河北省廊坊卓越艺术职业中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

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【详解】AB．振子两次通过同一位置时，动能相同，动量有两个可能的方向，故B错误，A正确；
C．位移为从平衡位置指向振子位置的有向线段，故振子在两次通过同一位置时，位移相同，故C错误；
D．振子的加速度，故振子在两次通过同一位置时，加速度相同，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．机械波可分为横波和纵波，横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向平行，可能相反，故A错误；
B．根据机械波产生的原理可知，机械波中各质点震动的频率与波源的震动频率相同，由于震动速度与波的传播速度是不相同的，机械波的速度由介质的性质决定，不同的介质机械波传播速度不同，所以波源的频率越大，它产生的机械波传播的不一定快，故B错误；
C．质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度，并非一个波长，故C错误；
D．机械波只能在介质中传播，机械波的频率由波源决定，与介质无关，则知机械波从一种介质传播到另一种介质中时，它的频率一定不变，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】根据折射定律可得
故选C。
【点睛】注意公式中的角为入射线（折射线）与法线的夹角．
4．C
【详解】A．质点1到质点7的距离为
这列波的波长
故A错误；
BC．由图可知，质点7的起振方向竖直向上，可知波源质点1起振方向也竖直向上。t =0时所有质点都处于平衡位置， 时， 质点1第一次到达最高点，则
得周期
波速
当t =6s时波形比t =4s向前平移距离
t =4s时质点4处在波峰位置，t =6s时波峰位置传到质点7处，根据带动法，当t =6s时， 质点8向上振动，故B错误，C正确；
D．当质点1 停止振动时，因为有介质存在，这列波可以继续传播。故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．此时a质点处是波峰与波谷叠加的地方，所以振动最弱，最弱点始终最弱。故A错误。
B．质点d位于波源S1和S2的中垂线上，振动始终加强，故B错误。
C．b处是波峰与波峰相遇，因此是振动加强点。c质点处是两列波波谷与波谷叠加的地方，即振动加强点，d位于波源S1和S2的中垂线上，振动始终加强，故C正确；
D．再过，质点b、c都处于各自的平衡位置，仍是振动加强，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．由折射定律，a、b从水中射向空气的折射角相等，而由图可得
所以
A选项错误；
B．由可知
B选项正确；
C．由可知
C选项错误；
D．因为，所以a光的频率小于b光的频率，而，所以
用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误。
故选B。
7．C
【详解】ABC．设相机每相邻两次闪光的时间间隔为，则摆长为时摆动的周期为
摆长为时摆动的周期为
可得
而
，
故
所以小钉子与悬点的距离
AB错误，C正确；
D．摆球被小钉子碰一下后，小钉子没做功，摆球机械能不变，D错误。
故选C。
8．AC
【详解】根据乙图和丙图可知条纹宽度变大，根据条纹间距公式
可知，条纹间距变大，可能是改用了波长较长的光，也有可能是增大了双缝到光屏的距离L，也有可能减小了双缝间的距离d，但是，条纹间距与光源到单缝的距离无关；红光的波长大于绿光，故C正确，BD错误。
故选C。
9．AB
【详解】A．由质点a的振动方程y=10sin2.5πt（cm）可知，t=0时刻，质点a在平衡位置沿y轴正向运动，振动的周期为T=0.8s，则t=0.4s时，质点a沿y轴负方向运动，故波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．t=0时刻和t=0.4s时刻，质点b的位置关于平衡位置对称，因此t=0时刻，质点b的位移为-5cm，故B正确；
C．由于质点b和质点c的平衡位置距离不等于半波长的奇数倍，因此振动不可能完全相反，故C错误；
D．波传播的速度大小为
选项D错误；
故选AB。
10．ACD
【详解】AB．由图可知，简谐横波的波长为
波沿轴负方向传播，根据波形平移法知t＝0时刻P点向下振动，经个周期首次到达波峰位置，由此可知
解得
则波速为
故A正确；B错误；
CD．波传到Q点的时间为
t＝1.0s时，质点Q的位移为
t＝1.5s时，质点Q的位移为
故CD正确。
故选ACD。
11． 大
【详解】（1）[1]由图知，入射角为θ1、折射角为θ2，根据折射定律得此玻璃砖的折射率计算式为
n=
（2）[2]P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，测量时入射角和折射角的相对误差可减小些，可以提高准确度。
12． 1.67cm 减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）
【详解】（1）[1]图4中游标卡尺读数为L2=16mm+7×0.1mm=16.7mm =1.67cm；
（2）[2]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是求其平均值，以减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）；
[3]根据公式
得
又d=0.05cm=5×10-4m，L=1m，L1=1.14cm，则有
代入数据解得
λ=6.6×10-7m
13．（1）x轴负方向，80m/s；（2）64cm
【详解】（1）由题意可知图示时刻Q点应位于波传播方向波形的下坡，所以该简谐波沿x轴负方向传播。该简谐波的周期为
该简谐波的波长为，所以波速为
（2）t=0时刻质点P位于平衡位置，从到经过8个周期，所以这段时间内质点P通过的路程为
14． eq \f(10,π2n＋1) m/s(n＝0,1,2,3，…)
解析 小球m自A点以沿AD方向的初速度v开始运动，把小球的运动进行分解，一个是水平方向的匀速运动，一个是在竖直面上做简谐运动。
根据单摆周期公式有T＝2πeq \r(\f(R,g))＝2π s
小球m自A点运动到C点，在竖直面上运动的时间为t＝eq \f(T,2)(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)
由于分运动的等时性，所以初速度
v＝eq \f(AD,t)＝eq \f(10,π2n＋1) m/s(n＝0,1,2,3，…)。
15．（1）60°；（2）3πR2
【详解】（1）由
n=
得
n=
设光线从球面上P点射出时恰好发生全反射，如图
由临界角与折射率的关系可知
可得
（2）由几何关系可知
被光照亮区域的半径
r=LBQ＋LMQ=R
被光照亮区域的面积