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2023—2024学年(下)南阳六校高二年级期中考试
物理
一、单选题
1.如图所示,做简谐振动的小球,平衡位置为点,关于小球,下列说法正确的是()
A.从点向右边运动,速度逐渐增大 B.从左边向点运动,加速度越来越小
C.从点向左边运动,位移越来越小 D.从右边向点运动,位移越来越大
【答案】
B
【解析】
小球远离平衡位置,速度减小、加速度和位移增大,故A、C错误;小球靠近平衡位置,速度增大,加速度和位移减小,故B正确,D错误。故选B。
2.如图所示为简谐运动甲的振动图像,另一简谐运动乙的振动周期与甲相同,相位比甲落后,则在时,下列说法正确的是()
A.甲对应质点的动能最大 B.甲对应质点的加速度最大
C.乙对应质点的相位为 D.乙对应质点的速度最大
【答案】
C
【解析】
简谐运动的圆频率,甲做简谐运动的表达式为,乙做简谐运动的表达式为,在时甲对应质点不在平衡位置,也不在最远位置,速度不是最大,动能不是最大,加速度也不是最大,故A、B错误;乙对应质点的相位为,速度为零,故C正确,D错误。故选C。
3.利用单色光进行两次双缝干涉实验,在光屏中央附近取相同长度的区域如图所示,发现亮条纹(图中阴影部分)的数量正好由个变为个,则可能是下列哪个条件改变引起的()
A.仅使单色光的波长变为原来的倍 B.仅使双缝的间距变为原来的
C.仅使双缝到屏的距离变为原来的 D.仅使双缝到屏的距离变为原来的
【答案】
B
【解析】
亮条纹为个时,相邻明条纹间距的宽度为,亮条纹为个时,相邻明条纹间距的宽度为,则亮条纹数量由个变为个后,相邻亮条纹的宽度之比为,根据相邻亮条纹的间距公式,可知,可能是单色光的波长之比为,故A错误;可能是双缝的间距之比为,故B正确;可能是双缝到屏的距离之比为,故C、D错误。故选B。
4.如图所示,某一时刻一列简谐横波沿轴正方向恰好传播至处,、为介质中的两个质点,从该时刻开始计时,时刻质点的位移为,经过第一次回到平衡位置,下列说法正确的是()
A.时刻质点的振动方向沿轴正方向 B.简谐横波的波源振动周期为
C.波的传播速度为 D.时质点的位移为
【答案】
D
【解析】
简谐横波沿方向,根据“同侧法”可知该时刻质点沿方向振动,故A错误;依题意,可知质点经过,返回平衡位置,则波源振动周期为,故B错误;由图知该列波波长,则波速,故C错误;时刻质点从平衡位置向上振动,经过,后将回到平衡位置,则位移为,故D正确。故选D。
5.如图所示,一列简谐横波沿轴正方向传播,图中实线和虚线分别是和时刻的部分波形图,下列说法正确的是()
A.波源振动的最大频率为 B.经过,处的质点至少向右移动
C.波在该介质中传播的最小速度为 D.波源的起振方向沿轴正方向
【答案】
C
【解析】
简谐横波传播的周期满足,解得周期为,时周期最大,频率最小为,故A错误;波上的质点不会随波迁移,故B错误;波在介质中传播的最小速度,故C正确;波源的起振方向无法判断,故D错误。故选C。
6.如图1所示,竖直放置的弹簧振子静止在平衡位置,激光测距仪与小球的位置齐平。将小球竖直向下拉动一段距离后释放,小球开始向上运动,同时测距仪开始记录从测距仪到遮挡物(弹簧、小球或墙壁)的距离数据,图像经过优化拟合后,测得距离与时间的图像如图2所示,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是()
A.弹簧振子的振动周期为 B.刚释放时弹簧的弹性势能最大
C.时小球的机械能最大 D.时小球的动能减为
【答案】
B
【解析】
小球从最低点运动到平衡位置,小球从平衡位置到最高点再回到平衡位置,从平衡运动到最低点,所以弹簧振子的周期为,A错误;刚释放时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,B正确;时小球回到平衡位置将继续向上运动,弹簧弹力仍做正功,小球机械能继续增大,C错误;时小球回到平衡位置,速度最大,动能最大,D错误。故选B。
7.如图所示为一种嵌在地面下的彩灯简化示意图,横截面规格为的透明介质中央竖线上有间隔均匀的个灯槽,在灯槽位置放入灯珠,发出的光线恰好在透明材质的上表面边缘发生全反射。现准备将第二颗另一种颜色的灯珠放入灯槽内,接通电源后,两灯珠发出的光线均能从材料上表面边缘射出。已知透明材料对光的折射率是对光折射率的倍(不考虑光在介质中的多次反射),则下列安装方法可能满足条件的是()
A. B. C. D.
【答案】
A
【解析】
如图1所示,灯珠安装在灯槽位置安装,恰好在材料表面边缘发生全发射,材料对灯的折射率为,根据全反射规律可知,可知灯与边缘连线小于时,材料上表面将不能被全部照亮,所用灯需要安装在灯槽、、的位置;材料对灯的折射率为,根据题意可知,则,解得灯与材料边缘的连线长度为,即灯如果和边缘连线小于,材料表面将不能被全部照亮;
如图2所示,灯安装在灯槽
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