1、2012-2013学年江苏省无锡一中高二下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于机械波的说法正确的是（ ） 波中各质点的振动频率是相同的； 质点开始振动时的速度方向同波源的起振方向； 介质中质点随波由近及远地迁移； 波源的能量随振动形式由近及远地传播 A B C D 答案： D 试题分析：波的振动周期由波源决定 ,因此波中各质点的振动频率是相同的 , 正确 ;每个质点的起振方向与振源的起振方向相同， 正确；介质中质点不随波迁移， 错误；波源的能量随振动形式由近及远地传播， 正确；故选 D 考点：考查机械波 点评：本题难度较小，机械波的振动周期由振源决定，每个质点的起振方向均相同
2、 图 1中，波源 S从平衡位置 y=0开始振动，运动方向竖直向上 (y轴的正方向 )，振动周期 T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s经过一段时间后， P、 Q 两点开始振动 ,已知距离 SP=1.2m、SQ=2.6m若以 Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图 2 的振动图象中 ，能正确描述 P、 Q 两点振动情况的是（ ） A甲为 Q 点振动图象 B乙为 Q 点振动图象 C丙为 P点振动图象 D丁为 P点振动图象 答案： AD 试题分析： 由 ， SP=1.2m=1.5 ， SQ=2.6m= 当波传播到 Q 点时， S已经振动时间为 ，此时 S在波峰，
3、根据波形， P点在波谷 甲图 t=0时刻， Q 的起振方向竖直向上，甲为 Q 点的振动图像，选项 A正确； 乙图 t=0时刻，质点在平衡位置向下，与波源 Q 的情况不同，选项 B错误； 丙图 t=0 时刻，质点在最大正向位移处，与 P 点的震动情况不符，选项 C 错误； 丁图 t=0 时刻，质点在最大负向位移处，与 P 点的振动情况相符，选项 D 正确；故选 AD 考点：考查振动图像 点评：本题解题时要注意波向右、向左同时传播，波形关于 y轴对称根据两质点间距离与波长的关系，结合波形，分析两质点间状态和位置关系，是应具有的能力 两列简谐横波分别沿 x轴正方向和负方向传播， 两波源分别位于 x=
4、-0.2m和 x=1.2m处，波速均为 v=0.4m/s，振幅均为 A=2cm。图示为 t=0时刻两列波的图象 (传播方向如图所示 )，此刻平衡位置处于 x=0.2m和 x=0.8m的 P、 Q 两质点刚开始振动。质点 M的平衡位 置处于 x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ） A t=0.75s时，质点 P、 Q 都运动到 M点 B t=1s时，质点 M的位移为 4cm C t=1s时，质点 M的位移为 -4cm D质点 P、 Q 的起振方向都沿 y轴负方向 答案： CD 试题分析：根据波动与振动方向间的关系可知 ,此时 P Q 两质点均向 y轴负方向运动 ,选项 D正确 .再
5、经过 t=0.75 s,两列波都传播 x=vt=0.3 m,恰好都传播到M点 ,但 P Q 两质点并未随波迁移 ,选项 A错误 .t=1 s时 ,两列波都传播x=vt=0.4 m,两列波的波谷同时传播到 M点 ,根据波的叠加原理 ,质点 M的位移为 -4 cm,选项 C正确，故选 CD 考点：考查机械波的叠加 点评：本题难度较小，处理此类问题时要注意质点的起振方向，波速、叠加原理 一列简谐波沿 x轴正方向传播， t=0时波形如图所示，已知在 0.6s末， A点恰好第四次（图中为第一次）出现在波峰，则下列说法正确的是（ ） A波的周期是 0.2s B波传播到 P点需要 1.5s C P点开始振动
6、时速度方向是向上的 D P点在 0.35s末第一次出现在波谷底部 答案： AD 试 题分析：由 A点的振动特点可知周期 T=0.2s，选项 A正确；波长为 0.02m，波长为 ，因此波传播到 P点需要的时间为 0.03m/0.1=0.3s，选项B错误； 2cm处的质点起振方向向下，因此 P点的起振方向也向下，选项 C错误；在 1.5cm处的波谷传播到 P点需要的时间为 0.35s，选项 D正确；故选 AD 考点：考查波动图像 点评：本题难度较小，在波的传播中，波先传播到某一点，某一点再开始振动 如图，一简谐横波在 x轴上传播，轴上 a、 b两点相距 12m。 t 0时 a点为波峰， b点为波谷
