精品解析:山东省青岛市2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题
2025-06-12
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2份
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.79 MB |
| 发布时间 | 2025-06-12 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52547045.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024—2025学年度第二学期第一学段模块检测
高二物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需要上交答题卡。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 进入四月,青岛中山公园的樱花大道迎来了高光时刻,朵朵粉色樱花枝头绽放,如云如霞,美出天际,整个公园飘散着淡淡的樱花味。下列说法正确的是( )
A. 公园内花香四溢是分子做布朗运动的结果
B. 悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果
C. 清晨樱花上的露珠格外明亮,这是阳光照射进露珠时产生的折射现象
D. 中山公园的工作人员给樱花树松土是想把地下的水分通过毛细管引上来
【答案】B
【解析】
【详解】A.公园内花香四溢是分子的扩散现象,是由于分子的无规则运动引起的 ,而布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动,不是分子的运动,故A错误;
B.液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势,在体积相同的情况下,球形表面积最小,所以悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果 ,故B正确;
C.清晨樱花上的露珠格外明亮,是因为光从露珠射向空气时,发生了全反射现象,而不是折射现象,故C错误;
D.中山公园的工作人员给樱花树松土是为了破坏土壤中的毛细管,减少水分通过毛细管上升而蒸发,从而保持土壤中的水分,而不是把地下的水分通过毛细管引上来,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,下列说法正确的是( )
A. 曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系
B. 若两分子间距离大于r1,则分子间作用力表现斥力
C. 当两分子间距离从r1开始增大到r2时,分子势能不断增大
D. 若两分子间距离越来越大,则分子势能也越来越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在图象中,随着距离的增大斥力比引力变化的快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,故A错误;
B.图像可知若两分子间距离大于r1,分子间的斥力小于引力,则分子间作用力表现为引力。故B错误;
C.当两分子间距离从r1开始增大到r2时,子间作用力表现为引力,故分子势能不断增大,故C正确;
D.若两分子间距离越来越大,分子势能不一定越来越大,比如分子间距小于平衡位置时,两分子间距离越大,分子势能越小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,健身球通常由橡胶制成,其内部充满气体能够承受较大的压力。当人体缓慢离开健身球的过程可认为球内气体温度不变,已知球内气体可视为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 球内气体向外界放出热量
B. 球内气体分子数密度不变
C. 球内所有气体分子的动能都不变
D. 球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.气体温度不变,内能不变(),当人体缓慢离开健身球的过程。气体体积增大,气体对外做功(W<0),根据热力学第一定律
可知Q>0,球内气体向外界吸收热量,故A错误;
B.气体分子总数不变,体积增大,分子数密度减小,故B错误;
C.温度不变,分子平均动能不变,但不是每个气体分子的动能都不变,故C错误;
D.根据
可知温度不变,体积增大,压强减小,则球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸透镜(凸面朝下)与一块待检测的玻璃板紧密接触组成,两者之间夹着一层极薄的空气膜,其工作原理为“薄膜干涉”。若用单色光照射,会出现一些明暗相间的圆环如图乙所示,这些圆环的分布情况与曲率半径及被测玻璃板的表面情况有关。下列说法正确的是( )
A. 明暗相间的圆环等间距排列
B. 干涉条纹是平凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的
C. 平凸透镜的曲率半径越大,相邻圆环的间距越小
D. 若改用频率更高的单色光照射,同一级圆环的半径变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小的越快,则圆环越密,故同心圆环内疏外密,故AB错误;
