精品解析：山东省烟台市莱州市第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试

2023级高二第二次质量检测物理试题 出题人：吕晓凤 审题人：綦守军 一、单选题：本大题共12小题，每题3分选错不得分，共36分。 1. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有频率约为 B. 此单摆的摆长约为2m C. 此单摆的最大速度约为 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动，且单摆的固有频率增大 2. 某同学为了研究两束单色光和做了一个小实验。先用同一装置做单缝衍射实验，发现光的中央亮条纹更宽。再让单色光和合成一束复色光由空气射入一块平行玻璃砖，经折射又分成两束单色光和，下列光路图符合该同学实验的是（ ） A. B. C. D. 3. 在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 图中光束①是红光，光束②是蓝光 B. 在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快 C. 若光束①、②先后通过同一小孔，则①衍射现象更明显 D. 若光束①、②从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则①先发生全反射 4. 如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（　　） A. 图乙是光的衍射图样，图丙是光的干涉图样 B. 遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将变宽 C. 照射双缝时，仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小 D. 照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹 5. 如图所示，通电直导线和闭合矩形线圈abcd在同一平面内，现让矩形线圈绕cd轴转动180°到虚线框位置，则（ ） A. 转动过程中穿过线圈平面的磁通量先变小后变大 B. 初、末两个状态穿过线圈的磁通量一样 C. 如果直接将线圈平移到虚线位置，穿过线圈的磁通量与绕cd转动时一样 D. 如果让线圈以通电导线为轴转动，穿过线圈平面的磁通量变大 6. 如图甲所示，质量不等的a、b两物块，静止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力F分别作用a、b一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的图像如图乙中a、b所示，已知图中线段，则（ ） A. 摩擦力对a、b两物块的冲量 B. 摩擦力对a、b两物块的冲量 C. 推力F对a、b的冲量 D. a、b两物块的质量 7. 已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流强度，为该位置到长直导线的距离，为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向如图所示。已知导线在点磁感应强度大小为中电流和中电流强度相等。则点的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 8. 一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为t=1.0s时的波形图，如图乙所示为x=2.0m处的质点L的振动图像。已知图甲中M、N两点的平衡位置分别为，，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 图甲中质点M的速度与加速度均为零 C. 在t=2.5s时刻，该质点L与质点N位移相同 D. 该波在传播过程中遇到宽度为0.1m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 9. 光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为，包层材料的折射率为，则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角C满足。一施工工程要求在某处需要光纤轴线的转弯半径为R，设整束光垂直于端面且平行轴入射，为保证所有的光信号都能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤纤芯的横截面半径a最大为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，建筑工地上的打夯机将质量为的重锤升高到的高度后释放，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的时间为。不计空气阻力，重力加速度取，则重锤对地面的平均作用力大小为（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g。关于磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A. ，沿z轴负方向 B. ，沿z轴正方向 C. ，沿y轴负方向 D. ，沿y轴正方向 12. 直流电动机在生产和生活中有着广泛的应用，但是电动机启动瞬间，转子还未转动，电动机的启动电流很大。为了减小启动电流，保护用电器，如图所示，将一线圈电阻为rM的电动机与电阻箱串联后接在电源电动势E=8V，内阻r=1Ω的电源两端，电压表可以视为理想表，现利用电动机竖直向上牵引一质量为m=0.1kg的物体，已知重力加速度为g=10m/s2。