精品解析:辽宁省名校联盟2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题
2025-05-25
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.28 MB |
| 发布时间 | 2025-05-25 |
| 更新时间 | 2025-06-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52281986.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年度下学期高二年级4月份联合考试
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 2024年开发的一种新型纳米结构热电材料,利用分子热运动显著提高了热电转换效率,为工业废热回收提供了新的解决方案。下列与热现象有关的说法正确的是( )
A. 微粒越大,布朗运动越明显
B. 布朗运动不是悬浮微粒的分子热运动
C. 温度越低,布朗运动越明显
D. 扩散现象是外界作用(例如对流、重力作用)引起的
【答案】B
【解析】
【详解】A.微粒越大,受到周围液体分子的撞击越趋于平衡,布朗运动越不明显,故A错误;
B.布朗运动是悬浮微粒受到周围分子的撞击而做的无规则运动,反映了周围分子的无规则运动,并不是悬浮微粒的分子热运动,故B正确;
C.温度越低,液体分子的热运动的剧烈程度变小,对悬浮微粒的撞击的频繁程度和剧烈程度均变小,布朗运动越不明显,故C错误;
D.扩散现象是分子无规则运动的结果,不是外界作用(例如对流、重力作用)引起的,故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图中的单缝衍射现象证明了光是沿直线传播的
B. 甲图中若是由同一平行单色光分别照射不同宽度狭缝产生的图样,则上面图片对应的狭缝较宽
C. 乙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变低
D. 乙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变高
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中的单缝衍射证明了光具有波动性,而不是沿直线传播,故A错误;
B.根据单缝衍射规律,狭缝越窄,衍射现象越明显,条纹越宽且间距越大,甲图中上面的衍射条纹宽且间距大,说明衍射现象更明显,对应的狭缝较窄,故B错误;
CD.乙图中救护车鸣笛靠近观察者时,即波源与观察者的距离减小,根据多普勒效应的规律可知,观察者接收到的频率增大,听到的音调变高,故C错误,D正确。
故选D。
3. 科学家利用气体速率分布规律,优化高超声速飞行器的热防护系统和气动外形,以应对极端高温条件。某一定质量的气体在不同温度下的分子运动速率分布规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图线对应的分子平均动能高于乙图线对应的分子平均动能
B. 甲图线与横轴围成的面积大于乙图线与横轴围成的面积
C. 甲图线对应的气体的温度低于乙图线对应的气体的温度
D. 甲图线对应的每个气体分子的速率均小于乙图线对应的气体分子的速率
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.温度越高,速率大的分子所占比例越大,则甲图线对应的温度低于乙图线对应的温度,甲图线对应的分子平均动能小于乙图线对应的分子平均动能,但甲图线对应的每个气体分子的速率并不是均小于乙图线对应的气体分子的速率,故AD错误,C正确;
B.题图中各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,则甲图线与横轴围成的面积等于乙图线与横轴围成的面积,故B错误。
故选C。
4. 如图所示,铁架横梁上挂着两个摆长不同的单摆。其中,A摆的摆长为l,B摆的摆长为,使A摆偏离平衡位置后释放,A摆在振动中通过横梁对B摆施加周期性的驱动力,则振动稳定后B摆的振动频率为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A摆在振动中通过横梁对B摆施加周期性的驱动力,则振动稳定后B摆的振动频率等于驱动力的频率,即等于A 摆的振动频率。
A摆的周期
振动频率
联立可得振动稳定后B摆振动频率为
故选 D。
5. “海蛇”波浪能发电项目是一种利用海洋波浪能量发电的创新技术,其核心原理是通过浮体的运动将波浪能转化为电能。浮体可简化为如图所示的漂浮在水中的、质量分布均匀的木块,水面足够大,为木块上同一竖直线上的点,此时点与水面平齐,点为的中点,用手将木块缓慢下压,使点与水面平齐后松手,木块会上下运动,且不翻转,从松手开始计时,点经过第一次与水面平齐,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 木块的振动不是简谐运动
