高二3月份考试物理试题
一、单选题（7个小题，每题4分，共28分）
1. 如图所示，是两人合作模拟振动曲线的记录装置。先在白纸中央画一条直线OO1使它平行于纸的长边，作为图像的横坐标轴。一个人用手使铅笔尖在白纸上沿垂直于OO1的方向振动，另一个人沿OO1的方向匀速拖动白纸，纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的x-t图像。下列说法中正确的是（ ）
A. 白纸上OO1轴上的坐标代表速度
B. 白纸上与OO1垂直的坐标代表振幅
C. 匀速拖动白纸是为了保证时间均匀变化
D. 拖动白纸的速度增大，可使笔尖振动周期变长
2. 有关电磁波和声波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波的传播需要介质，声波的传播需要介质
B. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大，声波的传播速度变小
C. 电磁波是横波，声波也是横波
D. 由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
3. 一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是
A. a处质点的振动图像 B. b处质点的振动图像
C. c处质点的振动图像 D. d处质点的振动图像
4. 人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人。如图所示，在一口较浅的枯井的正中间居住着一只青蛙，设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为d=1.2m，水的折射率，当井水灌满时，青蛙能够看到整个天空，则下列说法正确的是（ ）
A. 井深h=0.8m
B. 青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了衍射
C. 当月亮位于天顶时，青蛙看到的月亮的大小为平地上的人的
D. 当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更深
5. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，物体的位移x随时间t变化的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，物体在O点右侧处
B. 物体在和时的速度相同
C. 时，物体的加速度方向水平向右
D. 到的时间内，物体的加速度和速度都逐渐增大
6. 如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则（ ）
A. 该材质相对水是光密介质
B. a单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度
C. 增大入射角i，AC界面出射时a光先消失
D. 减小入射角i，AC界面出射时b光先消失
7. 如图所示，物块B和C用轻弹簧拴接，C放在水平地面上，物块A放在物块B上，整个系统处于静止状态。突然拿走静止在B上的A，B将在竖直方向做简谐运动，C始终没有离开地面。A、B、C的质量分别为、和，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 拿走A瞬间，B所处的位置为简谐运动的平衡位置
B. B的振幅为
C. 弹簧恢复原长时，B的加速度为零
D. B到达最高位置时，B的加速度大小为
二、多选题（3个小题，每题6分，共18分）
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B. 光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
C. 因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相近，所以声波很容易产生衍射现象
D. 质点做简谐运动时，若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刚传到质点时的波形如图所示，质点M的横坐标。时，质点N第一次到达波谷，则（ ）
A. 该波的波长为8m
B. 该波的周期为1.2s
C. 在内质点M通过的路程为2cm
D. t2=0.2s时质点M恰好经过平衡位置
10. 如图所示，一由玻璃制成的直角三棱镜ABC，其中，该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出。下列说法正确的是（ ）
A. 各色光在AB面的折射角都小于30°
B. 各色光在BC面的入射角都大于45°
C. 有的色光可能不在BC面发生全反射
D. 射到AC面的有色光束中红光在最下方
三、实验题（15分）
11. 在用单摆测定重力加速度实验中∶
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在横线上___________。
A.长1m左右的细绳； B.长30cm左右的细绳
C.直径2cm的铝球； D.直径2cm的铁球
E.秒表；F.时钟； G.最小分度值是1cm直尺；
H.最小分度值是1mm的直尺。
（2）某同学在利用单摆测重力加速度实验中，测出多组摆长L与周期T的数据根据实验数据，作出了T2-L的关系图像如图所示，根据图中数据，可算出重力加速度的值为___________m/s2（取π2=9.86，结果保留三位有效数字）。
12. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是
A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B. 插上大头针P3，使P3挡住P1像和P2的像
C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
（2）过 P3、P4作直线交 bb'于O'，连接 OO'，过O作垂直于aa'的直线NN'，测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率 n=___________。
（3）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是
