河北省邢台市卓越联盟2021-2022学年高二(下)第二次月考物理试题

2021—2022学年第二学期第二次月考
高二物理试题
考试范围：选择性必修一2.1至4.6
说明：1.本试卷共6页，考试时间75分钟，满分100分。

2.请将所有答案都涂写在答题卡上，答在试卷上无效。

第I卷（选择题共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.关于光的折射，以下说法正确的是（）
A.光发生折射时一定伴随着反射现象
B.光发生折射时可能不发生反射现象
C.光发生折射时一定是入射角大于折射角
D.光发生折射时一定是入射角小于折射角
2.下列说法正确的是（）
A.简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹
B.做简谐运动的物体，通过平衡位置时受到的合外力不一定为0
C.机械波的传播速度由波源决定
D.机械波的传播速度与波源的振动速度总是相等
3.在下列情况中，发生的是光的哪一种现象，说法错误
．．的是（）
A.通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象
B.增透膜是利用的是光的干涉现象制成的
C.炎热夏日中午，干燥的柏油马路上看上去有水，能显示车辆的倒影，是光的全反射现象
D.阳光下水面上的油膜会出现彩色花纹是光的偏振现象
4.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x 随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）
甲乙
A. t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处
B. t=0.6s和t=1.0s时，振子的速度完全相同
C. t=0.8s时，振子的速度方向向右
D. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小
5.一个军事设施的观察孔，如图所示，其宽度L=30cm，厚度d=3，为了扩大观察视野，3
的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内。

则嵌入玻璃砖后，军事设施内的人通过这块玻璃砖能看到的视野的最大张角是（）
A.60°
B.90°
C.120°
D.180°
6.一列简谐横波向x轴负方向传播，在t=0时的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置的坐标分别为（-1m，0）、（-7m，0）。

已知t=0.7s时，质点P第二次出现波峰，下列说法正确的是（）
A.振源的起振方向为y轴负方向
B. t=1.2s时，质点Q第一次出现波峰
C.该波的波速为8m/s
D.当质点Q位于波峰时，质点P位于波谷
7.如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形ABCDE为五棱镜的一个截面，AB BC
⊥。

光线垂直AB边射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次入射角相等，最后光线垂直BC射出。

若两次反射均为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（）
A.
1
sin22.5
n=
︒
B.
1
sin30
n=
︒
C.
1
sin15
n=
︒
D.
1
sin45
n=
︒
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。

在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。

已知入射角α=45°，a光束与玻璃砖间的夹角β=60°，真空中光速c=3⨯108m/s。

下列说法正确的是（）
A. a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B.玻璃对a3
C.在相同介质中a 光比b 光的临界角小
D.在相同介质中a 光比b 光的临界角大
9.一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A 、B 两点.在t 时刻A 、B 两点间形成如图（a ）所示波形，在（t +6s ）时刻A 、B 两点间形成如图（b ）所示波形，已知A 、B 两点间距离L =6m ，则以下说法中正确的是（ ）
图（a ） 图（b ）
A.若周期为8s ，则波传播方向向右
B.若周期为8s ，则波传播方向向左
C.若波速为2.5m/s ，则波传播方向向右
D.若波速为2.5m/s ，则波传播方向向左
10.如图所示，一玻璃棱镜的横截面为底角为45°的等腰梯形，从M 点发出的一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射入，已知玻璃棱镜的折射率2n =
光在真空中传播的速度8310m /s c =⨯，则下列说法中正确的有
（ ）
A.光线在CD 边一部分反射，一部分出射
B.AC 面上的入射角逐渐减小至零，光束均不会从CD 面射出
C.AC 面上的入射点逐渐上移，光束在棱镜中的传播时间变长
D.若33cm CD =，光经CD 边反射后从BD 边射出棱镜，光在该棱镜内部传播的时间为10210s -⨯
第II 卷（实验题、计算题 共54分）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.（8分）在测定玻璃砖折射率的实验中：
（1）关于本实验下列说法正确的是 ；
A.实验中入射角越小越好
B.实验时入射角越大越好
C.插大头针P 4时，应使P 4同时挡住P 3和P 1、P 2的像
D.实验时aa'、bb'间距可以不等于玻璃砖宽度
（2）有同学在完成了正确的实验操作后，他以通过P 1、P 2的直线与玻璃砖的交点O 为圆心，以适当长度R 为
半径画圆，与OA交于P，与'
OO的延长线交于Q，如图所示，从P、Q分别作玻璃砖界面的法线NN'的垂线，图中P'、Q'分别为垂足，用刻度尺量得PP'=48.0mm，QQ'=30.0mm，则玻璃砖的折射率为。

12.（10分）现有毛玻璃屏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放在光具座最左端，由左至右依次放置其他光学元件，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、、A。

（填“D、B”或“B、D”）
（2）若双缝之间的距离d=0.24mm，光屏与双缝之间的距离L=1.20m，测得第1条到第9条亮条纹中心间的距离为16.80mm。

则相邻干涉条纹间距x
∆=mm；实验中测得的单色光的波长为m。

四、计算题：本大题共3小题，共36分，其中13题10分，14题12分，15题14分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。

13.（10分）如图，小明在河水清澈的河面上沿一个方向游泳，某一时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，
若水深为h=2.8米，河水的折射率
4
3
n=，小明眼睛一直在水面之上。

求：
（1）此时小明看到的石块深度为多少？
（2）小明游出多远后恰好看不到小石块？
14.（12分）如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的
1
4
圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。

已知该材料的折射率n=2，光在真空中传播速度为c。

若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB的光线，则
（1）求射向B的光线在此光学元件中传播的时间；
（2）试判断射向AB 中点E 的光线能否射出AB 界面。

15.（14分）由透明介质制成的半圆柱光学元件，其横截面如图所示，半圆的圆心为O ，半径为R 。

一单色细光束的入射角α=45°从C 点入射，经C 点折射后射向弧面D 处，折射光线在圆弧上的D 点恰好发生全反射。

已知该光束在圆弧DB 上再经一次反射后从直径AB 射出，元件对该光束的折射率2n =
c 。

求：
（1）在元件中传播速度的大小；
（2）OD 与直径AB 的夹角β的大小；
（3）光从C 点入射到第一次从玻璃中射出时所经过的时间。

2021—2022学年第二学期第二次月考
高二年级物理试题答案
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．A 2．B 3．D 4．B 5．C 6．D 7．A
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。

在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8．AD 9．AC 10．BD
三、实验题（共2小题，共18分）
11.（1）C （4分）（2）1.6（4分）
12.（1）D 、B ；（3分）（2）2.10（3分），7
4.210-⨯（4分） 四、计算题（共3小题，共36分，其中13题10分，14题12分，15题14分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分）
13.【答案】（1）2.1m ；（2）
7m 5 【解析】
（1）小明看到的石块深度为
h 视= 2.1m h n
=（4分） （2）小明游出x 米时恰好看不到小石块，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C ，之后入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以小明不会看到河底的石块。

根据全反射临界角公式得
1sin C n
=（2分） 22sin C x h =+（2分） 可得7m 5
x =（2分）
14.【答案】（12(21)R -；（2）能 【解析】
（1）射向B 的光线，在此光学元件中传播路径的长度 21)l R =（2分） 光在此光学元件中传播的速度c v n
=（1分） 光在此光学元件中传播的最长时间l t v =
（1分） 解得21)R t c
=（2分） （2）根据全反射条件1sin C n
=（2分） 根据几何知识，全反射的临界角为C ＝30°（1分）
射向E 点光线在AB 界面上入射角为θ，则1tan 2θ=
（1分） 根据几何知识可得θ<C （1分）
所以光线能射出AB 界面（1分）
15.【答案】（1）22v c =
；（2）75°（3）4R c 【解析】
（1）速度c v n
=（2分） 解得2v =（2分） （2）由折射定律可知，C 处折射角φ满足
sin 451sin 2
n φ︒==（2分） 故30φ=︒
9060OCD φ∠=︒-=︒（1分）
设全反射临界角为θ，则12sin 2
n θ=
=（1分） 得临界角45θ=︒（1分） 18075B OCD θ=--∠=︒︒（1分）
（3）如图，根据光在玻璃中的光路和数学知识可知，光第一次从N 点射出玻璃时，在玻璃中经过的路程为： 22s CD MN DM R =++=（2分）
故光在玻璃中的传播时间
4s R t v c
==（2分）。