内容正文:
长春市第十七中学
2025—2026学年度下学期第二学程考试物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:(本大题共7小题,每小题5分,共35分)
1. 做简谐运动的质点在通过平衡位置时( )
A. 速度一定为零 B. 振幅一定为零
C. 合力一定为零 D. 回复力一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.做简谐运动的质点在通过平衡位置时,速度为最大值,故A错误;
B.简谐运动过程中,振幅是不受质点所在位置影响的,故B错误;
C.在单摆这种简谐运动中,通过平衡位置时,合力不为零,故C错误;
D.根据回复力公式
可知,当质点在平衡位置时,回复力一定为零,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,一单摆在AB之间做简谐运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力
B. 从A到B的过程,摆线拉力的冲量为零
C. 任意半个周期内,合力的冲量一定为零
D. 任意半个周期内,合力做的功一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力沿轨迹切线方向的分力提供回复力,A错误;
B.冲量等于力与时间的乘积,摆线拉力的冲量不为零,B错误;
CD.任意半格周期内,速度大小不变。除最大位移处,速度方向一定改变,则动量改变,合力冲量不为零。而动能不变,合力做功一定为零,C错误,D正确。
故选D。
3. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图,P、Q是这列波上的两个质点,质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 这列波的传播速度v=15m/s
C. 这列波的波长λ=7.3m
D. 在t=0.4s到t=0.5s内,质点Q通过的路程是1.5m
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质点P的振动图像可知,t=0.4s时刻P点沿y轴正向振动,结合波形图可知这列波沿x轴正方向传播,选项A错误;
BC.这列波的波长λ=6m,周期T=0.4s,可得传播速度
选项B正确,C错误;
D.在t=0.4s到t=0.5s内,即经过四分之一周期,质点Q通过的路程是s=A=2cm,选项D错误。
故选B。
4. 图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则( )
A. 2与1的波长、频率相等,波速不等
B. 2与1的波速、频率相等,波长不等
C. 3与1的波速、频率、波长均相等
D. 3与1的频率相等,波速、波长均不等
【答案】D
【解析】
【详解】AB.波线1、2都在介质a中传播,故1、2的频率、波速、波长均相等,故AB错误;
CD.波线1、3是在两种不同介质中传播,波速不同,但波源没变,因而频率相等,由
得波长不同,故C错误,D正确。
故选D。
5. 下列四种情形中,与其余三种所涉及的光学原理不同的是( )
A. 透镜上方看到牛顿环
B. 相机镜头涂有增透膜
C. 光经过大头针尖时产生条纹
D. 检查平面的平整程度
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿环是利用了光的干涉原理,增透膜是利用光的干涉原理,光经过大头针尖时产生条纹是衍射现象,用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象综上所述,与其余三种所涉及的光学原理不同的是C。
故选C。
6. 如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb。则( )
A. λa<λb,na>nb B. λa>λb ,na<nb
C. λa<λb ,na <nb D. λa>λb ,na >nb
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,b光的偏折程度较大,根据折射定律可知三棱镜对b光的折射率较大,又因为光的频率越大,介质对光的折射率就越大,故b光的频率大于a光的频率,根据
可知b光的波长小于a光的波长。
故选B。
7. 如图,一横截面为直角三角形ABC的玻璃砖,,一条平行于边的光线从边上的点射入玻璃砖,经边折射后打到边上的点,已知,光在真空传播的速度为。下列说法错误的是( )
A. 入射光线在点处的折射角为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 在面上发生全反射,光不从面射出
D. 光从点入射到有光从玻璃砖射出所经历的最短时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在Δ中,根据余弦定理
解得
所以Δ为等腰三角形,则
,
作出点法线,如图所示,根据几何关系可得光线在点入射角为
折射角为
故A正确,不符合题意;
B.根据光的折射定律,玻璃砖的折射率为
故B正确,不符合题意;
C.设发生全反射的临界角为,则
根据几何关系可得在面上的入射角为60°,由于
所以在面上发生全反射,光不从面射出,故C正确,不符合题意;
D.作出面上入射光线,如图所示,根据几何关系可得在面上的入射角为30°,由于
所以在面上不发生全反射,光最先从面射出,根据几何关系得
光在玻璃砖中的速度为
所以最短时间为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 以下四幅图片:图甲是一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光的示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样,图丁是医用纤维内窥镜。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
B. 图乙中,若只增大光屏到挡板间距离,则两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,利用了光的干涉原理
D. 图丁中,纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导,应用了光的干涉现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲中,a、b两束单色光的入射角相同,a光的折射角小于b光的折射角,根据光的折射定律
可知,玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,故A正确;
B.图乙中,根据双缝干涉相邻亮或暗条纹间距公式
若只增大光屏到挡板间距离,则两相邻亮条纹间距离将增大,故B错误;
C.图丙是利用薄膜干涉检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,利用了光的干涉,故C正确;
D.图丁中,纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导,应用了光的全反射,故D错误。
故选AC。
9. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12 m处,波形图象如图所示,则( )
A. 此后再经6 s该波传播到x=24 m处
B. M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向
C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D. 此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s
【答案】AB
【解析】
【详解】A.波源做简谐运动,其表达式为,故
解得波的周期T=4s
由题图看出,波长为λ=8m
波速
则再经过6 s,波传播的距离为
故该波传到处,A正确;
B.M点在此时振动方向向下,则第3s末,即经过了0.75T,M点通过的路程为,该点的振动方向沿y轴正方向,B正确;
C.因波刚好传到x=12m处时,x=12m处的质点向y轴正方向振动,故波源开始振动时运动方向沿y轴正方向,C错误;
D.简谐横波沿x轴正方向传播,故M点此时刻运动方向沿y轴负方向,M点第一次到达y=-3 m处的过程中,M点通过的路程为
