精品解析:山东济南市第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段测试物理试题
2026-04-23
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 济南市 |
| 地区(区县) | 历下区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.88 MB |
| 发布时间 | 2026-04-23 |
| 更新时间 | 2026-04-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57506892.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
济南一中2024级高二4月学情检测
物理试题
说明:本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,第Ⅰ卷为第1页至第8页,共18题,第Ⅱ卷为第9页至第12页,共5题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置,答在其它位置无效,考试结束后将答题卡上交。试题满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(共60分)
一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36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. 噪声会影响我们的生活,有一种具有主动降噪功能的耳机,其工作原理如图所示。下列关于该原理说法正确的是( )
A. 耳机的降噪原理为声波的干涉 B. 耳机的降噪原理为声波的反射
C. 耳机的降噪原理为声波的衍射 D. 耳机的降噪原理为声波的多普勒效应
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】该种耳机的工作原理是产生一个反噪声和原噪声完全相同,但与原噪声相位恰好差半个波长,与原噪声叠加时相互抵消,起到降低噪声的作用,这是利用波的干涉。
故选A。
2. 甲、乙、丙三车运动的位置x随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻三车速度相等
B. 甲车做曲线运动,乙车、丙车做匀速直线运动
C. 从0到t1时间内,甲车的速度始终比乙车的速度大
D. 从0到t1时间内,甲车、乙车驶过的路程相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像中图线的切线斜率表示速度,可知在t1时刻三车速度不相等,故A错误;
B.图像只能描述直线运动,故三车均做直线运动,故B错误;
C.根据图像中图线的切线斜率表示速度,从0到t1时间内,甲车的速度先小于乙车,后来大于乙车的速度,故C错误;
D.从0到t1时间内,甲车、乙车出发点和终止点相同,且均做单向直线运动,驶过的路程相等,故D正确。
故选D。
3. 位于坐标原点的质点从时开始沿y轴振动,形成一列沿x轴传播的简谐波,时的波形如图所示,此时处的质点位于波谷位置。下列选项中能正确描述处质点振动的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据波形图可得
解得,周期为
由波形图可知
解得,波长为
该波的波速为
所以波传到经过的时间为
根据波形图可知,振源的起振方向向下,则波传到时,质点开始向下振动。
故选B。
4. 某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示,瓶内装有适量清水,水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔,使光束与水流保持在同一竖直平面内,经过调整水流喷出的速度后,只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向点的路径一致,简化图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 沿着弯曲的水流传播的是绿光
B. 绿光比红光在水中的传播速度大
C. 红光在点处发生了全反射
D. 光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同
【答案】A
【解析】
【详解】AC.水流导光的原理为光从水中射到水与空气分界面时的入射角大于临界角,发生了全反射,由于红光在水中的折射率比绿光小,根据,可知绿光的临界角比红光的小。由于红光和绿光的入射角相同,且只观察到一种色光发生全反射,可知是绿光发生了全反射,A项正确,C项错误;
B.光在介质中的速度,故绿光在水中的传播速度小于红光在水中的传播速度,B项错误;
D.光纤通信的物理原理是光的全反射,佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理是光的偏振,D项错误。
故选A。
5. 马扎属于中国传统手工工艺制品,腿交叉,上面绷帆布或麻绳等,可以合拢,质量较轻,便于携带。如图所示,马扎放在水平地面上,书包静止放在两支撑腿A、B等长的马扎上,若A、B之间的夹角增大一些,则( )
A. 马扎对地面的压力减小
B. 马扎对地面的压力增大
C. 支撑腿A受到的压力减小
D. 支撑腿A受到的压力增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当书包放在马扎上时,书包与马扎的总重力不变,故无论马扎两边支撑腿之间的角度如何变化,马扎对地面的压力始终等于总重力,马扎对地面的压力不变,故AB错误;
CD.由于书包对马扎的压力大小不随马扎两边支撑腿之间的角度变化,根据力的分解有
可得
可知两边支撑腿上产生的力随着夹角的增大而增大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 一列简谐横波在时刻的波形如图中实线所示,在时刻的波形如图中虚线所示,已知波的周期。由此可以判定此波的( )
A. 周期一定是 B. 周期一定是4s C. 波速可能是3cm/s D. 波速可能是5cm/s
【答案】C
【解析】
【详解】根据图像得出波长是,若波向x轴正方向传播,则
则
波的周期,则可能存在
则波速为
若波向x负轴传播,则
则
波的周期,则可能存在
则传播速度为
故选C。
7. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球加速度的最大值,不一定大于重力加速度g
B. 球所受弹力的最大值,不一定大于其重力的2倍
C. 小球的动能逐渐减小
D. 小球、弹簧和地球组成的系统,势能先减少后增加
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小球从接触弹簧开始的运动为简谐振动的一部分,此时的加速度为重力加速度g,根据简谐振动的对称性,运动到关于平衡位置对称点,速度大小不变,加速度大小为g,但小球还在向下运动,因此到达最低点时加速度一定大于g,根据牛顿第二定律定性分析有
可得可知此时弹簧的弹力大于2倍重力,AB错误;
C.开始一段时间内,弹簧的弹力小于重力,小球做加速运动,当弹簧的弹力等于重力时速度达到最大值,接下来弹簧的弹力大于重力,小球做减速运动,因此从接触弹簧开始,小球的动能先增大后减小,C错误;
D.由于整个过程只有弹簧的弹力和重力做功,整个系统机械能守恒,由于小球的动能先增加后减小,因此系统势能先减小后增加,D正确。
故选D。
8. 图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),两波源振幅均为2cm,下列说法正确的是( )
A. 再过半个周期,质点B振动加强
B. 质点A在该时刻的位移大小为4cm,再过四分之一个周期,A的位移为0,且A的振动方向垂直水面向下
C. B、C水平方向连线的中点是减弱点
D. 再过半个周期,质点D运动到A处
【答案】B
【解析】
【详解】A.干涉图样是稳定存在的,此刻质点B、C是振动减弱的点,之后也始终处于振动减弱的状态,选项A错误;
B.A是波峰与波峰相遇,此时位移为4cm,再过四分之一个周期,A从波峰向下振动到平衡位置,位移为0,选项B正确;
C.由干涉图样知,A、D竖直连线是加强区,B、C连线中点应该在加强区,选项C错误;
D.由题图可知,再过半个周期,质点D在正向最大位移处,不会随波迁移,选项D错误。
故选B。
9. 如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。则下列说法不正确的是( )
A. 增大玻璃砖上表面处光的入射角,玻璃砖下表面处可能发生全反射
B. 在玻璃砖中a光的波长较短
C. 从水中射向空气发生全反射时,a光的临界角较小
D. 在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距较小
【答案】A
【解析】
【详解】A.因为光线在上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路可逆原理,增大玻璃砖上表面处光的入射角,玻璃砖下表面处光线不可能发生全反射,故A错误;
BD.由图像可知a光偏折程度比b大,则a的折射率比b的大,a的频率比b的大,a的波长比b的小,根据
可知在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距较小,故BD正确;
C.根据,由于a的折射率比b的大,则a光的临界角较小,故C正确。
本题选错误的,故选A。
10. 我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型:质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为固定不变,“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动的过程中,忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 当OB板转过时,棉包受到三个力的作用
B. 棉包对OB板的压力逐渐减小
C. 当OB板转过时,棉包对OA板的作用力大小为mg
D. 棉包对OA板的压力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.当OB板转过60°时,OA板处于水平位置,棉包只受到重力和OA板的支持力,故A错误;
BD.对物体受力分析如图
由正弦定理可得
物体在旋转过程中从逐渐变大,从逐渐减小,因此OB板由水平位置缓慢转动60°过程中,棉包对OA板压力逐渐增大,对OB板压力逐渐减小,故B正确,D错误;
C.当OB板转过30°时,两板与水平方向夹角均为30°,如图所示
两板支持力大小相等,与竖直方向夹角为30°,可得
故C错误;
故选B。
11. 机械波在介质中传播时会受到介质的阻碍作用,介质密度与波在介质中的传播速度的乘积称为波阻,即。波阻大的介质称为波密介质,波阻小的介质称为波疏介质。当一列简谐波自介质1垂直入射至介质2,在边界上同时发生反射和透射,反射系数与透射系数分别为和,其中、分别为机械波在介质1、2中的波阻;反射系数等于反射波的强度与入射波的强度之比,透射系数等于透射波的强度与入射波的强度之比。下表给出了部分介质对声波在其中传播时的波阻。已知空气的密度约为,水的密度为。下列说法正确的是( )
介质
波阻
空气
水
蓖麻油
脂肪
肌肉
岩石
大于
A. 声波垂直入射到波阻相差很小的两介质界面上,主要发生反射现象
B. 声波由空气垂直入射到岩石壁,主要发生透射
C. 声波由空气垂直入射到水面,主要发生透射,传播速度变大
D. 用超声波检查身体时,在探头与皮肤之间涂蓖麻油可以增大透射系数
【答案】D
【解析】
【详解】A.声波垂直入射到波阻相差很小()的两介质界面上时,根据
可知反射系数趋于0,可知反射波强度很小,则此时声波主要发生了透射现象,故A错误;
B.声波由空气垂直入射到岩石壁,图表数据可知此时波阻相差很大,即反射系数
可知反射波强度很大,则此时声波主要发生了反射现象,故B错误;
C.声波由空气垂直入射到水面,图表数据可知此时波阻相差较大,可知反射系数趋于1,可知反射波强度较大,则此时声波主要发生了反射现象,故C错误;
D.用超声波检查身体时,在探头与皮肤之间涂蓖麻油,是因为蓖麻油的波阻介于探头材料和皮肤之间。根据透射系数公式
这样能使探头与皮肤之间波阻差异减小,从而增大透射系数,让更多超声波透射到身体内部便于检查,故D正确。
故选D。
12. 直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。某时刻只画出了介于和6m之间的波形图,已知此时刻a波刚好传到处,下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 此时刻b波也刚好传到
C. 质点Q在某四分之一周期内路程可能为0.5A(A为振幅)
D. 平衡位置距处1.5m的两质点P、Q中,质点Q先到达最大位移处
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由同侧法判断出的质点向下振动,由a波刚好传到的质点处,此时此质点与震源的振动方向一致,故振源的起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.由图可知a波的波长为1m,b波的波长为4m,同一波源产生的波频率相等,由
可知介质Ⅱ中波的传播速度时介质Ⅰ中的4倍,此时刻a波传播到处,此时刻b波传播到处,故B错误;
C.设Q点的振动方程为
则四分之一周期的路程为
用数学换元法思想得
变形得
当时
无解,当
无解,当
无解,当
无解,故无论在哪一个四分之一周期都Q的路程都不可能为0.5A,故C错误;
D.由图可知质点P、Q都是向y轴正方向振动,质点P经过四分之一周期到达最大位移处,而质点Q在小于四分之一周期的时间就能到达最大位移处,即质点Q先到达最大位移处,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
13. 蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫,形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为,蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是( )
A. 水波从浅水区传入深水区,频率变大
B. 在深水区,水波更容易发生衍射现象
C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边
D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm,则此处水波的波速约为7.3m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.蟾蜍声带的振动产生了在空气中传播的声波和池塘中传播的水波,无论是声波还是水波,它们都是由声带振动产生,所以其频率都应该等于声带的振动频率,A错误;
B.由已知水波的传播速度与水的深度正相关,可知水波的波长与水深有关,深水区的波长大,所以更容易发生衍射现象,B正确;
C.水面上飘落的树叶只会上下振动,不会随波向前运动,C错误;
D.蟾蜍的鸣叫频率,且水波波长,则波速
D正确;
故选BD。
14. 如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图,它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统(包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁)、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时,配重块发生相应摆动,减弱大厦振动的幅度,增强大厦的舒适度。下列说法正确的是( )
A. 要达到最好的减震效果,配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等,且步调相同
B. 要达到最好的减震效果,配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等,且步调相反
C. 该阻尼器将机械能转化为内能
D. 将铁制配重块换成水泥块,不会影响阻尼器的阻尼效果
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.大厦受到的力应与振动总是方向相反,才能利于减弱其振动幅度,故配重块的摆动频率需与大楼的固有频率相等,且步调相反,故A错误,B正确;
C.该阻尼器将机械能转化为内能,最后将能量分散掉,故C正确;
D.水泥配重块不能被强磁铁磁化,不能使铜板产生涡流,故D错误。
故选BC。
15. 对如图所示的图片,下列说法正确的是( )
A. 甲图被称为泊松亮斑,它的原理是光的干涉
B. 图乙中内窥镜应用了光的全反射原理
C. 图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化,是由于多普勒效应引起的
D. 图丁中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图是泊松亮斑,原理是光的衍射,不是干涉,故A错误;
B.乙图内窥镜利用光的全反射原理,故B正确;
C.丙图疾驰急救车音调变化是多普勒效应,即波源与观察者相对运动,观察者接收到频率变化,故C正确;
D.丁图中两偏振片透振方向垂直,自然光经第一个偏振片成偏振光,因第二个偏振片透振方向与之垂直,偏振光无法通过,光屏不发亮,故D错误。
故选BC。
16. 在同一均匀介质中有相距为L的A、B两波源,t=0时波源开始振动,起振方向如图中箭头所示,形成两列相向传播的简谐横波,两列波波长均为、频率均为f。已知O为A、B的中点,P为A、B连线上的一点,且。当A、B两点间形成稳定的干涉图样时,下列说法正确的是( )
A. O点为振动减弱点
B. 两列波的波速均为
C. 当时,P点振动方向向下
D. A、B之间共能观察到10个振动加强点
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两波源起振方向相反,O点距离两个波源的波程差为0,即半波长的偶数倍,故为减弱点,故A正确;
B.波速为,故B错误;
C.时,A波传播到距离A点处,B波传播到P点,此时A波激起的P点振动方向向下,B波激起的P点振动方向也向下,故P质点此时向下振动,故C正确;
D.设加强点距离波源A为x,B距离加强点的距离为L-x,根据振动加强点的特点
解得,,,,,,,,共8个,故D错误。
故选AC。
17. 如图所示的弹簧振子在光滑水平面上以振幅A作简谐运动,质量为M的物体B上面放一质量为m的滑块,滑块随物体一起做简谐运动,已知弹簧的劲度系数为k,滑块A与物体B一起在光滑水平面上做简谐运动,振动周期为T,A、B之间的动摩擦因数为μ(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力),其他条件不变,下列说法正确的是( )
A. 滑块A受到重力、摩擦力、回复力作用
B. A、B间无相对滑动的最大振幅为
C. 某时刻,B的速度为v,经过Δt后,B的速度再次为v,则Δt可能小于T
D. 当物体B相对平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于kx
【答案】BC
【解析】
【详解】A.滑块A受到重力、摩擦力、支持力的作用,摩擦力提供回复力,故A错误;
B. A、B间无相对滑动的临界是A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,对A有
此时,整体到达最大位移处,对整体有
联立可得
故B正确;
C.由简谐运动的对称性可知,质点连续经过相对平衡位置对称的任意两点时速度相等,而Δt可能小于,故C正确;
D.当物体B相对平衡位置的位移为x时,对A物体有
对整体有
联立可得
故D错误。
故选BC。
18. 如图所示,有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉,两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点,则下列描述正确的是( )
A. a、d处的质点位移始终为2A,b、c处的质点位移始终为0
B. 从图示时刻经过个周期,e处质点将处于波谷位置
C. e处的质点振幅为2A
D. 图示时刻,g处质点正向下振动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由题意可知,a、d处为振动加强点,振幅为2A,但位移时刻变化,b、c处为振动减弱点,位移始终为零,故A错误;
B.根据波形的特点可知图示时刻,e正处于平衡位置,经过个周期,e处质点将处于波谷位置,故B正确;
C.e点为振动加强点,振幅为2A,故C正确;
D.图时时刻,g处质点同时位于两列波传播方向波形的上坡阶段,根据“上下坡”法可知,g处质点正向下振动,故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(共40分)
三、实验题,本题共2小题,共16分。把答案填在答题卡相应位置或按题目要求作答。
19. 如图甲所示为用插针法测定玻璃砖折射率的实验。
(1)下列说法正确的是________。
A. 大头针应竖直地插在纸面上,不应倾斜
B. 为减少测量误差,、的连线与法线的夹角应尽量小些
C. 为了减小作图误差,和的距离应适当取大些
D. 界面一定要与界面平行,否则会有误差
(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
(3)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角的正弦值和折射角的正弦值画出的图像如图乙所示,从图像可知玻璃砖的折射率为_________。
(4)该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光路,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、C点,再过A、C点作法线的垂线,垂足分别为B、D点,如图所示,则该玻璃的折射率_______(用图中线段的字母表示)。
【答案】(1)AC (2)大
(3)1.5 (4)
【解析】
【小问1详解】
A.大头针倾斜地插在纸面上,插针孔会影响光线的确定,故大头针应竖直地插在纸面上,故A正确;
B.为减少测量误差,入射角应适当大一些,即P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量大些,故B错误;
C.为了减小作图误差,将出射光线确定得更准确些,P3和P4的距离应适当取大些,故C正确;
D.测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关,故玻璃的两个光学面aa'、bb'不平行,对玻璃折射率的测定结果没有影响,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
宽度越大,出射光线的侧位移越大,折射角的测量越准确,故为了减小误差,应选用宽度大的玻璃砖来测量。
【小问3详解】
根据折射定律有
变形得
根据图像可得斜率为
解得
【小问4详解】
根据折射定律有
20. 某同学用单摆测量当地重力加速度时发现,单摆的运动轨迹不严格在同一竖直面内。为提高测量精度,他使用图1所示的双线摆重新实验。两根等长的细线下端悬挂小球,上端分别固定在两点,继续完成实验:
(1)除图1中的装置外,实验中还需要用到的器材有______(填选项标号)。
A. 秒表 B. 刻度尺 C. 天平 D. 打点计时器
(2)实验时,将摆球拉离平衡位置,使两细线所在平面与竖直方向间的夹角成,由静止释放摆球,让双线摆开始摆动。为减小计时误差,应该在摆球摆至______(填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
(3)测量得到两点间的距离为,两摆线的长度均为,摆球的周期为T,忽略小球的半径,则重力加速度______(用含、、的式子表示)。
(4)改变两点间的距离x,多次实验,测出不同x时摆球的周期T;用图像法处理数据时,以______(用,x表示)为纵轴,以为横轴,可得到斜率为重力加速度g的图像,如图2所示;用图像法处理数据可以消除因忽略小球半径带来的误差,原因是:______。
【答案】(1)AB (2)最低点
(3)
(4) ①. ②. 无论是否考虑小球半径,图像的斜率均为重力加速度g。
【解析】
【小问1详解】
由单摆周期公式可知,若要测量重力加速度,需要测周期和摆长,故需要秒表和刻度尺。
故选 AB。
【小问2详解】
为减小计时误差,应该在摆球摆至最低点时开始计时。
【小问3详解】
双线摆的等效摆长为
由单摆周期公式可知,重力加速度
【小问4详解】
[1]双线摆的等效摆长为
则由单摆周期公式可得
则以为纵轴,以为横轴,可得到斜率为重力加速度g的图像。
[2]若小球半径为,则修正为
化简为
由数学知识可知:无论是否考虑小球半径,图像的斜率均为重力加速度g。
四、计算题,本题共3小题,共24分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
21. 平静的湖面上漂浮着浮子A和浮子B,两个浮子距离不超过3m。一条大鱼在两浮子连线的延长线上某位置(如图甲所示)翻起频率稳定的波浪。当水波刚传播到A浮子时波形图如图乙所示,从该时刻开始计时,A、B浮子的振动图像如图丙所示,求:
(1)该水波传播的速度大小,及图乙所示时刻P点的运动方向;
(2)A、B两浮子间可能的距离。
【答案】(1)1.25m/s,图乙所示时刻P点沿y轴负方向运动
(2)0.25m,1.25m,2.25m
【解析】
【小问1详解】
根据图乙、图丙可知,该波波长,周期,故波速
同侧法可知,图乙所示时刻P点沿y轴负方向运动;
【小问2详解】
图丙可知,浮子A开始浮动时,浮子B已在波峰,故波从浮子B传到浮子A的时间,满足(n=0,1,2,3...)
当时,波从浮子B传到浮子A的时间
则AB距离
当时,波从浮子B传到浮子A的时间
则AB距离
当时,波从浮子B传到浮子A的时间
则AB距离
22. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径,在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)玻璃的折射率及N点到直径AB的距离。
(2)光由B传到Q点所需时间。
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知,由几何关系知入射角,折射角,则玻璃的折射率为
由题意可知临界角为
则有
故N点到直径AB的距离为
【小问2详解】
光在玻璃中传播速度为
光由B传到M的时间为
光由M传到Q的时间为
总时间为
23. 某兴趣小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车A、B研究追及相遇问题。已知两蓝牙设备通信的最远距离d=3.75m,忽略信号传递的时间。平直路段上有相距s0=6m的两点O1、O2,开始时B车停在O2点,A车以v0=3m/s做匀速直线运动,已知两小车可视为质点,均向右运动,相遇时擦肩而过,不会相撞。求:
(1)当A车到达O2时,B车立即以1.5m/s2的加速度启动,求两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离;
(2)当A车到达O1时,B车立即以1.5m/s2的加速度启动,通过计算说明两车蓝牙设备能否通信;
(3)在(2)问中,若两车的蓝牙设备能通信,求能保持通信的时间;若不能通信,求能让两车通信的B车的最大加速度。
【答案】(1)2s;3m
(2)见解析 (3)2s
【解析】
【小问1详解】
当两车速度相等时,距离最大,则
v0=at1
解得
t1=2s
最大距离
【小问2详解】
当两车速度相等时,距离最小,则最小距离
故两车能通信。
【小问3详解】
当两车距离小于d时就能通信,设经时间t两车相距d,则
解得
t=1s或t=3s
由题意可知能保持通信的时间为
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济南一中2024级高二4月学情检测
物理试题
说明:本试题分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,第Ⅰ卷为第1页至第8页,共18题,第Ⅱ卷为第9页至第12页,共5题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置,答在其它位置无效,考试结束后将答题卡上交。试题满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(共60分)
一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36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. 噪声会影响我们的生活,有一种具有主动降噪功能的耳机,其工作原理如图所示。下列关于该原理说法正确的是( )
A. 耳机的降噪原理为声波的干涉 B. 耳机的降噪原理为声波的反射
C. 耳机的降噪原理为声波的衍射 D. 耳机的降噪原理为声波的多普勒效应
2. 甲、乙、丙三车运动的位置x随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻三车速度相等
B. 甲车做曲线运动,乙车、丙车做匀速直线运动
C. 从0到t1时间内,甲车的速度始终比乙车的速度大
D. 从0到t1时间内,甲车、乙车驶过的路程相等
3. 位于坐标原点的质点从时开始沿y轴振动,形成一列沿x轴传播的简谐波,时的波形如图所示,此时处的质点位于波谷位置。下列选项中能正确描述处质点振动的图像是( )
A. B.
C. D.
4. 某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示,瓶内装有适量清水,水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔,使光束与水流保持在同一竖直平面内,经过调整水流喷出的速度后,只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向点的路径一致,简化图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 沿着弯曲的水流传播的是绿光
B. 绿光比红光在水中的传播速度大
C. 红光在点处发生了全反射
D. 光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同
5. 马扎属于中国传统手工工艺制品,腿交叉,上面绷帆布或麻绳等,可以合拢,质量较轻,便于携带。如图所示,马扎放在水平地面上,书包静止放在两支撑腿A、B等长的马扎上,若A、B之间的夹角增大一些,则( )
A. 马扎对地面的压力减小
B. 马扎对地面的压力增大
C. 支撑腿A受到的压力减小
D. 支撑腿A受到的压力增大
6. 一列简谐横波在时刻的波形如图中实线所示,在时刻的波形如图中虚线所示,已知波的周期。由此可以判定此波的( )
A. 周期一定是 B. 周期一定是4s C. 波速可能是3cm/s D. 波速可能是5cm/s
7. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,小球从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球加速度的最大值,不一定大于重力加速度g
B. 球所受弹力的最大值,不一定大于其重力的2倍
C. 小球的动能逐渐减小
D. 小球、弹簧和地球组成的系统,势能先减少后增加
8. 图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),两波源振幅均为2cm,下列说法正确的是( )
A. 再过半个周期,质点B振动加强
B. 质点A在该时刻的位移大小为4cm,再过四分之一个周期,A的位移为0,且A的振动方向垂直水面向下
C. B、C水平方向连线的中点是减弱点
D. 再过半个周期,质点D运动到A处
9. 如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。则下列说法不正确的是( )
A. 增大玻璃砖上表面处光的入射角,玻璃砖下表面处可能发生全反射
B. 在玻璃砖中a光的波长较短
C. 从水中射向空气发生全反射时,a光的临界角较小
D. 在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距较小
10. 我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型:质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为固定不变,“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动的过程中,忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 当OB板转过时,棉包受到三个力的作用
B. 棉包对OB板的压力逐渐减小
C. 当OB板转过时,棉包对OA板的作用力大小为mg
D. 棉包对OA板的压力先增大后减小
11. 机械波在介质中传播时会受到介质的阻碍作用,介质密度与波在介质中的传播速度的乘积称为波阻,即。波阻大的介质称为波密介质,波阻小的介质称为波疏介质。当一列简谐波自介质1垂直入射至介质2,在边界上同时发生反射和透射,反射系数与透射系数分别为和,其中、分别为机械波在介质1、2中的波阻;反射系数等于反射波的强度与入射波的强度之比,透射系数等于透射波的强度与入射波的强度之比。下表给出了部分介质对声波在其中传播时的波阻。已知空气的密度约为,水的密度为。下列说法正确的是( )
介质
波阻
空气
水
蓖麻油
脂肪
肌肉
岩石
大于
A. 声波垂直入射到波阻相差很小的两介质界面上,主要发生反射现象
B. 声波由空气垂直入射到岩石壁,主要发生透射
C. 声波由空气垂直入射到水面,主要发生透射,传播速度变大
D. 用超声波检查身体时,在探头与皮肤之间涂蓖麻油可以增大透射系数
12. 直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。某时刻只画出了介于和6m之间的波形图,已知此时刻a波刚好传到处,下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 此时刻b波也刚好传到
C. 质点Q在某四分之一周期内路程可能为0.5A(A为振幅)
D. 平衡位置距处1.5m的两质点P、Q中,质点Q先到达最大位移处
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
13. 蟾蜍在水塘边平静的水面上鸣叫,形成如图所示的水波。已知水波的传播速度v与水的深度h关系为,蟾蜍的鸣叫频率为1451Hz。下列说法正确的是( )
A. 水波从浅水区传入深水区,频率变大
B. 在深水区,水波更容易发生衍射现象
C. 水面上飘落的树叶会被水波推向岸边
D. 测得图中蟾蜍左上位置水波两个相邻波峰间距离为0.5cm,则此处水波的波速约为7.3m/s
14. 如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图,它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统(包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁)、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时,配重块发生相应摆动,减弱大厦振动的幅度,增强大厦的舒适度。下列说法正确的是( )
A. 要达到最好的减震效果,配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等,且步调相同
B. 要达到最好的减震效果,配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等,且步调相反
C. 该阻尼器将机械能转化为内能
D. 将铁制配重块换成水泥块,不会影响阻尼器的阻尼效果
15. 对如图所示的图片,下列说法正确的是( )
A. 甲图被称为泊松亮斑,它的原理是光的干涉
B. 图乙中内窥镜应用了光的全反射原理
C. 图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化,是由于多普勒效应引起的
D. 图丁中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
16. 在同一均匀介质中有相距为L的A、B两波源,t=0时波源开始振动,起振方向如图中箭头所示,形成两列相向传播的简谐横波,两列波波长均为、频率均为f。已知O为A、B的中点,P为A、B连线上的一点,且。当A、B两点间形成稳定的干涉图样时,下列说法正确的是( )
A. O点为振动减弱点
B. 两列波的波速均为
C. 当时,P点振动方向向下
D. A、B之间共能观察到10个振动加强点
17. 如图所示的弹簧振子在光滑水平面上以振幅A作简谐运动,质量为M的物体B上面放一质量为m的滑块,滑块随物体一起做简谐运动,已知弹簧的劲度系数为k,滑块A与物体B一起在光滑水平面上做简谐运动,振动周期为T,A、B之间的动摩擦因数为μ(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力),其他条件不变,下列说法正确的是( )
A. 滑块A受到重力、摩擦力、回复力作用
B. A、B间无相对滑动的最大振幅为
C. 某时刻,B的速度为v,经过Δt后,B的速度再次为v,则Δt可能小于T
D. 当物体B相对平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于kx
18. 如图所示,有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉,两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点,则下列描述正确的是( )
A. a、d处的质点位移始终为2A,b、c处的质点位移始终为0
B. 从图示时刻经过个周期,e处质点将处于波谷位置
C. e处的质点振幅为2A
D. 图示时刻,g处质点正向下振动
第Ⅱ卷(共40分)
三、实验题,本题共2小题,共16分。把答案填在答题卡相应位置或按题目要求作答。
19. 如图甲所示为用插针法测定玻璃砖折射率的实验。
(1)下列说法正确的是________。
A. 大头针应竖直地插在纸面上,不应倾斜
B. 为减少测量误差,、的连线与法线的夹角应尽量小些
C. 为了减小作图误差,和的距离应适当取大些
D. 界面一定要与界面平行,否则会有误差
(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
(3)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角的正弦值和折射角的正弦值画出的图像如图乙所示,从图像可知玻璃砖的折射率为_________。
(4)该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光路,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、C点,再过A、C点作法线的垂线,垂足分别为B、D点,如图所示,则该玻璃的折射率_______(用图中线段的字母表示)。
20. 某同学用单摆测量当地重力加速度时发现,单摆的运动轨迹不严格在同一竖直面内。为提高测量精度,他使用图1所示的双线摆重新实验。两根等长的细线下端悬挂小球,上端分别固定在两点,继续完成实验:
(1)除图1中的装置外,实验中还需要用到的器材有______(填选项标号)。
A. 秒表 B. 刻度尺 C. 天平 D. 打点计时器
(2)实验时,将摆球拉离平衡位置,使两细线所在平面与竖直方向间的夹角成,由静止释放摆球,让双线摆开始摆动。为减小计时误差,应该在摆球摆至______(填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
(3)测量得到两点间的距离为,两摆线的长度均为,摆球的周期为T,忽略小球的半径,则重力加速度______(用含、、的式子表示)。
(4)改变两点间的距离x,多次实验,测出不同x时摆球的周期T;用图像法处理数据时,以______(用,x表示)为纵轴,以为横轴,可得到斜率为重力加速度g的图像,如图2所示;用图像法处理数据可以消除因忽略小球半径带来的误差,原因是:______。
四、计算题,本题共3小题,共24分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
21. 平静的湖面上漂浮着浮子A和浮子B,两个浮子距离不超过3m。一条大鱼在两浮子连线的延长线上某位置(如图甲所示)翻起频率稳定的波浪。当水波刚传播到A浮子时波形图如图乙所示,从该时刻开始计时,A、B浮子的振动图像如图丙所示,求:
(1)该水波传播的速度大小,及图乙所示时刻P点的运动方向;
(2)A、B两浮子间可能的距离。
22. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径,在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)玻璃的折射率及N点到直径AB的距离。
(2)光由B传到Q点所需时间。
23. 某兴趣小组用安装有蓝牙设备的遥控玩具小车A、B研究追及相遇问题。已知两蓝牙设备通信的最远距离d=3.75m,忽略信号传递的时间。平直路段上有相距s0=6m的两点O1、O2,开始时B车停在O2点,A车以v0=3m/s做匀速直线运动,已知两小车可视为质点,均向右运动,相遇时擦肩而过,不会相撞。求:
(1)当A车到达O2时,B车立即以1.5m/s2的加速度启动,求两车相遇前达到最大距离的时间及最大距离;
(2)当A车到达O1时,B车立即以1.5m/s2的加速度启动,通过计算说明两车蓝牙设备能否通信;
(3)在(2)问中,若两车的蓝牙设备能通信,求能保持通信的时间;若不能通信,求能让两车通信的B车的最大加速度。
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