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山東省濟南市萊蕪第一中學2024-2025學年高二下學期第一次階段性測試物理試題
一、單選題
1．某透明物體的橫截面如圖所示，其中為等腰直角三角形，為直角邊，長度為L，為一圓弧，其圓心在AC邊的中點。此透明物體的折射率為。若一束寬度與邊長度相等的平行光從邊垂直射入該透明物體，則光線從圓弧射出的區域弧長s為（　　）
A． B． C． D．
2．如圖甲所示，在x軸上相距1.5m的O、M兩點有兩波源，t = 0時刻，兩波源開始振動，振動圖像分別如圖乙、丙所示。已知兩波的傳播速度為1m/s，x軸上的P點與O點相距1.2m，則（ ）
A．兩列波不能發生干涉現象 B．M點波源的振動方程為
C．P點為振動加強點，振幅為7cm D．t = 0.5s時，P點沿y軸正向振動
3．如圖所示為兩個完全相同的相干波源產生的兩列波在某一時刻的干涉圖樣，C點離波源距離相等；實線表示波峰，虛線表示波谷。現若讓其中一個振源比另一個振源振動晚半個周期起振，經過足夠長時間后，則原圖中幾個點所在位置（ ）
A．A點位移總是0 B．B點是振動加強點
C．C點的振動與未相遇時相比既不加強，也不減弱 D．D點是振動減弱點
4．如圖所示，在雙縫干涉實驗中，用波長nm的橙色光實驗時，P為中心點上方第一條亮紋，現改用波長為400nm的紫光進行實驗，則（　　）
A．處和P處都是亮條紋
B．處是亮條紋，P處是暗條紋
C．處是暗條紋，P處是亮條紋
D．處和P處都是暗條紋
5．如圖所示，一長方體透明玻璃磚在底部挖去半徑為R的半圓柱，玻璃磚長為L。一束單色光垂直于玻璃磚上表面射入玻璃磚，且覆蓋玻璃磚整個上表面。已知玻璃的折射率為2，不考慮反射光的影響，則半圓柱面有光線射出的區域（　　）
A．是連續的一部分，面積為B．是連續的一部分，面積為
C．是分隔的兩部分，總面積為D．是分隔的兩部分，總面積
6．如圖所示，勁度系數為k的輕彈簧豎直固定在水平地面上，質量為m的小球放在彈簧上端處于靜止狀態，小球與彈簧未粘連，現用力F豎直向下緩慢壓小球，小球向下移動x后撤去力F，小球在豎直方向上做簡諧運動。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（　　）
A．x的最大值為
B．小球位于最低點和最高點時加速度相同
C．小球每次經過同一位置時的速度相同
D．彈簧處于原長時，小球的加速度為0
7．如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為時刻和時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為和的兩質點。圖乙為質點Q的振動圖像，則（　　）
A．波沿x軸負方向傳播
B．波的傳播速度為20m/s
C．時刻可能為
D．質點P的振動方程為
8．我國的光纖通信技術處于世界領先水平．光纖通信采用的光導纖維由內芯和外套組成，其側截面如圖所示，紅光和藍光以相同的入射角從軸心射入光導纖維后分為a、b兩束單色光，下列說法正確的是（　　）
A．a是藍光，b是紅光
B．內芯的折射率比外套大，入射角i由逐漸增大時，b單色光全反射現象先消失
C．從空氣射入光導纖維，a、b單色光的波長都變長
D．在內芯介質中a單色光的傳播速度比b單色光大
二、多選題
9．下列說法正確的是（　　）
A．圖甲中，單色光在被檢測厚玻璃板的上下表面反射后發生干涉
B．圖乙中，聲源遠離觀察者時，觀察者接收到的聲音頻率減小
C．圖丙中，使擺球A先擺動，則擺動后B球的周期比C球的周期大
D．圖戊是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a光束在水珠中傳播的速度一定大于b光束在水珠中傳播的速度
10．兩列機械波在同種介質中相向而行，、為兩列波的波源，以、連線和中垂線為軸建立如圖所示的坐標系，、的坐標如圖所示。某時刻的波形如圖所示。已知波的傳播速度為，處有一個觀察者，下列判斷正確的是（　　）

A．兩波源、的起振方向相反
B．經過足夠長的時間質點的振幅為
C．波源產生的波比波源產生的波更容易發生衍射現象
D．當觀察者以的速度向點運動時，觀察者接收到波的頻率大于
11．均勻介質中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內傳播，波面為圓。t＝0時刻，波面分布如圖（a）所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質點的振動圖像如圖（b）所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（　　）
A．該波從A點傳播到B點，所需時間為4 s
B．t＝6 s時，B處質點位于波峰
C．t＝8 s時，C處質點振動速度方向豎直向上
D．t＝10 s時，D處質點所受回復力方向豎直向上
12．如圖甲所示，在均勻介質中、兩質點相距，質點的振動圖像如圖乙所示，已知時刻，、兩質點都在平衡位置，且、之間只有一個波峰，則下列判斷正確的是（　　）
A．波的傳播速度可能為
B．波的傳播速度可能為
C．質點出現在波谷的時刻可能為
D．質點出現在波谷的時刻可能為
三、實驗題
13．將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離L，并通過改變L而測出對應的擺動周期T，再以為縱軸、L為橫軸作出函數關系圖像，那么就可以通過此圖像得出小筒的深度h和當地的重力加速度g。
(1)如果實驗中所得到的關系圖像如圖乙所示，那么真正的圖像應該是a、b、c中的 ；
(2)由圖可知，小筒的深度 m，當地的重力加速度 ；（計算結果保留三位有效數字）
(3)擺球經過最低位置時從1開始計數，每從同一方向經過最低位置計數一次，次數為n時用時為t，則單擺的周期為 。
14．某小組用“插針法”測平行玻璃磚的折射率，如圖已確定好入射方向，AO與玻璃磚界面aa′的夾角為α，插了兩枚大頭針P1和P2，1、2、3、4分別是四條直線。
(1)在bb′側調整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在 線上（選填：“1”“2”“3”或“4”）；
(2)實驗中畫出入射點與出射點的連線，并測得連線與玻璃磚界面aa′的夾角為β，則玻璃磚的折射率n＝ ；
(3)若描出玻璃磚兩邊界線aa′、bb′后，不小心將玻璃磚沿OA方向平移了一些再進行實驗，則折射率的測量值將 （選填“偏大”“不變”或“偏小”）。
四、解答題
15．如圖所示，a是一列正弦波在t=0時刻的波形曲線，P是波形曲線上的一個質點；b是t=0.4 s時的波形曲線。
(1)求這列波的波速；
(2)若波沿x軸正方向傳播，質點P在t=0時刻振動方向如何？
16．如圖所示，t=0時，位于原點O處的波源，從平衡位置（在x軸上）開始沿y軸正方向做周期T=0.2s、振幅A=4cm的簡諧振動。該波源產生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，當平衡位置坐標為（9m，0）的質點P剛開始振動時，波源剛好位于波谷。
（1）質點P在開始振動后的Δt =1.05s內通過的路程是多少？
（2）該簡諧波的最大波速是多少？
（3）若該簡諧波的波速為v=12m/s，質點Q的平衡位置坐標為（12m，0）（圖中未畫出）。請寫出以t=1.05s時刻為新的計時起點的質點Q的振動方程。
17．如圖所示為某棱柱形均勻透光介質的橫截面，ABC為直角三角形，其中一個底角，底邊BC的長度為d，M、N分別為斜邊AB的中點和四等分點，截面所在平面內有兩束相同的單色光分別從M、N點平行于AC邊射入介質，經過M點形成的折射光恰好到達C點。已知光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在介質中的多次反射，求：
(1)該均勻介質對該單色光的折射率；
(2)兩束光在介質中傳播的時間差。
18．如圖所示，將質量為的平臺連接在勁度系數的彈簧上端，彈簧下端固定在地面上，形成豎直方向的彈簧振子，在的上方放置質量也為的物塊，使、一起上下振動，彈簧原長為。的厚度可忽略不計，重力加速度取。
（1）求平衡位置距地面的高度以及當振幅為時對最大壓力的大小；
（2）若使在振動中始終與接觸，求振幅的最大值。
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A B A A C D BD AD
題號 11 12
答案 AC BC
13．(1)a
(2) 0.315 9.86
(3)
【詳解】（1）由單擺周期公式
可得
可知圖像的縱軸截距大于0，圖線應為題圖乙中的圖線a。
（2）[1][2]根據
由圖像圖線a的橫軸截距可得
由圖線a可得
解得
（3）擺球經過最低位置時從1開始計數，每從同一方向經過最低位置計數一次，次數為n時用時為t，則單擺的周期為
14．(1)2
(2)
(3)不變
【詳解】（1）由折射定律知，光線通過平行玻璃磚后平行且向一側發生側移，由于光線在上表面折射時，折射角小于入射角，則出射光線向左側偏移，即可能在2上。
（2）由題可知，折射率為
（3）不小心將玻璃磚沿OA方向平移了，通過比較發現，入射角和折射角沒有變化，則由可知，測得的折射率將不變。
15．(1) v1=(20n+5）m/s（n=0，1，2…），方向沿x軸正方向；或v2=(20n+15）m/s（n=0，1，2…），方向沿著x軸負方向；(2)向方向運動
【詳解】(1)由圖可知，波長λ=8 m，若波沿x軸正方向傳播，則在0.4 s內傳播的距離為
x1=(2+8n）m
故波速為
v1=(20n+5）m/s（n=0，1，2…）
若波沿著x軸負方向傳播，則在0.4 s內傳播的距離為
x2=(6+8n）m
故波速為
v2=(20n+15）m/s（n=0，1，2…）
(2)利用波形平移法，t=0時刻，P點向方向運動。
16．（1）84cm；（2）60m/s；（3）
【詳解】（1）由于質點P從平衡位置開始振動，且
故在內質點P通過的路程為
（2）設該簡諧波的波速為v，兩質點O、P間的距離為，由題意可得
（，，）
所以
（，，）
當時，該簡諧波的波速最大，為
（3）若該簡諧波的波速為v=12m/s，簡諧波從波源傳到（12m，0）點所用時間為
再經過
質點Q位于波峰位置，則以此時刻為計時起點，質點Q的振動方程為
17．(1)
(2)
【詳解】（1）根據題意，設兩束光的入射角為i，折射角為r，作出兩束光的光路如圖所示
根據幾何關系得，
根據折射定律有
解得
（2）由全反射定律
得
故從N點入射的光在D點發生全反射，設從M、N兩點入射的光在該均勻介質中傳播的路程分別為、，幾何關系可知
A、D兩點間距離為
可知D為AC邊的中點那么
則
光在介質中的傳播速度
兩束光在介質中傳播的時間差
18．（1），；（2）
【詳解】（1）振幅很小時，、間不會分離，將與整體作為振子，當它們處于平衡位置時，根據平衡條件得
解得形變量
平衡位置距地面高度
當、運動到最低點時，有向上的最大加速度，此時、間相互作用力最大，設振幅為，最大加速度
取為研究對象，有
得、間相互作用力
由牛頓第三定律知，對的最大壓力大小為
（2）為使在振動中始終與接觸，在最高點時相互作用力應滿足，取為研究對象，根據牛頓第二定律，有
當時，振動的加速度達到最大值，得到加速度的最大值
（方向豎直向下）
因
表明、僅受重力作用，此刻彈簧的彈力為零，即彈簧處于原長，則振幅的最大值為
即振幅不能大于

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