精品解析：安徽省黄山市歙县中学2023-2024学年高二下学期6月段考物理试题

高二物理试卷 一、单选题（每小题4分，共32分） 1. 如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是 （　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. 时，弹簧振子的位移为 C. 从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 2. 如图所示，从S点向两个方向分别发出光束a和光束b，两束光经三棱镜折射后平行射出，以下说法正确的是( ) A. 三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率 B. 在三棱镜中a光的速度小于b光的速度 C. 在真空中a光的频率小于b光的频率 D. 在真空中a光的速度小于b光的速度 3. 汽缸内封闭着一定质量的气体，如果用活塞压缩气体做了功的同时，气体对外界放了的热量，则气体的内能（ ） A. 增加 B. 增加 C. 减少 D. 减少 4. 利用如图所示的光电效应实验装置，小王同学分别对、两束不同频率的光做了研究，实验中发现用光照射时电流表中有电流，而用光照射时电流表中没有电流，对于此实验现象分析合理的是（　　） A. 光光子的能量一定小于极金属的逸出功 B. 光光子的动量小于光光子的动量 C. 光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动将会达到饱和电流 D. 光照射时，将滑动变阻器滑片向左移动电流表可能会有示数 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据F=可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力 B. 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量 C. 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是不同的 D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大 6. 欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施不可行的是 A. 用能量为的光子照射氢原子 B. 用能量为的光子照射氢原子 C. 用能量为的光子照射氢原子 D. 用能量为的电子与氢原子发生碰撞 7. 从地面上把一个小球竖直向上抛出，小球上升和下降过程中加速度a随速度变化的图像如图所示。已知小球受到的空气阻力大小与速率成正比，图中、、、已知，则下列说法正确的是（　　） A. 图线2为小球上升过程中的图像 B. 等于重力加速度的2倍 C. 小球落回抛出点的速度大小为 D. 小球从抛出到返回抛出点的时间为 8. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.01 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.01 s，则该波的传播速度可能是（　　） A. 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s D. 5 m/s 二、多选题（每小题5分，共10分。每小题有多个选项是正确的，全部选对得5分，漏选的得3分，其余均不得分） 9. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中不正确的是（　　） A. 逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 B. 逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 C. 紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大 D. 紫光先从半圆柱体玻璃中射出 10. 地震波是由同一震源产生，既有纵波也有横波，两者均可视为频率不变的简谐波，纵波是推进波，又称P波，在地壳的传播速度，横波是剪切波，又称S波，在地壳中的传播速度，若位于震源上方的某中学实验室的地震测报组有单摆和弹簧振子（如图甲所示），其中单摆的固有周期为1.0s，弹簧振子的固有周期为0.5s。那天观察者在某个装置开始振动时，同时记录下两个装置的振动图像（图乙和图丙）。则下列说法正确的是（　　） A. 图乙是弹簧振子的振动图像，图丙是单摆的振动图像 B. 图丙的起振的时间约为13.3s C. 纵波与横波波长之比为 D. 图丙对应的周期为1.0s 三、实验题 11. 图甲为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图。 回答下列问题： （1）图甲中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是______________ A.单缝、滤光片、双缝 B.滤光片、单缝、双缝 C.单缝、双缝、滤光片 （2）在某次实验中，已知两缝间的距离为，以某单色光做实验，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定义为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，丙的读数为______。根据以上实验，测得的这种光的波长为_________m（结果保留3位有效数字）。 12. 某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置来验证自由落体过程中的动量定理。铁架台竖直放置在水平面上，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，光电门均与数字计时器N相连，重力加速度为g。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将A固定在钢球中心正下方的某一位置，调节B的位置并固定； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过A、B的时间和，以及钢球从A运动到B的时间t，重复测量3次取平均值； ④保持A位置不变而改变B的位置并固定，重复步骤③； ⑤利用游标卡尺测出钢球直径d，读数如图乙所示。 回答下列问题： （1）钢球直径______cm。 （2）钢球从A运动到B的过程中若满足关系式______，即可验证自由落体过程中的动量定理（用题中已给物理量符号表示）。 （3）实验测量出多组数据，作出图像，图像斜率为______，纵轴截距为______（用题中已给物理量符号表示）。 （4）某同学在一次实验过程中发现钢球通过B的速度测量值明显大于，试分析实验中出现该现象的原因：______。 四、解答题 13. 某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。求： （1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 （2）充进该轮胎的空气体积。 14. 某种透明介质如下图所示，下半部分为半径cm的1/4圆弧，上半部分为顶角等于的直角三角形ABC，BC=cm，一束光线以与AB夹角的方向射入圆心，在与AB垂直的光屏MN上面出现了光斑．已知该介质的折射率，那么，光屏上面会出现几个光斑？这些光斑到A点的距离是多少？ 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试卷 一、单选题（每小题4分，共32分） 1. 如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是 （　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. 时，弹簧振子的位移为 C. 从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．回复力是效果力，由弹簧弹力充当，A错误； B．弹簧振子位移随时间不是均匀变化，B错误； C．到的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，C错误； D．与两个时刻，位移大小相等，方向相反，所以回复力的大小相等，方向相反，即回复力不相同，D正确。 故选D。 2. 如图所示，从S点向两个方向分别发出光束a和光束b，两束光经三棱镜折射后平行射出，以下说法正确的是( ) A. 三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率 B. 在三棱镜中a光的速度小于b光的速度 C. 在真空中a光的频率小于b光的频率 D. 在真空中a光的速度小于b光的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图看出，通过玻璃三棱镜后a光的偏折角大于b光的偏折角，根据折射定律知a光的折射率大于b光的折射率，A错误； B．a光的折射率大于b光的折射率，由 可知光a在三棱镜中的传播速度要小于光束b，B正确； D．在真空中，光的传播速度都为，D错误； C．a光的折射率大于b光的折射率，则在真空中a光的频率大于b光的频率，C错误。 故选B。 3. 汽缸内封闭着一定质量的气体，如果用活塞压缩气体做了功的同时，气体对外界放了的热量，则气体的内能（ ） A. 增加 B. 增加 C. 减少 D. 减少 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，，根据热力学第一定律得，物体内能的变化 即物体的内能增加85J，故B正确。 故选B。 4. 利用如图所示的光电效应实验装置，小王同学分别对、两束不同频率的光做了研究，实验中发现用光照射时电流表中有电流，而用光照射时电流表中没有电流，对于此实验现象分析合理的是（　　） A. 光光子的能量一定小于极金属的逸出功 B. 光光子的动量小于光光子的动量 C. 光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动将会达到饱和电流 D. 光照射时，将滑动变阻器滑片向左移动电流表可能会有示数 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为光电管中加的是反向电压，则用b光照射时电流表中没有电流，可能是产生的光电子的最大初动能 ，即b光光子的能量不一定小于Ｋ极金属的逸出功，选项A错误； B．由题可知，a光光子能量一定大于b光的光子能量，则由可知，a光波长一定小于b光的波长，根据可知，a光光子的动量大于b光光子的动量，选项B错误； C．a光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动，则反向电压变大，则光电流减小，不会达到饱和电流，选项C错误； D．b光照射时，将滑动变阻器滑片向左移动，则反向电压减小，此时若满足最大初动能，则会有光电子到达A极，即电流表会有示数，选项D正确。 故选D。 5. 下列说法中正确的是（　　） A. 根据F=可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力 B. 力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量 C. 动量定理的物理实质与牛顿第二定律是不同的 D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据动量定理得 解得 即物体动量的变化率等于合外力，故A正确； B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是矢量，故B错误； C．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便。故C错误； D．玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为玻璃杯与地面作用时间短，受到的冲击力太大。