精品解析：黑龙江省大庆外国语学校2023-2024学年高二下学期第二次教学质量检测物理试卷

大庆外国语学校高二年级下学期第二次教学质量检测 物 理 试 题 一、选择题（1—9题为单项选择，每题4分；10—13题为多项选择，全对的每题6分，选对但不全的每个记3分，错选或不选的记0分， 共60分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B. 扩散现象表明，分子在永不停息地运动 C. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 D. 阳光下看到灰尘飞舞，灰尘的运动就是布朗运动 2. 关于全反射及其应用的认识，下列说法正确的是（　　） A. 光导纤维利用了光的全反射原理 B. 全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象 C. 光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射 D. 光线从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射 3. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，当时刻，波形图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 阳光照射下的肥皂膜看起来是彩色的，下列现象与这个现象形成的物理原理不同的是（  ） A. 光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑 B. 雨后公路积水上面漂浮的油膜，经常显现出彩色条纹 C. 用激光照射挡板上的两条平行狭缝，在光屏上观察到亮暗相间的条纹 D. 在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射 5. 如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　） A. C的振幅比B的大 B. B和C的振幅相等 C. B的周期为2π D. C的周期为2π 6. 2020年5月，我国第一台半导体激光隐形晶圆切割机研制成功。如图所示，两平行细激光束a、b射向空气中足够大的长方体透明材料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则（　　） A. 激光a的折射率大于激光b的折射率 B. 激光a的频率小于激光b的频率 C. 两束激光在材料的上表面发生了干涉 D. 有一束激光在材料的上表面发生了全反射 7. 如图甲所示，劲度系数为的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量的小钢球，用手缓慢把钢球从平衡位置向下拉一段距离后松手，以小球的平衡位置为轴原点，竖直向下为轴正方向，从某一时刻开始计时，小球在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，其振动周期为，取重力加速度大小，则时刻弹簧的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 0 8. 如图所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝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. 将黄光换为红光 C. 将黄光换为紫光 D. 减小双缝屏到光屏的距离 9. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 10. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（　　） A. NA＝ B. NA＝ C. NA＝ D. NA＝ 11. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（　　） A. O处是振动始终加强的点 B. P、N两处的质点始终处在平衡位置 C. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 D. O、M连线的中点是振动减弱的点，其振幅为零 12. 如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从同一点P沿圆心O射入半圆形玻璃砖，其中b光刚好发生全反射，a光由玻璃砖下表面射出，a、b两束单色光在玻璃砖下表面的入射角均为37°，取。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对b光的折射率为 B. 玻璃对b光的折射率为 C. 在真空中，a光比b光的传播速度大 D. 在真空中，a光的频率小于b光的频率 13. 如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦式交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（　　） A. 若电压表示数为6V，则输入电压的最大值为 B. 若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的示数减小到原来的一半 C. 若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D. 若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 二、实验题（每空3分，共12分） 14. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）如图所示，用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是 ； A. 若P₁、P₂的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P₁、P₂的像 B. 为减少测量误差，P₁、P₂的连线与法线的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，P₃和P₄的距离应适当取大些 D. 若 P₁、P₂的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P₁、P₂的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_______。 （4）在该实验中，某位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖实际位置的关系如图所示。他的其它操作均正确，且以、为界面画光路图。则该同学测得的折射率与真实值相比_________。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 三。计算题（15题12分，16题16分，共28分） 15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）在（1）情形下，求0~2s时间内a质点运动的路程s； （3）若该波的波长大于2m，求可能的波速v。 16. 有一种由半径为R的半球体介质和发光管芯组成的射灯，圆面PQ为管芯发光区域，其圆心与半球体的球心O重合，过球心的横截面如图所示。图中发光圆面上D处发出的某条光线射向E点，入射角为30°，折射角为60°，OB垂直于圆面PQ且折射光线与OB平行，真空中光速为c。（不考虑光在介质内多次反射） （1）求这束光从D射到E的时间； （2）若半球体介质使用新型材料，其折射率为，为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不会发生全反射，管芯发光区域面积的最大值为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆外国语学校高二年级下学期第二次教学质量检测 物 理 试 题 一、选择题（1—9题为单项选择，每题4分；10—13题为多项选择，全对的每题6分，选对但不全的每个记3分，错选或不选的记0分， 共60分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B. 扩散现象表明，分子在永不停息地运动 C. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 D. 阳光下看到灰尘飞舞，灰尘的运动就是布朗运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，但它说明了分子永不停息地做无规则运动。故A错误； B．不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明，分子在永不停息地做无规则运动，故B正确； C．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，悬浮微粒受到的各方向的力就越趋向于平衡，布朗运动越不明显，故C错误； D．布朗运动的颗粒肉眼看不见，所以阳光下看到的灰尘飞舞不是布朗运动。故D错误。 故选B。 2. 关于全反射及其应用的认识，下列说法正确的是（　　） A. 光导纤维利用了光的全反射原理 B. 全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象 C. 光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射 D. 光线从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射 【答案】A 【解析】 【详解】A．光导纤维利用了光的全反射原理，故A正确； B．发生全反射时，折射光线完全消失，故B错误； CD．光只有从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角时，才能发射全反射，光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射，故CD错误。 故选A。 3. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，当时刻，波形图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意可知，时，在处的质点处于 此时该质点位于平衡位置，故AB错误； CD．在的下一刻，的质点向y轴负方向振动，而该横波传播的方向沿x轴负方向，由同侧法可知，故C错误，D正确。 故选D。 4. 阳光照射下的肥皂膜看起来是彩色的，下列现象与这个现象形成的物理原理不同的是（  ） A. 光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑 B. 雨后公路积水上面漂浮的油膜，经常显现出彩色条纹 C. 用激光照射挡板上的两条平行狭缝，在光屏上观察到亮暗相间的条纹 D. 在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射 【答案】A 【解析】 【详解】A．阳光照射下的肥皂膜看起来是彩色的是光的干涉现象，光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故A符合题意； B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象，故B不符合题意； C．用激光照射挡板上的两条平行狭缝，在光屏上观察到亮暗相间的条纹，属于光的干涉现象，故C不符合题意； D．在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射，这是利用了光的干涉现象，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　） A. C的振幅比B的大 B. B和C的振幅相等 C. B的周期为2π D. C的周期为2π 【答案】D 【解析】 【详解】CD．将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=2π，C错误，D正确。 AB．当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB错误。 故选D。 6. 2020年5月，我国第一台半导体激光隐形晶圆切割机研制成功。如图所示，两平行细激光束a、b射向空气中足够大的长方体透明材料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则（　　） A. 激光a的折射率大于激光b的折射率 B. 激光a的频率小于激光b的频率 C. 两束激光在材料的上表面发生了干涉 D. 有一束激光在材料的上表面发生了全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，只有一处有光线射出，说明两束光线在透明材料上表面同一位置射出，且两束光线沿同一方向射出，即两束光线的出射光线重合，而根据上下表面平行的玻璃砖的光学特性可知，上表面出射光线与下表面的入射光线平行，做出光路图如图所示 显然激光a的偏折程度小于激光b的偏折程度，则有 ， 可知 故A错误； B．频率越大，折射率越大，而 可知，激光a的频率小于激光b的频率，故B正确； C．两束激光的频率不同，则不可能在材料的上表面发生干涉，故C错误； D．发生全反射的必要条件是光线必须从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角，而两束单色光在玻璃砖的上表面的入射角等于在下表面的折射角，不可能大于临界角，根据光路可逆性原理知，两束单色光在玻璃砖的上表面都不会发生全反射，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，劲度系数为的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量的小钢球，用手缓慢把钢球从平衡位置向下拉一段距离后松手，以小球的平衡位置为轴原点，竖直向下为轴正方向，从某一时刻开始计时，小球在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，其振动周期为，取重力加速度大小，则时刻弹簧的弹力大小为（　　） A. B. C. D. 0 【答案】D 【解析】 【详解】当小钢球在平衡位置时，弹簧处于拉伸状态，伸长量为 由图乙可知当时，小钢球位移为-8cm，即小球从平衡位置向上运动了8cm，此时弹簧处于原长状态，所以弹簧的弹力大小为0。 故选D。 8. 如图所示的双缝干涉实验，用黄光照射单缝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. 将黄光换为红光 C. 将黄光换为紫光 D. 减小双缝屏到光屏的距离 【答案】B 【解析】 【详解】在波的干涉中，干涉条纹的间距，由公式可得，条纹间距Δx与波长λ、屏之间的距离L成正比，与双缝间的距离d成反比，故要增大条纹间距Δx应减小双缝间的距离d，增大双缝屏到光屏的距离L或增大光的波长λ，故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 在和的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为，P点横坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 波由介质1进入介质2周期变小 B. 波由介质1进入介质2传播速度不变 C. 波源振动的周期为 D. 波在介质2中的传播速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．频率与周期由波源的振动决定，可知，波由介质1进入介质2周期不变，故A错误； B．根据图像可知，介质1与介质2中的波长分别为 ， 根据 ， 结合上述可知 故B错误； C．时刻，x轴上的P点恰好开始振动，根据图像有 解得 故C错误； D．波在介质2中的传播速度为 故D正确。 故选D。 10. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（　　） A. NA＝ B. NA＝ C. NA＝ D. NA＝ 【答案】C 【解析】 【详解】A．阿伏伽德罗常数是1摩尔气体的分子数。气体分子间存在较大间隙，摩尔体积并非所有分子体积的总和，因此，故A错误； B．根据密度，解得 则有，故B错误； C．某气体的摩尔质量为M，每个分子的质量为m，则阿伏加德罗常数NA可表示为，故C正确； D．气体的密度与一个分子体积的乘积不是一个分子的质量，所以无物理意义，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中正确的是（　　） A. O处是振动始终加强的点 B. P、N两处的质点始终处在平衡位置 C. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 D. O、M连线的中点是振动减弱的点，其振幅为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图知O处是波谷和波谷叠加，是振动始终加强的点，故A正确； B．P、N两处是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确； C．振动的质点只是在各自的平衡位置附近上下振动，不会“随波迁移”，故C错误； D．O、M两点都是振动加强点，则O、M连线的中点也是振动加强的点，其振幅为2A，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从同一点P沿圆心O射入半圆形玻璃砖，其中b光刚好发生全反射，a光由玻璃砖下表面射出，a、b两束单色光在玻璃砖下表面的入射角均为37°，取。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对b光的折射率为 B. 玻璃对b光的折射率为 C. 在真空中，a光比b光的传播速度大 D. 在真空中，a光的频率小于b光的频率 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，b光刚好发生全反射 由折射定律可知 代入数据可得 故A正确，B错误； C．在真空中，a光与b光的传播速度相同，故C错误； D．a、b光入射角相同，b光刚好发生全反射，a光没有发生全反射，由折射定律可知 即b光的折射率大于a光的折射率，a光的频率小于b光的频率，故D正确。 故选AD。 13. 如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦式交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（　　） A. 若电压表示数为6V，则输入电压的最大值为 B. 若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的示数减小到原来的一半 C. 若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D. 若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．若电压表示数为6V，则输入电压的有效值为 因此其最大值为，选项A正确； B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，选项B错误； C．若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输出功率减小到原来的一半，输入功率等于输出功率，也减小到原来的一半，选项C错误； D．若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出电压也增大到原来的2倍，则由可知输出功率增加到原来的4倍，选项D正确。 故选AD。 二、实验题（每空3分，共12分） 14. 在“测玻璃的折射率”实验中： （1）如图所示，用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是 ； A. 若P₁、P₂的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P₁、P₂的像 B. 为减少测量误差，P₁、P₂的连线与法线的夹角应尽量小些 C. 为了减小作图误差，P₃和P₄的距离应适当取大些 D. 若 P₁、P₂的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P₁、P₂的像 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_______。 （4）在该实验中，某位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖实际位置的关系如图所示。他的其它操作均正确，且以、为界面画光路图。则该同学测得的折射率与真实值相比_________。（填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）C （2）大 （3）1.5 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．光在界面上的折射角与界面上的入射角相等，根据光路可逆，可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖内发生全反射，即、的距离较大，通过玻璃砖也会看到、的像，故A错误； B．为了减小误差，入射角应适当大一些，即、的连线与法线的夹角应适当大些，故B错误； C．为了减小作图误差，便于作出光路，和的距离应适当取大些，故C正确； D．有几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆，可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖内下表面发生全反射，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 玻璃板的厚度越大，则光线通过玻璃板的侧移量越大，测量误差越小，故如果有几块宽度大小不同的玻璃砖可供选择，为了减小误差应选宽度大的玻璃砖来测量。 【小问3详解】 根据折射率公式有 则有 结合图像有 解得 【小问4详解】 下图为该同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小。 三。计算题（15题12分，16题16分，共28分） 15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）在（1）情形下，求0~2s时间内a质点运动的路程s； （3）若该波的波长大于2m，求可能的波速v。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据振动图像可得周期为 根据波速公式有 代入数据，解得 （2）由题意可知 所以质点a运动的路程为 （3）如果波沿方向传播，则有 而由于，可得 所以 代入公式 可得 如果波沿方向传播，则有 而由于，可得 解得 代入公式 可得 16. 有一种由半径为R的半球体介质和发光管芯组成的射灯，圆面PQ为管芯发光区域，其圆心与半球体的球心O重合，过球心的横截面如图所示。图中发光圆面上D处发出的某条光线射向E点，入射角为30°，折射角为60°，OB垂直于圆面PQ且折射光线与OB平行，真空中光速为c。（不考虑光在介质内多次反射） （1）求这束光从D射到E的时间； （2）若半球体介质使用新型材料，其折射率为，为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不会发生全反射，管芯发光区域面积的最大值为多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由折射定律得 则光在半球体介质中的传播速度为 则这束光从D射到E的时间为 （2）若半球体介质使用新型材料，其折射率为，发生全反射的临界角满足 为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不会发生全反射，如图所示 由几何关系知 可得 则管芯发光区域面积应满足 所以管芯发光区域面积最大值为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $