海湖中学2023-2024学年高三上学期开学考试
物理试卷
考试时间：90分钟 分值：100分
一、选择题：（1-10题为单选，11-15题为不定项选择，每小题4分，共60分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1. 两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（ ）
A. 两个灯亮度不同 B. 灯光的波长太短
C. 两灯光的振动情况不同 D. 电灯发出的光不稳定
2. 单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A. 干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B. 干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C. 干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D. 干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
3. 如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
A. 增大S1与S2的间距
B. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光
D. 将绿光换为紫光
4. 下列有关光现象的说法不正确的是（ ）
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B. 泊松亮斑是光的衍射现象
C. 双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
5. 激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（ ）
A. 激光是纵波
B. 频率相同激光在不同介质中的波长相同
C. 两束频率不同的激光能产生干涉现象
D. 利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
6. 关于单摆下面说法正确的是（ ）
A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的
B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的
C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置
D. 摆球经过平衡位置时加速度不零
7. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是。乙的固有频率是，若它们均在频率为的驱动力作用下做受迫振动。则（ ）
A. 振子甲的振幅较大，振动频率为
B. 振子乙的振幅较大。振动频率为
C. 振子甲的振幅较大，振动频率为
D. 振子乙的振幅较大，振动频率为
8. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ ）
A. 在a点时加速度最大，速度最大 B. 在O点时速度最大，位移最大
C. 在b点时位移最大，回复力最大 D. 在b点时回复力最大，速度最大
9. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在4s内的振动图像，下列叙述中正确的是（ ）
A. 再过1s，该质点的位移为正的最大值 B. 再过2s，该质点的瞬时速度为零
C. 再过3s，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s，该质点加速度最大
10. 如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置．那么下列说法中正确的是( )
A. 这列波一定沿x轴正向传播
B. 这列波的频率是3.2Hz
C. t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向
D. t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向
11. 关于机械振动和机械波下列叙述正确是（ ）
A 有机械振动必有机械波
B. 有机械波必有机械振动
C. 在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D. 在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止
12. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的（ ）
A. 位移相同 B. 回复力大小相同
C. 速度相同 D. 加速度相同
13. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（ ）
A. 质点振动的频率为4Hz
B. 质点振动的振幅为2cm
C. 在t=3s时刻，质点的速率最大
D. 在t=4s时刻，质点所受的合力为零
14. 如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（ ）
A. A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B. B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱
C. C点为振动加强点，经过半个周期，这一点处于平衡位置
D. D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
15. 如图，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 图示时刻质点的加速度将增大
B. 图示时刻质点的速度为
C. 从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为
D. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为
二、填空题（每空4分，共12分）
16. 如图所示，在利用双缝干涉测量光波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮纹的位置。图中所示的读数是___________mm。
若缝与缝间相距d，双缝到屏间的距离为L，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ=___________（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d=0.20 mm，L=700 mm，测量Δx的情况如图所示。由此可计算出该光的波长为：λ=___________m。
三、计算题（本题共2小题，共28分，解答应写明必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
