文档内容
期中试卷
高二 物理
（时间：90分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共12小题，1-8是单选题，9-12是多选题。每小题4分，共48分。全部选
对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1. 新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体
温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康
保驾护航。下列关于红外线和紫外线的说法正确的是（ ）
A. 红外线的波长比无线电波长 B. 只有热的物体才能辐射红外线
C. 紫外线的波长比红外线长 D. 红外线和紫外线都是电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】AC．根据电磁波谱可知，真空中波长由大到小顺序为：无线电波、红外线、紫外线、X射线、
射线，故AC错误；
B．任何物体都能辐射红外线，只是温度越高、辐射越强，辐射波长越短，故C错误；
D．无线电波、红外线、紫外线、X射线、 射线都是电磁波，故D正确。
故选D。
2. 光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列光学现象，说法正确的是（ ）
A. 白光通过三棱镜后分解为彩色光，是光的色散现象
B. 全息照相利用了光的全反射现象
C. 医学上可以用激光做“光刀”是由于激光是相干光
D. 戴上特制眼镜在电影院观看3D电影有立体感是利用了光 的干涉现象
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．白光通过三棱镜后分解为彩色光，是光的色散现象；A正确；
B．全息照相是利用了光的干涉原理，B错误；
C．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高，能量强的特点，C错误；
D．戴上特制眼镜在电影院观看3D电影有立体感是利用了光的偏振现象；D错误。
故选A。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂3. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假
设是（ ）
A. 同时的绝对性与同时的相对性
B. 运动的时钟变慢与运动的尺子缩短
C. 时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性
D. 相对性原理与光速不变原理
【答案】D
【解析】
【详解】爱因斯坦提出的狭义相对论两条基本假设是： 相对性原理与光速不变原理，其他内容均建立在这
两点的基础之上；故选D.
4. 关于简谐运动的质点的以下说法正确的是（ ）
A. 间隔半个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同
B. 做简谐运动的质点在半个周期内物体的动能变化一定为零
C. 质点在四分之一周期的时间内的路程一定等于一倍振幅
D. 任一时刻加速度和速度方向都相反
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的位移等大、反向，故物体的速度和加速度都是等
大、反向，而间隔半个周期的偶数倍的两个时刻，物体的振动情况相同，故A错误；
B．经过半个周期，物体的速度等大、反向，故动能相等，则半个周期内物体的动能变化一定为零，故B
正确；
C．如果起点不是在平衡位置或最大位移处，则在四分之一周期内 的路程就不等于一倍振幅，故C错误；
D．加速度的始终指向平衡位置，而速度方向并不是一直指向平衡位置，故D错误。
故选B。
5. 下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是
A. 粗糙斜面上的金属球m在弹簧作用下的运动是简谐运动；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B. 单摆的摆长为L，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为 （摆角较
小）：
C. 一列水波经过孔时可以发生射，若增大AB，则衍射现象会更明显
D. 两列振幅均为1cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置（实线表示波峰，虚线表
示波谷），图示时刻A、B两点的竖直高度差为2cm
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．在粗糙斜面上金属球运动过程中，要不断克服摩擦力做功，系统的机械能减小，金属球最终
静止，所以该运动不是简谐运动，故A错误；
B．单摆模型中摆球的回复力等于重力沿运动方向上的分力，即
F=mgsinθ
因为θ较小，则有
回复力的方向与位移x的方向相反，所以
故B正确；
C．当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的
条件。如果增大AB，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．频率相同的两列水波相叠加的现象。实线表波峰，虚线表波谷，则A、B是波峰与波峰相遇，B点是波
谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区；由于振幅是1cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置
高2cm。而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低2cm。所以A、B相差4cm，故D错误。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选B。
6. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光射在竖直放置的光屏上，比较其中的a、
b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃对a光的折射率最大
B. a光的波长最长
C. c光的频率最大
D. a在棱镜中的传播速度最大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由光路图可知，a光 的偏折程度最大，则a光的的折射率最大。折射率越大，频率越高；
频率大，则波长段。A正确，B错误，C错误；
D．根据公式
可得到折射率大，在棱镜中的传播速度小，D错误。
故选A。
7. 在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象，如右图所示，则该
波在第一个周期末的波形图是（ ）
A.
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC．因为介质中所以质点起振的方向都与振源起振的方向相同，由振动图象知波源开始振动的方
向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，根据上下波法可判断，A、C
错误；
BD．由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误；D正确。
故选D.
