【文档说明】安徽省安庆市第一中学2023-2024学年高二下学期第一次段考(期中)物理试题 Word版含解析.docx,共(14)页,2.626 MB,由小赞的店铺上传
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安庆一中2023-2024学年第二学期第一次阶段性检测高二年级物理学科试题第I卷(选择题)一、单选题(共32分)1.如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像,下列说法正确的是()A.阻尼振动是一种受迫振动B.摆球在P与N时刻势能相等C.摆球在P与N时刻的动能相等D.摆球在P与N时刻的
机械能相等【答案】B【解析】【详解】A.阻尼振动不是一种受迫振动,故A错误;BCD.摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同,则重力势能相同,由于阻力影响,单摆要克服阻力做功,在运动过程中机械能一直逐渐减小,故N时刻的机械能小于P时刻的机械能,而两点重力势能相等,则
N时刻的动能小于P时刻的动能,故B正确CD错误。故选B。2.某秒摆从平衡位置开始摆动,摆动过程中说法正确的是()A.重力和绳的拉力的合力提供回复力B.增大摆角可使单摆周期变大C.小球连续两次经过同一位置时位移、加速度、速度相同D经1.2s时,小球
速度正减小,加速度正增大【答案】D【解析】【详解】重力沿切线方向的分力提供秒摆做简谐运动的向心力,故A错误;单摆的周期与摆角无关,增大摆角单摆周期不变,故B错误;小球连续两次经过同一位置时位移、加速度相同,速度大小相等而方向相的.反,速度不同
,故C错误;秒摆的周期为2s,秒摆从平衡位置开始摆动,经过1.2s时摆球从平衡位置向最大位置处运动,此时位移增大,加速度增大,故D正确;3.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于()A.人跳在沙坑的动量的变化率比跳在水泥地上的大B.人跳在沙坑的
动量的变化率比跳在水泥地上的小C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小D.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的大【答案】B【解析】【详解】CD.人跳远时从一定的高度落下,落地前的速度是一定的,初动量是一定的,落地
后静止,末动量一定,人的动量变化是一定的,由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化,所以两种情况下人受到的冲量相等,选项CD错误:AB.落在沙坑里力作用的时间长,落在水泥地上力作用的时间短,根据动量定理,在动量变化一定的情况下,时间t越长则动量的变
化率越小,故选项B正确、A错误。故选B。4.如图甲所示,将一块平板玻璃a放置在另一块平板玻璃板b上,在右端夹入两张薄纸片.当单色光从上方垂直射入后,从上往下看可以观察到如图乙所示的干涉条纹.则下列说法正确的是()A.干涉条纹是由ab、两玻
璃板上表面反射的光叠加产生的B.若仅增大垂直射入的单色光波长,则条纹将变疏C.将b缓慢向下平移,则条纹之间的距离将变大D.若抽去一张薄纸片,则条纹将变密【答案】B【解析】【详解】A.干涉条纹是由a的下表面和b上表面反射的光叠加产生的,故A错误。BC.若仅增大垂直射入的单色光波长时
,根据条纹间距表达式2tanl=可知条纹变疏,将b缓慢向下平移时条纹间距不变,故B正确,C错误;D.若抽去一张薄纸片,平板玻璃a、b之间的夹角减小,条纹间距变大,条纹变稀疏,故D错误。故选B。5.如图所示,甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样,设两列波各自的振幅
均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是2m/s和4m,B是A、C连线的中点;乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法正确的是()A.甲图中A、C两点的竖
直高度差为10cmB.甲图中B点既不是加强点也不是减弱点C.乙图所表示的是波的衍射现象D.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高【答案】D【解析】【详解】A.甲图中A、B都是振动加强点,其中A在波峰,C在波谷位置,则A、C两点的竖
直高度差为4A=20cm,故A错误;B.AC连线上所有点都是加强点,即B点是加强点,选项B错误;C.乙图所表示是波的多普勒效应,故C错误;D.在E点单位时间内接收到的波面比F点多,则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高,故D正确
。故选D。6.波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的AB、两点处,3mAB=,如图所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同。则AB的间合振动振幅最小的点的位置个数为()A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】D【
解析】【详解】根据题意,由公式可得,波长为1mvf==两列波的频率相同,初始相位相同,则到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时,振动振幅最小,设P为AB间任意一点,位置坐标为x,则两波源到P点的波程差为()()32303xxxxx=−−=
−又有212nx+=(n为整数)则有7522n−(n为整数)则n为3−、2−、1−、0、1、2,即AB间合振动振幅最小的点的位置个数为6。故选D。7.用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示。现有一质量为m的子弹自