C.若换成曲率半径更大的凸透镜,相同的水平距离空气层的厚度变小,故观察到的圆环状条纹间距变大,即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏,故C错误;
D.若改用频率更高的单色光照射,波长越小,对于同一干涉装置,形成的干涉条纹间距小,更稀疏,即同一级圆环的半径变小,故D正确。
故选D。
5. 昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路,其内部由多个反光单元组成。如图所示,当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时,其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射,下列说法正确的是( )
A. 不同颜色的光在反光单元中传播速度相同
B. 反光单元材料的折射率越小,反光效果越好
C. 经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交
D. 若光线在P点发生全反射,则在Q点也可能发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】A.不同颜色的光在反光单元中的折射率不同,折射后光路不会重合,根据
可知不同颜色的光在反光单元中的传播速度不同,故A错误;
B.反光单元的材料折射率越小,光发生全反射的临界角越大,光在反光单元内越不容易发生全反射,有部分光将在反光单元的直角边界处发生折射,故最后从斜边折射出去的光越少,反光效果越差,故B错误;
C.补充光路图,如图所示
设反光单元内发生两次反射的反射角分别为和,根据几何知识可知
故有
结合光路的可逆性可知从反光单元反射的出射光线与入射光线方向也平行,故C错误;
D.设发生全反射时的临界角为,若光线在点发生全反射,即,结合
可知不一定小于临界角,故在点也可能发生全反射,故D正确。
故选D。
6. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,质点P和Q偏离平衡位置的位移均为2cm,从该时刻开始计时,质点Q比质点P提前回到平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波源振动周期为1s
C. 该波的传播速度大小为4cm/s D. 质点P在波峰时,质点Q的位移为2cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点Q比质点P提前回到平衡位置,可知Q沿y轴负方向运动,同侧法可知该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.由简谐运动规律可知,Q回到平衡位置用时
P回到平衡位置用时
因为
联立解得
故B错误;
C.题图可知波长为6cm,则波速
故C正确;
D.根据三角函数知识可知,当质点P在波峰时,此时波形方程为
将质点Q平衡位置坐标代入后可得此时质点Q的位移为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,P点与S1和S2距离之差为。现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。已知A光在折射率为n=1.4的介质中波长为5×10-7m,B光在某种介质中波长为2.8×10-7m,当B光从这种介质射向空气发生全反射时,临界角为30°。下列说法正确的是( )
A. 用A光在空气中做双缝干涉实验时,P点是亮条纹
B. 用B光在空气中做双缝干涉实验时,P点亮条纹
C. 用A、B光在空气中做双缝干涉实验时,P点都是暗条纹
D. 遮住一条缝,再用光照射时,光屏上不会出现明暗相间的条纹
【答案】A
【解析】
【详解】A.对A光,由
代入题中数据,解得A光在真空中波长
因为
光程差是A光波长整数倍,P点时亮条纹,故A正确;
BC.对B光,由
代入题中数据,解得B光在介质中的折射率
则B光在真空中波长
因为
光程差是B光波长奇数倍,P点时暗条纹,故BC错误;
D.遮住一条缝,再用光照射时,为单缝衍射,光屏上会出现明暗相间的条纹,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,物块a、b、c的质量均为m=1.5kg,开始时a、b用劲度系数k=150N/m的轻弹簧固定拴接,竖直静止在水平地面上。位于a正上方的物块c由静止释放,与a碰撞后立即粘在一起,碰撞时间极短,之后a、c一起在竖直方向上做简谐运动,运动过程中物块b恰好没有脱离地面。已知轻弹簧始终在弹性限度内,重力加速度,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A. c、a碰后一起向下做减速运动 B. 此简谐运动的振幅为0.3m
C. a、c一起运动的最大加速度为10m/s² D. 物块c刚释放时离a的高度为0.2m
【答案】B
【解析】
【详解】A.c碰a前,弹簧弹力等于a重力,c、a碰后ca整体重力大于弹簧弹力,故c、a碰后一起向下先做加速运动,后做减速运动,故A错误;
B.设在平衡位置处弹簧压缩,则有
运动过程中物块b恰好没有脱离地面,则c和a达到最高点时弹簧伸长
此简谐运动的振幅
代入题中数据,联立解得A=0.3m,故B正确;
C.a、c一起运动到最大加速度时位于振幅处(最高点),此时弹簧弹力等于b的重力,可知ac最大加速度,故C错误;
D.初状态与最高点弹簧压缩量和伸长量相等,弹性势能变化为零。 设碰撞后的速度为,根据能量守恒定律可得
解得
设碰撞前c的速度大小为,取向下为正方向,根据动量守恒定律可得
解得
设物块c刚释放时离a的高度为h,根据自由落体运动的规律可得
联立解得,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A循环过程,整个过程气体体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 气体在状态A的压强大于在状态B的压强
B. A→B过程单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多
C. B→C过程气体从外界吸热
D. 整个过程,气体对外界做正功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据
整理得
可知AB为等压线(即AB两状态压强相等),题图可知A→B过程,温度降低,压强不变,体积减小, 分子的平均动能减小,单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多,故A错误,B正确;
C.B→C过程,温度不变,气体内能不变(),体积减小,外界对气体做功(W>0),根据理想气体状态
可知Q<0,即B→C过程气体向外界放热,故C错误;
D.大致作出A→B→C→D→A过程气体的p-V图像,如图所示
可知A→B→C过程外界对气体做功小于C→D→A气体对外界做功,即整个过程,即气体对外界做正功,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径OD=d。一束由a光和b光组成的复色光,沿AO方向从上表面射入玻璃砖,入射角为θ,a光和b光折射后分别射到B、C点,a光在B点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
B. b光在C点一定不会发生全反射
C. 玻璃砖对a光的折射率为
D. a光由O传播到B所需时间为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.题图可知a光的偏转角度比b光大,所以对玻璃的折射率a光大于b光,故A错误;
B.补全光路如图
根据全反射条件有
因为
可知
几何关系可知a光在B点的入射角大于b光在C的入射角,因为a光在B点恰好发生全反射,则入射光OC的入射角小于临界角,所以b光在C点一定不能发生全反射,故B正确;
C.在O点根据折射定律得
在B点发生全反射
因为
联立解得
故C正确;
D.a光由O传播到B所需时间为
因为,
联立解得
故D正确。
故选BCD。
11. 如图所示,一质点沿水平方向做简谐运动,O为平衡位置,AB两点关于O点对称,A、B之间的距离为10cm。t=0时刻质点位于x轴上A点,t=1.5s质点位于x轴上B点,下列说法正确的是( )
A. 若振幅为5cm,质点做简谐运动的周期可能为0.6s
B. 若振幅为5cm,质点做简谐运动的周期可能为0.3s
C. 若振幅为10cm,质点做简谐运动的周期可能为0.6s
D. 若振幅为10cm,质点做简谐运动的周期可能为6.0s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.若振幅为5cm,则有
解得周期
当n分别取0、1、2时,周期分别为3s、1s、0.6s,故A正确,B错误;
CD.若振幅为10cm,若质点0时刻在A点速度方向向右,则运动情况可能为振幅处,则有
解得周期
当n分别取0、1、2时,周期分别为3s、1s、0.6s,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示,整个空间分布有均匀的介质,在xOy平面内,两列简谐横波的波源,S1和S2的坐标分别为(-0.2m,0)和(1.2m,0),振动方向与xOy平面垂直并向周围空间传播,振动图像分别如图乙、丙所示。已知t=0时刻两波源同时开始振动,波速v=2m/s,M为xOy平面内一点,。下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇后,x轴上0.6m处的质点是振动加强点
B. t=0.2s时,x轴上0.2m处的质点振动方向沿z轴负方向
C. 0~0.8s内, x轴上0.8m处的质点共有3次经过:z=20cm的位置
D. 若,从两列波在M点相遇开始计时,M点振动方程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题图乙和题图丙可知,两列波的周期均为T=0.2s,起振方向相反,两列波的波长为
x轴上0.6m处的质点到两波源的路程差为
则x轴上0.6m处的质点振动加强,故A正确;
B.t=0.2s时传播到0.2m,传播到,故t=0.2s时,x轴上0.2m处的质点振动方向沿z轴正方向,故B错误;
C.题意易得分别传播到0.8m处用时分别为0.5s、0.2s,故先在0.8m振动0.3s后才传播到0.8m,0.3s内0.8m处质点先完成的振动,即0.8处的质点在0.3s经过一次z=20cm的位置,之后两列波在0.8m处叠加,因为x轴上0.8m处的质点到两波源的路程差为
可知该质点为振动加强点,所以相遇后的0.5s内0.8m处质点完成了,由于相遇时0.8m处质点起振方向向上,故内3次经过z=20cm的位置,所以0~0.8s内,x轴上0.8m处的质点共有4次经过:z=20cm的位置,故C错误;
D.根据
可知点为振动加强点,则M点的振幅为A=40cm,且两列波相遇时M点由平衡位置沿z轴负方向运动,则M点振动方程为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,推动活塞压缩气体,分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________
A. 推动活塞时,动作要慢,以保证气体温度不变
B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油只是为了减小摩擦对实验的影响
D. 注射器只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)要使V-x图像为线性关系,则横坐标x是___________(选填“p”或“”);
(3)如果实验操作规范且正确,但是由于软管内气体体积的影响,实际测出的V-x图像应该是图乙中___________(选填“a””b”或“c”)。
【答案】(1)AD (2)
(3)c
【解析】
【小问1详解】
A.实验中为了使气体能够做等温变化,改变气体体 积应缓慢推拉活塞,故A正确;
B.推拉活塞时不可用手握住注 射器,否则会使气体温度变高,故B错误;
C.活塞上涂油主要 是为了防止漏气,其次是为了减小摩擦,故C错误;
D.注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀,可以用气体的长度来间接表示体积,可以不标注单位,故D正确。
故选 AD。
【小问2详解】
根据
整理得
要使图像为线性关系,则x是。
【小问3详解】
软橡胶管内气体体积不可忽略时,设为,则有
整理得
即图像是一条纵轴截距为负值,斜率为正值的倾斜直线,故选c。
14. 某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,用直尺画一条直线a,把平行玻璃砖放在纸上,一边与直线a平齐,描出玻璃砖的另一条边a',在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C,使C挡住A和B, 再插上大头针D, 使D挡住A、B、C。
(1)移开玻璃砖,过A、B作直线交a于O点,过C、D作直线交于O'点,连接OO',过O'作垂直于a'的直线bb',,测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率n=________;
(2)关于此实验,下列说法正确的是___________
A. 为了减小作图误差,C和D的距离应适当小些
B. 在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线a'
C. 不论光以多大角度从a边射入,经两次折射后都能从边射出
D. 若误将玻璃砖的两界面a间距画得偏大,则折射率的测量值将偏小
小刚同学采用如图乙的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,把平行玻璃砖放在纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界;激光笔发出的激光从玻璃砖上的O点入射,到达ef面上的M点后反射到N点射出,用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置;移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作QO连线的延长线与ef面的边界交于P点,用刻度尺测量出OM和OP的长度d1和d2。
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n=________(用d1和d2表示);
(4)已知激光在真空中的传播速度为c,则激光从O点传到M点所用的时间t=_______(用d1、d2和c表示)。
【答案】(1)
(2)CD (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据题意有折射率
【小问2详解】
A.为了减小作图误差,C和D的距离应适当大些,故A错误;
B.要先画好界线和法线,用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边,移去玻璃砖后再画出另外一条界线,故B错误;
C.根据光的可逆性可知,不论光以多大角度从a边射入,经两次 折射后都能从边射出,故C正确;
D.如图所示
入射角没有变化,折射角的测量值偏大,则射率测量值偏小,故D正确。
故选CD。
【小问3详解】
光路图如图所示
由几何关系,可得折射率
【小问4详解】
根据
传播时间
联立解得
15. 气动避震是通过充放气体来改变车身高低,其原理可以简化为如图所示的模型图。在导热性能良好的汽缸内,用面积的活塞封闭一定质量的气体,活塞和砝码的总质量m=4kg。初始时刻,阀门K关闭,此时活塞到汽缸底端的距离。已知外界大气压强,重力加速度,外界环境温度保持不变。求
(1)初始时刻汽缸内气体压强p1;
(2)打开阀门K,充气装置向汽缸内充入压强、体积的气体后,此时活塞到汽缸底端的距离,
【答案】(1) (2)60cm
【解析】
【小问1详解】
对m,由平衡条件有
代入题中数据,解得
【小问2详解】
设此时活塞到汽缸底端的距离为,对充入汽缸的气体和原有气体,由玻意耳定律有
代入题中数据,联立解得
16. 一半径为R的火石玻璃半球截面如图所示,球心为O,虚线OO'为过球心且与半球底面垂直的直线。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上。已知火石玻璃的折射率为,光在真空中的传播速度为c,不考虑半球内的反射光线。求
(1)能从球面射出的光线对应的入射光线在半球底面上的面积;
(2)与虚线O O'距离为的入射光线,经球面折射后与虚线相交,该光线从进入半球到相交点的时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当光线在球面发生全反射,即入射角为临界角C时,入射光线到光轴距离最大, 此时所求面积最大,因为
所求面积
联立解得
【小问2详解】
题意可得光路图
几何关系可知
可知
因为
解得
可知
由此易知为等腰三角形,故有
因为光在玻璃中速度
则该光线从进入半球到相交点的时间
联立解得
17. 如图所示,在xOy平面内,有两个沿与xOy平面垂直的z轴方向做简谐运动的波源S1和S2分别位于(-2m,0)和(4m,0)处。已知两列波的振幅均为4cm,波速均为2m/s, 波长均为3m。平面内的P点(未画出)到S1和S2的距离均为6m。t=0时刻, S1自平衡位置开始沿z轴负方向振动,S2自平衡位置开始沿z轴正方向振动。求
(1)波源S1的振动方程;
(2)x轴上两波源间振动加强点的横坐标;
(3)若将S2振动的频率变为原来的倍,其余条件不变,从t=0开始,经过多长时间P质点第一次偏离平衡位置的位移为负向最大值。
【答案】(1)(cm)
(2)-1.25m、0.25m、1.75m、3.25m
(3)12.375s
【解析】
【小问1详解】
波的周期为s
根据振动的一般方程可知
代入数据解得(cm)
【小问2详解】
两波源振动方向相反,x轴上的加强点满足
解得横坐标为-1.25m、0.25m、1.75m、3.25m
【小问3详解】
S1的波谷传递到P点用时
S2的周期为s
波谷传递到P点用时
其中m、n都为正整数,时,两列波的波谷同时传到P点,且当n=6,m=3时,P质点第一次偏离平衡位置的位移为负向最大值,可知此时s
18. 如图所示,倾角的光滑斜面上一质量mA=1kg的物块A与劲度系数k=20N/m的轻弹簧拴接,质量物块B紧靠A(不粘连)放在斜面上,初始时刻物块A、B处于静止状态,现对物块B施加方向沿斜面向上、大小F=24N的恒力,使A、B开始沿斜面向上运动。已知A、B均可视为质点,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),弹簧振子做简谐运动的周期,重力加速度,,求
(1)初始时刻物块A和B处于静止状态时弹簧的压缩量x1;
(2)A、B分离时,弹簧的形变量x2及A、B的速度v;
(3)物体A做简谐运动的振幅A;
(4)物体A与B分离后,物体A第一次到达平衡位置所经历的时间t。
【答案】(1)0.9m
(2)0.6m,
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
设开始时弹簧压缩量为x1,根据平衡条件
解得x1=0.9m
【小问2详解】
设AB分离时弹簧的形变量为x2,此时AB之间的弹力为零,加速度相同,则,
解得x2=06m
从开始到AB分离过程由能量关系
解得
【小问3详解】
AB分离后物块A开始做简谐振动,设A运动到平衡位置时弹簧的压缩量为x3,则
解得x3=0.3m
对A从AB分离到A到达最高点过程由功能关系
解得
【小问4详解】
分离后A简谐振动的周期
分离时的位置相对平衡位置的间距,
A从分离到第一次到达平衡位置的时间
解得
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2024—2025学年度第二学期第一学段模块检测
高二物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,只需要上交答题卡。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 进入四月,青岛中山公园的樱花大道迎来了高光时刻,朵朵粉色樱花枝头绽放,如云如霞,美出天际,整个公园飘散着淡淡的樱花味。下列说法正确的是( )
A. 公园内花香四溢是分子做布朗运动的结果
B. 悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果
C. 清晨樱花上的露珠格外明亮,这是阳光照射进露珠时产生的折射现象
D. 中山公园的工作人员给樱花树松土是想把地下的水分通过毛细管引上来
2. 如图所示,两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,下列说法正确的是( )
A. 曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系
B. 若两分子间距离大于r1,则分子间作用力表现为斥力
C. 当两分子间距离从r1开始增大到r2时,分子势能不断增大
D. 若两分子间距离越来越大,则分子势能也越来越大
3. 如图所示,健身球通常由橡胶制成,其内部充满气体能够承受较大的压力。当人体缓慢离开健身球的过程可认为球内气体温度不变,已知球内气体可视为理想气体,下列说法正确的是( )
A. 球内气体向外界放出热量
B 球内气体分子数密度不变
C. 球内所有气体分子的动能都不变
D. 球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小
