2018届高三第一次月考物理试题含解析

莆田一中2018届高三物理第一次月考试卷

一、选择题（本题共14小题46分，第1--10题只有一个选项符合要求，每小题3分；第11--14题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请把答案涂在答题卡上。）

1. 某广播电台发射“中波”段某套节目的讯号、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X 光，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3，则( )

A. f3< f2

B. f1

C. f1

D. f2

【答案】B

【解析】电磁波的频率从小到大的顺序为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线，所以f1＜f2＜f3．故选项B正确，其他选项错误．故选B.

2. 下列说法正确的是（）

A. 麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在

B. 只要有变化的电场，就一定有电磁波存在

C. 狭义相对性原理是指一切物理规律在任何惯性系中具有相同的形式

D. 接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象

【答案】C

【解析】麦克斯韦预言了电磁波，赫兹验证了电磁波的存在，选项A错误；只要有周期性变化的电场，就会产生周期性变化的磁场，则就一定有电磁波存在，选项B错误；狭义相对性原理是指一切物理规律在任何惯性系中具有相同的形式，选项C正确；接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象，选项D错误；故选C.

3. 在下列情况下，对于发生的光现象描述正确的是（）

A. 通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的干涉现象

B. 光导纤维是利用光从光纤的内芯折射进入外套来完成信息传递的

C. 阳光下，水面上的油膜会出现彩色花纹．是光的全反射现象

D. 增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度减至最小的

【答案】D

【解析】通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象，选项A错误；光导纤维是利用光从光纤的内芯反射来完成信息传递的，选项B错误；阳光下，水面上的油膜会出现彩色花纹．是光的干涉现象，选项C错误；增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度减至最小

的，选项D正确；故选D.

4. 如图所示,在一根木条上挂几个摆长不等的单摆,其中A、E的摆长相等,A摆球的质量远大于其他各摆,当A摆振动起来后, 带动其余各摆也随之振动,达到稳定后,以下关于各摆的振动的说法正确的是

A. 各摆振动的周期不相等

B. C摆振动的振幅最大

C. C摆振动的周期最大

D. B、C、D、E四摆中,E摆的振幅最大

【答案】D

【解析】A摆振动起来后，使得B、C、D、E做受迫振动，振动的频率都等于A振动的频率．所以各摆振动的周期都相等．故AC错误．E摆的摆长与A摆相等，则固有周期相等，即固有频率相等．可见，受迫振动的频率和E摆振动的频率相等，发生共振，振幅最大．故B错误、D正确．

故选D．

点睛：解决本题的关键知道受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振．

5. 如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。M点和N点分别位于O点左右两侧，距离MO小于NO。现分别将位于M点和N点的两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（）

A. 一定在O点的右侧

B. 恰好在O点

C. 一定在O点的左侧

D. 条件不足，无法确定

【答案】A

【解析】据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则M、N两球的运动周期分别为，

两球第一次到达O点的时间分别为，，由于R1＜R2，则 t M ＜t N，故两小球第一次相遇点的位置一定在O点的右侧．故选A.

点睛：本题关键是采用等效法，将两球在圆弧上的运动看做等效单摆运动，常常称为槽摆，再根据单摆的周期公式，比较时间，即可判断第一次相遇的位置．

6. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i-sin r图像如图乙所示，则（）

A. 光由B经O到A，n=0.67

B. 光由A经O到B，n=1.5

C. 光由B经O到A，n=1.5

D. 光由A经O到B，n=0.67

【答案】C

【解析】由图象可得：sini＜sinr，则 i＜r，所以光线光线从玻璃射入空气折射，即光由B经O到A．

根据折射定律得，由图象得：，所以可得，n=1.5，故C正确，ABD

错误．故选C.