故D错误。 故选A。 6. 欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施不可行的是 A. 用能量为的光子照射氢原子 B. 用能量为的光子照射氢原子 C. 用能量为的光子照射氢原子 D. 用能量为的电子与氢原子发生碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由玻尔理论的跃迁假设可知，氢原子跃迁时，只能吸收能量值刚好等于两能级能量差的光子，根据氢原子能级图不难算出，刚好为氢原子和两能级的能量差，而则不等于氢原子任一激发态和基态的能量差，因而氢原子能吸收能量为的光子被激发，而不能吸收能量为的光子，故A不符合题意，B符合题意； C．对于能量为的光子，其能量大于氢原子的电离能，可使氢原子电离，而不受氢原子能级间跃迁条件限制，由能量守恒定律可知，氢原子吸收能量为的光子电离后产生的自由电子仍具有的动能，故C不符合题意； D．用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于某个激发态和基态的能量差，就可使氢原子发生跃迁，故D不符合题意； 故选B。 7. 从地面上把一个小球竖直向上抛出，小球上升和下降过程中加速度a随速度变化的图像如图所示。已知小球受到的空气阻力大小与速率成正比，图中、、、已知，则下列说法正确的是（　　） A. 图线2为小球上升过程中的图像 B. 等于重力加速度的2倍 C. 小球落回抛出点的速度大小为 D. 小球从抛出到返回抛出点的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球上升过程中做减速运动，根据牛顿第二定律有 随着速度的减小阻力逐渐减小，则上升过程中随着速度的减小加速度在减小，即图线1为小球上升过程中的图线，故A错误； B．由图知，为小球上升到最高点时的加速度，此时速度为0，阻力为0，只受重力，所以等于重力加速度，故B错误； C．小球运动过程中受到空气阻力与其速率成正比，即 小球抛出时速度为，根据牛顿第二定律有 小球在最高点时有 小球下落到抛出点时速度为，则有 联立可得 故C错误； D．设小球上升高度为，上升过程取极短时间，由动量定理得 其中 可得 同理可得，小球下降过程有 小球从抛出到返回抛出点的时间为 解得 故D正确。 故选D。 8. 一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.01 s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.01 s，则该波的传播速度可能是（　　） A. 2 m/s B. 3 m/s C. 4 m/s D. 5 m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】本题考查波的传播规律及波长、波速和周期的关系等知识点。因为该波的周期大于0.01s，所以波在0.01 s内传播的距离小于一个波长。比较两时刻波形图可知，若波沿x轴正方向传播，则波的传播距离为Δx=2cm，所以波速 若波沿x轴负方向传播，波的传播距离为Δx=6 cm，所以波速 故选A。 二、多选题（每小题5分，共10分。每小题有多个选项是正确的，全部选对得5分，漏选的得3分，其余均不得分） 9. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中不正确的是（　　） A. 逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 B. 逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 C. 紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大 D. 紫光先从半圆柱体玻璃中射出 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．根据题意作出光路如图 紫光的频率大，折射率大，根据 可知紫光的临界角小，逐渐减小入射角i，减小，增大，最先大于紫光的临界角，因此紫光先发生全反射，故A正确，B错误； C．紫光的频率大，折射率大，根据 可知紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较小，故C错误； D．由几何关系知光在玻璃中传播的距离 则光在玻璃中传播的时间 故两种光在玻璃中传播的时间相等，故D错误。 本题选错误的，故选BCD。 10. 地震波是由同一震源产生，既有纵波也有横波，两者均可视为频率不变的简谐波，纵波是推进波，又称P波，在地壳的传播速度，横波是剪切波，又称S波，在地壳中的传播速度，若位于震源上方的某中学实验室的地震测报组有单摆和弹簧振子（如图甲所示），其中单摆的固有周期为1.0s，弹簧振子的固有周期为0.5s。那天观察者在某个装置开始振动时，同时记录下两个装置的振动图像（图乙和图丙）。则下列说法正确的是（　　） A. 图乙是弹簧振子的振动图像，图丙是单摆的振动图像 B. 图丙的起振的时间约为13.3s C. 纵波与横波波长之比为 D. 图丙对应的周期为1.0s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．依题意波先到达实验室，则沿该波传播方向振动的弹簧振子先开始振动。所以题图乙是弹簧振子的振动图像，题图丙是单摆的振动图像，故A正确； B．设两列地震波到达实验室的时间差为，有 解得 因为同时记录下两个装置的振动图像，所以题图丙的起振的时间约为，故B错误； C．两列地震波的频率相同，根据公式有 所以纵波与横波波长之比 故C正确； D．依题意，两振动装置记录的是同一个震源发出的两列波，所以二者周期相同，有 故D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 图甲为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图。 