精品解析：福建省三明第一中学2023-2024学年高二下学期期末质量检测（一）物理试卷

三明一中2023-2024学年第二学期高二物理期末 质量检测（一） 班级：　　　姓名：　　　座号： 一、单选选择题：（本题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于光现象的解释正确的是（　　） A. 全息照相利用了光的衍射原理 B. 荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的偏振现象 D. 观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．全息照相利用了光的干涉原理，故A错误； B．荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象，故B正确； C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的衍射现象，故C错误； D．观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线偏振的原理，故D错误。 故选B。 2. 2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波说法正确的是（　　） A. 电磁波是横波，声波是纵波 B. 电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D. 航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁波的传播和振动垂直是横波，声波的振动和传播平行则是纵波，故A正确； B．电磁波的传播不依赖介质，声波是机械波只能在介质中传播，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C错误； D．航天员讲话时画面能与声音同步，但电磁波的速度为光速，声波的传播速度为340m/s，两者差距很大，故D错误； 故选A。 3. 题图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电流正在减小 C. 线圈中的磁场能正在增大 D. 电容器中的电场能正在减小 【答案】B 【解析】 【详解】由题图知，电流正流向电容器正极，电容器正在充电，电流正在减小，磁场能转化为电场能，线圈中磁场能正在减小，电容器中的电场能正在增大。 故选B。 4. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。消声器可以用来削弱内燃机、通风机等排放高速气流过程中发出的噪声。某消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束波，它们分别通过和的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。下列说法正确的是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 两束波到达b点的路程差，则等于的奇数倍 C. 若声波的频率发生改变，则声波的传播速度也发生改变 D. 若b、c在同一条直线上，b、c之间的距离为，则c为声波的加强点 【答案】B 【解析】 【详解】 A．该消声器是根据光的干涉原理设计的，A错误； B．两束相干波在b处相遇振动减弱，所以两束相干波到达b点的路程差 ，Δr应等于 的奇数倍，B正确； C．若声波的频率发生改变，由于声波的传播速度由介质决定，所以声波的传播速度不发生改变，C错误； D．b、c在同一条直线上，b、c之间的距离为 ，当两束相干波到达c点，路程差Δr仍然等于 的奇数倍，则c为声波的减弱点，D错误； 故选B。 5. “自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中（　　） A. 食材层内气体分子的速率均增大 B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 C. 若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．加热过程，温度升高，食材层内气体分子的平均速率增大，平均动能也增大。但不是所有分子速率均增大，故AB错误； C．若不慎堵住透气孔，体积不变，根据查理定律 可知温度升高，气体压强增大，故C正确； D．能闻到米饭的香味是因为气体分子的扩散运动，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一个质量为m的小物体，在细线拉力作用下，在光滑水平面上以角速度做匀速圆周运动，半径为R。经过个周期的时间，下列判断正确的是（ ） A. 小物体平均动量变化率大小为 B. 小物体平均动量变化率大小为 C. 细线拉力的冲量为0 D. 细线拉力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设小物体的线速度为v，则个周期内小物体的动量变化量为 个周期的时间为 线速度与角速度的关系为 个周期的时间为小物体平均动量变化率大小为 故B正确，A错误； CD．由动量定理得，细线拉力的冲量等于小物体动量的变化量，即 故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，某同学将一粗细均匀、下端绕有铁丝总质量为m的木棒竖直浮于水杯中，静止时木棒底端距液面的高度为h；把木棒保持竖直，下按距离x后释放，木棒在水中做简谐振动。