点睛：解决本题的关键要掌握折射规律和折射定律，要注意公式的适用条件是光从真空射入介质折射．若光由介质射入真空折射，则．

7. 在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2．在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是（）

A. 波1速度比波2速度大

B. 在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率可以相同

C. 在这两列波传播的方向上，会产生稳定的干涉现象

D. 相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象

【答案】D

【解析】两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同．故A错误．由于波2的频率大于波1的频率，在这两列波传播的方向上运动的观察者，听到的这两列波的频率不会相同．故B错误．由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2．耐两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象．故C错误．由图读出声波1和声波2波长之比为λ1：λ2=2：1．波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象．故D正确．故选D.

点睛：本题考查基本的读图能力．对于波的三个物理量抓住：波速是由介质决定的，频率是由波源决定的．波长由介质和波源共同决定．

8. 如图所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是( )

A. 红黄蓝紫

B. 蓝紫红黄

C. 红紫蓝黄

D. 蓝黄红紫

【答案】C

考点：考查了双缝干涉

【名师点睛】解决本题的关键知道干涉条纹和衍射条纹的特点，以及知道波长越长，干涉和衍射条纹间距越大．

9. 夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其偏振化方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光照亮的物体。假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按同一要求设计，如下措施中可行的是（）

A. 前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是水平的

B. 前窗玻璃和车灯玻璃的偏振化方向都是斜向右上45°

C. 前窗玻璃的偏振化方向是斜向右上45°，车灯玻璃的偏振化方向是斜向左上45°

D. 前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是竖直的

【答案】B

【解析】如果透振方向是竖直的话，那么回车时，两车的光不能叠加相消，也就是对方车辆的光仍要照到自己，感到眼花．若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花．故B正确，ABD错误；故选B.

点睛：偏振片对光不可能是百分百透射的，因此就会阻碍一部分自然光，使强度减小，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过，透射光不是一种相干光源．

10. 如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列说法正确的是( )

A. a点的振动加强，e点的振动介于加强点和减弱点之间

B. c、f两点的振动加强

C. 经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换

D. 经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰

【答案】D

【解析】由图可知：a点是波谷与波谷相遇点，c点是波峰和波峰的相遇点，而b、d点是波峰与波谷相遇点．由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，所以振动加强点是a与c，振动减弱点是b、d；e在ac连线上，处于振动加强的区域，所以e点振动加强．f点位于振动减弱点的连线上，故也是减弱点，故AB错误．振动加强和减弱的区域位置是固定不变的，故C错误；根据波动过程可知，经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波谷的点将位于波峰，故D正确．故选D.

点睛：波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．当振幅相同的两列相同频率的波相遇时，振动加强区的振动方向始终相同，不过位移时大时小.

11. 悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期为2 s，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图象如图1所示，由图可知( )

A. t＝1.25 s时振子的加速度向下，速度向下

B. t＝1.7 s时振子的加速度向上，速度向上

C. 若时刻和（时刻振子位移的大小相等、方向相同，则一定等于的整数倍

D. 若时刻和（时刻振子位移的大小相等、方向相反，则可能小于

【答案】AD

【解析】t=1.25s时，位移为正，加速度为负；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，故速度为负；故A正确；t=1.7s时，位移为负，加速度为正；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，故速度为负；故B错误；由振动图像可知，若时刻和（时刻振子位移的大小相等、方向相同，表示质点经过同一位置，经过的时间△t不一定等于T的整数倍，选项C错误；若时刻和（时刻振子位移的大小相等、方向相反，表面质点处于关于平衡位置对称的位置，经过的时间可能小于，选项D正确；故选AD.

点睛：此题关键是明确简谐运动中的位移、速度、加速度间的变化规律，即，知道图象中斜率的意义表示速度．

12. 如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，–2)。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s。

A. 两列波从波源传播到点A(8，–2)的路程差为3m，

B. 两列波引起点B(4，1)处质点的振动相互减弱

C. 两列波引起点点C(0，0.5)处质点的振动相互加强

D. 两列波波源刚开始振动的方向相同

【答案】BC

【解析】由图可知，路程差为，选项A错误；两列波的波速均为1.00m/s．由图可得T=2s，所以波长为λ=vT=1×2=2m，两列波从波源传播到点B（4，1）处的路程差为，为波长的整数倍，又因为两波源起振方向相反，所以振动减弱，选项B正确；两列波从波源传播到点C（0，0.5）处的路程差为

△S3=3.5-2.5=1m，为半波长，又因为两波源起振方向相反，所以振动加强，选项C正确；由振动图像可知，两列波波源刚开始振动的方向相反，选项D错误；故选BC.