B. 木块的振动周期为
C. 在时点第二次与水面平齐
D. 木块在振动过程中受到重力、浮力和回复力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.设木块的质量为m,横截面积为S,水的密度为,木块在平衡位置时有(为木块在平衡位置时浸入水中的深度)
设竖直向下为正方向,当木块被下压x时,受到的浮力为
则回复力
回复力满足(为常数)的形式,所以木块的振动为简谐运动,故A错误;
B.从松手开始计时,点经过第一次与水面平齐,由于点为的中点,结合数学知识有
得
故B错误;
C.O点第一次与水面平齐所经历的时间为,即,再经过,即在时点会第二次与水面平齐,故C正确;
D.木块在振动过程中受到重力、浮力的作用,回复力就是重力与浮力的合力,故D错误。
故选C。
6. 如图所示是小球和轻质弹簧组成的弹簧振子在水平方向上做简谐运动的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子的振动周期为
B. 时刻,小球的位移为
C. 和两时刻,小球的位移相同,速度相同
D. 内,小球的动能增加,弹簧的弹性势能减小,系统的机械能减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知
即
故A错误;
B.小球的振动方程为
所以时刻,小球的位移为
故B正确;
C.由图可知,和两时刻,小球的位移相同,速度大小相等但方向相反,即速度不同,故C错误;
D.内,小球向平衡位置运动,动能增加,弹簧的弹性势能减小,系统的机械能不变,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,水平面上有频率相同的简谐波源点位于之间,到的距离之差为。时,同时沿竖直方向开始振动,产生的两列波沿两波源连线传播,点的振动图像如图乙所示,则( )
A. 两列波的波速大小均为
B. 两波源的起振方向相反
C. 与之间的距离为
D. 与之间的连线上(不含波源)有6个振动加强点
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由图像可知t1=3s时S1产生的振动传到P点;再经过2s振源S2产生的振动传到P点,两列波传播的速度相等,可知波速
可知S1P=vt1=6m
与之间的距离为
选项A错误,C正确;
B.两列波叠加后振动加强,可知两波源的起振方向相同,选项B错误;
D.波长为
设S1P=x,则振动加强点满足
可知与之间的连线上(不含波源)有7个振动加强点,分别距离S1的距离为2m、4m、6m、8m、10m、12m的位置,选项D错误。
故选C。
8. 在纳米科技实验室里,科研人员正在研究微观世界中分子的行为。他们通过先进的技术手段,观测并分析分子间的相互作用。此刻,面前的电脑屏幕上显示的分子力与分子间距离的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能)。为轴上四个特定的位置。科研人员需要判断不同状态下分子势能和分子力的变化情况,以便进一步优化纳米材料的结构,让其具备更优异的性能,下列说法正确的是( )
A. 在C点分子势能小于零
B. 由B点到A点分子势能和分子作用力都减小
C. 由C点到D点分子势能和分子作用力都增大
D. 物体的内能就是物体内所有分子的分子势能总和
【答案】AC
【解析】
【详解】A.C点分子力为零,取无穷远处的势能为零,当分子间距由无穷远处逐渐减小到C点位置时,分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能逐渐减小,所以C点的分子势能最小且小于零,故A正确;
B.分子间距由无穷远处逐渐减小到C点位置时,分子势能逐渐减小,所以由B点到A点分子势能逐渐增大,故B错误;
C.分子间距由无穷远处逐渐减小到C点位置时,分子势能逐渐减小,C点到D点过程分子势能逐渐增大;由图可知C点到D点过程分子力逐渐增大,故C正确;
D.物体内能等于物体总的分子势能和分子动能之和,不等于所有分子的分子势能总和,故D错误。
故选AC。
9. 在精密光学仪器的制造过程中,镜片的平整度对于仪器的成像质量至关重要。工程师小李负责检测一批新生产的平板镜片,他利用劈形空气膜干涉的方法来检查镜片表面是否平整。如图所示,他将一块平板玻璃放置在平板镜片之上,在一端夹入两张纸片,每张纸片厚度均为,从而在平板玻璃和平板镜片之间形成一个劈形空气薄膜,用波长为的光从上向下照射,从上往下会看到干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 干涉条纹是由平板玻璃上表面与待检测的镜片上表面反射的光干涉形成的
B. 若某处劈形空气薄膜的厚度为入射光波长的一半,则对应上方为亮条纹
C. 若抽去一张纸片,相邻亮条纹水平间距变窄
D. 若将纸片整体向右平移一小段距离,平移后相邻亮条纹水平间距相比平移前增大了
【答案】BD
【解析】
【详解】A.劈形空气膜干涉中,干涉条纹是由劈形空气膜的上、下表面反射的光发生干涉形成的,也就是平板玻璃的下表面(与空气膜的界面)和待检测镜片的上表面(与空气膜的界面)反射的光干涉形成的,并非平板玻璃上表面与待检测的镜片上表面反射的光干涉形成的,故A错误;
B.根据题意,每张纸片厚度均为,当光程差
时为暗条纹,当光程差
时为亮条纹,若某处劈形空气薄膜的厚度
时,此时光程差
满足亮条纹的条件,则对应上方应为亮条纹,故B正确;
C.根据相邻亮条纹(或暗条纹)间距公式
(其中为上下板之间的夹角,为入射光波长),抽去一张纸片后,减小,在不变的情况下,相邻亮条纹水平间距会变宽,故C错误;
D.同样根据相邻亮条纹(或暗条纹)间距公式
设x是平移前纸片到平板玻璃与待检测的镜片交点的距离,那么
可得
即相邻条纹的水平间距与x成正比,则平移后相邻条纹水平间距将变化为
故D正确。
故选BD。
10. 一款具有振动功能的弹力绳被用于模拟人体运动时的力学响应。一端固定的弹力绳被电机驱动,产生了一列沿轴传播的简谐横波。利用高速摄像机拍摄得到弹力绳上某一时刻各点的瞬时位置,横坐标表示弹力绳上各点的平衡位置,纵坐标为位移。某时刻的波形如图甲所示,该时刻绳上标记点偏离平衡位置的位移均为,且点的横坐标为。图乙为标记点由起振开始计时的振动图像,点起振时点运动到轴正半轴的某点但方向未知,以下说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 由点起振开始计时,在时位移相同
C. 当点经过平衡位置时,点可能向上振动且位移为
D. 标记点和在沿轴方向上的最大距离为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图甲中,由于P点的位移为振幅的一半,且
结合数学知识可知
得
由图乙可得,周期
因此该波的波速大小为
故A正确;
B.Q点的振动方程为
根据题意可知,Q点开始振动时P点已经振动了一段时间,所以可判定该波沿x轴正方向传播,P点和Q点的平衡位置相距
所以P点的振动比Q点超前,从Q点起振开始计时,P点的振动方程为
所以由点起振开始计时,在时有
故B正确;
C.点经过平衡位置时对应的时刻为
当n取奇数时,点沿y轴负方向运动经过平衡位置,由于P点和Q点的平衡位置相距,可知P点的位移为负且正在向上运动,此时
当n取偶数时,点沿y轴正方向运动经过平衡位置,由于P点和Q点的平衡位置相距,可知P点的位移为正且正在向下运动,此时
故C错误;
D.当P点和Q点在平衡位置两侧且距平衡位置的距离相等时沿y轴方向上的距离最大,由于P点和Q点的平衡位置相距,结合振动图像可知,P点和Q点沿y轴方向上的最大距离为
故D正确。
故选ABD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置测量红光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,从目镜中可以观察到干涉条纹。已知灯泡所发的光为自然光。
(1)图甲中元件、、分别为___________。
A. 滤光片、单缝、双缝 B. 滤光片、双缝、单缝
C. 单缝、双缝、滤光片 D. 双缝、滤光片、单缝
(2)实验中,该同学测得图甲装置中与、与毛玻璃屏之间的距离分别为、,并可算出亮条纹之间的距离,分别如图乙中的、、,已知单缝宽度为,双缝间距为,则该单色光波长的表达式为___________(用题中所给的物理量符号表示)。
(3)实验时测量多条干涉条纹中心之间的距离,再计算相邻亮条纹间距的目的是减小___________(填“系统误差”或“偶然误差”)。
【答案】(1)A (2)
(3)偶然误差
【解析】
【小问1详解】
要进行双缝干涉实验测量红光波长,首先需要用滤光片从自然光中选出红光,然后通过单缝形成线光源,最后经过双缝得到相干光,所以元件、、分别为滤光片、单缝、双缝。
故选A。
小问2详解】
根据双缝干涉条纹间距公式,其中,,
将这些值代入公式可得
【小问3详解】
系统误差是由实验仪器、实验方法等因素造成的有规律的误差,而偶然误差是由各种偶然因素造成的无规律的误差。实验时测量多条干涉条纹中心之间的距离,再计算相邻亮条纹间距,是通过多次测量取平均值的方法来减小偶然误差。
12. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中:
(1)关于器材选择及测量时一些实验操作,下列说法正确的是___________。
A. 把单摆从平衡位置拉开的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B. 实验中改变摆线长度多次实验,最后将摆长相加取平均值记为平均摆长
C. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