已知水的密度为，木棒的横截面积为S，铁丝的体积忽略不计，重力加速度为g，做简谐运动的物体所受回复力与位移的关系是F=-kx，周期与物体质量的关系是，两式中k为同一常数。下列选项正确的是（　　） A. 若增大x，则木棒的周期增大 B. 若换用密度更大的盐水，则木棒的周期变小 C. 若增加铁丝的匝数，则木棒的周期变小 D. 若增加铁丝的匝数，则木棒的周期不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．木棒静止时，受力为 设木棒离开平衡位置的离为x时，取向下为正，则木棒所受合力 可得 则木棒做简谐运动，且周期 增大x，T不变。故A错误； B．由A分析可知，当盐水密度增大，周期变小。故B正确； CD．若增加铁丝匝数，总质量m增大，故T增大。故CD错误。 故选B正确。 二、双项选择题：（本题共5小题，每题4分，共20分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 8. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则以下选项正确的是（　　） A. a克拉钻石物质的量为 B. a克拉钻石所含有的分子数为 C. a克拉钻石所含有的分子数为 D. 每个钻石分子直径的表达式为（单位为m） 【答案】ACD 【解析】 【详解】ABC．a克拉钻石的质量为0.2a克，得物质的量为，所含分子数为，B错误，AC正确； D．每个钻石分子的体积为 固体分子看作球体，则有 联立解得分子直径为 D正确。 故选ACD。 9. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为2m/s B. 波向x轴正方向传播 C. x＝0.5m处的质点在t＝0.75s时加速度为零 D. x＝3m处的质点在t＝7s时位于平衡位置 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由两图可得波长，周期，所以波速 故A正确； B．由0时刻P质点向y轴负方向振动可得，波向x轴负方向传播，故B错误； C．内简谐波传播距离 又波向x轴负方向传播，所以x＝0.5m处质点在t＝0.75s时刚好在平衡位置，加速度为零，故C正确； D．由周期及图（a）得，时，x＝3m处的质点处于波峰，故D错误。 故选AC。 10. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。 AB．若机械波沿轴正方向传播，在时点振动方向竖直向上，则传播时间满足 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 当时，解得周期 A正确，B错误； CD．若机械波沿轴负方向传播，在时点处于波谷，则 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 当时，解得周期 C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在质量为5m的物体P上，上端放一个质量为m的小物体Q（未拴接），使Q在竖直方向做简谐运动，振幅为A。已知重力加速度为g，在Q运动过程中P对地面的最大压力为，弹簧始终在弹性限度内，下列判断正确的是（　　） A. P对地面的最小压力为 B. Q做简谐运动最大振幅为 C. 若把Q固定在弹簧上端，使Q做简谐运动，当Q到达最高点时，P对地面的压力恰好为0，则Q的振幅为10A D. 若把Q从弹簧正上方某高度处无初速度释放，Q向下运动到最低点时的加速度一定大于重力加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．Q做简谐运动，在最低点时弹簧对P的压力最大，P对地面的压力最大，此时弹簧的弹力大小为，Q做简谐运动的回复力 竖直向上，则有 根据简谐运动的对称性可知，Q在最高点时的回复力大小为，竖直向下，对P受力分析可知P对地面的最小压力为，故A正确； B．Q做简谐运动，恰好不离开弹簧，此时弹簧为原长，Q做简谐运动的回复力大小等于，又 可得 Q最大振幅为，故B错误； C．P对地面的压力恰好为0，P对弹簧向下的拉力大小为，在最高点Q的合外力大小为，即此时Q做简谐运动的回复力大小为，有 解得 故C错误； D．Q从弹簧正上方某高度处无初速度释放，刚接触弹簧时的速度竖直向下，此时有 经过关于平衡位置的对称位置时的加速度大小也为g，而速度竖直向下，继续向下运动，位移增大，回复力增大，加速度增大，则加速度大于g，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，S1和S2为某介质中水平线上相距20cm的两个振动频率相同的波源，振幅均为A，MN为介质中连线上的中垂线，长为6cm。某时刻S1和S2同时开始做简谐运动，经过0.2s后N处质点开始起振，经过一段时间位移大小为2A；S1和S2连线上共有7个振动加强点，其中距离S1最近振幅为2A的质点在P处（图中未画出），M与P相距。下列说法正确的是（　　） A. 某时刻MN连线上的所有质点位移可能均为2A B. S1和S2在介质中的波速为 C. P与N的距离为9cm D. S1和S2的波长均为6cm 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知N处质点为振动加强点，S1和S2同时起振，因此S1和S2的振动步调一致，波源到MN上质点的波程差均为0，因此MN连线上质点均为振动加强点，振幅均为2A，位移周期性变化。故A错误； B．波传播至N点用时0.2s，波速 故B错误； C．如图所示， P为S1和S2连线上距离S1最近的加强点， ，MN=6cm 可知 故C正确； D．若设Q为S1和S2连线上左侧的某个加强点，则 当时Q即为N处的质点，时Q为P处质点，有 解得 故D正确。 故选CD。 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共10分。） 13. 如图所示，光滑水平面上用轻绳连接质量分别为2m和m的两个物体A和B，物体A静止，物体B以初速度水平向右运动，绳子被拉紧时突然断裂，物体B的速度变为，则物体A的速度变为________。此过程中系统损失的机械能为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据动量守恒可得 解得物体A的速度为 [2]此过程中系统损失的机械能为 解得 14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，A为介质中平衡位置在处的质点。在时A第一次达到波峰位置。若该波沿x轴负方向传播，则该波的速度大小为________m/s，周期为________s。若该波沿x轴正方向传播，则A沿y轴方向做简谐运动的位移—时间关系为y=________m。 【答案】 ①. 20 ②. 0.4 ③. 【解析】 【详解】[1][2] A为介质中平衡位置在处的质点，在时A第一次达到波峰位置，若该波沿x轴负方向传播，则有 解得 波速为 [3]若该波沿x轴正方向传播，在时A第一次达到波峰位置，则有 解得 则有 由题图可知振幅为A=5cm=0.05m，可得A沿y轴方向做简谐运动的位移—时间关系为 四、实验题（本题共3小题，每空2分，共20分。） 15. 某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 （1）将图中的光路图补充完整___________； （2）根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n=___________； （3）根据前面的结论，在BC一侧___________（填“能”或“不能”）看到大头针P1和P2的像； （4）若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值___________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. ②. ③. 不能 ④. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]如图所示 （2）[2]根据几何关系可知光线在AC面的入射角为30°，根据折射定律可得 （3）[3] 根据几何关系可知光线在BC面的入射角为60°，因为 则光线在BC面发生全反射，在BC一侧不能看到大头针P1和P2的像。 （4）[4]若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，如图所示，可知出射光线相对于玻璃砖不动时的出射光线向下平移，所以对折射角的测量无影响，但测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，所以作出的BC面的反射光线（图中红线）会比实际的反射光线（图中蓝线）向逆时针方向偏，由此造成所测光线在AC面的入射角比实际值偏大，所以该玻璃折射率的测量值小于真实值。 【点睛】 16. 用如图所示装置研究光的干涉现象，单色红光从单缝S射出，一部分直接照射到光屏上，一部分入射到水平放置的平面镜MN上，通过平面镜后的反射光照射到光屏上，两部分光束的交叠区域里将出现干涉条纹。S到镜面的竖直距离为h，S到光屏的距离为d。 （1）测得光屏上第1条和第6条亮纹中心之间的距离为L，则红光的波长_________（用L、h和d表示）。 （2）若把单色红光改为单色绿光，相邻亮纹中心的间距将_________（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1） （2）变小 【解析】 【小问1详解】 通过红光直射和照射平面镜反射，在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹。S与S关于平面镜的像P相当于双缝，双缝间距为2h，d为双缝到光屏的距离，则相邻亮条纹中心的间距 解得 【小问2详解】 绿光的波长比红光小，根据双缝干涉条纹间距 可知相邻亮条纹中心的间距变小。 17. 某实验小组利用单摆测量重力加速度，由于使用一根线拴接小球时，摆动过程中不够稳定，因此可采用双摆线的测量装置进行实验，如图1所示，两等长悬线一端拴接小球，另一端固定在水平杆上。 （1）实验中使用的小球最好选用______（单选，填选项序号）； A. 质量较小，体积较大的塑料球 B. 质量较大，体积较小的钢球 C. 质量较小，体积较小的木球 （2）将小球拴接好后，开始实验，测量单摆全振动的周期T之后，还需要测量______（单选，填选项序号），改变L的长度并测量对应的周期T，最终绘制出如图2所示的图像； A. 拴接点到水平杆的间距L B. 一侧悬线的长度L C. 两悬线在水平杆上的间距L （3）图2中所标注的数据已知，则测得的重力加速度______； （4）下列操作能一定减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。 