精品解析：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

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时刻的势能相等 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 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1.2 s时，小球速度正减小，加速度正增大 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 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 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10cm B. 甲图中B点既不是加强点也不是减弱点 C. 乙图所表示是波的衍射现象 D. 在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高 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轴上的两点处，，如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为。已知两波源振动的初始相位相同。则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 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 C. 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 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. 丙图和丁图都双缝干涉图样 D. 丙图单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 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8 m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. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 若质点P振动的振幅为A，从2 s开始计时,P点的振动方程为y=Asin t（m） 10. 一束单色光射入厚度的平行玻璃砖，玻璃砖上、下表面都处在空气中，光路图如图所示。其中分别是入射点和出射点，分别是入射光线和第一次折射光线上的点，A到过O点的法线的距离，B到过O点的法线ON的距离，且。已知真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. 该单色光在玻璃砖内的传播速度为 C. 当入射角增大到时，折射光线将会消失 D. 该单色光通过玻璃砖所用时间t取值范围是 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。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，______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 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，取，实验核心步骤如下： （1）让小球从挡板处静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图（b）中的A所示。 （2）把小球静置于轨道末端，让小球从挡板处静止释放，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__________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的速度__________：碰撞后小球的速度__________（结果保留2位有效数字）。 （5）若碰撞中动量守恒、则________。 四、解答题（共42分） 13. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处．从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰． ①求波速． ②写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程） 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=，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） 15. 如图，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg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＝0.10 m/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＝5.0 s，测得两球相距s＝4.5 m，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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 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1.2 s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 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10cm B. 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轴上的两点处，，如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为。已知两波源振动的初始相位相同。则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 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，设为间任意一点，位置坐标为，则两波源到点的波程差为 又有 （为整数） 则有 （为整数） 则为、、、、、，即间合振动振幅最小的点的位置个数为。 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 C. 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 【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 所以子弹射入木块后瞬间的共同速度为 之后子弹和木块一起上升，该阶段根据机械能守恒定律得 可得上升的最大高度为 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8 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. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 若质点P振动的振幅为A，从2 s开始计时,P点的振动方程为y=Asin t（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=6 s，故振动从P传到Q的时间可能为 nT+4 s=（6n+4） s（其中n=0、1、2、3…） 故不可能为7 s，故B错误； C．根据 （nT+4 s）v=8 m 得 v= m/s（n=0、1、2、3.…） 当n=0时，波速为2 m/s，故C正确； D．因为 ω= 则从2 s开始计时，P点的振动方程为 y=Asin ωt=Asin(t) m 故D正确。 故选ACD。 10. 一束单色光射入厚度的平行玻璃砖，玻璃砖上、下表面都处在空气中，光路图如图所示。其中分别是入射点和出射点，分别是入射光线和第一次折射光线上的点，A到过O点的法线的距离，B到过O点的法线ON的距离，且。已知真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. 该单色光在玻璃砖内的传播速度为 C. 当入射角增大到时，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 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，由于，则玻璃砖折射率为 故A正确。 B．该单色光在玻璃砖内的传播速度 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，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 当入射光平行玻璃砖入射时，有最长时间 又因 所以 即该单色光通过玻璃砖所用时间t的取值范围是 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。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，______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. 13.870 ②. （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 [2]根据双缝干涉实验的公式 又有 联立代入数据解得 【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 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，取，实验核心步骤如下： （1）让小球从挡板处静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图（b）中的A所示。 （2）把小球静置于轨道末端，让小球从挡板处静止释放，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__________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的速度__________：碰撞后小球的速度__________（结果保留2位有效数字）。 （5）若碰撞中动量守恒、则________。 【答案】 ①. 0.10 ②. 1.0 ③. 1.5 ④. 【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 解得频闪相机闪光的周期为 （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的速度为 [3]碰撞后小球的速度为 （5）[4]碰撞后小球的速度为 根据动量守恒可得 可得 四、解答题（共42分） 13. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处．从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰． ①求波速． ②写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)根据波形图得到波长；时刻，质点Q正向下运动；从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰，故有 ， 解得 故波速为 ． (2)时刻，质点P正在向上运动，振幅为：， 角速度为： 故质点P做简谐运动的表达式为： ． 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=，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）R；（ii） 【解析】 【详解】（i）设临界角为C，则有：sinC== 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=R （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O1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== 故传播时间为： t== 15. 如图，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg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＝0.10 m/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＝5.0 s，测得两球相距s＝4.5 m，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＝0.70 m/s v2＝－0.20 m/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 代入数据得 Ep＝0.27 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$