根据简谐振动的质点在半个周期内通过的路程,故 M点第一次到达y=-3 m处所用的时间,即M点第一次到达y=-3 m处所需时间小于2 s,故D错误。
故选AB。
【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播;要知道质点振动一个周期,波向前传播一个波长的距离;各个质点的振动都是重复波源的振动,质点在自己平衡位置附近上下振动,而不随波迁移;能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。
10. 如图所示是一定质量的某种气体状态变化的图像,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体的温度和分子平均速率的变化情况的下列说法正确的是( )
A. 都一直保持不变
B. 温度先升高后降低
C. 温度先降低后升高
D. 平均速率先增大后减小
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由图像可判断得
所以气体A、B两状态的温度相等,可在图上作出几条等温线,如图所示
由于离原点越远的等温线温度越高,所以从状态A到状态B温度应先升高后降低,故AC错误,B正确;
D.温度高,分子平均速率大,平均动能大,所以分子的平均速率先增大后减小,故D正确。
故选BD。
三、实验题:(本大题共2小题,共14分)
11. 某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中(实验装置如图甲所示),已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为l,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图乙所示)。
(1)从乙图可知,摆球的直径为d=___________mm;
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=___________;
(3)实验结束后,同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时,提出了以下建议,其中可行的是:___________。
A.尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线
B.当单摆经过最高位置时开始计时
C.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的
D.测量多组周期T和摆长L,作T2﹣L关系图像来处理数据
(4)某同学根据实验中测得的数据,画出T2﹣L图像如图丙所示,取,根据图像,可求得当地的重力加速度大小为_____________(保留三位有效数字)。
【答案】 ①. 5.879##5.980##5.981 ②. ③. AD ④. 9.83##9.84##9.85##9.86##9.86##9.87##9.88##9.89
【解析】
【详解】(1) [1]螺旋测微器的主尺读数为5.5mm,可动刻度读数为
0.01×48.0mm=0.480mm
则最终读数为5.980mm;
(2)[2]从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t,则单摆全振动的次数为
周期为
单摆的长度为
由单摆的周期公式
得
(3)[3]A.公式中,重力加速度的测量值与摆长有关,所以要尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线,选项A正确;
B.为了减小误差,需要当单摆经过平衡位置时开始计时,选项B错误;
C.为了减小误差,质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较小的,选项C错误;
D.应用图像法处理实验数据可以减小实验误差,测量多组周期T和摆长L,作T 2 - L关系图像来处理数据,选项D正确。
故选AD。
(4)[4]根据单摆的周期公式
可得
由图像可得,T 2﹣L图像的斜率
则当地的重力加速度大小为
12. (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是____(用符号表示).
(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大.出现这种情况的原因可能是_______.
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要直到油滴的________.
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
【答案】 ①. cadb ②. AC ③. B
【解析】
【详解】第一空. “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下
配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量
油膜面积→计算分子直径.所以在实验的步骤中,是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里
的水面上,等待形状稳定”,因此操作先后顺序排列应是cadb.
第二空:根据分析则有:
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,则计算时所用体积数值
偏大,会导致计算结果偏大,故A正确;
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则会导致计算结果偏小,
故B错误;
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数,则面积S会减小,会导致计算结果偏大,
故C正确;
D. 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴,由可知,纯油酸的体积将
偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D错误.
第三空. 设一个油酸分子的体积为,则,由可知,要测定阿伏
加德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积.
A.由上分析可知,故A错误;
B.由上分析可知,故B正确;
C.由上分析可知,故C错误;
D.由上分析可知,故D错误.
四、计算题:(本大题共3小题,13题题12分,14题12分,15题9分,共33分)
13. 如图所示是一玻璃球,其半径为R,O为球心,AB为一水平方向上的直径。M点是玻璃球的最高点,一束激光自B点射入、从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)此玻璃球的折射率;
(2)光线从B传播到D所用时间;
(3)若来自B点的光线射向M点,判断此光线能否从M点射出玻璃球。
【答案】(1)
(2)
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
根据几何关系可知,激光由D点射出时的入射角为,折射角为,所以,此玻璃球的折射率为
【小问2详解】
光线在玻璃球内的传播速度为
光线从B传播到D所用时间
联立,解得
【小问3详解】
若来自B点的光线射向M点,根据几何关系可知,入射角为,而这种光线在玻璃球内发生全反射的临界角C满足
因
所以,光线在M点会发生全反射,即此光线不能否从M点射出玻璃球。
14. 图甲是一列简谐横波恰好传播到质点时的波形图,图乙是质点从该时刻开始计时的振动图像,是位于处的质点,求:
(1)这列波的波速大小;
(2)从该时刻起,经过多长时间质点Q第一次处于波谷位置;
(3)从该时刻到质点Q第二次处于波峰位置的过程中,质点N通过的路程。
【答案】(1)1m/s;(2)8s;(3)100cm
【解析】
【详解】(1)这列波的波长
周期
T=4s
波速大小
(2)由乙图知该时刻N点运动方向向下,根据同侧法知甲图中波沿x轴正方向移动,波从M点传到Q点的时间为
质点Q第一次处于波谷位置需要时间
(3)从该时刻到质点Q第二次处于波峰需要时间
则质点N通过的路程
15. 如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿汽缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度.
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:设大气和活塞对气体的总压强为p0,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,由波意耳定律得
得
再加一小盒沙子后,气体的压强变为p0+2p.设第二次加沙子后,活塞的高度为h′
′
联立解得
考点:玻意耳定律.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
长春市第十七中学
2025—2026学年度下学期第二学程考试物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:(本大题共7小题,每小题5分,共35分)
1. 做简谐运动的质点在通过平衡位置时( )
A. 速度一定为零 B. 振幅一定为零
C. 合力一定为零 D. 回复力一定为零
2. 如图所示,一单摆在AB之间做简谐运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力
B. 从A到B的过程,摆线拉力的冲量为零
C. 任意半个周期内,合力的冲量一定为零
D. 任意半个周期内,合力做的功一定为零
3. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图,P、Q是这列波上的两个质点,质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 这列波的传播速度v=15m/s
C. 这列波的波长λ=7.3m
D. 在t=0.4s到t=0.5s内,质点Q通过的路程是1.5m
4. 图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则( )
A. 2与1的波长、频率相等,波速不等
B. 2与1的波速、频率相等,波长不等
C. 3与1的波速、频率、波长均相等
D. 3与1的频率相等,波速、波长均不等
5. 下列四种情形中,与其余三种所涉及的光学原理不同的是( )
A. 透镜上方看到牛顿环
B. 相机镜头涂有增透膜
C. 光经过大头针尖时产生条纹
D. 检查平面的平整程度
6. 如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb。则( )
A. λa<λb,na>nb B. λa>λb ,na<nb
C. λa<λb ,na <nb D. λa>λb ,na >nb
7. 如图,一横截面为直角三角形ABC的玻璃砖,,一条平行于边的光线从边上的点射入玻璃砖,经边折射后打到边上的点,已知,光在真空传播的速度为。下列说法错误的是( )
A. 入射光线在点处的折射角为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 在面上发生全反射,光不从面射出
D. 光从点入射到有光从玻璃砖射出所经历的最短时间为
二、多选题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 以下四幅图片:图甲是一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光的示意图,图乙是双缝干涉示意图,图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样,图丁是医用纤维内窥镜。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
B. 图乙中,若只增大光屏到挡板间距离,则两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中,利用了光的干涉原理
D. 图丁中,纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导,应用了光的干涉现象
9. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12 m处,波形图象如图所示,则( )
A. 此后再经6 s该波传播到x=24 m处
B. M点在此后第3 s末的振动方向沿y轴正方向
C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D. 此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s
10. 如图所示是一定质量的某种气体状态变化的图像,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体的温度和分子平均速率的变化情况的下列说法正确的是( )
A. 都一直保持不变
B. 温度先升高后降低
C. 温度先降低后升高
D. 平均速率先增大后减小
三、实验题:(本大题共2小题,共14分)
11. 某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中(实验装置如图甲所示),已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为l,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图乙所示)。
(1)从乙图可知,摆球的直径为d=___________mm;
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=___________;
(3)实验结束后,同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时,提出了以下建议,其中可行的是:___________。
A.尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线
B.当单摆经过最高位置时开始计时
C.质量相同、体积不同的摆球,应选用体积较大的
D.测量多组周期T和摆长L,作T2﹣L关系图像来处理数据
(4)某同学根据实验中测得的数据,画出T2﹣L图像如图丙所示,取,根据图像,可求得当地的重力加速度大小为_____________(保留三位有效数字)。
12. (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是____(用符号表示).
(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大.出现这种情况的原因可能是_______.
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要直到油滴的________.
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
四、计算题:(本大题共3小题,13题题12分,14题12分,15题9分,共33分)
13. 如图所示是一玻璃球,其半径为R,O为球心,AB为一水平方向上的直径。M点是玻璃球的最高点,一束激光自B点射入、从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)此玻璃球的折射率;
(2)光线从B传播到D所用时间;
(3)若来自B点的光线射向M点,判断此光线能否从M点射出玻璃球。
14. 图甲是一列简谐横波恰好传播到质点时的波形图,图乙是质点从该时刻开始计时的振动图像,是位于处的质点,求:
(1)这列波的波速大小;
(2)从该时刻起,经过多长时间质点Q第一次处于波谷位置;
(3)从该时刻到质点Q第二次处于波峰位置的过程中,质点N通过的路程。
15. 如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿汽缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$