调节电阻箱至R=17Ω后，闭合开关S，电动机转子稳定转动时，物体以速度v=0.6m/s匀速上升，电压表示数为U=3.4V，下列说法正确的是（　　） A. 电动机的线圈电阻rM=7Ω B. 电动机转动稳定时，其输入电压为4.6V C. 电动机转动稳定时，其输出功率为6W D. 调节电阻箱至R=17Ω后，闭合开关S，电动机的启动电流为0.3A 二、多选题：本大题共6小题，每题4分，选对给4分选不全给2分选错不得分，共24分。 13. 下列四种光学现象，对其原理解释正确的是（ ） A. 图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距左窄右宽 B. 图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的 C. 图丙为立体电影原理，和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理相同 D. 图丁为水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同 14. 下图为某一时刻。波源S1、 S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、b、c三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振幅始终为零 D. c处的质点会随时间沿c、d方向移动 15. 如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，电压表V、和的示数分别为U、和，三个电压表示数变化量的绝对值分别为，和，电流表A的示数为I，电流表示数变化量的绝对值为，以下说法中正确的是（ ） A. 增大，不变 B. 电源的总功率和效率均增大 C. D. 如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为，则 16. 如图所示，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑水平地面上，直径AB水平。现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为h0，不计空气阻力，则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量不守恒 B. 小车向左运动的最大距离为 C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度 17. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等且均为1mm，A的振动图像为甲，B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1=0.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是（　　） A. 在两列波相遇过程中，中点C的最大位移大小为2mm B. 两列波的波长都是2m C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D. t2=0.75s时刻B点处于最大位移处 18. 如图甲所示，物块A、B用轻弹簧拴接，放在光滑水平面上，B左侧与竖直墙壁接触。物块C以速度向左运动，与A相碰后立即粘在一起后不分开并开始计时。A、B运动的图像如图乙所示，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积的大小。已知三个物块质量均为，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 内墙对B的冲量大小为 D. 在时刻弹簧的弹性势能为 三、实验题：本大题共2小题，每空2分共16分，共26分。 19. （1）物理探究小组在实验室进行光学实验。 ①图甲是测量光的波长的实验装置，在实验操作过程中，下列说法正确的是______。 A.将屏向靠近双缝的方向移动，从目镜中观察到的条纹个数会增加 B.将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹个数会增加 C.若将红色滤光片换成绿色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄 D.去掉滤光片后，干涉现象消失 ②图乙是观察到的屏上的干涉条纹，测得双缝间距，A、B两条亮条纹中心间距为，缝到屏的距离为，则该单色光的波长为______m（结果保留3位有效数字）。 （2）长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如图甲所示，实验时先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直，在纸上画出玻璃砖前后界面直线和，其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针、。 ①准备插第三枚大头针时，应在______外侧观察（选填“”或“” ②插完所需大头针，补全光路。图乙为光路的一部分，、均为光路上的点，过、作直线的垂线，垂足分别为、，测得图中、，则该玻璃砖的折射率为_____。 20. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（四节干电池）、灵敏电流计（满偏电流，内阻）、定值电阻，定值电阻，变阻箱（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们思考讨论后设计电路如图甲。 （1）若灵敏电流计（满偏电流，内阻）改装成量程为的电压表，则定值电阻的阻值为______________。 （2）采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的电动势______________，内阻______________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流） （3）组长还组织大家进一步研究，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______________（保留2位有效数字）。 四、计算题：本六题共2小题，共24分。 21. 近年来，对具有负折射率人工材料的光学性质及应用的研究备受关注，该材料折射率为负值（n<0）。如图甲所示，光从真空射入负折射率材料时，入射角和折射角的大小关系仍然遵从折射定律，但折射角取负值，即折射线和入射线位于界面法线同侧。如图乙所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜A、B，顶角为，A、B两棱镜斜面相互平行且两斜面间的距离为d。一束单色光从A棱镜上的P点垂直入射，它在棱镜中的折射率为，，。求： （1）光能从棱镜A斜面射出，的取值范围； （2）若，则光在A、B棱镜之间的传播距离； （3）在第（2）问中，光从B棱镜射出时相对A棱镜入射时的侧移距离。 22. 如图所示，质量分别为、的两个小物块A、B（均可视为质点）放置在水平地面上，竖直平面内半径的半圆形轨道与水平地面相切于C点，弹簧左端固定。移动物块A压缩弹簧到某一位置（在弹簧弹性限度内），由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B碰撞并黏在一起以共同速度向右运动，运动过程中经过一段长为s、两物块与水平地面的动摩擦因数，接着冲上圆轨道。轨道其余部分均不摩擦。（g取） （1）刚要释放物块A时弹簧的弹性势能是多大？ （2）若，求两物块刚过C点时对轨道的压力大小。 （3）若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二第二次质量检测物理试题 出题人：吕晓凤 审题人：綦守军 一、单选题：本大题共12小题，每题3分选错不得分，共36分。 1. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有频率约为 B. 此单摆的摆长约为2m C. 此单摆的最大速度约为 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动，且单摆的固有频率增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当受迫振动的振幅最大时，驱动力的频率等于单摆的固有频率，读图可知，单摆的固有频率 又有 解得 故AB错误； C．读图可知共振时单摆的振幅约为8cm，共振时摆的振幅最大，这种情况下单摆在平衡位置处速度最大，设最大的摆角为，则 根据动能定理 解得 故C正确； D．根据 若摆长增大，则单摆的固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，故D错误。 故选C。 2. 某同学为了研究两束单色光和做了一个小实验。先用同一装置做单缝衍射实验，发现光的中央亮条纹更宽。再让单色光和合成一束复色光由空气射入一块平行玻璃砖，经折射又分成两束单色光和，下列光路图符合该同学实验的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两束单色光和用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹更宽，说明光衍射现象更明显，说光比光波长长，由光在真空中光速和波长、频率关系 得频率光比光小，则两种色对在同一种玻璃的折射率光比光小。以相同入射角由空气斜射入玻璃，光的折射角大。又因为光线经过玻璃砖上下两个表面折射后，出射光线与入射光线平行。 故选B。 3. 在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 图中光束①是红光，光束②是蓝光 B. 在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快 C. 若光束①、②先后通过同一小孔，则①衍射现象更明显 D. 若光束①、②从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则①先发生全反射 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．①光的偏折程度较大，则折射率较大，蓝光的折射率大于红光的折射率，所以①光是蓝光，②是红光，故A错误； B．根据知，蓝光的折射率大，在介质中的速度小，则光束①比光束②传播速度更慢，故B错误； C．蓝光的折射率大，频率大，知蓝光的波长小，波长越长，衍射现象越明显，所以②光衍射更明显，故C错误； D．根据知，蓝光的折射率大，临界角小，增大入射角，①先发生全反射，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（　　） A. 图乙是光的衍射图样，图丙是光的干涉图样 B. 遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将变宽 C. 照射双缝时，仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小 D. 照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹 【答案】B 【解析】 【详解】A．双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变，故乙为双缝干涉图样，而衍射图样为中间宽两侧窄的特点，故图丙为光的衍射图样，A错误； B．