江西省吉安一中2013－2014学年下学期高二年级期中考试物理试卷一、选择题：（共40分＝10×4分。
在每小题给出的四个选项中，3、5、10题为不定向选择，其他题目只有一个选项是正确的）1. 简谐机械波在同一种介质中传播时，下述结论中正确的是（）A. 频率不同时，波速不同，波长也不同B. 频率不同时，波速相同，波长则不同C. 频率不同时，波速相同，波长也相同D. 频率不同时，波速不同，波长则相同2. “隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，因为声波（）A. 发生了干涉，听者处于振动加强处B. 发生了干涉，听者处于振动减弱处C. 波长较短，无法发生明显衍射D. 波长较长，发生了明显衍射3. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列关于光现象的描述正确是（）A. 太阳光下物体的阴影轮廓模糊不清是光的衍射现象B. 拍摄全息照片、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度、光学镜头上的增透膜等都利用了光的偏振原理C. 摄像师在拍摄日落时水面下的景物、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，往往要在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，使拍摄的景像更清晰，利用了光的干涉原理D. 我们经常可以看到，在路边施工处总挂着红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意外，还有一个重要原因就是红色光比其他颜色光更容易发生衍射4. 如图所示，弹簧振子的频率为5Hz，让它从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12s 时（）A. 小球位于B、O之间，运动方向向右B. 小球位于B、O之间，运动方向向左C. 小球位于C、O之间，运动方向向右D. 小球位于C、O之间，运动方向向左5. 一列简谐横波在t＝0时刻的波形如下图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示，若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是（）A. 1 m/sB. 3m/sC. 4 m/sD. 5 m/s6. 一振动周期为T、位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在52vTx处的质点P，下列不正确．．．的是（）A. 质点P振动周期为T，速度的最大值为vB. 若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向C. 质点P开始振动的方向沿y轴正方向D. 若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷7. 如图，一简谐横波沿x轴正方向传播，图中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.286s 时刻的波形图。
该波的周期T和波长λ可能正确的是（）A. 0.528s，2mB. 0.528s，4mC. 0.624s，2mD. 0.624s，4m8. 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示。
关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e的运动情况，下列说法正确的是（）A. 若波形沿x轴正方向传播，则质点a运动的速度将减小B. 若质点e比质点d先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播C. 若波形沿x轴负方向传播，则质点c向下运动D. 若波形沿x轴正方向传播，再经过半个周期质点b将运动到质点d现在的位置9. 一质点沿直线做简谐运动，相继通过距离为16cm的两点A和B，历时1s，并且在A、B两点处具有相同的速率，再经过1s，质点第二次通过B点，该质点运动的周期和振幅分别为（）A. 3s，B. 3s，C. 4s，D. 4s，10. A、B为一列简谐横波上的两个质点，它们在传播方向上相距20m，当A在波峰时，B恰在平衡位置。
经过2s再观察，A恰在波谷，B仍在平衡位置，则该波（）A. 最大波长是80mB. 波长可能是403mC. 最小频率是0.25HzD. 最小波速是20m/s二、实验题（本题共3小题，共20分）11. （4分）地球半径为R，单摆置于水平地面上，t时间内摆动N次；置于高为h的高山上，t时间内摆动N－1次。
则hR＝________。
A. 1NB.1N1-C.1N1+D.N1N1-+12. （4分）在一次测玻璃的折射率实验中，采用了如下方法，将一块半圆形玻璃砖放在水平面上（如图所示），用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小，那么，上述测定方法主要是利用了_________的原理，该玻璃的折射率n＝_________。
13. （12分）现有毛玻璃A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
（1）将白光光源C 放在光具座的最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、_________、A 。
（2）实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的轴线上；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意_________和___________。