8. 如图所示的 振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（ ）
A. a点电势比b点高
B. 电容器两极板间场强正在减小
C. 电容器中储存的电场能正在增大
D. 线圈中感应电动势正在增大
【答案】B
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】
【详解】A．磁场方向向上，说明回路中电流是顺时针的；电路的电流正在增强，说明电容器正在放电。
所以下极板带正电，上极板带负电，a点电势比b点低，故A错误；
BC．由于电流正在增强，知电容器在放电，则电容器两极板间电荷量减小，电压减小，场强正在减小，电
路中电场能正在减小，故B正确，C错误；
D．电容放电电流增加逐渐变慢，线圈中感应电动势正在减小，故D错误。
故选B。
9. 有一列沿 轴传播的简谐横波，在某一时刻它的波形图如图甲所示， 和 是这列简谐横波上的两个
质点，从该时刻起某同学记录下了质点 在一段时间内的振动图像，如图乙所示。则下列说法正确的是（
）
A. 该列简谐横波正以 的速度沿 轴负方向传播
B. 图甲所示时刻 和 两质点的速度都为零
.
C 时质点 距离平衡位置最远，其加速度最大，加速度方向且沿 轴负方向
D. 该波在传播过程中若遇到直径d=7m的圆形障碍物，能发生明显衍射现象
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．由甲图可知，该简谐波的波长为8m；由乙图可知N点开始时向y轴正方向运动，故该简谐波
沿x轴负方向传播，由乙图可知，质点振动的周期为T=8s，故波速为
故A正确；
B．图甲所示时刻，M、N两点均在振动的平衡位置，速度最大，故B错误；
C．因该简谐波沿x轴负方向传播，故开始时刻，质点向y轴负方向运动，经2s后，到达最下方振幅位置，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂加速度最大，加速度指向平衡位置，即y轴正方向，故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或者与波长差不多，因
因此能发生明显衍射现象，故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单
一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为
牛顿环，以下说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
B. 干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
C. 干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化造成的
D. 若平薄凸透镜的圆弧面半径增大，圆环状干涉条纹的间距将变小
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB．凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表
面反射光叠加形成的，所以A正确；B错误；
C．干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜厚度不是均匀变化造成的，所以C正确；
D．若平薄凸透镜的圆弧面半径增大，则空气膜厚度变小，圆环状干涉条纹的间距将变大，所以D错误；
故选AC。
11. 如图甲所示，A、B、P是同一水平面内的三个点，有两列性质相同且振动均沿竖直方向的横波Ⅰ、Ⅱ
在同一介质中分别沿着 和 方向传播，已知A与P相距 ，B与P相距 ，在 时刻，两
列波同时分别传到A、B两点，A、B两点的振动图象如图乙、丙所示，在 时刻，横波Ⅰ传播到P点，
则以下说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 两列波的波长均为 B. P点为振动减弱点且振幅为
C. 时P点在平衡位置且向下振动 D. 内P点通过的路程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A．由题意可知，2s时间波传播40cm，则波速
因两列波的周期均为T=1s，则波长均为
选项A正确；
B．因为AP=2λ，BP=1.5λ，即P点到AB的距离之差等于半波长的奇数倍，且两列波的振动方向相反，
可知P点为振动加强点，振幅为25cm，选项B错误；
C． 时由波Ⅰ在P点引起的振动位移为零，方向向下，由波Ⅱ在P点引起的振动位移为零，方向也向
下，则P点在平衡位置且向下振动，选项C正确；
D．当波Ⅰ传到P点时，波Ⅱ在P点已经振动了0.5s，经过的路程为2A=30cm；等到波Ⅰ传到P点时，因P点
2
振动加强，振幅为A=25cm， 内P点两列波叠加共同振动了1.5个周期，则通过的路程为8A=
，则 内P点通过的路程为180cm，选项D正确。
故选ACD。
12. 如图所示，为一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R。一束单色光从真空中沿DC方向平行
于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离 ，若该光束射入球体经一次反射后由E点再
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A. 介质球的折射率为n＝3
B. 若增大入射光的频率，则该出射光线仍与入射光线平行
C. 光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间为
D. 若介质球的折射率增大，光线可能在介质球的内表面CBE区域的某位置发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A．光路图如右图．
由几何关系可得
解得
i＝60°
由图可知
i＝2r
则
r＝30°
所以介质球的折射率
故A错误。
B．若增大入射光的频率，折射率增大，由折射定律知，折射角r减小，折射光线将射到B点下方，反射
光线将射到E点左侧，再次折射到空气中时折射角
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由几何知识可知，出射光线与入射光线不再平行．故B错误；
C．光束在介质球内经历的光程
s＝4Rcos r
又光在球内传播的速度
所以，光束在介质球内经历的总时间为
故C正确．
D．根据几何知识可知，从C点进入介质球中的光线，射到B点的入射角等于C点的折射角，根据光路可
逆性原理可知，光线不可能在B点发生全反射。故D错误。
故选C。
二、实验题（13题8分，14题8分，共16分，把答案写在答题卷上的相应的位置。）
13. 甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A．该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重
力加速度的表达式g=_____（用所测物理量表示）。