点睛：本题考查了波在相互叠加时，何处振动加强和减弱，牢记当两波源起振同方向时，路程差等于半波长的奇数倍时振动减弱，路程差等于波长的整数倍时振动加强．

13. 如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )

A. n可能为2

B. n可能为

C. t可能为

D. t可能为

【答案】AB

【解析】只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如图所示．根据全反射可知临界角C≤45°，再根据可知n≥，故AB均正确；光在透明柱体中运动路程为L=4r，运动时间为，则，故CD均错．故选AB．

点睛：本题考查全反射，解题的关键在于题目中几何关系的应用，只有根据几何关系解出入射角才能求出正确结果．

14. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。则（）

A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s

C. 该波的波长可能为6 m

D. 该波的传播速度可能为2 m/s

【答案】BC

【解析】由图象可知，质点P的振动图象为虚线，质点Q的振动图象为实线，从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，所以选项A正确．由题可知，简谐横波的传播方向从P

到Q，由图可知，周期T=6s，质点Q的振动图象向左4s、后与P点的振动重合，意味着Q 点比P点振动滞后了4s，即P传到Q的时间△t可能为4s，同时由周期性可知，从P传到Q 的时间△t为（4+nT）s，n=0、1、2、3…，即△t=4s，10s，16s…，不可能为7s，所以选项B错误．考虑到周期性，由λ=vT可知，波长可能为15m、6m、3.75m…，所以选项C正确．由，同理，考虑到波的周期性，当△t=4s，10s，16s…时，速度v可能为2.5m/s，1m/s，0.625m/s…，不可能为2m/s，选项D错误．故选AC.

点睛：机械波的多解问题历来是高考中的热门考点，同时本考点又是学生学习机械波时的难点所在．其主要表现在无法正确判断多解问题的原因，从而造成错解，多解为题主要分为以下几种情况：传播方向导致的多解问题，波长大小导致的多解问题，波形周期导致的多解问题，质点振动方向导致的多解问题，传播时间导致的多解问题，质点振动图象导致的多解问题等；

总之，机械波的多解问题产生的根本原因是由于机械波图形的周期性重复．因此我们在求解该类问题时，要充分重视图象的功能，对图象进行仔细分析，挖掘隐含条件，结合传播方向，利用波动知识，把波动问题全面圆满地解决．

二、实验题（共18分）

15. 在做测定玻璃折射率的实验时：

(1)如图所示，在测定玻璃的折射率的过程中，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B的像把A的像档住。如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C，应使它把_________挡住，插第四个大头针D，使它把_________________档住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。

(2)某同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的a'b'和c'd'都比实际侧面向外侧平移了一些, 如图所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a'b'和c'd'上，则测出的n值将 ________ . （偏大、不变或偏小）

【答案】 (1). （1）A、B的像同时 (2). AB的像及C (3). （2）变小

（2）画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示乙同学画图时光路图，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射率n将偏小．

点睛：本题首先要懂得实验的原理：折射定律，其次要会用作图法分析入射角、折射角的误差，再分析折射率的误差．

16. 用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。

首先调节________和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使_________和________竖直且互相平行。

分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x1=__________mm(允许误差)、对准第4条时读数

x2=_______________mm(允许误差)

（3）写出计算波长λ的表达式，λ=______（用x1、 x2、L 、d表示，不用计算）。

【答案】 (1). （1）光源 (2). 单缝 (3). 双缝 (4). （2）2.190 (5).

7.869 (6). （3）d(x2–x1 )/3L

【解析】（1）首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行。

（2）图丙中固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.0=0.190mm，所以最终读数为2.190mm．

对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm．

（3）根据得：

点睛：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，不需估读．以及掌握条纹间距公式．

17. （1）某同学利用单摆测重力加速度，他用分度值为毫米的直尺测得摆线长为89.40cm，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，读数为______cm．则该单摆的摆长为______cm．用停表记录单摆做30次全振动所用的时间如图乙所示，则停表读数为______s．

（2）若摆长为L，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图所示,则重力加速度的表达式g= _____________用题目中的物理量表示).

【答案】 (1). （1）2.050 (2). 90.425 (3). 57.0 (4). （2）

【解析】（1）游标卡尺的主尺的刻度为：20mm；20分度的游标尺精确度为0.05mm，游标尺的第10刻度与上面对齐，所以游标尺的读数为：0.05mm×10=0.50mm．游标卡尺的总读数为20.50mm=2.050cm；

单摆的摆长为摆线的长度与小球的半径的和：

秒表的分钟指针不到1分，超过半分钟，所以秒表的秒针读数为57.0s；

（2）由图像可知，单摆的振动周期为4t0，则根据可知，

三、计算题（共36分）

18. 一质点做受迫振动，其在 t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿y轴负方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为3m/s，那么，求：

（1）该波的传播方向；

（2）波源的振动频率；

（3）图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程.

【答案】（1）沿x轴负方向传播（2）0.5Hz（3）

【解析】（1）因为质点P此时刻沿y轴负方向运动，则波沿x轴负方向传播；

（2）由波形图可知：m 则；

（3）因为A=5cm ，则振动方程为： ==

19. 一个在地球上做简谐运动的单摆，其振动图象如图甲所示，今将此单摆移至某一行星上，其简谐运动图象如图乙所示．若已知该行星的质量为地球质量的2倍，取π2=10求：

（1）此单摆的摆长；

（2）该行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的多少倍；

（3）该行星的半径与地球半径之比为多少．

【答案】（1）1m（2）1/4（3）2:1

【解析】（1）由题图知，单摆在地球表面上的振动周期T=2s，

根据，有：

近似计算时可取π2=10，g取10m/s2，代入数据解得：L=1m．

（2）由题图知，单摆在某行星振动周期T′=4s，

而，

得：

所以行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍．

（3）根据，得：

20. 一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端S1=0.8m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方S2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q。求

（1）水的折射率n；

（2）赛艇的长度l。（结果可用根式表示）

【答案】（1）（2）

【解析】解：（1）设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为α、β，则：sinα=①

sinβ=②

则水的折射率为 n=③

由①②③联立，代入数据解得：n=

（ ii）潜水员和Q点连线与竖直方向的夹角刚好为临界角C，则：sinC==④

则得 cotC===

又由几何知识解得：cotC=⑤

由④⑤得：l=（﹣3.8）m

答：

（1）水的折射率n是；

（2）赛艇的长度1为（﹣3.8）m．

【点评】本题以光的直线传播为基础，利用几何知识，研究光传播到两种介质的界面时发生的反射、折射、全反射、色散等现象和它们表现的规律，即光的反射和折射定律，难点是光的全反射及其应用．

21. 如图所示，透明球体的半径为R，MN是一条通过球心的直线。一单色细光束AB沿平行于MN的方向射向球体，B为人射点，B到MN的距离为，出射光线CD与MN的交点为P。已知透明球体的折射率n=，光在真空中的传播速度为c。（

）求：

( 1)光在B点折射时的折射角；

( 2)光从B点传播到P点所用的时间。（结果可用根号表示）

【答案】（1）300（2）

【解析】（1）光路图如图所示．

在B点，由几何知识得

得i=45°

根据折射定律得

解得r=30°

（2）BC=2Rcosr=R

在透明体中传播速度为

光从B传到C的时间

由几何关系得α=15°，β=30°

由正弦定理得

解得

光从C传到P的时间

所以光从B点传播到P点所用的时间为 t=t1+t2=

点睛：本题是光的折射定律和几何知识的综合，要在作出光路图的基础上，运用数学知识求相关角度和距离，对数学几何的能力要求较高，要加强训练，提高解题能力．