左向右水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B.子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度为0mvMC.忽略空气
阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块前的动能D.子弹和木块一起上升的最大高度为22022()mvgMm+【答案】D【解析】【详解】AC.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不
守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能,故AC错误;BD.规定向右为正方向,由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可知0()mvmMv=+所以子弹射入木块后瞬间的共同速度为0mvvMm=+
之后子弹和木块一起上升,该阶段根据机械能守恒定律得21()()2MmvMmgh+=+可得上升的最大高度为22022()mvhgMm=+故B错误,D正确。故选D。8.下列所示的图片、示意图大都来源于课本,关于这些图的判断中,准确无误的是()A.甲图为“泊松亮斑”,乙图是小孔衍射的图样B
.甲图是小孔衍射的图样,乙图为“泊松亮斑”C.丙图和丁图都是双缝干涉图样D.丙图是单缝衍射图样,丁图是双缝干涉图样【答案】B【解析】【详解】AB.“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象,形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”无阴影。所以甲
图是小孔衍射的图样,乙图为“泊松亮斑”,故A错误,B正确;CD.干涉图样中的条纹间距是相等的,单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的,中间最宽、最亮。所以丙图是双缝干涉图样,丁图是单缝衍射图样。故CD错误。故选B。二、多选题(共10分)9.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8m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7sC.该波的传播速度可
能为2m/sD.若质点P振动的振幅为A,从2s开始计时,P点的振动方程为y=Asinπ3t(m)【答案】ACD【解析】【详解】A.由图线可知,质点Q开始起振的方向沿y轴正方向,故A正确;B.振动由P向Q传播,由图线可知T=6s,故振动
从P传到Q的时间可能为nT+4s=(6n+4)s(其中n=0、1、2、3…)故不可能为7s,故B错误;C.根据(nT+4s)v=8m得v=864n+m/s(n=0、1、2、3.…)当n=0时,波速为2m/s,
故C正确;D.因为ω=2ππ3T=则从2s开始计时,P点的振动方程为y=Asinωt=Asin(π3t)m故D正确。故选ACD。10.一束单色光射入厚度10.0mmd=的平行玻璃砖,玻璃砖上、下表面都处在空气中,光路图如图所示
。其中OO、分别是入射点和出射点,AB、分别是入射光线和第一次折射光线上的点,A到过O点的法线OM的距离6mmAM=,B到过O点的法线ON的距离4mmBN=,且AOBO=。已知真空中的光速为8310m/s,下列说法正确的是()A.玻璃砖的折射率为1.5B.该单色光在玻璃砖内的传播速度为8310
m/sC.当入射角增大到60i=时,折射光线将会消失D.该单色光通过玻璃砖所用时间t的取值范围是1111510s3510st−−【答案】AD【解析】【详解】A.根据题意可知,由于AOBO=,则玻璃砖折射率为sin61.5sin
4iAMnrBN====故A正确。B.该单色光在玻璃砖内的传播速度8210m/scn==v故B错误。C.全反射发生的基本条件之一为从光密到光疏,所以当60i=,不会发生全反射,折射光线不会消失,故C错误。
D.当入射光垂直入射时,有最短时间11min510sdtv−==当入射光平行玻璃砖入射时,有最长时间的maxcoscosddCtvvC==又因1sn23iCn==所以11max23510s1(sin)dtvC−==−即该单色光通过玻璃砖所用时间t的
取值范围是1111510s3510st−−故D正确。故选AD。第II卷(非选择题)三、实验题(共16分)11.图甲为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。(1)光具座上安装的元件a、b、c分别是。A.透镜、单缝、滤光片B.透镜、
单缝、双缝C.透镜、滤光片、单缝(2)按照正确的顺序安装好元件,调整后在光屏上观察到明暗相间的条纹。将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数12.230mmx=。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐如图
乙所示,此时手轮上的示数如图丙所示,2x=______mm。已知单缝与双缝间的距离为100mm,双缝与屏的距离800mm,双缝间距0.25mm。可得所测光的波长为_________m。(结果保留两位有效数字)(3)关于此实验,下面几种说法正确的是。A.仅撤掉滤光片,光屏仍能观察到干涉图样
B.仅将单缝移近双缝,光屏上观察到的条纹数变少C.单、双缝相平行,两缝与光屏上的条纹相垂直D.仅撤掉双缝,在光屏上可能观察到明暗相间的条纹【答案】(1)C(2)①.13.870②.77.310−(3)AD【解析】【小问1详解】根据“用双缝干
涉测量光的波长”实验装置的要求,a、b、c分别是透镜、滤光片、单缝。故选C。【小问2详解】[1]根据螺旋测微仪读数规则,示数为213.5mm37.00.01mm13.870mmx=+=[2]根据双缝干涉实验的公式lxd=又有215xxx
−=联立代入数据解得77.310m−=【小问3详解】A.仅撤掉滤光片仍能发生干涉现象,故A正确;B.单缝与双缝间的距离不会影响条纹间的距离,故不会影响光屏上观察到的条纹数。故B错误;C.单、双缝相平行
,两缝与光屏上的条纹相平行,故C错误;D.仅撤掉双缝,有可能发生单缝衍射,可能观察到明暗相间的条纹,故D正确的故选AD。12.小赵同学用图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。该同学使用频闪相机对碰撞前后小球运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内的带方格的纸板,纸板平面与小
球轨迹所在的平面平行,每个小方格的边长为5cma=,取210m/sg=,实验核心步骤如下:(1)让小球1m从挡板处静止释放,从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图(b)中的A所示。(2)把小球2m静置于轨道末端,让小球1m从挡板处静止释放,两球在斜槽末端碰撞,碰后两小球从斜槽末端
水平抛出后频闪照片分别如图(b)中的B、C所示。(3)由图结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期T=__________s(结果保留2位有效数字)。(4)由图结合已知数据可计算出碰懂前小球1m的速度1v=__________m/s:碰撞后小球2m的速度2=v__________m/
s(结果保留2位有效数字)。(5)若碰撞中动量守恒、则12:mm=________。【答案】①.0.10②.1.0③.1.5④.3:1【解析】【详解】(3)[1]小球在空中做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有2ygT=解得频闪相机闪光的周期为222510s0.10s10yaTgg−==
==(4))[2]小球在空中做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由图可知碰懂前小球1m的速度为2122510m/s1.0m/s0.1avT−===[3]碰撞后小球2m的速度为2233510m/s1.5m/s0.1vaT−===(5)[4]碰撞后小球1m的速度为215
10m/s0.5m/s0.1avT−===根据动量守恒可得111122mvmvmv=+可得122111.531.00.51mvmvv===−−四、解答题(共42分)13.一列简谐横波沿x轴正方向传播,0=t时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别
位于2xm=、4xm=处.从0=t时刻开始计时,当15ts=时质点Q刚好第4次到达波峰.①求波速.②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)【答案】(1)1/vms=;(2)0.2sin(0.5)ytm=【解析】【详解】(1)根据波形图得到波长4m=;0=t时刻
,质点Q正向下运动;从0=t时刻开始计时,当15ts=时质点Q刚好第4次到达波峰,故有334TTt+=,解得4415tTs==故波速为41/4mvmsTs===.(2)0=t时刻,质点P正在向上运动,振幅为:0.2Am=,角速度
为:22/42radsT===故质点P做简谐运动的表达式为:()0.22ysintm=.14.如图所示,某透明介质的截面由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆BOC组成,其中∠OAC=53°。现让一组平行光由AB边上OD部分垂直
射介质。已知该介质的折射率n=3,光在真空中的传播速度为c,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(i)若让这组平行光均能从BC边出射,求这组平行光的最大宽度;(ii)若OD=0.6R,由D点入射的光线将途经AC边上E点,且
AE=0.65R,求该光线在介质中的传播时间。(结果可用根号表示)【答案】(i)33R;(ii)2.323Rc【解析】【详解】(i)设临界角为C,则有:sinC=1n=33由D点入射的光线至BC边的O1处入射角i1
=C时,恰好发生全反射,则这组平行光的最大宽度为:d=Rsini1=RsinC=33R(ii)依题意,由D点入射的光线至BC边的O1处入射角为i1,则有:sini1=0.6,i1=37°可知,i1>C光线在O
1处发生全反射至AC边上E点处,由几何关系易知OO1∥AC则有i2=90°-37°=53°>C,再次发生全反射至OA边垂直出射,由等腰三角形可得O1E=R,则光线在介质中的路程为:S=Rcos37°+R+AEcos37°≈2.32R光线在介质中的传播速度为:v=cn=3
c故传播时间为:t=Sv=2.323Rc15.如图,质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然
自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s,测得两球相距s=4.5m,求:(1)刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2;(2)两球分开过程中释放的弹性势能Ep。【答案】(1)0.7m/s和0.2m/s;(2)0.27J【解析】【详
解】(1)由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m1v1+m2v2根据题意又有s=v1t-v2t所以v1=0.70m/sv2=-0.20m/s即刚分离时两球的速度大小分别为0.7m/s和0.2m/s(2)由能量守恒定律得2221122120111()222PEmvmvmmv=+
−+代入数据得Ep=0.27J