D. 需要用天平称出摆球的质量
(2)如图甲所示,某单摆的实验装置,测出摆球的半径为,测量球最低点到铁架台水平底座的高度为,然后让摆球做小幅度摆动,测量次全振动所用时间。改变高度,保证不变,测量多组与的值。图乙为根据所测数据绘出的图像,测得图像斜率的绝对值为,纵截距为。则当地重力加速度为___________,悬点到铁架台底座的高度为___________。(用所给的已知量表示)
(3)某物理兴趣小组在学习了单摆后设计了一种异形摆,并通过实验研究它的周期。如图丙所示,异形摆是由一根刚性轻杆和两个质量、大小均相同的摆球组成的。它的周期可以用一个等效摆长来表示,他们通过查阅相关资料发现(其中和分别为悬点到两摆球球心的距离)。当地重力加速度为,则当取某一值时该异形摆最小周期为___________。
【答案】(1)C (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.把单摆从平衡位置拉开5°的摆角,在摆球经过最低点时开始计时,故A错误;
B.为了减小偶然误差,实验中改变摆线长度多次实验,最后将每次实验得到的重力加速度取平均值,而不是直接将摆长取平均值来计算,故B错误;
C.摆球尽量选择质量大些、体积小些的可以减小空气阻力,进而减小误差,故C正确;
D.根据实验原理,本实验不需要用天平称出小球的质量,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]单摆周期为
单摆的摆长为
根据单摆周期公式
联立解得
图像的斜率的绝对值
纵截距
解得,
【小问3详解】
因为异形摆的周期公式中
由数学知识可知,当时,等效摆长最小,为
根据
可知,此时该异形摆的周期最小,为
13. 2024、2025这两年间,火星与地球多次相距较近,是观测这颗离地球最近的类地行星的最好时机。很多天文爱好者利用手中的天文望远镜对其进行观测,有些天文望远镜中会在目镜和物镜之间安装三棱镜,起到修正和调整光路的作用,使观测到的天体更清晰。如图所示,是一折射率的直角三棱镜的横截面,其中,一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜,若边长为,A点和点距离为,求:
(1)该光由点射入三棱镜时的折射角;
(2)该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离。(不考虑二次反射现象)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜,入射角为,由折射定律
解得
【小问2详解】
该单色光从边的点射入三棱镜折射光线先射到边的点,由几何关系得点的入射角为。临界角的正弦值
由于
光线在边发生全反射,光线垂直边点出射,如图所示
由几何关系
该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离
14. 如图所示,一竖直的轻弹簧两端分别与物块、拴接,物块上面放置物块,系统处于静止状态。物块、、的质量分别为,现将物块迅速移开,整个运动过程中弹簧始终没超过弹性限度,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)将物块移开瞬间,物块的加速度大小;
(2)整个运动过程中,物块对地面的压力的最小值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将物块移开前,弹簧的弹力
将物块移开瞬间,弹簧的弹力不变,物块的加速度大小为
求得
【小问2详解】
设弹簧的劲度系数为k,将物块移开后,物块B开始做简谐运动,其平衡位置满足弹簧弹力
弹簧的压缩量为
则其振幅为
由于,结合简谐运动的对称性,可知物块B运动到最高点时弹簧处于伸长状态,其伸长量为
此时物块对地面的压力最小,根据物块C受力平衡有
联立求得
根据牛顿第三定律可知,物块对地面的压力最小为。
15. 振源位于原点,在介质中形成一列沿着轴正方向传播的简谐横波,某时刻的波形图如图所示,质点的平衡位置坐标分别为和。再经过,质点恰好第一次运动到波峰。
(1)求这列波的波速大小;
(2)从图示位置开始计时,求、两质点速度相同的时刻;
(3)若各质点均静止,处于处的振源与振幅、频率均相同,某时刻两振源同时从平衡位置开始向上振动,求在以后的时间内,平衡位置坐标为处的质点所运动的路程。
【答案】(1)
(2)()
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,P点左侧第一个波峰与P点的平衡位置之间的距离为
由于该波沿着轴正方向传播,所以这列波的波速大小为
【小问2详解】
该波的周期为
当、两质点在平衡位置两侧且距平衡位置的距离相等时速度相同,此时当、两质点的平衡位置连线的中点(即平衡位置为处的质点)正经过平衡位置,从图示时刻开始,平衡位置为处的质点第一次运动至平衡位置所经历的时间为
所以,从图示位置开始计时,、两质点速度相同的时刻为()
【小问3详解】
振源与的振动传到M点所用的时间分别为,
内质点M没有振动,振动的路程
内只有振源的振动传到质点M,由于周期为,所以这段时间内质点M通过的路程为
内振源与的振动都传到了M点,M点到两振源的距离之差为
又由于两振源为同相振动振源,所以M点为振动加强点,振幅为
因
所以内M点通过的路程为
综合以上,在以后的时间内,平衡位置坐标为处的质点所运动的路程为
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2024-2025学年度下学期高二年级4月份联合考试
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 2024年开发的一种新型纳米结构热电材料,利用分子热运动显著提高了热电转换效率,为工业废热回收提供了新的解决方案。下列与热现象有关的说法正确的是( )
A. 微粒越大,布朗运动越明显
B. 布朗运动不是悬浮微粒的分子热运动
C. 温度越低,布朗运动越明显
D. 扩散现象是外界作用(例如对流、重力作用)引起的
2. 下列说法正确的是( )
A. 甲图中的单缝衍射现象证明了光是沿直线传播的
B. 甲图中若是由同一平行单色光分别照射不同宽度狭缝产生的图样,则上面图片对应的狭缝较宽
C. 乙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变低
D. 乙图中救护车鸣笛靠近观察者时,观察者听到的鸣笛音调变高
3. 科学家利用气体速率分布规律,优化高超声速飞行器的热防护系统和气动外形,以应对极端高温条件。某一定质量的气体在不同温度下的分子运动速率分布规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图线对应的分子平均动能高于乙图线对应的分子平均动能
B. 甲图线与横轴围成的面积大于乙图线与横轴围成的面积
C. 甲图线对应的气体的温度低于乙图线对应的气体的温度
D. 甲图线对应的每个气体分子的速率均小于乙图线对应的气体分子的速率
4. 如图所示,铁架横梁上挂着两个摆长不同的单摆。其中,A摆的摆长为l,B摆的摆长为,使A摆偏离平衡位置后释放,A摆在振动中通过横梁对B摆施加周期性的驱动力,则振动稳定后B摆的振动频率为(重力加速度为g)( )
A B.
C. D.
5. “海蛇”波浪能发电项目是一种利用海洋波浪能量发电的创新技术,其核心原理是通过浮体的运动将波浪能转化为电能。浮体可简化为如图所示的漂浮在水中的、质量分布均匀的木块,水面足够大,为木块上同一竖直线上的点,此时点与水面平齐,点为的中点,用手将木块缓慢下压,使点与水面平齐后松手,木块会上下运动,且不翻转,从松手开始计时,点经过第一次与水面平齐,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 木块的振动不是简谐运动
B. 木块的振动周期为
C. 在时点第二次与水面平齐
D. 木块在振动过程中受到重力、浮力和回复力的作用
6. 如图所示是小球和轻质弹簧组成的弹簧振子在水平方向上做简谐运动的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子的振动周期为
B. 时刻,小球的位移为
C. 和两时刻,小球的位移相同,速度相同
D. 内,小球的动能增加,弹簧的弹性势能减小,系统的机械能减小
7. 如图甲所示,水平面上有频率相同的简谐波源点位于之间,到的距离之差为。时,同时沿竖直方向开始振动,产生的两列波沿两波源连线传播,点的振动图像如图乙所示,则( )
A. 两列波的波速大小均为
B. 两波源的起振方向相反
C. 与之间的距离为
D. 与之间的连线上(不含波源)有6个振动加强点
8. 在纳米科技实验室里,科研人员正在研究微观世界中分子行为。他们通过先进的技术手段,观测并分析分子间的相互作用。此刻,面前的电脑屏幕上显示的分子力与分子间距离的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能)。为轴上四个特定的位置。科研人员需要判断不同状态下分子势能和分子力的变化情况,以便进一步优化纳米材料的结构,让其具备更优异的性能,下列说法正确的是( )
A. 在C点分子势能小于零
B. 由B点到A点分子势能和分子作用力都减小
C. 由C点到D点分子势能和分子作用力都增大
D. 物体的内能就是物体内所有分子的分子势能总和
9. 在精密光学仪器的制造过程中,镜片的平整度对于仪器的成像质量至关重要。工程师小李负责检测一批新生产的平板镜片,他利用劈形空气膜干涉的方法来检查镜片表面是否平整。如图所示,他将一块平板玻璃放置在平板镜片之上,在一端夹入两张纸片,每张纸片厚度均为,从而在平板玻璃和平板镜片之间形成一个劈形空气薄膜,用波长为的光从上向下照射,从上往下会看到干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 干涉条纹是由平板玻璃上表面与待检测的镜片上表面反射的光干涉形成的