狭缝越小，衍射的范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度减小，其他条件不变，则衍射现象增强，图丙中亮条纹宽度将增大，B正确； C．根据双缝干涉公式 可知当仅增加L时，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大，C错误； D．照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即为暗条纹，D错误。 故选B。 5. 如图所示，通电直导线和闭合矩形线圈abcd在同一平面内，现让矩形线圈绕cd轴转动180°到虚线框位置，则（ ） A. 转动过程中穿过线圈平面的磁通量先变小后变大 B. 初、末两个状态穿过线圈的磁通量一样 C. 如果直接将线圈平移到虚线位置，穿过线圈的磁通量与绕cd转动时一样 D. 如果让线圈以通电导线为轴转动，穿过线圈平面的磁通量变大 【答案】A 【解析】 【详解】通电直导线的磁场的分布特点是绕导线的一簇同心圆，靠近导线处的磁场强．线圈转动过程中线圈平面与磁场之间的夹角在0-90°的过程中的磁通量先变小，线圈平面与磁场之间的夹角在90°-180°的过程中磁通量变大，故A正确；磁通量有方向，初末两个状态穿过线圈的磁通量方向相反，是不一样的，故B错误；如果直接将线圈平移到虚线位置，穿过线圈的磁通量与绕cd转动时方向是相反的，故C错误；如果让线圈以通电导线为轴转动时，由于通电直导线的磁场的分布特点是绕导线的一簇同心圆，所以线框平面始终与磁场的方向垂直，线框中的磁通量不发生变化，故D错误；故选A． 【点睛】对于非匀强磁场中线圈的磁通量，可以根据磁感线的条数，确定如何变化．对于匀强磁场，可以根据公式Φ=BScosθ判断磁通量如何变化． 6. 如图甲所示，质量不等的a、b两物块，静止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力F分别作用a、b一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的图像如图乙中a、b所示，已知图中线段，则（ ） A. 摩擦力对a、b两物块的冲量 B. 摩擦力对a、b两物块的冲量 C. 推力F对a、b的冲量 D. a、b两物块的质量 【答案】A 【解析】 【详解】CD．根据图像斜率表示加速度可知，加速阶段，物块加速度较大，减速阶段，两物块加速度大小相等，根据牛顿第二定律 可知两物块与地面的动摩擦因数相等，在加速度阶段，根据牛顿第二定律 可得 可知a、b两物块的质量 根据冲量的定义结合图像可知 故CD错误； AB．对全过程根据动量动理 可知 结合C选项分析可知摩擦力对a、b两物块的冲量 故A正确，B错误。 故选A。 7. 已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中为电流强度，为该位置到长直导线的距离，为常数。如图所示，现有两根通电的长直导线分别固定在正方体的两条边和上且彼此绝缘，电流方向如图所示。已知导线在点磁感应强度大小为中电流和中电流强度相等。则点的磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设正方体变长为r，导线在点磁感应强度大小为B，则 导线dh在f点的磁感应强度为 方向垂直hf连线方向，导线在f点磁感应强度大小也为B，方向沿fg方向，两方向成135°角，则合磁场 故选A。 8. 一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示为t=1.0s时的波形图，如图乙所示为x=2.0m处的质点L的振动图像。已知图甲中M、N两点的平衡位置分别为，，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 图甲中质点M的速度与加速度均为零 C. 在t=2.5s时刻，该质点L与质点N位移相同 D. 该波在传播过程中遇到宽度为0.1m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．时的L点在平衡位置向下运动，根据“上下坡法”，可知该波应沿x轴负方向传播，故A正确； B．M点在波谷，则速度为零，但加速度最大，故B错误； C．由图乙可知，周期为，而至包含个周期，则在时刻质点L的位移为与质点N位移为，故C错误； D．由图甲可知，波长为，则该波在传播的过程中，遇到宽度为的障碍物能发生明显的衍射现象，故D错误。 故选A。 9. 光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为，包层材料的折射率为，则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角C满足。一施工工程要求在某处需要光纤轴线的转弯半径为R，设整束光垂直于端面且平行轴入射，为保证所有的光信号都能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤纤芯的横截面半径a最大为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，光线的临界态是光垂直端面从内芯的下表面边缘入射时，在上表面发生全反射，如图所示。 则有 解得 故选C。 10. 如图所示，建筑工地上的打夯机将质量为的重锤升高到的高度后释放，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的时间为。不计空气阻力，重力加速度取，则重锤对地面的平均作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】取向上为正方向，以重锤为研究对象，根据动量定理 代入数据，解得 根据牛顿第三定律，重锤对地面的平均作用力大小为。 故选B。 11. 