA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比VA：VB可能是（    ）

(A)1：3  (B)1：2

(C)2：1  (D)3：1

17、在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的(       ) 

（A）周期为Δt，波长为8L

（B）周期为 2Δt/3，波长为8L．

（C）周期为 2Δt/3，波速为12L /Δt   

（D）周期为Δt，波速为8L/Δt

18、.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示.由此可知(　　)

A.棱镜内a光的传播速度比b光的小

B.棱镜内a光的传播速度比b光的大

C.a光的频率比b光的高

D.a光的波长比b光的长

19、 如图所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是              (　　)

A．太阳光    B．沿竖直方向振动的光

C．沿水平方向振动的光   D．沿与竖直方向成45°角振动的光

20、在杨氏双缝干涉实验中，如果(    )

A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹

B.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

C.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹

D.用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹

三、实验题（每空2分，共14分）

21、 某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图所示)．

(1)该单摆在摆动过程中的周期为________．

(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g＝________.

(3)从上图可知，摆球的直径为________ mm.

(4)实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是(　　) 

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了

B．把n次摆动的时间误记为(n＋1)次摆动的时间

C．以摆线长作为摆长来计算

D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算

22、利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：

(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，相邻两条纹间距Δx＝________mm；

(2)该单色光的波长λ＝________m；

(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

四、计算题（8+8+10=26分）

23、图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．

24、如图所示，ABCD为一直角梯形棱镜的截面，∠C＝60°，P为垂直于直线BC的光屏，现用一宽度等于AB边的单色平行光束垂直射向AB面，经棱镜折射后在屏P上形成宽度等于AB的一条光带，求棱镜的折射率．

25、有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2. 5 m/s. 在t=0时两列波的波峰正好在x=2. 5 m处重合，如下图所示.

（1）求两列波的周期Ta和Tb.

（2）求t=0时两列波的波峰重合处的所有位置.

（3）辨析题：分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处.

某同学分析如下：既然两列波的波峰与波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在. 只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……，即可得到波谷与波谷重合处的所有位置.

你认为该同学的分析正确吗?若正确，求出这些点的位置. 若不正确，指出错误处并通过计算说明理由.

 淮南二中2018届创新班高二第一学期期中考试试题（选修3-4）

一、单选题

二、多选题

三、填空题

21解析　(1)根据记数的方式可知全振动的次数N＝，所以周期T＝＝

答案　(1)　(2)　(3)5.980     (4)BD

22答案　(1)0.75　(2)6.0×10－7　(3)变小

23、解析(1)设光线在端面AB上C点(见下图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有　sin i＝nsin r①

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②

式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin θ＝1③

由几何关系得　　α＋r＝90°④

由①②③④式得　　sin i≤⑤

(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为　　v＝⑥

光速在玻璃丝轴线方向的分量为　　vz＝vsin α⑦

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T＝⑧

光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得    Tmax＝⑨

24解析　光路图如图所示，根据题意有θ1＝θ2＝30°，＝,则＝

根据几何关系有

＝tan 30°＝tan 30°＝

在△DEF中，tan θ3＝＝，解得θ3＝30°

由折射定律可得n＝，解得n＝

25.解析（1）从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2. 5 m、λb=4. 0 m，因此它们的周期分别为

（2）两列波波长的最小公倍数为

s=20 m

t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置为

x=（25±20k）m（k=0，1，2，3…）

（3）该同学的分析不正确.

要找两列波的波谷与波谷重合处，必须从波峰重合处出发，找到这两列波半波长的整数倍恰好相等的位置. 设距离x=2. 5 m处为L处两列波的波谷与波谷相遇，并设

，，式中m、n均为正整数

只要找到相应的m、n即可

将λa=2. 5 m，λb=4. 0 m代入并整理，得

由于上式中m、n在整数范围内无解，所以不存在波谷与波谷重合处.