A. 入射角越小，折射率的测量越准确
B. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
C. 如果在界面aa'光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖
D. 不论光以什么角度从aa'射入，经一次折射后达到界面bb'都能射出
E. 如图所示如果误将玻璃砖的边bb'画到cc'（cc'与bb'平行）， 折射率的测量值将偏小
四、解答题（3个小题，共39分）
13. 如图所示是一列沿x轴传播的简谐波，实线是时刻的波形，虚线是时刻的波形，P是x轴上平衡位置坐标的质点。求：
（1）求该简谐波的周期和波速。
（2）若波速为9m/s，判断其传播方向；按波速为9m/s的传播方向，从t=0时刻起，质点P第四次到达波峰的时刻。
14. 如图所示，为直角三棱镜的横截面，面涂有反光膜（相当于平面镜），，垂足与B点的距离为。与平行的光线从点射入三棱镜，经反射后，射到上的点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度。求：
（1）通过计算，判断该光线射到点时能否发生全反射；
（2）规范画出光在三棱镜内部从到点的光路图；
（3）该光线从点传播到点的时间。
15. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，P在平衡位置。图乙是质点Q的振动图像。求
（1）波速及波的传播方向;
（2）质点Q平衡位置的坐标;
（3）质点P做简谐运动的表达式。（不要求写出推导过程）高二3月份考试物理试题
一、单选题（7个小题，每题4分，共28分）
1. 如图所示，是两人合作模拟振动曲线的记录装置。先在白纸中央画一条直线OO1使它平行于纸的长边，作为图像的横坐标轴。一个人用手使铅笔尖在白纸上沿垂直于OO1的方向振动，另一个人沿OO1的方向匀速拖动白纸，纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的x-t图像。下列说法中正确的是（ ）
A. 白纸上OO1轴上的坐标代表速度
B. 白纸上与OO1垂直的坐标代表振幅
C. 匀速拖动白纸是为了保证时间均匀变化
D. 拖动白纸的速度增大，可使笔尖振动周期变长
【答案】C
【解析】
【详解】A．笔尖振动周期一定，根据白纸上记录的振动图象的个数可确定出时间长短，所以白纸上轴上的坐标代表时间，故A错误；
B．白纸上与垂直的坐标是变化的，代表了笔尖的位移，而不是振幅，故B错误；
C．由
可知，匀速拖动白纸，是为了用相等的距离表示相等的时间，是为了保证时间均匀变化，故C正确；
D．笔尖振动周期与拖动白纸的速度无关，拖动白纸的速度增大，笔尖振动周期不改变，故D错误。
故选C。
2. 有关电磁波和声波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波的传播需要介质，声波的传播需要介质
B. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大，声波的传播速度变小
C. 电磁波是横波，声波也是横波
D. 由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
【答案】D
【解析】
【详解】A．电磁波的传播是周期性变化的电场激发磁场，周期性变化的磁场激发电场，一环套一环由近及远的传播行成电磁波，因此电磁波的传播不需要介质；而声波属于机械波，它的传播需要介质，故A错误；
BD．由于水对电磁波的折射率比空气的大，电磁波由空气进入水中传播时，传播速度变小，根据
传播频率保持不变，因此波长变短；而声波的传播速度变大，波长变长，故B错误，D正确；
C．电磁波是横波，声波在空气中传播时是纵波，故C错误。
故选D。
3. 一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是
A. a处质点的振动图像 B. b处质点的振动图像
C. c处质点的振动图像 D. d处质点的振动图像
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：
A、此时a的振动方向向上，过周期后，在波谷，与振动图象计时起点的情况不符．故A错误．
B、此时b在波谷，过周期后，经平衡位置向下，与振动图象计时起点的情况相符．故B正确．
C、此时c经平衡位置向下，过周期后，到达波峰，与振动图象计时起点的情况不符．故C错误．
D、此时d在波峰，过周期后，经平衡位置向上，与振动图象计时起点的情况不符．故D错误．
故选B．
4. 人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人。如图所示，在一口较浅的枯井的正中间居住着一只青蛙，设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为d=1.2m，水的折射率，当井水灌满时，青蛙能够看到整个天空，则下列说法正确的是（ ）
A. 井深h=0.8m
B. 青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了衍射
C. 当月亮位于天顶时，青蛙看到的月亮的大小为平地上的人的
D. 当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更深
【答案】C
【解析】
【详解】A．由全反射由光的可逆性可知，当青蛙上发出的光射到井的边缘时发生全反射，此时青蛙恰能看见整个天空，则
解得
h≈0.53m
选项A错误；
B．青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了折射，从而射到青蛙眼睛里，不是衍射，选项B错误；
C．由光的折射定律可知，青蛙在水中看到月亮的直径为地面上的人看到的月亮的直径的，因此面积变为其平方，即，选项C正确；
D．根据光的折射定律，结合光路图可知，当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更浅，选项D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，物体的位移x随时间t变化的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，物体在O点右侧处