B. 若某处劈形空气薄膜的厚度为入射光波长的一半,则对应上方为亮条纹
C. 若抽去一张纸片,相邻亮条纹水平间距变窄
D. 若将纸片整体向右平移一小段距离,平移后相邻亮条纹水平间距相比平移前增大了
10. 一款具有振动功能的弹力绳被用于模拟人体运动时的力学响应。一端固定的弹力绳被电机驱动,产生了一列沿轴传播的简谐横波。利用高速摄像机拍摄得到弹力绳上某一时刻各点的瞬时位置,横坐标表示弹力绳上各点的平衡位置,纵坐标为位移。某时刻的波形如图甲所示,该时刻绳上标记点偏离平衡位置的位移均为,且点的横坐标为。图乙为标记点由起振开始计时的振动图像,点起振时点运动到轴正半轴的某点但方向未知,以下说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 由点起振开始计时,在时位移相同
C. 当点经过平衡位置时,点可能向上振动且位移为
D. 标记点和在沿轴方向上的最大距离为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置测量红光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,从目镜中可以观察到干涉条纹。已知灯泡所发的光为自然光。
(1)图甲中元件、、分别为___________。
A. 滤光片、单缝、双缝 B. 滤光片、双缝、单缝
C. 单缝、双缝、滤光片 D. 双缝、滤光片、单缝
(2)实验中,该同学测得图甲装置中与、与毛玻璃屏之间的距离分别为、,并可算出亮条纹之间的距离,分别如图乙中的、、,已知单缝宽度为,双缝间距为,则该单色光波长的表达式为___________(用题中所给的物理量符号表示)。
(3)实验时测量多条干涉条纹中心之间的距离,再计算相邻亮条纹间距的目的是减小___________(填“系统误差”或“偶然误差”)。
12. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中:
(1)关于器材选择及测量时的一些实验操作,下列说法正确的是___________。
A. 把单摆从平衡位置拉开的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B. 实验中改变摆线长度多次实验,最后将摆长相加取平均值记为平均摆长
C. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
D. 需要用天平称出摆球的质量
(2)如图甲所示,某单摆实验装置,测出摆球的半径为,测量球最低点到铁架台水平底座的高度为,然后让摆球做小幅度摆动,测量次全振动所用时间。改变高度,保证不变,测量多组与的值。图乙为根据所测数据绘出的图像,测得图像斜率的绝对值为,纵截距为。则当地重力加速度为___________,悬点到铁架台底座的高度为___________。(用所给的已知量表示)
(3)某物理兴趣小组在学习了单摆后设计了一种异形摆,并通过实验研究它的周期。如图丙所示,异形摆是由一根刚性轻杆和两个质量、大小均相同的摆球组成的。它的周期可以用一个等效摆长来表示,他们通过查阅相关资料发现(其中和分别为悬点到两摆球球心的距离)。当地重力加速度为,则当取某一值时该异形摆最小周期为___________。
13. 2024、2025这两年间,火星与地球多次相距较近,是观测这颗离地球最近的类地行星的最好时机。很多天文爱好者利用手中的天文望远镜对其进行观测,有些天文望远镜中会在目镜和物镜之间安装三棱镜,起到修正和调整光路的作用,使观测到的天体更清晰。如图所示,是一折射率的直角三棱镜的横截面,其中,一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜,若边长为,A点和点距离为,求:
(1)该光由点射入三棱镜时折射角;
(2)该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离。(不考虑二次反射现象)
14. 如图所示,一竖直的轻弹簧两端分别与物块、拴接,物块上面放置物块,系统处于静止状态。物块、、的质量分别为,现将物块迅速移开,整个运动过程中弹簧始终没超过弹性限度,重力加速度取,不计空气阻力,求:
(1)将物块移开瞬间,物块的加速度大小;
(2)整个运动过程中,物块对地面的压力的最小值。
15. 振源位于原点,在介质中形成一列沿着轴正方向传播简谐横波,某时刻的波形图如图所示,质点的平衡位置坐标分别为和。再经过,质点恰好第一次运动到波峰。
(1)求这列波的波速大小;
(2)从图示位置开始计时,求、两质点速度相同的时刻;
(3)若各质点均静止,处于处的振源与振幅、频率均相同,某时刻两振源同时从平衡位置开始向上振动,求在以后的时间内,平衡位置坐标为处的质点所运动的路程。
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