B．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会
导致所测重力加速度的数值_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）乙组同学在图甲所示装置 的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示．将摆球拉开一小角度使其
做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，得到如图丙所示的v－t图线。
A．由图丙可知，该单摆的周期T=_____s；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T2－L（周期平方—摆长）图线，并根据
图线拟合得到方程T2=4.04L＋0.035.由此可以得出当地的重力加速度g=______m /s2.（取π2=9.86，结果保留
三位有效数字）
【答案】 ①. ②. 偏小 ③. 2.0 ④. 9.76
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据单摆周期公式 ，因为单摆完成n次全振动所用的时间为t，所以可得
联立可得
[2] 测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，则摆长的测量值偏小，
由 可知测得的重力加速度偏小；
（2）[3]由图丙所示的v－t图线，可知该单摆的周期T=2.0s；
[3]根据 得
根据表达式可知图线的斜率
解得
14. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、
N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）M、N、P三个光学元件依次为___________。
A．滤光片、单缝、双缝 B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片 D.滤光片、双缝、单缝
（2）若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________。
A．将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更大的双缝
（3）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第a时，手轮的读数
x=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x=______mm。
1 2
（4）若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为_______nm（结果保留三位
有效数字）。
【答案】 ①. A ②. C ③. 9.762 ④. 438
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝
产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，故A正确。
故选A。
(2)[2]若想减少从目镜中观察到的条纹个数，需增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，由双缝干涉条纹间距公
式
可知，对于某单色光，波长λ一定，减小双缝间距d或增大双缝到光盘的距离L都可增加相邻亮纹(暗纹)间
的距离，故C正确ABD错误。
故选C。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(3)[3]丙图示数为
(4)[4] 相邻亮纹的间距
根据
代入得
三、计算题（本题共4小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
骤。）
15. 如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t=0时刻和t 时刻的波形图，P、Q分别是平衡
1 2
位置为x=l.0m和x=4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求：
1 2
(1)波的传播速度和t 的大小；
2
(2)质点P的位移随时间变化的关系式．
【答案】（1）40m/s； （n=0、1、2、3……）（2）
【解析】
【详解】（1）由图可知波长：λ=8m，质点振动的周期：T=0.2s
传播速度
结合图像可知，横波沿x正向传播，
故t=0和 时刻： 解得 （n=0、1、2、3……）
1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（2）质点P做简谐振动的位移表达式：
由图可知 ， 时 cm且向-y方向运动，
解得
16. 如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出。已知
，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该棱镜材料的折射率；
（2）光在棱镜中的传播速度。
【答案】（1） ；（2） 。
【解析】
【详解】（1）作出完整的光路如图
根据几何关系可知： ，所以
因为 ，所以
又：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂解得：
根据折射定律有：
解得：
（2）光在棱镜中的传播速度：
17. 在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t＝4 s时，距离O点为3 m的
1
A点第一次达到波峰；t＝7 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷。求：该横波波速、周期和波长。
2
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由于波源开始向上振动，所以当A点，第一次出现波峰时，根据
得
当B点第一次出现波谷时有
解得
波长
18. 如图所示，一容器内装有深为h的某透明液体，容器底部为平面镜，到容器底部的距离为 处有一点
光源L，可向各个方向发光．已知该透明液体的折射率为n，液面足够宽，真空中光的传播速度为c，求：
(i)能从液面射出的光，在液体中经过的最短时间t；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(ⅱ)液面上有光射出的区域的面积S．
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）光在液体中的速度为
在液体中经过的最短时间t，则有
解得：
（2）设光在液面上发生全反射的临界角为C，则有
液面有光射出的区域为圆形，设其半径为r，则由于容器底面为水平面镜，有
解得：
液面上有光射出的区域的面积
解得：
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