A. 多次测量周期T求平均值 B. 多次测量小球的直径求平均值 C. 尽量增大摆角使小球摆动更明显 【答案】（1）B （2）A （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 实验中采用质量较大，体积较小的钢球，能够有效减小空气阻力对实验的影响，B正确，AC错误； 【小问2详解】 当时，周期T不为0，利用图像分析数据时可以不用测量小球球心到悬点的距离，只需要测量拴接点到水平杆的间距L即可，设小球的半径为r，根据单摆周期公式 可知 A正确，BC错误； 【小问3详解】 结合图像斜率可知 解得 【小问4详解】 A．多次测量周期T求平均值能够减小偶然误差，A正确； B．实验中不需要测量小球的直径，B错误； C．增大摆角后该装置可能不再单摆，会增加测量误差，C错误。 故选A。 四、计算题（本题共3小题，共29分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。 18. 如图所示，处于水平状态轻质弹簧一端固定于竖直墙面上，另一端与置于光滑平台上的物块C栓接。物块B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与C相连，B、C静止时B距离地面的高度为h。现将轻绳剪断，当B落地时C恰好第一次将弹簧压缩至最短，整个过程弹簧均在弹性限度内。已知物块B质量为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，空气阻力不计。 （1）求剪断轻绳瞬间物块C所受的回复力大小； （2）规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，写出物块C的简谐运动方程。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）轻绳剪断后，弹簧弹力提供物块C简谐运动回复力。剪断前对B由平衡条件得 剪断前对C由水平方向受力平衡可得 剪断后对物块C有 解得 （2）剪断轻绳瞬间，物体C处在简谐运动的最大位移处，弹簧伸长量等于振幅A。根据胡克定律 解得 轻绳剪断后B自由下落，有 设C做简谐运动的周期为T，当B落地时，C恰好第一次将弹簧压缩至最短，则 又因为 规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，则物块C的简谐运动方程为 解得 19. 如图所示，倾角为、足够长的斜面固定在水平面上，两物块A、B的质量分别为、，物块A光滑、物块B与斜面间的动摩擦因数。物块B静置于斜面上，物块A从与物块B相距处由静止释放。设物块A与B的碰撞时间极短且无机械能损失，重力加速度。求： （1）物块A与B第一次碰撞后瞬间两物块的速度大小； （2）物块A与B第二次碰撞前物块A的速度大小； （3）物块A与B第三次碰撞前摩擦力对物块B做的总功。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体A沿斜面下滑的加速度为，根据牛顿第二定律可得 物块A第一次与物块B碰撞前的速度为 物块A与B第一次碰撞后的速度分别为、，根据动量守恒和机械能守恒可得 解得 ， 则物块A与B第一次碰撞后瞬间两物块的速度大小分别为，。 （2）由于 可知碰撞后物块B匀速下滑，设第一次碰撞后经时间再次碰撞，根据运动关系，有 解得 第二次碰撞前物块A的速度为 （3）物块A与B第二次碰撞后的速度分别为、，根据动量守恒和机械能守恒可得 解得 ， 设第二次碰撞后经时间再次碰撞，根据运动关系，有 解得 第一次碰撞到第三次碰撞，摩擦力对物块B做的总功为 20. 如图，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间的正方形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0. 5T，该区域边长为L＝1m。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。质量为的金属棒P从离水平面高度h＝0. 8m处静止释放，穿过磁场区域后，与另一根静置在导轨上质量为的金属棒Q发生完全弹性碰撞。两棒的电阻值均为R＝0. 5Ω，g取，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P棒刚进入磁场时产生的感应电动势大小E； （2）P棒第一次从cd边穿出磁场时的速度大小； （3）若P棒与Q棒只发生一次碰撞，则Q棒质量的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设P刚进入磁场时的速度为，由机械能守恒可得 P刚进入磁场时产生的感应电动势大小 解得 （2）P穿过磁场时的平均感应电动势和平均感应电流为 以向右为正方向，设P穿过磁场时的速度为，由动量定理可得 得 （3）设P与Q发生一次碰撞后的速度分别为为、，由动量守恒和能量守恒可得 P棒每次穿越整个磁场区域，速度变化的大小为，有 设P棒再次从cd边穿出磁场速度大小为，有 若P与Q只发生一次碰撞，则临界条件为 得 则Q质量的取值范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三明一中2023-2024学年第二学期高二物理期末 质量检测（一） 班级：　　　姓名：　　　座号： 一、单选选择题：（本题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于光现象的解释正确的是（　　） A. 全息照相利用了光的衍射原理 B. 荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的偏振现象 D. 观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 2. 2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A. 电磁波是横波，声波是纵波 B. 电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D. 航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 3. 题图为发射电磁波的LC振荡电路，某时刻电路中电流方向如图所示，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电流正在减小 C. 线圈中的磁场能正在增大 D. 电容器中的电场能正在减小 4. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。消声器可以用来削弱内燃机、通风机等排放高速气流过程中发出的噪声。某消声器的结构及气流运行如图所示，波长为的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束波，它们分别通过和的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。下列说法正确的是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 两束波到达b点的路程差，则等于的奇数倍 C. 若声波频率发生改变，则声波的传播速度也发生改变 D. 若b、c在同一条直线上，b、c之间的距离为，则c为声波的加强点 5. “自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中（　　） A. 食材层内气体分子的速率均增大 B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变 C. 若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大 D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动 6. 如图所示，一个质量为m的小物体，在细线拉力作用下，在光滑水平面上以角速度做匀速圆周运动，半径为R。经过个周期的时间，下列判断正确的是（ ） A. 小物体平均动量变化率大小为 B. 小物体平均动量变化率大小为 C. 细线拉力的冲量为0 D. 细线拉力的冲量大小为 7. 如图所示，某同学将一粗细均匀、下端绕有铁丝总质量为m的木棒竖直浮于水杯中，静止时木棒底端距液面的高度为h；把木棒保持竖直，下按距离x后释放，木棒在水中做简谐振动。已知水的密度为，木棒的横截面积为S，铁丝的体积忽略不计，重力加速度为g，做简谐运动的物体所受回复力与位移的关系是F=-kx，周期与物体质量的关系是，两式中k为同一常数。下列选项正确的是（　　） A. 若增大x，则木棒的周期增大 B. 若换用密度更大的盐水，则木棒的周期变小 C. 若增加铁丝的匝数，则木棒的周期变小 D. 若增加铁丝的匝数，则木棒的周期不变 二、双项选择题：（本题共5小题，每题4分，共20分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 8. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则以下选项正确的是（　　） A. a克拉钻石物质的量为 B. a克拉钻石所含有的分子数为 C. a克拉钻石所含有的分子数为 D. 每个钻石分子直径的表达式为（单位为m） 9. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速为2m/s B. 波向x轴正方向传播 C. x＝0.5m处的质点在t＝0.75s时加速度为零 D. x＝3m处的质点在t＝7s时位于平衡位置 10. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在质量为5m的物体P上，上端放一个质量为m的小物体Q（未拴接），使Q在竖直方向做简谐运动，振幅为A。已知重力加速度为g，在Q运动过程中P对地面的最大压力为，弹簧始终在弹性限度内，下列判断正确的是（　　） A. P对地面的最小压力为 B. Q做简谐运动的最大振幅为 C. 若把Q固定在弹簧上端，使Q做简谐运动，当Q到达最高点时，P对地面的压力恰好为0，则Q的振幅为10A D. 若把Q从弹簧正上方某高度处无初速度释放，Q向下运动到最低点时的加速度一定大于重力加速度 12. 如图所示，S1和S2为某介质中水平线上相距20cm的两个振动频率相同的波源，振幅均为A，MN为介质中连线上的中垂线，长为6cm。某时刻S1和S2同时开始做简谐运动，经过0.2s后N处质点开始起振，经过一段时间位移大小为2A；S1和S2连线上共有7个振动加强点，其中距离S1最近振幅为2A的质点在P处（图中未画出），M与P相距。下列说法正确的是（　　） A. 某时刻MN连线上的所有质点位移可能均为2A B. S1和S2在介质中的波速为 C. P与N距离为9cm D. S1和S2的波长均为6cm 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共10分。） 13. 如图所示，光滑水平面上用轻绳连接质量分别为2m和m的两个物体A和B，物体A静止，物体B以初速度水平向右运动，绳子被拉紧时突然断裂，物体B的速度变为，则物体A的速度变为________。此过程中系统损失的机械能为________。 14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，A为介质中平衡位置在处的质点。在时A第一次达到波峰位置。若该波沿x轴负方向传播，则该波的速度大小为________m/s，周期为________s。若该波沿x轴正方向传播，则A沿y轴方向做简谐运动的位移—时间关系为y=________m。 四、实验题（本题共3小题，每空2分，共20分。） 15. 某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 （1）将图中的光路图补充完整___________； （2）根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n=___________； （3）根据前面的结论，在BC一侧___________（填“能”或“不能”）看到大头针P1和P2的像； （4）若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值___________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 16. 用如图所示装置研究光的干涉现象，单色红光从单缝S射出，一部分直接照射到光屏上，一部分入射到水平放置的平面镜MN上，通过平面镜后的反射光照射到光屏上，两部分光束的交叠区域里将出现干涉条纹。S到镜面的竖直距离为h，S到光屏的距离为d。 （1）测得光屏上第1条和第6条亮纹中心之间的距离为L，则红光的波长_________（用L、h和d表示）。 （2）若把单色红光改为单色绿光，相邻亮纹中心的间距将_________（填“变大”“不变”或“变小”）。 17. 某实验小组利用单摆测量重力加速度，由于使用一根线拴接小球时，摆动过程中不够稳定，因此可采用双摆线的测量装置进行实验，如图1所示，两等长悬线一端拴接小球，另一端固定在水平杆上。 （1）实验中使用的小球最好选用______（单选，填选项序号）； A. 质量较小，体积较大的塑料球 B. 质量较大，体积较小的钢球 C. 质量较小，体积较小的木球 （2）将小球拴接好后，开始实验，测量单摆全振动的周期T之后，还需要测量______（单选，填选项序号），改变L的长度并测量对应的周期T，最终绘制出如图2所示的图像； A. 拴接点到水平杆的间距L B. 一侧悬线的长度L C. 两悬线在水平杆上的间距L （3）图2中所标注的数据已知，则测得的重力加速度______； （4）下列操作能一定减小实验误差的是______（单选，填选项序号）。 A. 多次测量周期T求平均值 B. 多次测量小球直径求平均值 C. 尽量增大摆角使小球摆动更明显 四、计算题（本题共3小题，共29分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。 18. 如图所示，处于水平状态的轻质弹簧一端固定于竖直墙面上，另一端与置于光滑平台上的物块C栓接。物块B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与C相连，B、C静止时B距离地面的高度为h。现将轻绳剪断，当B落地时C恰好第一次将弹簧压缩至最短，整个过程弹簧均在弹性限度内。已知物块B质量为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，空气阻力不计。 （1）求剪断轻绳瞬间物块C所受的回复力大小； （2）规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，写出物块C的简谐运动方程。 19. 如图所示，倾角为、足够长的斜面固定在水平面上，两物块A、B的质量分别为、，物块A光滑、物块B与斜面间的动摩擦因数。物块B静置于斜面上，物块A从与物块B相距处由静止释放。设物块A与B的碰撞时间极短且无机械能损失，重力加速度。求： （1）物块A与B第一次碰撞后瞬间两物块的速度大小； （2）物块A与B第二次碰撞前物块A速度大小； （3）物块A与B第三次碰撞前摩擦力对物块B做的总功。 20. 如图，足够长两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间的正方形区域abcd有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0. 5T，该区域边长为L＝1m。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。质量为的金属棒P从离水平面高度h＝0. 8m处静止释放，穿过磁场区域后，与另一根静置在导轨上质量为的金属棒Q发生完全弹性碰撞。两棒的电阻值均为R＝0. 5Ω，g取，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）P棒刚进入磁场时产生的感应电动势大小E； （2）P棒第一次从cd边穿出磁场时的速度大小； （3）若P棒与Q棒只发生一次碰撞，则Q棒质量的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$