（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹的中心对齐此时图乙所示轮上的示数为________mm ，求得相邻亮纹的间距△x 为________mm 。
（4）已知双缝间距d 为42.010-⨯m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700m ，由计算式λ＝_________，求得所测红光波长为________nm 。
三、计算题：（共40分＝6＋7＋8＋9＋10）14. 升降机里有一个单摆，原始周期为T 。
求当升降机以加速度a 向上加速运动，向下加速运动，匀速运动时单摆的周期。
15. 如图所示，在一厚度为d 的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体，其直径为l ，l ＝2d 。
求从右侧中心点P 通过玻璃圆柱体能看到门外的视场角（视场角：能看到门外入射线与轴线的最大夹角）。
16. 一底面半径为R 的半圆柱形透明体的折射率为=n O 表示半圆柱形截面的圆心。
一束极窄的光线在横截面内从AOB ．．．边上．．的A 点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c ，35°；计算结果用R 、n 、c 表示）。
17. 在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1s 时刻刚好传到B 点，波形如图实线所示，且再经过0.6s ，P 点也开始起振，求：①该列波的周期T ； ②从t ＝0时刻起到P 点第一次达到波峰时止，O 点对平衡位置的位移y 0及其所经过的路程S 0各为多少？③若该列波的传播速度大小为20 m/s ，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s 时间，则该列波的传播方向如何？18. 如图所示，一个三角形物块固定在水平桌面上，其光滑斜面的倾角为θ＝30°。
物体A 的质量为0.5=A m kg ，物体B 的质量为 1.0=B m kg （A 、B 均可视为质点），物体A 、B 并列在斜面上且压着一劲度系数为k ＝125N/m 的轻弹簧，弹簧的下端固定，上端拴在A 物体上，物体A 、B 处于静止状态。
（g 取10m/s 2）（1）求此时弹簧的压缩量是多大？（2）将物体B 迅速移开，物体A 将作周期为0.4s 的简谐振动，若以沿斜面向上的方向为正方向，请你在所给的坐标系中作出物体A 相对平衡位置的位移随时间的变化曲线图，并在图中标明振幅的大小。
（3）将物体B 迅速移开，试证明物体A 在斜面上作简谐运动。
【试题答案】一、选择题（40分＝10×4分）1. B2. D3. AD4. C5. AB6. A7. D8. C9. D 10. AC二、填空题（20分） 11. B 12. 全反射，1sin θ（每空2分） 13. （1）E 、D 、B （2分） （2）单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm ，使单缝与双缝相互平行（每空1分）（3）13.870 2.310 （每空2分） （4）2,6.610∆⨯dx l（每空2分）三、填空题14. 解析：设单摆摆长为L ，当升降机以加速度a 向上加速运动时，等效重力加速度'=+g g a ，单摆周期12==T 。
2分当升降机以加速度a 向下加速运动时，等效重力加速度'=-g g a ，单摆周期22==T 。
2分当升降机匀速运动时，等效重力加速度'=g g ，单摆周期1=T T 。
15. 如图，从玻璃圆柱体边缘进入的光线入射角i 最大，根据折射定律2分sin sin =in r2分又sin =l r解得=i 45°3分16. 设此透明物体的临界角为C ，依题意1sin =C n，所以C ＝35° 2分当入射角为60°时，由sin 60sin ︒=n γ得到折射角：=γ30°2分即此时光线折射后射到圆弧上的C 点，在C 点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射往后光线水平反射至圆弧上的D 点并在D 点发生全反射，再反射至B 点，从B 点第一次射出。
在透明体内的路径长为：3=s R 1分 光在透明体内的速度=c v n1分经历的时间3==s nR t v c2分17. ①由图象可知，2=m λ，波速16/10/0.6===∆x v m s m s t 2分由=v Tλ，得0.2==T s vλ1分②由题意可知，△t ＝0.7s 时波传到P 点，起振方向向下，再过3T4P点到达波峰，P 点到达波峰的时刻为0.150.85=∆+=t s s ，即O 点振动了0.85=t s ，而44=+Tt T 。
所以02=-y cm ，路程034=S cm3分③当波速20/=v m s 时，经历0.525s 时间，波沿x 轴方向传播的距离10.5==x vt m ，即1(5)4=+x λ，实线波形变为虚线波形经历了1(5)4+T ，故波沿x 轴负方向传播。
3分18. （1）物体A 、B 在斜面上处于平衡状态，所受外力平衡，设压缩量为X 则有()sin +A B m m g 30°＝()sin 30,0.06+︒==A B m m g kX X m k2分（2）将物体B 移开后，物体A 作简谐运动的振幅为sin 300.04︒==B m g A m k1分已知系统的振动周期为T ＝0.4s ，振动的位移随时间的变化关系曲线如下图3分（3）设物体A 在平衡位置时弹簧的压缩量为0x ，则有0sin =A m g kx θ，当物体A 经过平衡位置下方的某一位置时，对平衡位置的位移的大小为x ，则：0()sin =+-回A F k x x m g θ由以上两式得：=回F kx 且位移的方向与回F 的方向相反。