7、； t 0.5s时， a点为波谷， b点为波 峰。则下列判断中正确的是（ ） A波一定沿 x轴正方向传播 B波长可能是 8m C周期可能是 0.5s D波速可能是 24m/s 答案： BD 试题分析：依题意，波可沿 +x或 -x方向传播，故 A错而 12m=(n+ )，(n=0、 1、 2) 0 5s =(m+ )T， (m=0， 1， 2) 即波长可为： 24m，8m， 4 8m 周期可为 1s s, s, ，则波速可为： 4 8 m/s， 8 m/s， 24 m/s， 14 4 m/s， 72 m/s， 40 m/s， 120m/s 选项 C错误；选项 BD正确；故选 BD 考点：考查简谐
8、横波 点评：本题难度较小，属于波的多解问题，错解：认为 (a,b 相距必为半个波长，0 5s必是半个周期，即 =24m， T=1s，故 v= 24m/s 一束光从空气射向折射率 n= 的某种玻璃的表面，如图所示， i代表入射角，则（ ） A当 i 45时，会发生全反射现象 B无论入射角 i多大，折射角都不会超过 45 C欲使折射角等于 30，应以 i=45的角度入射 D当 i=arctan 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 答案： BCD 试题分析：由光疏介质进光密介质，不可能发生全反射现象，故 A项错误；最大入射角为 90，此时最大折射角为 45，故 B项正确；根据 n 可知， C项正确；
9、由几何关系可知 D项正确，故选 BCD 考点：考查全反射 点评：本题难度较小，发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角，根据折射定律分析 下列说法正确的是（ ） A夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象 B闻其声而不见其人，是声波的干涉现象 C围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的干涉现象 D在较大的空房子里的讲话，有时会余音缭绕，是声波的反射现象 答案： CD 试题分析：夏日雷声有时轰鸣不绝，这是回声，选项 A错误；闻其声而不见其人，是声波的衍射现象，选项 B错误；故选 CD 考点：考查干涉和衍射现象 点评：本题难度较小，对一些常见的干涉、衍射以
10、及其他的现象能够解释形成原理即可 在 y轴上的 A、 B两点有两个频率和振动方向都相同的声源，它们激起的声波的波长为 2m， A、 B两点的坐标分别为（ 0, +6）和（ 0,-1），如图所示，则在 x轴上（除无穷远）有几处声音特别强的点（ ） A 6处 B 4处 C 5处 D无数处 答案： B 试题分析：在 x轴上距离两点距离差的范围是 ，当距离差为波长整数倍的时候为振动加强点，因此距离差为 2m、 4m时为振动加强点，根据对称性可知负半轴上也有两个点为加强点，故选 B 考点：考查波的干涉 点评：本题难度较小，取原点和无穷远处距离差的极值，可找到距离差的范围 如图所示，一根张紧的水平绳上悬挂
11、有五个单摆，让 a摆在垂直纸面的平面内振动起来，接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是（ ） A各摆的振动振幅大小相等 B各摆的振幅大小不同， c摆的振幅最大 C各摆的振动周期不同， c摆的周期最长 D各摆均做自由振动 答案： B 试题分析：让 a摆略偏离平衡位置后无初速释放，做自由振动，其振动的周期等于固有周期 b、 c、 d、 e四个单摆在 a摆的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，即等于 a的固有周期，所以各摆的振动周期与 a摆相同故 C错误 e摆的摆长与 a摆相差最大，固有周期相差最大，所以 e摆的振幅最小只有 a摆做自由振动，其余四个摆做受迫振动选项 AD错误；选项