4. 如图甲所示,牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸透镜(凸面朝下)与一块待检测的玻璃板紧密接触组成,两者之间夹着一层极薄的空气膜,其工作原理为“薄膜干涉”。若用单色光照射,会出现一些明暗相间的圆环如图乙所示,这些圆环的分布情况与曲率半径及被测玻璃板的表面情况有关。下列说法正确的是( )
A. 明暗相间的圆环等间距排列
B. 干涉条纹是平凸透镜上、下表面反射光叠加形成的
C. 平凸透镜的曲率半径越大,相邻圆环的间距越小
D. 若改用频率更高的单色光照射,同一级圆环的半径变小
5. 昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路,其内部由多个反光单元组成。如图所示,当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时,其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射,下列说法正确的是( )
A. 不同颜色的光在反光单元中传播速度相同
B. 反光单元材料的折射率越小,反光效果越好
C. 经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交
D. 若光线在P点发生全反射,则在Q点也可能发生全反射
6. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,质点P和Q偏离平衡位置的位移均为2cm,从该时刻开始计时,质点Q比质点P提前回到平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波源的振动周期为1s
C. 该波的传播速度大小为4cm/s D. 质点P在波峰时,质点Q的位移为2cm
7. 如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,P点与S1和S2距离之差为。现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。已知A光在折射率为n=1.4的介质中波长为5×10-7m,B光在某种介质中波长为2.8×10-7m,当B光从这种介质射向空气发生全反射时,临界角为30°。下列说法正确的是( )
A. 用A光在空气中做双缝干涉实验时,P点是亮条纹
B. 用B光在空气中做双缝干涉实验时,P点亮条纹
C. 用A、B光在空气中做双缝干涉实验时,P点都是暗条纹
D. 遮住一条缝,再用光照射时,光屏上不会出现明暗相间的条纹
8. 如图所示,物块a、b、c的质量均为m=1.5kg,开始时a、b用劲度系数k=150N/m的轻弹簧固定拴接,竖直静止在水平地面上。位于a正上方的物块c由静止释放,与a碰撞后立即粘在一起,碰撞时间极短,之后a、c一起在竖直方向上做简谐运动,运动过程中物块b恰好没有脱离地面。已知轻弹簧始终在弹性限度内,重力加速度,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A. c、a碰后一起向下做减速运动 B. 此简谐运动的振幅为0.3m
C. a、c一起运动的最大加速度为10m/s² D. 物块c刚释放时离a的高度为0.2m
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A循环过程,整个过程气体体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 气体在状态A的压强大于在状态B的压强
B. A→B过程单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多
C. B→C过程气体从外界吸热
D. 整个过程,气体对外界做正功
10. 如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径OD=d。一束由a光和b光组成的复色光,沿AO方向从上表面射入玻璃砖,入射角为θ,a光和b光折射后分别射到B、C点,a光在B点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
B. b光在C点一定不会发生全反射
C. 玻璃砖对a光的折射率为
D. a光由O传播到B所需时间为
11. 如图所示,一质点沿水平方向做简谐运动,O为平衡位置,AB两点关于O点对称,A、B之间的距离为10cm。t=0时刻质点位于x轴上A点,t=1.5s质点位于x轴上B点,下列说法正确的是( )
A. 若振幅为5cm,质点做简谐运动的周期可能为0.6s
B. 若振幅为5cm,质点做简谐运动的周期可能为0.3s
C. 若振幅为10cm,质点做简谐运动的周期可能为0.6s
D. 若振幅为10cm,质点做简谐运动的周期可能为6.0s
12. 如图甲所示,整个空间分布有均匀的介质,在xOy平面内,两列简谐横波的波源,S1和S2的坐标分别为(-0.2m,0)和(1.2m,0),振动方向与xOy平面垂直并向周围空间传播,振动图像分别如图乙、丙所示。已知t=0时刻两波源同时开始振动,波速v=2m/s,M为xOy平面内一点,。下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇后,x轴上0.6m处质点是振动加强点
B. t=0.2s时,x轴上0.2m处的质点振动方向沿z轴负方向
C. 0~0.8s内, x轴上0.8m处的质点共有3次经过:z=20cm的位置
D. 若,从两列波在M点相遇开始计时,M点振动方程
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,推动活塞压缩气体,分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。
(1)关于该实验,下列说法正确的是___________
A. 推动活塞时,动作要慢,以保证气体温度不变
B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油只是为了减小摩擦对实验的影响
D. 注射器只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)要使V-x图像为线性关系,则横坐标x是___________(选填“p”或“”);
(3)如果实验操作规范且正确,但是由于软管内气体体积的影响,实际测出的V-x图像应该是图乙中___________(选填“a””b”或“c”)。
14. 某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,用直尺画一条直线a,把平行玻璃砖放在纸上,一边与直线a平齐,描出玻璃砖的另一条边a',在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C,使C挡住A和B, 再插上大头针D, 使D挡住A、B、C。
(1)移开玻璃砖,过A、B作直线交a于O点,过C、D作直线交于O'点,连接OO',过O'作垂直于a'的直线bb',,测量图甲中角和的大小,则玻璃砖的折射率n=________;
(2)关于此实验,下列说法正确的是___________
A. 为了减小作图误差,C和D的距离应适当小些
B. 在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线a'
C. 不论光以多大角度从a边射入,经两次折射后都能从边射出
D. 若误将玻璃砖的两界面a间距画得偏大,则折射率的测量值将偏小
小刚同学采用如图乙的实验方法:先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定,把平行玻璃砖放在纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界;激光笔发出的激光从玻璃砖上的O点入射,到达ef面上的M点后反射到N点射出,用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置;移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作QO连线的延长线与ef面的边界交于P点,用刻度尺测量出OM和OP的长度d1和d2。
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n=________(用d1和d2表示);
(4)已知激光在真空中的传播速度为c,则激光从O点传到M点所用的时间t=_______(用d1、d2和c表示)。
15. 气动避震是通过充放气体来改变车身高低,其原理可以简化为如图所示的模型图。在导热性能良好的汽缸内,用面积的活塞封闭一定质量的气体,活塞和砝码的总质量m=4kg。初始时刻,阀门K关闭,此时活塞到汽缸底端的距离。已知外界大气压强,重力加速度,外界环境温度保持不变。求
(1)初始时刻汽缸内气体压强p1;
(2)打开阀门K,充气装置向汽缸内充入压强、体积的气体后,此时活塞到汽缸底端的距离,
16. 一半径为R的火石玻璃半球截面如图所示,球心为O,虚线OO'为过球心且与半球底面垂直的直线。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上。已知火石玻璃的折射率为,光在真空中的传播速度为c,不考虑半球内的反射光线。求
(1)能从球面射出的光线对应的入射光线在半球底面上的面积;
(2)与虚线O O'距离为的入射光线,经球面折射后与虚线相交,该光线从进入半球到相交点的时间t。
17. 如图所示,在xOy平面内,有两个沿与xOy平面垂直的z轴方向做简谐运动的波源S1和S2分别位于(-2m,0)和(4m,0)处。已知两列波的振幅均为4cm,波速均为2m/s, 波长均为3m。平面内的P点(未画出)到S1和S2的距离均为6m。t=0时刻, S1自平衡位置开始沿z轴负方向振动,S2自平衡位置开始沿z轴正方向振动。求
(1)波源S1的振动方程;
(2)x轴上两波源间振动加强点的横坐标;
(3)若将S2振动的频率变为原来的倍,其余条件不变,从t=0开始,经过多长时间P质点第一次偏离平衡位置的位移为负向最大值。
18. 如图所示,倾角的光滑斜面上一质量mA=1kg的物块A与劲度系数k=20N/m的轻弹簧拴接,质量物块B紧靠A(不粘连)放在斜面上,初始时刻物块A、B处于静止状态,现对物块B施加方向沿斜面向上、大小F=24N的恒力,使A、B开始沿斜面向上运动。已知A、B均可视为质点,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),弹簧振子做简谐运动的周期,重力加速度,,求
(1)初始时刻物块A和B处于静止状态时弹簧的压缩量x1;
(2)A、B分离时,弹簧的形变量x2及A、B的速度v;
(3)物体A做简谐运动的振幅A;
(4)物体A与B分离后,物体A第一次到达平衡位置所经历的时间t。
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