如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g。关于磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（　　） A. ，沿z轴负方向 B. ，沿z轴正方向 C. ，沿y轴负方向 D. ，沿y轴正方向 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度方向为z轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件 得 故A正确； B．磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能在偏离y正方向的位置平衡，故B错误； C．磁感应强度方向y轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向下，绳子只有在竖直位置静止，故C错误； D．磁感应强度方向y轴正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向上，绳子只有在竖直位置静止，故D错误； 故选A。 12. 直流电动机在生产和生活中有着广泛的应用，但是电动机启动瞬间，转子还未转动，电动机的启动电流很大。为了减小启动电流，保护用电器，如图所示，将一线圈电阻为rM的电动机与电阻箱串联后接在电源电动势E=8V，内阻r=1Ω的电源两端，电压表可以视为理想表，现利用电动机竖直向上牵引一质量为m=0.1kg的物体，已知重力加速度为g=10m/s2。调节电阻箱至R=17Ω后，闭合开关S，电动机转子稳定转动时，物体以速度v=0.6m/s匀速上升，电压表示数为U=3.4V，下列说法正确的是（　　） A. 电动机的线圈电阻rM=7Ω B. 电动机转动稳定时，其输入电压为4.6V C. 电动机转动稳定时，其输出功率为6W D. 调节电阻箱至R=17Ω后，闭合开关S，电动机的启动电流为0.3A 【答案】A 【解析】 【详解】C．电动机转子稳定时，输出功率为 故C错误； B．电阻箱的电流为 则电动机的输入电压为 故B错误； A．根据 可得电动机的内阻为 故A正确； D．调节电阻箱至R=17Ω后，闭合开关S，电动机未启动，可以作为纯电阻电路，由欧姆定律可知电动机的启动电流为 故D错误。 故选A。 二、多选题：本大题共6小题，每题4分，选对给4分选不全给2分选错不得分，共24分。 13. 下列四种光学现象，对其原理解释正确的是（ ） A. 图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距左窄右宽 B. 图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的 C. 图丙为立体电影原理，和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理相同 D. 图丁为水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距相等，故A错误； B．图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板（而不是小圆孔）衍射形成的，说明光具有波动性，故B正确； C．图丙中立体电影利用了光的偏振现象，而增透膜利用了光的干涉，故C错误； D．图丁中水中明亮的气泡是全反射现象，是光从水中射向了气泡时，有一部分光发生了全反射，与光导纤维原理相同，故D正确。 故选BD。 14. 下图为某一时刻。波源S1、 S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、b、c三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振幅始终为零 D. c处的质点会随时间沿c、d方向移动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．这两列波的频率相同，在水中的传播速度也相同，则波长相同，因频率相同，则在两波相遇的区域中会产生干涉，选项A正确； BC．a、c是谷谷相遇点，振动加强，振幅最大，等于两列波的振幅之和，但是位移不是始终最大；d点波峰与波峰相遇是振动加强点，b点是峰谷相遇点，振动减弱，振幅最小，为零，故B错误C正确； D．机械波传播过程中，质点不会随波迁移，选项D错误。 故选AC。 15. 如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，电压表V、和的示数分别为U、和，三个电压表示数变化量的绝对值分别为，和，电流表A的示数为I，电流表示数变化量的绝对值为，以下说法中正确的是（ ） A. 增大，不变 B. 电源的总功率和效率均增大 C. D. 如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为，则 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．如图所示当滑动变阻器是限流式接法，当滑片P向端移动时，滑动变阻器电阻变大，由 可知增大，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 则有 可知不变，故A正确； B．当滑动变阻器的滑片P向端移动时，滑动变阻器增大，电路中总电阻增大，总电流减小，根据 可知电源的总功率减小；电源的效率为 由路端电压为 可知总电流减小时，路端电压增大，电源的效率增大，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 则 又 则 由串并联电路特点和欧姆定律可知 则 联立可得 故C正确； D．当滑动变阻器的滑片P向a端移动时，增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，路端电压增大；则通过的电流减小，两端电压减小，则两端电压增大；通过的电流等于通过电阻电流和流过滑动变阻器的电流之和，且流过的电流增大，流过滑动变阻器的电流减小，所以减小的量比增大的量更大，则为 故D正确。 故选ACD。 16. 如图所示，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑水平地面上，直径AB水平。现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为h0，不计空气阻力，则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量不守恒 B. 小车向左运动的最大距离为 C. 小球离开小车后做斜上抛运动 D. 小球第二次能上升的最大高度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A正确； B．由于系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得 解得小车的位移为 故B错误； C．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误； D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得 解得 即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh0，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh0，机械能损失小于mgh0，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于 而小于，故D正确。 故选AD。 17. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。t0=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等且均为1mm，A的振动图像为甲，B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在t1=0.3s时恰好相遇，则下列判断正确的是（　　） A. 在两列波相遇过程中，中点C的最大位移大小为2mm B. 两列波的波长都是2m C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D. t2=0.75s时刻B点处于最大位移处 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．当A的波峰（或波谷）传到C时，恰好B的波谷（或波峰）传到C点的振动始终减弱，故AC错误； B．两列波频率相同，在同一种介质中传播的速度相同，则波速为 所以两列波的波长为 故B正确； D．由于 B点的振动情况与时刻相同，此时处在最大位置处，故D正确。 故选BD。 18. 如图甲所示，物块A、B用轻弹簧拴接，放在光滑水平面上，B左侧与竖直墙壁接触。物块C以速度向左运动，与A相碰后立即粘在一起后不分开并开始计时。A、B运动的图像如图乙所示，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积的大小。已知三个物块质量均为，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 内墙对B的冲量大小为 D. 在时刻弹簧的弹性势能为 【答案】BC 【解析】 【详解】C．A、C者碰撞过程中动量守恒，可得 解得 在内对A、C研究，设水平向左为正方向，由动量定理可得 而B处于静止状态，墙壁对B的冲量大小等于弹簧弹力对A的冲量大小，故内墙对B的冲量大小为，故C正确； B．图线与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，A、C物体初速度为v，根据对称性可知，时刻A、C的速度为v，A、C的加速度为0，此时弹簧恢复原长，B开始离开墙壁，到时刻加速度均达到最大，此时弹簧的伸长量达到最大，速度相同，即有 ，， 解得 故B正确； A．A的加速度为时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，则有 其中 解得 根据牛顿第二定律可得 在时，三者共速，则根据能量守恒定律可知 其中 解得 解得 根据牛顿第二定律可得 故 故A错误； D．B离开墙壁后整体机械能守恒，则有 故在时刻，根据能量守恒定律可知 解得 故D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，每空2分共16分，共26分。 19. （1）物理探究小组在实验室进行光学实验。 ①图甲是测量光的波长的实验装置，在实验操作过程中，下列说法正确的是______。 A.将屏向靠近双缝的方向移动，从目镜中观察到的条纹个数会增加 B.将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹个数会增加 C.若将红色滤光片换成绿色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄 D.去掉滤光片后，干涉现象消失 ②图乙是观察到的屏上的干涉条纹，测得双缝间距，A、B两条亮条纹中心间距为，缝到屏的距离为，则该单色光的波长为______m（结果保留3位有效数字）。 （2）长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如图甲所示，实验时先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直，在纸上画出玻璃砖前后界面直线和，其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针、。 ①准备插第三枚大头针时，应在______外侧观察（选填“”或“” ②插完所需大头针，补全光路。图乙为光路的一部分，、均为光路上的点，过、作直线的垂线，垂足分别为、，测得图中、，则该玻璃砖的折射率为_____。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. ④. 1.5 【解析】 【详解】（1）[1]ABC．由双缝干涉的条纹间距公式可知，将屏向靠近双缝的方向移动，l变小，干涉条纹间距变窄，从目镜中观察到的条纹个数会增加；若将红色滤光片换成绿色滤光片，λ减小，干涉条纹间距变窄；将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，从目镜中观察到的条纹个数不变，故B错误，AC正确； D．去掉滤光片后，干涉现象不会消失，图样将变为彩色条纹，故D错误。 故选AC。 [2]A、B两条亮条纹中心间距为，可知 根据 可得 （2）[3]确定第三枚大头针P3位置的作图方法：由于表面镀银，只能反射，所以光路为：入射光线、经过的折射光线、经过的反射光线、再次经过的折射后的出射光线，作出此光路，即可标出P3的位置，则 准备插第三枚大头针时，应在侧观察。 [4]根据折射定律可得 20. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（四节干电池）、灵敏电流计（满偏电流，内阻）、定值电阻，定值电阻，变阻箱（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们思考讨论后设计电路如图甲。 （1）若灵敏电流计（满偏电流，内阻）改装成量程为的电压表，则定值电阻的阻值为______________。 （2）采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的电动势______________，内阻______________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流） （3）组长还组织大家进一步研究，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______________（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 5500 ②. ③. ④. 0.3 【解析】 【详解】（1）[1] 若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要串联一个定值电阻R2，该定值电阻的阻值 （2）[2][3] 由电路图可得 因已知电源中的电流远大于电流计G中的电流，则可写成 即 则 解得 （3）[4] 设灯泡两端电压为U，每个灯泡的电流为I，由闭合电路欧姆定律 将此关系图像画在丙图中，如图所示 两图形交点即为一个灯泡的工作电流与电压，每只灯泡的功率 四、计算题：本六题共2小题，共24分。 21. 近年来，对具有负折射率人工材料的光学性质及应用的研究备受关注，该材料折射率为负值（n<0）。如图甲所示，光从真空射入负折射率材料时，入射角和折射角的大小关系仍然遵从折射定律，但折射角取负值，即折射线和入射线位于界面法线同侧。如图乙所示，在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜A、B，顶角为，A、B两棱镜斜面相互平行且两斜面间的距离为d。一束单色光从A棱镜上的P点垂直入射，它在棱镜中的折射率为，，。求： （1）光能从棱镜A斜面射出，的取值范围； （2）若，则光在A、B棱镜之间的传播距离； （3）在第（2）问中，光从B棱镜射出时相对A棱镜入射时的侧移距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）分析可知光线的入射角等于棱镜的顶角，若光线能从棱镜斜面射出，应小于两光线最小的临界角，根据 解得 所以的取值范围为 （2）作出光传播的光路，图如图所示 根据折射定律有 根据几何关系有 （3）根据几何关系有 解得 22. 如图所示，质量分别为、的两个小物块A、B（均可视为质点）放置在水平地面上，竖直平面内半径的半圆形轨道与水平地面相切于C点，弹簧左端固定。移动物块A压缩弹簧到某一位置（在弹簧弹性限度内），由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B碰撞并黏在一起以共同速度向右运动，运动过程中经过一段长为s、两物块与水平地面的动摩擦因数，接着冲上圆轨道。轨道其余部分均不摩擦。（g取） （1）刚要释放物块A时弹簧的弹性势能是多大？ （2）若，求两物块刚过C点时对轨道的压力大小。 （3）若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s应满足什么条件？ 【答案】（1）14.4J；（2）42N；（3）或 【解析】 【详解】（1）物块A、B碰撞动量守恒有 可得物块A的初速度为 刚要释放物块A时弹簧的弹性势能为 （2）设两物块经过C点时速度为，两物块受到轨道支持力为，由功能关系得 根据牛顿第二定律有 联立解得 由牛顿第三定律知，两物块对轨道的压力大小为42N。 （3）物块不脱离轨道有两种情况：第一种情况物块能过轨道最高点。设物块经过半圆形轨道最高点的最小速度为，则有 解得 物块从碰撞后到经过最高点过程中，由功能关系有 解得 第二种情况物块上滑最大高度不超过圆弧。设物块刚好到达圆弧处速度为0，物块从碰撞后到最高点，由功能关系有 物块能滑出粗糙水平面，由功能关系有 解得 综上可知，s应满足的条件是或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $