内容正文:
下学期期中考试复习题
高二年级物理试卷
一、单选题
1.如图所反映的物理过程中,以物体A和物体B为一个系统符合系统机械能守恒且水平方向动量守恒的是( )
A.甲图中,在光滑水平面上,物块B以初速度滑上上表面粗糙的静止长木板A
B.乙图中,在光滑水平面上,物块B以初速度滑下靠在墙边的表面光滑的斜面A
C.丙图中,在光滑水平上面有两个带正电的小球A、B相距一定的距离,从静止开始释放
D.丁图中,在光滑水平面上物体A以初速度滑上表面光滑的圆弧轨道B
2.有的人会躺着看手机,若手机不慎肤落,会对人眼造成伤害。若手机质量为150g,从离人眼25cm处无初速不慎跌落,碰到眼睛后手机反弹8mm,眼睛受到手机的冲击时间为0.1s,取重力加速度g=10m/s2。对手机撞击人眼的过程中,下列分析错误的是
A.手机对人眼的冲击力大小约为4N B.手机受到的冲量大小约为0.4N·s
C.手机动量变化量大小约为0.4kg·m/s D.手机动量的变化率大小约为4kg·m/s2
3.水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无须二次加工以及节约材料等特点,因此得到广泛应用。若横截面直径为d的水流以速度v垂直射到要切割的钢板上,碰到钢板后水的速度减为零,已知水的密度为ρ,则钢板受到水的冲力大小为( )
A. B.
C. D.
4.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得( )
A.在、时刻两物块达到共同速度且弹簧都是处于压缩状态
B.从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长
C.两物块的质量之比为::
D.在时刻与的动能之比为
5.某实验小组在研究单摆时改进了实验方案,将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态。由静止释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为最低位置,∠AOB=∠COB=α,α小于5°且大小未知。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,如图乙所示(图中所标字母均为已知量),且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。已知摆长为l,重力加速度为g。根据题中(包括图中)所给的信息,下列说法正确的是( )
A.该单摆的周期为t1
B.可求出摆球的质量
C.不能求出摆球在最低点B时的速度大小
D.若在地球的两极做该实验,则测得单摆的周期最大
6.如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆,a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc>Tb
B.b、c摆振动达到稳定时,c摆振幅较大
C.达到稳定时b摆的振幅最大
D.由图乙可知,此时b摆的周期Tb小于t0
7.以下说法中正确的是( )
A.图甲可知,驱动力频率越大,能量越大,振动幅度越大
B.图乙是双缝干涉示意图,若只将光源由蓝色光改为绿色光,两相邻亮条纹间距离减小
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,若将薄片向右移动,条纹间距将变小
D.图丁中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动,绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N时,从图示位置开始转动90度的过程中,光屏P上的光亮度保持不变
二、多选题
8.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取。则( )
A.时物块的动能为零
B.时物块回到初始位置
C.时物块的动量为
D.时间内F对物块所做的功为
9.如图所示,载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处,现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出,落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M,所受浮力不变,重力加速度为g,不计阻力,以下判断正确的是( )
A.投出物资后热气球做匀加速直线运动
B.投出物资后热气球所受合力大小为
C.
D.
10.如图所示,c是半径为R的四分之一圆弧形光滑槽,静置于光滑水平面上,A为与c的圆心等高的点,c的最低点与水平面相切于B点。小球b静止在c右边的水平面上。小球a从A点自由释放,到达水平面上与小球b发生弹性正碰。整个过程中,不计一切摩擦,a、b、c的质量分别为m、3m、4m,重力加速度大小为g,则( )
A.小球a第一次下滑到B点时的速率为
B.小球a第一次下滑到B点时,光滑槽c的速率为
C.小球a与小球b碰撞后,小球b的速率为
D.小球a与小球b碰撞后,小球a沿光滑槽c上升最大高度为
11.如图所示,物块甲、乙(可视为质点)静止于水平地面上,质量分别为,一轻弹簧(长度不计)压缩后锁定在甲、乙之间。某时刻解锁弹簧,甲、乙弹开后分别沿地面滑行。已知弹簧在解锁前的弹性势能为,甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为和,重力加速度取,则( )
A.弹开后瞬间乙的速度大小为
B.甲、乙滑行的时间之比为5∶2
C.甲滑行过程中产生的热量为
D.甲、乙停止运动时相距
12.如图甲,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg,两物块之间用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触;另有一物块C从t=0时,以一定速度向右运动。在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小为12N·s
B.物块C的质量为2kg
C.B离开墙后的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为8J
D.B离开墙后的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为4J
13.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块(可视为质点)从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点。已知M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.滑块从A滑到C的过程中,滑块和小车组成的系统动量守恒
B.滑块滑到B点时的速度大小为
C.滑块从A滑到C的过程中,小车的位移大小为
D.水平轨道的长度L=
14.光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象,在一次实验课上,某小组进行了实验:将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其从圆心O点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录,发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角θ的变化而变化,变化情况如图乙的图线所示,则下列说法正确的是( )
A.在角θ小于30时,在O点处既有反射光,又有折射光
B.圆柱形透明体对该单色光的全反射临界角为60
C.圆柱形透明体对该单色光的折射率为2
D.圆柱形透明体对该单色光的折射率为
15.如图是单摆做阻尼振动的位移-时间图像,下列说法正确的是( )
A.阻尼振动是一种受迫振动
B.摆球在P与N时刻的势能相等
C.摆球在P与N时刻的动能相等
D.摆球在P与N时刻的机械能不相等
16.均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。t = 0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是( )
A.该波从A点传播到B点,所需时间为
B.时,处质点位于波峰
C.时,处质点振动速度方向竖直向上
D.时,处质点所受回复力方向竖直向上
17.图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时向y轴正方向运动,则( )
A.该波的频率可能是125Hz
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D.从t=0时起,平衡位置在0.9m处的质点再经过周期时的位移为-2.5cm
18.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,长为L,其侧截面如图所示,一复色光以一定的入射角(i≠0)从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光,已知内芯材料对a光的折射率为,真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A.在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大
B.入射角i由逐渐增大时,a单色光全反射现象先消失
C.从空气射入光导纤维,a、b单色光的波长都变长
D.若入射角时,a、b单色光在内芯和外套界面都发生全反射,则a单色光在介质中传播的时间为
19.如图所示,两光滑平行长直导轨,间距为d,放置在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,两质量都为m、电阻都为r的导体棒、垂直放置在导轨上,与导轨接触良好,两棒两导体棒距离足够远,静止,以初速度向右运动,不计导轨电阻,忽略感生电流产生的磁场,则( )
A.导体棒的最终速度为
B.导体棒产生的焦耳热为
C.通过导体棒横截面的电量为
D.两导体棒的初始距离最小为
三、实验题
20.在学习了高中物理选择性必修第一册后,小周同学认为可以用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒及检验是否为弹性碰撞。实验时,先让入射小球A(质量为)多次从斜轨上同一位置P静止释放,找到其平均落点E。然后,把被碰小球B(质量为)静置于水平轨道的末端,再将A球从斜轨上位置P静止释放,与B球相碰后两球均落在水平地面上,并多次重复此碰撞过程,分别找到碰后A球和B球的平均落点D和F。图中O点为小球抛出点在白纸上的垂直投影。用刻度尺测量出水平射程、、。
(1)在本实验中,下列说法正确的是___________。
A.两球的半径必须相同,质量必须相等
B.斜槽轨道如果是粗糙的,对实验结果没影响
C.斜槽轨道末端如果不水平也不会影响实验结果
D.必须测量小球抛出点距地面的竖直高度
(2)实验中、、这三个长度中,与实验所用小球质量无关的是___________。
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。(用含、、、、的式子表示)
(4)小周同学想进一步用该实验检验碰撞是否为弹性碰撞。实验中,若小球A和小球B发生弹性碰撞,则、、的大小应满足的关系式为___________。(仅用含、、的式子表示)
21.某同学用单摆测量重力加速度,
①为了减少测量误差,下列做法正确的是_____(多选);
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
②改变摆长,多次测量,得到周期平方与摆长的关系图象如图所示,所得结果与当地重力加速度值相符,但发现其延长线没有过原点,其原因可能是_____。
A.测周期时多数了一个周期
B.测周期时少数了一个周期
C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长
D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长
22.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
四、解答题
23.算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔,乙与边框a相隔,算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取。
(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;
(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。
24.如图甲所示,水平台面AB与水平地面间的高度差h= 0.45m,一质量为m2=0.1kg的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动,钢块到水平台面右端B处与钢球碰撞前撤去推力F,钢块与钢球发生弹性正碰,碰撞后钢块和钢球水平飞离台面,分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍,求:
(1)钢块的质量m1;
(2)若力F的大小随时间变化的规律如图乙所示,当t= 1.5s时钢块到水平台面右端B处立即撤去力F,钢块与台面间的动摩擦因数,取g=10m/s2,求B、C两点间的水平距离x1。
25.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处,两列波的波速均为0.4m/s,题图为t=0时刻两列波的图像。此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。
(i)求两列波的周期
(ii)t=0时刻开始,10秒内质点M、N运动的路程分别是多少?
26.电视机遥控器中有一半导体发光二极管,它发出的红外光用来控制电视机的各种功能。如图甲所示,AB为半圆的直径,O为圆心,在O点左侧,用电视机遥控器从E点射入的红外光线进入半球形介质后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角C=60°。
(i)求半球形介质的折射率;
(ⅱ)如图乙所示,若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中,其截面三角形的斜边BC的长度为d,∠C=30°,一束红外光从AB侧面的中点垂直AB入射。红外光在真空中的传播速度为c,求该红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。
试卷第1页,共3页
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27.用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路,O和分别是入射点和出射点,如图(a)所示。测得玻璃砖厚度为,A到过O点的法线的距离,M到玻璃砖的距离,到的距离为。
(ⅰ)求玻璃砖的折射率;
(ⅱ)用另一块材料相同,但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验,玻璃砖的截面如图(b)所示。光从上表面入射,入射角从0逐渐增大,达到时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
参考答案:
1.D 2.A 3.D 4.C 5.B 6.B 7.C
8.AD 9.BC 10.BD 11.BD 12.BD 13.BCD
14.BD 15.BD 16.AC 17.AD 18.ABD 1 9.D
20. B
21. BC C
22. B 630
23.(1)能;(2)0.2s
【详解】(1)由牛顿第二定律可得,甲乙滑动时均有
则甲乙滑动时的加速度大小均为
甲与乙碰前的速度v1,则
解得
v1=0.3m/s
甲乙碰撞时由动量守恒定律
解得碰后乙的速度
v3=0.2m/s
然后乙做减速运动,当速度减为零时则
可知乙恰好能滑到边框a;
(2)甲与乙碰前运动的时间
碰后甲运动的时间
则甲运动的总时间为
24.(1);(2)
【详解】(1)设碰前钢块的速度大小为,碰后钢块、钢球的速度大小分别为和,钢块、钢球均做平抛运动,则有
所以
钢块与钢球发生弹性正碰,由动量守恒定律可知
由能量守恒定律可知
联立解得
(2)根据图乙图像,图线与轴所包围的面积表示冲量,则时间内,推力冲量大小为
根据动量定理
解得
再根据第(1)问碰撞过程方程,可以求得
碰撞后,钢块做平抛运动,则
解得
25.(i)T=1s; (ii)M的路程为148cm,N的路程为4cm
【详解】(i)由图可知两列波的波长均为0.4m,则波的周期为
(ii)P、Q两质点到M的距离都是0.3m,两列波同时传到M的时间均为
两列波的起振方向都是向下,所以 M 点的起振方向向下,在两波相遇过程中M点为振动加强点, M 点做简谐运动,振幅为A=4cm,一个周期内的路程为4A,0.75s时点开始振动,所以10s内 M 点振动时间为
所以路程为
代入数据为
s=148cm
正方向传播的波先传播到 N 点,用时
负方向传播的波后传播到 N 点,用时
在负方向传播的波传到 N 点之前,质点 N 向下运动到最低点又回到平衡位置,振动路程为4cm;两列波都传播到 N 点后,由于两列波到 N 点的距离差为半个波长,两列波在 N 点位移总是等大反向,合位移为0,两列波都传播到 N 点后质点 N 不振动,所以10秒内质点 N 运动的路程为4cm
26(i);(ⅱ)
【详解】(1)由全反射条件有
sinC=
即
则半球形介质的折射率
(ⅱ)画出该红外光在三棱镜中传播的光路图如图所示.
当光线到达三棱镜的BC边时,因∠C=30°,由几何关系可知=60°,该红外光在BC边发生全反射,由几何关系可知
,
该红外光在三棱镜中的传播速度为
所以红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间
代入数据可解得
27.(i) (ii)15°
【详解】(i)从O点射入时,设入射角为α,折射角为β。根据题中所给数据可得:
再由折射定律可得玻璃砖的折射率:
(ii)当入射角为45°时,设折射角为γ,由折射定律:
可求得:
再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ,光路图如下:
而此时出射光线恰好消失,则说明发生全反射,有:
解得:
由几何关系可知:
即玻璃砖上下表面的夹角:
答案第1页,共2页
试卷第12页,共12页
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