回答下列问题： （1）图甲中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是______________ A.单缝、滤光片、双缝 B.滤光片、单缝、双缝 C.单缝、双缝、滤光片 （2）在某次实验中，已知两缝间的距离为，以某单色光做实验，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定义为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，丙的读数为______。根据以上实验，测得的这种光的波长为_________m（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. 15.240 ③. ## 【解析】 【详解】（1）[1] 用双缝干涉测量光的波长实验中，安装仪器从左到右的顺序为：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。 故选B。 （2）[2] 螺旋测微器的读数为：测量值（mm）=固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm），所以丙的读数为 [3]由“用双缝干涉测量光的波长”计算波长的公式有 代入数据解得 或 12. 某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置来验证自由落体过程中的动量定理。铁架台竖直放置在水平面上，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，光电门均与数字计时器N相连，重力加速度为g。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将A固定在钢球中心正下方的某一位置，调节B的位置并固定； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过A、B的时间和，以及钢球从A运动到B的时间t，重复测量3次取平均值； ④保持A位置不变而改变B的位置并固定，重复步骤③； ⑤利用游标卡尺测出钢球直径d，读数如图乙所示。 回答下列问题： （1）钢球直径______cm。 （2）钢球从A运动到B的过程中若满足关系式______，即可验证自由落体过程中的动量定理（用题中已给物理量符号表示）。 （3）实验测量出多组数据，作出图像，图像斜率为______，纵轴截距为______（用题中已给物理量符号表示）。 （4）某同学在一次实验过程中发现钢球通过B的速度测量值明显大于，试分析实验中出现该现象的原因：______。 【答案】 ①. 1.125 ②. ③. ④. ⑤. 根据 解得 实验中测得钢球通过B的速度测量值明显大于，说明测量速度明显偏大，应是测量过程中B的位置不在钢球中心正下方，遮光长度小于钢球直径d，造成钢球通过光电门的时间偏小，故偏大。 【解析】 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （2）[2]钢球分别通过A、B的速度 ， 若要验证自由落体过程中的动量定理，应满足 解得 （3）[3][4]根据关系式 可知 可知图像的斜率为，纵轴截距。 （4）[5]略； 四、解答题 13. 某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积，从北京出发时，该轮胎气体的温度，压强。哈尔滨的环境温度，大气压强取。求： （1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 （2）充进该轮胎的空气体积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由查理定律可得 其中 ，， 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为 （2）由玻意耳定律 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为 【点睛】 14. 某种透明介质如下图所示，下半部分为半径cm的1/4圆弧，上半部分为顶角等于的直角三角形ABC，BC=cm，一束光线以与AB夹角的方向射入圆心，在与AB垂直的光屏MN上面出现了光斑．已知该介质的折射率，那么，光屏上面会出现几个光斑？这些光斑到A点的距离是多少？ 【答案】一个光斑 【解析】 【详解】设光的临界角为C，则有； 入射角正弦为：； 对比可知，因此该束光在AB面发生了全反射，光路图如图所示． 根据几何关系可知，反射光与AC面垂直，所以光线直接通过AC不改变方向落在光屏上，即光屏上面只有一个光斑． 根据几何知识可得 【点睛】本题的关键要明确：光线发生全反射时没有折射光线，垂直入射时光线方向不变．先根据全反射临界角公式求解全反射临界角，然后画出光路图分析光斑情况．结合几何知识求这些光斑到A点的距离． 15. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着小车上的轨道运动，已知细线长。小球质量。物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长。圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1）6N；（2）4m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理 解得 在最低点，对小球由牛顿第二定律 解得，小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为 （2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 （3）若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对物块与小车整体由水平方向动量守恒 由能量守恒定律 解得 综上所述物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $