山东省临沂市重点中学2023-2024高二上学期12月月考物理试题（答案）

临沂市重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A. 用球拍颠乒乓球，球的运动是简谐运动
B. 做简谐运动的物体，在平衡位置时速度最大
C. 做简谐运动的物体，轨迹一定是正弦曲线
D. 做简谐运动的物体，位移方向总是与速度方向相反
2. 中国博物馆珍藏了一件古代青铜“鱼洗”复制品，在其中加入适量清水后，用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳，会发出嗡嗡声，并能使盆内水花四溅，如图所示。“鱼洗”反映了我国古代高超的青铜器制造技术。下列说法中正确的是（　　）
A. “鱼洗”发出的声音在空气中传播时，介质振动方向与声音传播方向始终垂直
B. 手掌摩擦越快发出的声音越大，水花溅得越高
C. 盆内水花及盆体的振动是受迫振动，振动频率与手掌摩擦频率总相等
D. 当双手以某一种特定频率摩擦时，盆耳发出的嗡嗡声特别响，水花溅得特别高，这是干涉现象的表现
3. 如图所示，一列简谐横波以沿x轴传播，实线a是时刻的波形图，虚线b是时刻的波形图。下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s时间内，处的质点运动的路程为80cm
B 该波沿x轴正方向传播
C. 时，处质点速度最大
D. 时，处的质点离开平衡位置位移为4cm
4. 如图，蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，形成了水波．已知水波的传播速度与水的深度成正相关，蟾蜍的鸣叫频率。下列说法正确的是（　　）
A. 水波从浅水区传入深水区，频率变大
B. 池塘水面上的落叶做的是受迫振动
C. 在浅水区，水波更容易发生衍射现象
D. 若水波两个相邻波峰间距离为0.5cm，则此处水波的波速约为73m/s
5. 现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（　　）
A. 降噪过程应用的是声波的衍射原理
B. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
C. P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅）
D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
6. 固定在振动片上金属丝S周期性触动水面可以形成水波，当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样。下列说法正确的是（ ）
A. 振动片正在向图中M一侧移动
B. 图中振动片左侧的水波传播速度更快
C. 图中振动片右侧接收到的水波频率更高
D. 相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多
7. 位于水面上的波源，产生两列周期均为、振动方向相同、振幅均为的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，、、、、是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于处，下列说法正确的是（　　）
A. 点的振动加强，点的振动减弱
B. 一段时间后，小树叶被水波推至处
C. 、两点在某时间内也会振动
D. 若波源突然停止振动，之后的内，点通过的路程为
8. 内径为、外径为的透明介质半球壳的折射率，如图所示为其截面示意图。现将点光源放在处，点在点正上方内壳上，光射向外壳经过折射后射出球壳（不考虑光的反射），已知光在真空中的传播速度为。则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为（　　）
A. B. C. D.
二、多项选择题（每小题4分，共16分）
9. 装有一定量细沙的两端封闭的玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略水的粘滞阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（ ）
A. 振动过程中玻璃管的回复力等于其重力和浮力的合力
B. 时刻，加速度方向与位移方向相同
C. 在时间内，玻璃管位移减小，加速度减小，速度增大
D. 振动频率与按压的深度有关
10. 如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，O点为圆心，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知，，真空中光速；；，则（ ）
A. 光在该有机玻璃中传播速度为
B. 光在该有机玻璃中的折射率为1.6
C. 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°
D. 若将该材料做成长300km的光导纤维，此单色光在其中传播的最短时间为1×10-3s
11. 如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，该运动可看成简谐运动。从某次摆球到达右侧最大位移处开始计时，摆球相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的摆长约为0.16m
B. 单摆位移x随时间t变化的关系式为
C. 单摆的摆长约为1m
D. 从到的过程中，摆球的加速度逐渐减小，速度逐渐增大
12. 如图所示，光滑斜面与水平面的夹角为，斜面上质量为物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于点，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为处的点无初速度释放，为关于的对称点。关于物体A后续的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A. 物体A做简谐运动，振幅为
B. 物体A在点时，系统的弹性势能最大
C. 物体A速度的最大值为
D. 物块在和点时，由物块与弹簧构成的系统的势能相等
三、实验题（共19分）
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。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________；（用器材前的字母表示）
a．长度为左右的细绳 b.长度接近的细绳
c．直径为的塑料球 d．直径为的铁球
e．最小刻度为的米尺 f．最小刻度为的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间。请写出重力加速度的表达式________。（用所测物理量表示）
③若在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点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________。（选填“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，如图丙所示的图线。
①由图丙可知，该单摆的周期________s；（结果保留2位有效数字）
②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出（周期平方－摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度________。（取，结果保留3位有效数字）
14. 在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，某同学在完成了光路图以后，以入射点O为圆心，适当长度为半径画圆，分别交入射光线P1P2于A点，交入射点O与出射点O'连线的延长线于C点。过A点、C点作法线NN'的垂线AB、CD，垂足为B点、D点，如图所示。
（1）如果实验室有几块宽度（指aa'、bb'之间距离）大小不同的矩形玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_________（填“大”或“小”）的玻璃砖来完成实验。
（2）用刻度尺量得AB=8.50cm，CD=5.00cm，由此可得出玻璃的折射率n=_______。（结果保留2位有效数字）
（3）如果实验中该同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系如上图所示，则该甲同学测得的折射率与真实值相比将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题（共41分）
15. 如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知水深H=2.4m，入射角α=53°，水的折射率，真空中光速，sin53°=0.8，cos53°=0.6。
（1）求激光在水中传播的速度大小v；
（2）激光在水中的折射角大小β；
（3）光从O到P所需的时间t。
16. 一束范围足够大的平行激光束，垂直于半圆柱透镜的平面射到半圆柱透镜上，如图所示，已知其中一条光线沿直线穿过透镜，它的入射点是O；另一条光线的入射点A，穿过透镜后两条光线交于P点，已知透镜在截面的圆半径为R，，.光在真空中的速度为c
（1）求透镜材料的折射率.
（2）入射点为A的光从A到传播到P所需的时间
（3）光能从半圆柱透镜射出的入射光宽度x
17. 一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图像分别如图乙、丙所示。
（1）请写出b点的振动方程；
（2）若该波的波长大于0.3m，求可能的波速。
18. 如图所示，在均匀介质中，位于和处的两波源和沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为、波速均为的相向传播的简谐横波，时刻的波形如图。
（1）求波源振动的周期；
（2）求内，处的质点运动的路程；
（3）形成稳定干涉图样后，求x轴上两波源间（不含波源）振动加强点的个数，并写出两波源间（不含波源）所有振动加强点的横坐标。
临沂市重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试卷 简要答案
一、单项选择题（每小题3分，共24分）
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】B
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】A
二、多项选择题（每小题4分，共16分）
【9题答案】
【答案】AC
【10题答案】
【答案】AB
【11题答案】
【答案】AD
【12题答案】
【答案】BCD
三、实验题（共19分）
【13题答案】
【答案】 ①. bde ②. ③. 偏小 ④. 2.0 ⑤. 9.71
【14题答案】
【答案】 ①. 大 ②. 1.7 ③. 偏小
四、计算题（共41分）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【16题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）由a向b传播，；由b向a传播，2.5m/s或0.5m/s
【18题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）9个，