B. 物体在和时的速度相同
C. 时，物体的加速度方向水平向右
D. 到的时间内，物体的加速度和速度都逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙，振幅为12cm，周期为1.6s。振子的振动方程为
时
物体在O点右侧处，A错误；
B．由图乙，物体在和时的速度大小相等、方向相反，B错误；
C．时，物体在A点，加速度方向水平向右，C正确；
D．到的时间内，物体先向A点运动，再向O点运动，加速度先增大后减小，速度先减小后增大，D错误。
故选C。
6. 如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由a、b单色光组成的复色光从水中以角度i入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则（ ）
A. 该材质相对水是光密介质
B. a单色光该材质中传播速度小于在水中传播速度
C. 增大入射角i，AC界面出射时a光先消失
D. 减小入射角i，AC界面出射时b光先消失
【答案】C
【解析】
【详解】A．由光路图可知，光线在水中的入射角小于在介质中的折射角，可知该材质相对水是光疏介质，选项A错误；
B．因水相对该材料是光密介质，则a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，选项B错误；
CD．a光在界面AB上的折射角大于b光，可知a光的折射率较大，根据sinC=1/n可知，a光的临界角较小，则增大入射角i，AC界面出射时a光先消失，选项C正确，D错误；
故选C。
7. 如图所示，物块B和C用轻弹簧拴接，C放在水平地面上，物块A放在物块B上，整个系统处于静止状态。突然拿走静止在B上的A，B将在竖直方向做简谐运动，C始终没有离开地面。A、B、C的质量分别为、和，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 拿走A的瞬间，B所处的位置为简谐运动的平衡位置
B. B的振幅为
C. 弹簧恢复原长时，B的加速度为零
D. B到达最高位置时，B的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．简谐振动的平衡位置是B的重力与弹力相等的位置，则拿走A的瞬间，B所处的位置不是简谐运动的平衡位置，选项A错误；
B．开始时弹簧被压缩
B在平衡位置时弹簧被压缩
则B的振幅为
选项B错误；
C．弹簧恢复原长时，B受重力作用，加速度为g，选项C错误；
D．在开始拿掉A瞬时B受的合力为mAg，此时B的加速度为
由简谐振动的对称性可知B到达最高位置时，B的加速度大小也为，选项D正确。
故选D。
二、多选题（3个小题，每题6分，共18分）
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B. 光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
C. 因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相近，所以声波很容易产生衍射现象
D. 质点做简谐运动时，若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物体做受迫振动时，当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的物体振幅最大，故A错误；
B．由于光纤的芯部相对于包层的折射率较高，光纤的临界角较小，因此即使光线入射角较大，也可以实现全反射。光纤全反射的原理使得光线在光纤中可以沿着光纤的长度传播。而纤维内镜就是利用具有全反射特征的光导纤维来完成导像、导光功能的。所以光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，故B正确；
C．发生衍射的条件是：小孔或障碍物体的尺寸跟波长差不多或比波长小的多的情况下，会发生明显的衍射现象。由于声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相近，所以声波很容易产生衍射现象，故C正确；
D．质点做简谐运动时，若位移为负值，速度可能为正，也可能为负值，但加速度一定为正值，故D错误；
故选BC。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刚传到质点时的波形如图所示，质点M的横坐标。时，质点N第一次到达波谷，则（ ）
A. 该波的波长为8m
B. 该波的周期为1.2s
C. 在内质点M通过的路程为2cm
D. t2=0.2s时质点M恰好经过平衡位置
【答案】BD
【解析】
详解】A．由题图可知，半个波长
得波长
故A错误；
B．离质点N最近的波谷与质点N的水平距离
该波的波速
因此该波的周期
故B正确；
C．由于时质点M不在最大位移处或平衡位置，且波沿x轴正方向传播，可知在内质点M的路程大于振幅A，所以在内质点M的路程大于。
故C错误；
D．从题图示位置开始质点M到达平衡位置的最短时间为
故D正确
故选BD。
10. 如图所示，一由玻璃制成的直角三棱镜ABC，其中，该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出。下列说法正确的是（ ）
A. 各色光在AB面的折射角都小于30°
B. 各色光在BC面的入射角都大于45°
C. 有的色光可能不在BC面发生全反射
D. 射到AC面的有色光束中红光在最下方
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由于红光的折射率大于，则所有单色光的折射率均大于，由折射定律有
解得
则各色光在AB面的折射角都小于30°，故A正确；
BC．根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知
即各色光在BC面的入射角都大于45°，又有
可知
则所有的色光均在BC面发生全反射，故C错误，B正确；
D．由上述分析可知，折射率越小，越大，则越大，射到AC面有色光束越靠下，红光的折射率最小，则射到AC面的有色光束中红光在最下方，故D正确。
故选ABD。
三、实验题（15分）
11. 在用单摆测定重力加速度实验中∶