17. 一列横波上有相距4m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2m，如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速。
18. 如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。
海湖中学2023-2024学年高三上学期开学考试
物理试卷 答案解析
考试时间：90分钟 分值：100分
一、选择题：（1-10题为单选，11-15题为不定项选择，每小题4分，共60分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1. 两个普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（ ）
A. 两个灯亮度不同 B. 灯光的波长太短
C. 两灯光的振动情况不同 D. 电灯发出的光不稳定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的。
故选C。
2. 单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A. 干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B. 干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C. 干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D. 干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
【答案】D
【解析】
【详解】根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
3. 如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
A. 增大S1与S2的间距
B. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光
D. 将绿光换为紫光
【答案】C
【解析】
【详解】据光的干涉产生的条纹间距满足该关系Δx=Lλ/d，由此可知，增加S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误．
4. 下列有关光现象的说法不正确的是（ ）
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B. 泊松亮斑是光的衍射现象
C. 双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
【答案】D
【解析】
【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A正确，不符合题意；
B．泊松亮斑是光的衍射现象形成的，B正确，不符合题意；
C．双缝干涉实验中条纹间距为
紫光改为红光即λ变大，则Δx变大，C正确，不符合题意；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，D错误，符合题意。
故选D。
【点睛】D
5. 激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（ ）
A. 激光是纵波
B. 频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C. 两束频率不同的激光能产生干涉现象
D. 利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
【答案】D
【解析】
【详解】A．激光是电磁波中的一种，是一种横波，A项错误；
B．频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的，B项错误；
C．能产生干涉的条件是两列光的频率要相同，C项错误；
D．测定距离就是利用激光的平行度高的特性，D项正确。
故选D。
6. 关于单摆下面说法正确是（ ）
A. 摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的
B. 摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的
C. 摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置
D. 摆球经过平衡位置时加速度不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．摆球运动的回复力由其重力的分力提供，故A错误；
B．摆球运动过程中经过同一点的速度大小不变，方向可能改变，故B错误；
C．摆球在运动过程中，回复力产生加速度的方向始终指向平衡位置，而向心加速度指向悬点，合成后，方向在变化，故C错误；
D．摆球经过平衡位置时加速度不为零，方向指向悬点，故D正确。
故选D。
7. 两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是。乙的固有频率是，若它们均在频率为的驱动力作用下做受迫振动。则（ ）
A. 振子甲的振幅较大，振动频率为
B. 振子乙的振幅较大。振动频率为
C. 振子甲的振幅较大，振动频率为
D. 振子乙的振幅较大，振动频率为
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，甲、乙均作受迫振动，则振动频率均等于驱动力频率，驱动力频率与物体固有频率越接近，受迫振动的振幅越大，则振子乙的振幅较大。
故选D。
8. 如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是（ ）
A. 在a点时加速度最大，速度最大 B. 在O点时速度最大，位移最大
C. 在b点时位移最大，回复力最大 D. 在b点时回复力最大，速度最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.振子在a和b之间做简谐运动，则在a点时偏离平衡位置最远，加速度最大，速度为零，故A错误；
B.在O点时处于平衡位置，速度最大，位移零，故B错误；
C.在b点时位移最大，回复力最大，C正确；
D.在b点时回复力最大，速度为零，D错误．
9. 一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在4s内的振动图像，下列叙述中正确的是（ ）
A. 再过1s，该质点的位移为正的最大值 B. 再过2s，该质点的瞬时速度为零
C. 再过3s，该质点的加速度方向竖直向上 D. 再过4s，该质点加速度最大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．振动图象描述质点在各个时刻离开平衡位置的位移的情况，依题意再经过1s，将振动图象延伸到正x最大处，这时质点的位移为正的最大。选项A正确；
B．再过2s，质点回到平衡位置，这时质点的瞬时速度最大，选项B错误；
C．再过3s，质点的位移为负的最大，这时质点的加速度最大且方向为正向，但正向不一定是竖直向上，选项C错误；
D．再过4s，质点再次回到平衡位置，加速度为零，选项D错误。
故选A。