12、B正确；故选 B 考点：考查受迫振动 点评：本题难度较小，关键是知道受迫振动周期等于驱动力的周 期；摆长越接近驱动单摆，振幅越大 如图所示为一内外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜，将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行于底边 BC 的方向入射到 AB面上，光从 AC 面射出，在图示的出射光线中正确的是（ ） A只能是 B只能是 C只能是 D 都有可能 答案： B 试题分析：由几何光路图，穿过平行玻璃砖后光线与入射光线平行，但光会发生测移，故选 B 考点：考查光的折射 点评：本题难度较小，光经过平行玻璃砖后出射光线与入射光线平行 如图所示，质量为 m的小球系在轻质弹簧上，平衡时静止在原点 0，
13、向下按小球（在弹性限度内）使其绕 0点振动，取 +x方向为力的正向，能正确反映小球所受合力 F随位置 x变化的图是（ ）答案： C 试题分析：由牛顿第二定律可知 ，故选 C 考点：考查简谐振动 点评：本题难度较小，题中 x为位移， F为回复力，物体在竖直面上做的是简谐振动 F=-kx 如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知质点 P此时的运动方向如图所示，则可判定（ ） A波向右传播 B质点 a的振幅大于质点 b的振幅 C质点 b比 a先回到平衡位置 D质点 c与 P的运动方向相反 答案： D 试题分析：沿着波传播的方向看去，波形向上的地方速度方向向下， P速度向下，所以波向左传播，选项 A错
14、误；在波动图像上，各点的振幅相等，选项 B错误；只不过运动的步调不一致，由于质点 a向下运动，质点 b向上运动，所以质点 a先到平衡位置，选项 C错误； c运动方向向上。选项 D正确；故选 D 考点：考查机械波 点评：本题难度较小，掌握质点的振动方向与波的传播方向的关系是关键 实验题 右图所示为用插针法测定玻璃的折射率的纪录白纸， P1、 P2、 P3、 P4是四颗大头针所在的位置， aa、 bb是玻璃砖的两条边界： (1)画出完整 的光路图。 (2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是入射角 和折射角 ，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是 n = _。 答案：略 试题分析： (1
15、) (2) (3) 考点：考查测定玻璃的折射率 点评：本题难度较小，掌握实验原理，折射定律不难回答本题 在 “利用单摆测定重力加速度 ”的实验中，只要测出多组单摆的摆长 l和运动周期 T，作出 T2-l图象，就可以求出当地的重力加速度。某同学根据实验数据作出的图象如图甲所示。 （ 1）由图象求出的重力加速度 g = _m/s2。（取 2=9.87） （ 2）理论上 T2-l图象应是一条过坐标原点的直线，造成图象不过坐标点的原因可能是 _。 A以摆线长代替摆长（漏了小球半径） B以摆线长 +小球直径代替摆长（多加了小球半径） （ 3）用游标为 50分度的游标卡尺测小球的直径时应选择测脚 _（填图
16、中的 A或 B）； （ 4）游标卡尺示数如图乙所示，由图读出小球的直径为 _mm。答案： (1) 9.87m/s2 (2) A (3) B (4) 21.14mm 试题分析： (1)由周期公式 ，图像的斜率为 ， g= 9.87m/s2 (2)由公式可知当 l=0时， T2 不等于零，造成的原因可能是选项 A（ 3）用游标为 50分度的游标卡尺测小球的直径时应选择测脚 B（ 4）读数为21mm+70.02mm=21.14mm 考点：考查测量当地重力加速度 点评：本题难度较小，掌握单摆测量重力加速度实验的原理，游标卡尺读数方法，摆长为绳长与小球半径之和 计算题 一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在
17、 t = 0时刻的波形图如图所示，已知波速 v = 2m/s，试回答下列问题： (1)求 x = 2.5m处质点在 0 4.5s内通过的路程及 t = 4.5s时的位移； (2)写出 x = 2.0 m处质点的振动函数表达式。 答案： (1) (2) 试题分析：（ 1）波长 周期 （ 1分） （ 1分） 4.5s内路程 : （ 2分） 在 位移 : （ 2分） (2) 振幅 （ 1分） 则 （ 3分） 考点：考查波动图像 点评：本题难度较小，在 1个周期内振动的路程为 4A，半个周期内路程为 2A 如图所示，截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中，已知 A=60， C=90；一束极细的光于 AC