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在横线上___________。
A.长1m左右的细绳； B.长30cm左右的细绳
C.直径2cm的铝球； D.直径2cm的铁球
E.秒表；F.时钟； G.最小分度值是1cm的直尺；
H.最小分度值是1mm的直尺。
（2）某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据根据实验数据，作出了T2-L的关系图像如图所示，根据图中数据，可算出重力加速度的值为___________m/s2（取π2=9.86，结果保留三位有效数字）。
【答案】 ①. ADEH ②. 9.86
【解析】
【详解】（1）[1]摆线长度应选择长1m左右的细绳。为减小阻力带来的影响，应选择密度较大的铁球。为精确测量时间，应选择秒表计时。摆长测量需要精确到毫米，故选最小分度值是1mm的直尺。
故选ADEH。
（2）[2]根据单摆周期公式
得
结合题图可知
解得
12. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
（1）该同学接下来要完成的两个必要步骤是
A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3
D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
（2）过 P3、P4作直线交 bb'于O'，连接 OO'，过O作垂直于aa'的直线NN'，测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率 n=___________。
（3）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是
A. 入射角越小，折射率的测量越准确
B. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
C. 如果在界面aa'光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖
D. 不论光以什么角度从aa'射入，经一次折射后达到界面bb'都能射出
E. 如图所示如果误将玻璃砖的边bb'画到cc'（cc'与bb'平行）， 折射率的测量值将偏小
【答案】（1）BD （2） （3）BDE
【解析】
【小问1详解】
AB．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住、的像，A错误，B正确；
CD．确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住和、的像，C错误，D正确。
故选BD。
【小问2详解】
根据折射定律得，玻璃砖的折射率为
【小问3详解】
A．入射角越小、越大，都不准确，入射角要适当，A错误；
B．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，B正确；
C．光从空气进入玻璃，是从光疏介质进入光密介质，不能发生全反射，所以，如果在界面光的入射角大于临界角，光会进入玻璃砖，C错误；
D．如图所示
根据折射定律
因为
所以
不论光以什么角度从射入，入射角都小于临界角，都不会发生全反射，所以光经一次折射后达到界面都能射出，D正确；
E．如下图所示
如果误将玻璃砖的边画到（与平行），角偏大，根据
折射率的测量值将偏小，E正确。
故选BDE。
四、解答题（3个小题，共39分）
13. 如图所示是一列沿x轴传播的简谐波，实线是时刻的波形，虚线是时刻的波形，P是x轴上平衡位置坐标的质点。求：
（1）求该简谐波的周期和波速。
（2）若波速为9m/s，判断其传播方向；按波速为9m/s的传播方向，从t=0时刻起，质点P第四次到达波峰的时刻。
【答案】（1）波沿x轴正方向传播时，（n=0，1，2，3…），m/s（n=0，1，2，3…）；波沿x轴负方向传播时，（n=0，1，2，3…），m/s（n=0，1，2，3…）；（2）波沿x轴正方向传播，
【解析】
详解】（1）波沿x轴正方向传播时，有
（n=0，1，2，3…）
解得周期为
（n=0，1，2，3…）
由图可知波长为，波速为
（n=0，1，2，3…）
波沿x轴负方向传播时，有
（n=0，1，2，3…）
解得周期为
（n=0，1，2，3…）
由图可知波长为，波速为
（n=0，1，2，3…）
（2）波沿x轴正方向传播时，当时，有
此时的周期为
则波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点P向上起振，从t=0时刻起，质点P第四次到达波峰的时刻为
14. 如图所示，为直角三棱镜的横截面，面涂有反光膜（相当于平面镜），，垂足与B点的距离为。与平行的光线从点射入三棱镜，经反射后，射到上的点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度。求：
（1）通过计算，判断该光线射到点时能否发生全反射；
（2）规范画出光在三棱镜内部从到点的光路图；
（3）该光线从点传播到点的时间。
【答案】（1）能；（2）（3）
【解析】
【详解】（1）光线在M点的入射角为
则由折射定律
解得
r=30°
则光线射到BC面上的D点的入射角为30°，则DE平行AB射到E点的入射角60°，由
可知临界角
C<60°
则光线在E点能发生全反射；
（2）光路如图；
（3）因为可得
可知光从M点到E点的总路径长度
根据
可得
15. 一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，P在平衡位置。图乙是质点Q的振动图像。求
（1）波速及波的传播方向;
（2）质点Q平衡位置的坐标;
（3）质点P做简谐运动的表达式。（不要求写出推导过程）
【答案】（1）波沿x轴正方向传播；（2）9cm；（3）
【解析】
【详解】（1）由图甲可以看出，该波的波长为，由图乙可以看出，周期为
波速为
由图乙知，当时，Q点向下运动，结合图甲可得，波沿x轴正方向传播；
（2）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图甲知，处
因此
由图乙知，在时，Q点处于平衡位置且振动方向向上，与图甲中时M点振动状态相同，可知经，Q点振动状态传播至M点，如图所示
可得P、Q间平衡位置距离为
则质点Q的平衡位置的x坐标为
（3）依题意P做简谐运动的表达式为
