2022-2023學年北京171中學高二（下）期中物理試卷

一、單項選擇題（共14題，每題3分，共42分）

• 1．光在科學技術、生產和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（　　）

  A．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現象

  B．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現象

  C．在光導纖維束內傳送圖象是利用光的色散現象

  D．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象
  組卷：755引用：59難度：0.9

  解析

• 2．利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、衍射現象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關于P處放置的光學元件說法正確的是（　　）

  A．甲對應單縫，乙對應雙縫

  B．甲對應雙縫，乙對應單縫

  C．都是單縫，甲對應的縫寬較大

  D．都是雙縫，甲對應的雙縫間距較大
  組卷：2273引用：25難度：0.3

  解析

• 3．平行的a、b兩種單色光的光束以相同的入射角從空氣斜射向某種長方體玻璃磚上表面的同一位置，在玻璃磚下表面將分開為不同的單色光光束．若a光的頻率小于b光的頻率，則以下光路圖中正確的是（　　）

  A．	B．
  C．	D．
  組卷：137引用：4難度：0.7

  解析

• 4．在如圖所示的xOy坐標系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質點，相鄰質點的間距為a。t=0時，x=0處的質點P₀開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。

  t

  =

  3

  4

  T

  時的波形如圖所示。下列說法正確的是（　　）
  

  A．t=0時，質點P0沿y軸負方向運動

  B． t = 3 4 T 時，質點P4的速度最大

  C．該列繩波的波速為 8 a T

  D． t = 3 4 T 時，質點P3和P5相位相同
  組卷：248引用：6難度：0.7

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• 5．如圖所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧機械波在t=1s時刻的波動圖像，圖乙為質點P的振動圖像。下列說法正確的是（　　）
  

  A．波沿x軸正方向傳播，波速為2m/s

  B．該波可以與另一列頻率為2Hz的波發生干涉

  C．波在傳播過程中遇到100m尺度的障礙物能發生明顯的衍射

  D．某人向著該靜止的波源運動時觀測到的頻率小于0.5Hz
  組卷：370引用：5難度：0.5

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• 6．如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，某同學用黃色濾光片時得到一個干涉圖樣，為了使干涉條紋的間距變寬，只進行一步操作，下列可以采取的方法是（　　）
  

  A．換用紫色的濾光片

  B．換用雙縫間距更大的雙縫片

  C．使光源離雙縫距離近一些

  D．使光屏離雙縫距離遠一些
  組卷：318引用：7難度：0.7

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三、解答題（共4小題，滿分40分）

• 19．類比是研究和解決物理問題的常用方法。如圖1，對于勁度系數為k的輕質彈簧和質量為m小球組成一維振動系統，我們可以寫出任意時刻振子的能量方程為

  1

  2

  m

  v

  2

  +

  1

  2

  k

  x

  2

  =

  E

  ，其中x為任意時刻小球偏離平衡位置的位移，v為瞬時速度，v和x滿足

  v

  =

  lim

  Δ

  t

  →

  0

  Δ

  x

  Δ

  t

  關系。振子簡諧運動的周期與振子質量的平方根成正比，與振動系統的振動系數的平方根成反比，而與振幅無關，即

  T

  =

  2

  π

  m

  k

  。
  （1）如圖2，擺長為L、擺球質量為m的單擺在A、B間做小角度的自由擺動。請你類比彈簧振動系統從能量守恒的角度類推出單擺的周期公式（已知重力加速度g；取最低點為零勢能面；θ很小時，有

  cosθ

  ≈

  1

  -

  1

  2

  θ

  2

  ，弧長s=lθ≈x）。
  
  （2）如圖3電路，電容器充滿電后，將開關置于線圈一側時，由電感線圈L和電容C組成的電路稱為LC振蕩電路，是最簡單的振蕩電路。理論分析表明，LC振蕩電路的周期與電感L、電容C存在一定關系。已知電感線圈的磁場能可表示為

  1

  2

  L

  I

  2

  ，電容器儲存的能量可表示為

  1

  2

  QU。請類比簡諧運動，根據上述信息，通過對比狀態描述參量，分析推導LC振蕩電路（不計能量損失）的周期表達式，并定性畫出振蕩電路電流i隨時間t的變化圖像（t=0時，電容器開始放電，以順時針為電流的正方向）。
  組卷：102引用：1難度：0.5

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• 20．某游樂園中過山車以速度v₀沿水平直軌道進入停車區時，先利用磁力剎車使速度很快降到

  v

  0

  10

  ；然后再利用機械制動裝置剎車，使速度從

  v

  0

  10

  最終降到0。關于磁力剎車原理，可以借助圖甲模型來理解。水平平行金屬導軌處于豎直方向的勻強磁場中，金屬棒MN沿導軌向右運動的過程，對應過山車的磁力剎車過程。可假設MN的運動速度等于過山車的速度，MN所受的安培力等于過山車所受的磁場作用力；過山車在機械剎車過程中受到的阻力恒定，大小為f。已知過山車的質量為M，平行導軌間距離為l,整個回路中的等效電阻為R，磁感應強度大小為B；忽略磁力剎車時軌道摩擦阻力，不計空氣阻力。
  （1）求剎車開始速度為v₀時，過山車所受磁場作用力的大小F；
  （2）寫出整個剎車過程中，過山車加速度大小a隨速度v變化的關系，并在圖乙中畫出圖線；
  （3）求整個剎車過程中過山車的運動距離d。
  
  組卷：131引用：3難度：0.4

  解析