18、 边的中点 F处垂直 AC 面入射， AC = cm，玻璃的折射率为 n= ，光在真空的速度为 m/s 。求： (1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角。 (2)画出光在玻璃中传播的光路图；标出光从棱镜射入真空时的折射角（不考虑光线在 AC 面反射和在 AB面上第二次反射情况）。 (3)从 BC 面射出的光在棱镜中传播的时间。 答案： (1) (2) 450和 900(3) s 试题分析： (1)由 得 : （ 2分） 光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角 （ 2分） (2)画出正确光路图 (没有用直尺画图不给分，每画错一处扣 1分 ) （ 2分） 标出光从棱镜射入空气时的折射角分别
19、为 450和 900（ 2分）， （ 3）光在玻璃中的速度为： （ 2分） 由数学知识得： ， （ 2分） 光线由 O 点到 E点所需的时间 t为： （ 2分） 考点：考查光的折射 点评：本题难度较小，光学现象中考查全反射的几率比较大，画出正确的光路图是关键 如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波，实线是 t=0s时刻的波形图，虚线是 t=0.2s时刻的波形图 (1)若波沿 x轴负方向传播，求它传播的速度。 (2)若波沿 x轴正方向传播，求它的最大周期。 (3)若波速是 25 m/s，求 t=0s时刻 P点的运动方向。 答案： (1) 20n+15 （ m/s） (n 0,1,2,
20、3， ) (2) 0.8 s(3) 沿 y轴负方向运动 试题分析： (1)波沿 x轴负方向传播时，传播的可能距离为 x (n ) 4n+3(m) (n 0,1,2,3， ) （ 2分） 传播的速度为： 20n+15 （ m/s） (n 0,1,2,3， ) （ 2分） (2)波沿 x轴正方向传播，传播的时间与周期关系为： t (n )T (n 0,1,2,3， ) （ 2分） 得 T s (n 0.1,2,3， ) （ 1分） 当 n 0时周期最大，即最大为 0.8 s （ 1分） (3) 波在 0.2 s内传播的距离 x vt 5 m （ 1分） 传播的波长数 n ，可见波形图平移了 的距离
21、由题图知波沿 x轴正方向传播（ 2分） 所以 P点在 t=0s时刻沿 y轴负方向运动 （ 2分） 考点：考查波的多解问题 点评：本题难度中等，由于波的重复性造成了本题的多解问题，从相邻波峰间距上找到时间和周期的关系列方程求解 如图，一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记 P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端 Q 略高于水面 ；赛艇正前方离赛艇前端 S1=0.8m处有一浮标。一潜水员在浮标前方 S2=3.0m处下潜到深度为 h2=4.0m时，看到标记 P刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端 Q；潜水员继续下潜 h=4.0m，恰好能看见 Q，求： (1) 水的折射率 n； (2) 赛艇的长度 l。（可用根式表示）答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）设过 P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：、 则： （ 2分） （ 2分） （ 2分） 由 得： （ 2分） （ 2）潜水员和 Q 点连线与水平方向夹角刚好为临界角 C，则： （ 2分） （ 2分） 由 得： （ 2分） 考点：考查光的全反射 点评：本题难度中等，随着距离的变化，光线的入射角逐渐增大，当达到临界角时发生全反射，只要找到全反射时角度与距离的关系即可