10. 如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度为16.0m/s，从此时起，图中的P质点比Q质点先经过平衡位置．那么下列说法中正确的是( )
A. 这列波一定沿x轴正向传播
B. 这列波的频率是3.2Hz
C. t=0.25s时Q质点的速度和加速度都沿y轴负向
D. t=0.25s时P质点的速度和加速度都沿y轴负向
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中的质点P比质点Q先经过平衡位置，说明P点向下运动，Q点向上运动，根据波形平移法可知，这列波沿x轴负向传播，A错误；
B．由图知，波长λ=4m，由
得，周期
则频率为
B错误；
C．，P质点运动到x轴的上方正向上（沿y轴正方向）运动，回复力向下，加速度向下（沿y轴负方向），C错误；
D．，Q质点运动到x轴的上方正向下运动，回复力是向下的，故速度和加速度都沿y轴负向，故D正确。
故选D。
11. 关于机械振动和机械波下列叙述正确的是（ ）
A. 有机械振动必有机械波
B. 有机械波必有机械振动
C. 在波的传播中，振动质点并不随波的传播发生迁移
D. 在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波，还需要有传播振动的介质，故A错误，B正确；
C．在波的传播中，振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播发生迁移，故C正确；
D．在波的传播中，如振源停止振动，由于惯性，质点的振动并不立即停止，则波的传播并不会立即停止，故D正确。
故选BCD。
12. 一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的（ ）
A. 位移相同 B. 回复力大小相同
C. 速度相同 D. 加速度相同
【答案】BC
【解析】
【详解】ABD．由图知，在t1和t2两个时刻质点的位移大小相等、方向相反；据回复力公式知，在t1和t2两个时刻质点的回复力大小相等、方向相反；质点的加速度
在t1和t2两个时刻质点的加速度大小相等、方向相反，故B正确，AD错误；
C．由图知，在t1和t2两个时刻质点的位移大小相等，则t1和t2两个时刻质点的速度大小相等；由图知，在t1和t2两个时刻质点的速度方向相同；则t1和t2两个时刻质点具有相同的速度，故C正确。
故选BC。
13. 一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（ ）
A. 质点振动的频率为4Hz
B. 质点振动的振幅为2cm
C. 在t=3s时刻，质点的速率最大
D. 在t=4s时刻，质点所受的合力为零
【答案】BC
【解析】
【详解】A．质点振动的频率为
故A错误；
B．质点振动的振幅为2cm，故B正确；
C．在t=3s时刻，质点位于平衡位置，质点速率最大，故C正确；
D．在t=4s时刻，质点的速度为零，所受的合力不为零，故D错误。
故选BC。
14. 如图所示是两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（ ）
A. A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B. B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱
C. C点为振动加强点，经过半个周期，这一点处于平衡位置
D. D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
【答案】BC
【解析】
【详解】A．A点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强。故A错误；
B．B点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱。故B正确；
C．C点处于振动加强区，振动始终加强，此时它处于平衡位置，经过半个周期，这一点处于平衡位置，故C正确；
D．D点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱，故D错误。
故选BC。
15. 如图，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ）
A. 图示时刻质点加速度将增大
B. 图示时刻质点的速度为
C. 从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为
D. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由同侧法可知，质点在此时刻沿轴负方向振动，则质点的加速度将增大，故A正确；
B．图示时刻质点在最大位移处，速度为0，故B错误；
C．由图可知，波长为，由公式可得，简谐横波的周期为
经过
质点通过的路程为
故C错误；
D．两列波发生稳定干涉的条件是频率相同，若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为
故D正确。
故选AD。
二、填空题（每空4分，共12分）
16. 如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮纹的位置。图中所示的读数是___________mm。
若缝与缝间相距d，双缝到屏间的距离为L，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ=___________（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d=0.20 mm，L=700 mm，测量Δx的情况如图所示。由此可计算出该光的波长为：λ=___________m。
【答案】 ①. 5.24 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]从图中可以看出，主尺示数为5 mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为
12×0.02 mm=0.24 mm
图中的游标卡尺的示数为
5 mm+0.24 mm=5.24 mm
[2]由干涉条纹间距的计算公式，解得光的波长表达式为
[3]由图中可以求出条纹间距为
又d=0.20mm=0.0020m，L=700mm=0.7m，代入数据解得光的波长为
三、计算题（本题共2小题，共28分，解答应写明必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
17. 一列横波上有相距4m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2m，如图所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速。
【答案】，
【解析】
【详解】由振动图象得质点振动周期
B点比A点晚振动的时间
A、B间的距离为
则波长为
因为，所以或。
当时，波长为
波速为
当时，波长为
波速为
18. 如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。
【答案】
【解析】
【详解】画出光路图如图
设折射角为r，根据折射定律得
解得
由几何知识得，ΔOPQ为直角三角形，所以两个光斑PQ之间的距离
解得
