精品解析:重庆市杨家坪中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试题
2026-10-20
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秘密启用前
重庆市杨家坪中学高2028届高二(上期)第一次月考物理试题
满分:100分 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 一水平弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,以平衡位置为坐标原点,下列说法正确的是( )
A. 振子经过平衡位置时,回复力为零,加速度也为零
B. 振子的加速度方向总是与位移方向相同
C. 振子向平衡位置运动时,速度方向与回复力方向相反
D. 振子远离平衡位置运动时,加速度减小,速度也减小
【答案】A
【解析】
【详解】简谐运动的回复力满足,加速度
其中为振子相对平衡位置的位移,方向由平衡位置指向振子当前位置。
A.振子经过平衡位置时,代入公式得回复力,加速度,故A正确;
B.由可知,加速度方向与位移方向始终相反,故B错误;
C.振子向平衡位置运动时,速度方向指向平衡位置,回复力的方向也指向平衡位置,二者方向相同,故C错误;
D.振子远离平衡位置时,增大,加速度大小增大,加速度方向与速度方向相反,速度减小,故D错误。
故选A。
2. 关于波的反射、折射、干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )
A. 水波遇到两块挡板间的狭缝后继续传播是波的干涉现象
B. 夏日雷声轰鸣不绝是声波的折射现象
C. “闻其声不见其人”是声波的衍射现象
D. 海浪从深海传播到浅海时波速变慢,传播方向也会发生改变,这是波的反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.波的衍射是波绕过障碍物或通过狭缝继续传播的现象,水波通过挡板狭缝后继续传播属于衍射现象,故A错误;
B.夏日雷声轰鸣不绝是声波在云层、地面等界面多次反射导致的,属于反射现象,故B错误;
C.声波波长较长,容易绕过障碍物发生衍射,因此能听到障碍物另一侧的声音却看不到人,“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,故C正确;
D.波从一种介质进入另一种介质(或同一种介质疏密不同的区域)时,波速变化、传播方向发生改变的现象是波的折射,海浪从深海到浅海传播方向改变属于折射现象,故D错误。
故选C。
3. 贵州花江峡谷大桥会定期上演水幕秀。水流从桥体倾泻而下,在阳光的折射下不时浮现出绚丽彩虹。彩虹形成的原理简化图如图所示,一束白光从水滴上方射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(单色光),下列关于a光与b光的说法正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光的波长大于b光的波长
C. 水滴对a光的折射率小于对b光的折射率
D. a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度
【答案】A
【解析】
【详解】C.入射光入射角相同时,由可知,折射角越小,即偏折程度越大,介质对该光的折射率越大。由图可知,a光偏折程度大于b光,因此水滴对a光的折射率大于对b光的折射率,故C错误;
A.同一种介质对频率越高的光折射率越大,因此折射率越大对应光的频率越高,可得a光频率大于b光频率,故A正确;
B.光在真空中满足,频率越大波长越小,因此a光波长小于b光波长,故B错误;
D.光在介质中的传播速度满足,折射率越大在介质中的传播速度越小,因此a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,图示时刻处的质点正在向上振动,若两列波的波速均为15m/s,则下列说法正确的是( )
A. 实线波的传播方向为x轴负方向
B. 实线波与虚线波的频率相同
C. 两列波在相遇区域不能发生干涉现象
D. 从图示时刻起再过0.6s,平衡位置处的质点位于波谷位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知图示时刻处质点向上振动,结合两列波沿相反方向传播的条件,用“上下坡法”判断:处质点合振动向上,说明实线波沿x轴正方向传播、虚线波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.根据波形图,实线波波长,虚线波波长
同一介质中机械波波速相同,由可知实线波频率
虚线波频率,两波频率不相等,故B错误;
C.干涉的必要条件是两列波频率相同,本题两波频率不等,因此相遇区域不能发生干涉现象,故C正确;
D.经过,两列波传播的距离均为
实线波沿x正方向传播,图示时刻处的平衡位置会恰好传到处;
虚线波沿x负方向传播,图示时刻处的平衡位置也恰好传到处;两列波在处的振动均在平衡位置,则质点在平衡位置,故D错误。
故选C。
5. 汽车以恒定速率v通过一段连续减速带,已知汽车系统固有频率为f0,减速带间距为d,则说法正确的是( )
A. 汽车振动达到稳定后,其振幅与车速v无关
B. 只有当时,汽车发生共振,振幅达到最大
C. 汽车做受迫振动,其振动频率始终等于f0
D. 汽车做受迫振动,其振动频率始终等于
【答案】D
【解析】
【详解】受迫振动稳定后,振动频率等于驱动力的频率;当驱动力频率等于系统固有频率时发生共振,振幅最大。汽车经过减速带时,相邻两次受到冲击的时间间隔即驱动力周期为
因此驱动力频率为。
A.振幅由驱动力频率与固有频率的差值决定,车速变化会改变驱动力频率,进而影响振幅,故A错误;
B.共振条件为,即
解得共振车速。故B错误;
CD.受迫振动稳定后的频率等于驱动力频率,与固有频率无关,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平匀速拉动记录纸。某时刻,记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹,图中的、、、、为记录纸上印迹的位置坐标值,P、Q分别是印迹上纵坐标为和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 余弦型函数曲线为波的图像且波长为
B. 拉纸速度v的方向水平向左
C. 该弹簧振子的振幅为-
D. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中,物块所受合力做了负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.该曲线是匀速拉动记录纸时,弹簧振子的振动位移随时间的变化图像,本质是振动图像,并非机械波的图像,A错误;
B.记录笔固定在振子上,位于记录纸的右侧,印迹从x=0处向x增大的方向延伸,说明记录纸相对静止的记录笔水平向左运动,即拉纸速度方向水平向左,B正确;
C.弹簧振子的振幅是振子偏离平衡位置的最大距离,图中是振动最高点的纵坐标,是振动最低点的纵坐标,平衡位置的纵坐标为,因此振幅为,C错误;
D.P点是振动的正向最大位移(波峰),振子速度为0;Q点是振动的负向最大位移(波谷),振子速度也为0。根据动能定理,合外力做功等于动能变化量,该过程初末动能均为0,动能变化为0,因此物块所受合力总功为0,D错误。
故选B。
7. 一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.5s时刻的波形如图中虚线所示,虚线恰好过质点P的平衡位置。已知质点P平衡位置的坐标x=0.5m。下列说法正确的是( )
A. 若波向轴负方向传播,质点P运动路程的最小值为25cm
B. 若波向轴负方向传播,该简谐波传播的最小速度为1.0m/s
C. 若波向轴正方向传播,质点P比质点Q先回到平衡位置
D. 质点O的振动方程可能为
【答案】A
【解析】
【详解】A.质点P平衡位置的坐标x=0.5m,则t=0时刻质点P的纵坐标为
若波向x轴负方向传播,质点P向平衡位置运动,0.5s时质点P至少运动,最短路程为,故A正确;
B.若波向轴负方向传播,0.5s内波传播的最短距离为0.7m,故最小速度为,故B错误;
C.波向x轴正方向传播,0时刻后质点P背离平衡位置运动,质点Q靠近平衡位置运动,故质点P比质点Q后回到平衡位置,故C错误;
D.若波向x轴正方向传播,则周期
质点O的振动方程
若波向x轴负方向传播,则周期
质点O的振动方程,故D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 甲图表示和两相干水波的干涉图样,设两列波的振幅均为,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是和,B在平衡位置;乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。下列关于两幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中A、C两点的高度差为10cm
B. 从甲图所示时刻开始经,B点通过的路程为
C. 任意时刻,D点的位移均为0
D. 乙图中波源 S3正在向右运动,在 F点观察到的频率大于在E点观察到的频率
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图甲可知,点是两列波波峰与波峰相遇的点,为振动加强点,其高度为,点是两列波波谷与波谷相遇的点,也是振动加强点,其高度为,因此A、C两点的高度差为,故A错误;
B.由公式
代入数据可得
因此有
因为点在点和点连线上,易得点为振动加强点,其振幅
又点B在平衡位置,则在时间内通过的路程,故B正确;
C.由图甲,点的位置位于波源发出的实线(波峰)与波源发出的虚线(波谷)的交点处,易得点为振动减弱点,则该点始终不振动,任意时刻其位移均为,故C正确;
D.由图乙,机械波源产生的波面在左侧更加密集、右侧更加稀疏,根据多普勒效应,波源正在向波面密集的方向运动,因此波源正在向左运动,根据多普勒效应,观察者接收到的频率会变大,观察者接收到的频率会变小,在 F点观察到的频率小于在E点观察到的频率,故D错误。
故选BC。
9. 某鱼漂的示意图如图甲所示,O、M、N为鱼漂上三个点,当鱼漂静止时,水面与O点平齐。使鱼漂上下运动,入水最深时水面与M点平齐,最浅时水面与N点平齐,假设水面静止,不考虑粘滞阻力影响,其所受浮力F随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为,鱼漂的横截面积为S,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 鱼漂上下做的是简谐运动,回复力大小与O点到水面距离的比值为
B. 内鱼漂的加速度逐渐增大
C. 内,鱼漂在时的速度最大
D. 鱼漂的重力大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.鱼漂静止时水面与O点平齐,此时浮力等于重力;当水面偏离O点的距离为时,浸入体积的变化量
浮力的变化量
鱼漂所受合力即回复力大小为
与偏离距离成正比、方向指向平衡位置,满足简谐运动的条件,鱼漂做简谐运动,回复力大小与O点到水面距离的比值为,A正确;
B.由图乙,时浮力等于重力,鱼漂处于平衡位置;内鱼漂从平衡位置向最高点(水面与N点平齐处)运动,浮力逐渐减小,合力逐渐增大,由牛顿第二定律可知加速度逐渐增大,B正确;
C.时浮力最小,鱼漂位于最高点,速度为零;速度最大的时刻在平衡位置,即浮力等于重力时(、),C错误;
D.鱼漂在平衡位置时浮力等于重力,由图乙中浮力的对称性可知,重力大小,D错误。
故选AB。
10. 将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置,如图为过装置中心轴线的截面,上部的集光球是半径为R的某种均匀透明材料的半球体,下部为导光管,两部分的交界面是PQ。现有一束人造太阳光(单色光)平行于PQ照射到集光球,且已知PQ上方高度为h的一条光线平行于PQ射入后,恰好能从Q点进入导光管(不考虑集光球内表面的反射),则( )
A. 若只稍增大h,则该条光线会从Q点左侧PQ上某处射入导光管
B. 若只稍增大h,则该条光线会从Q点上方圆弧面射出,不会进入导光管
C. 该玻璃砖对人造太阳光的折射率为
D. 该玻璃砖对人造太阳光的折射率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由于不考虑集光球内表面的反射,所以PQ上方高度为h的一条光线平行于PQ射入后光路图如图所示
若只稍增大h,入射角增大,折射角增大,折射光线与水平方向PQ的夹角增大,折射光线提前与PQ相交,交点位于Q点左侧,即光线从Q点左侧PQ上某处射入导光管,故A正确,B错误;
CD.设入射角为,折射角为,由几何关系可知
以及
代入折射定律可得
故C错误,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验题:本大题共2个小题,共16分。其中11题8分,12题8分。
11. 如图甲所示,将细线上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就可以根据单摆周期公式,测量当地重力加速度。
(1)某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为l,再用游标卡尺测量摆球的直径为D.某次测量时,游标卡尺的示数如图乙所示,则摆球的直径为 ___________
(2)如果某同学测得的g值偏小,可能的原因是___________。
A. 误将摆线长当作摆长 B. 测摆线长时将摆线拉得过紧
C. 摆动过程中悬挂点松动了 D. 实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图丙中的___________(选填①、②、③);由此得到的g值会___________(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)
【答案】(1)16.4 (2)AC
(3) ①. ① ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
该游标卡尺为10分度,精度0.1mm。摆球的直径为
【小问2详解】
A.根据单摆周期公式
推导得
g偏小说明测量的摆长偏小或周期偏大
选项中误将摆线长当作摆长,漏加了摆球半径,摆长测量值偏小,g偏小,故A正确;
B.摆线拉得过紧,摆线长偏大,摆长测量值偏大,g偏大,故B错误;
C.悬挂点松动,实际摆长变长,但计算时用的是初始偏小的摆长,相当于摆长测量值偏小,g偏小,故C正确;
D.49次全振动计为50次,周期测量值偏小,g偏大,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]根据题意可知实际摆长为
根据单摆周期公式可得
每次都把小球直径当作半径来计算摆长,图像的斜率不变,与纵轴的交点在负半轴,故图像是图丙中的①
[2] 根据
知图像的斜率,斜率不变故值不变
12.
(1)“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插时,应使___________(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是___________。
A. 大头针应垂直插在纸面上
B. 玻璃砖的宽度宜小一些
C. 入射角应尽量小些
D. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器。如图乙所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针、并保持、位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使水平液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察、的像,并在圆周上插上大头针,使正好挡住、的像。通过计算,预先在圆弧EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据所插的位置,就可直接读出液体折射率的值。
①若,,则图中M位置对应的折射率大小为=___________;
②若M、N为KC段圆弧的三等分点,则图中K、M、N三个位置对应的折射率大小应满足___________(填写“大于”、“等于”或者“小于”)。
【答案】(1)C (2)AD
(3) ①. ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
插大头针的要求是:让同时挡住、透过玻璃砖所成的像,才能确保在出射光线上。
故选C。
【小问2详解】
A.大头针垂直纸面可保证针的位置在白纸上的投影准确,减小定位误差,故A正确;
B.玻璃砖宽度过小,会导致出射点的定位误差显著增大,宽度宜大一些,故B错误;
C.入射角过小时,折射角的测量相对误差会变大,入射角应适当大些,故C错误;
D.大头针间距适当大些,可使确定光线方向的误差更小,提升精度,故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
[1]根据折射定律,光从液体射入空气,入射角为,折射角为
由折射定律得
[2]结合题意,由折射定律有
沿KMNC,不变的情况下,越大,越靠近C,折射率越大;n与成正比,与不成正比,结合正弦函数的特点可知,刻度不均匀,越靠近C刻度越稀疏,即变化得越来越慢,则三等分点位置的大于。
四、计算题:本大题共3个小题,共41分。其中13题10分,14题13分,15题18分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案必须写出明确的数值和单位。
13. 有一腰长是的等腰直角三棱镜,为了测定它的折射率,先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上,用铅笔画出它的轮廓线ABO,如图所示,从OB上的C点观察A棱,发现A棱的位置在OA的D处,测得OC的长度为,真空中的光速为,光在三棱镜中传播的速度大小为。求:
(1)此三棱镜的折射率;
(2)D点到O点的距离。
【答案】(1)
(2)9cm
【解析】
【小问1详解】
根据折射率与光速的关系有
【小问2详解】
作出光路图如图所示
由几何关系可得,
根据折射定律可得
解得OD=9cm
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时的波形图如图所示,已知这列波的波速为,求:
(1)这列波的周期;
(2)在t=0时起,经过多少时间质点C第一次到达波谷;
(3)质点B的振动方程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由波形图可得简谐波的波长
则该波的周期为
【小问2详解】
根据“平移法”可得,波谷第一次传播到质点所在平衡位置,质点第一次到达波谷,简谐波传播的距离,所以质点第一次到达波谷的时间为
【小问3详解】
由波形图可得该波的振幅为,圆频率为
根据“同侧法”可知时,质点向下振动,则质点的振动方程为
15. 如图所示,水平面上固定着一倾角的斜面,斜面底端装有挡板。一劲度系数的轻质弹簧两端分别与挡板和置于斜面上的小物块B()相连。另一小物块A()紧贴在物块B旁,二者之间夹有少量质量可忽略的火药。初始时整个系统处于静止状态,弹簧恰好处于原长。已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=。现点燃火药,A、B在极短时间内分离,A沿斜面向上滑行的最大距离为。已知弹簧的弹性势能表达式为(为劲度系数,为形变量),假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)火药引爆瞬间A获得的速度大小vA;
(2)物块B第一次沿斜面向下运动到最低点时,弹簧的最大压缩量xm;
(3)从引爆火药后到B停止运动,B走过的总路程。
【答案】(1)
(2)
(3)3.6m
【解析】
【小问1详解】
A上滑到最远过程,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
火药引爆前后,由动量守恒定律有
解得
B从开始运动到运动到最低点的过程中,由能量守恒定律有
解得
【小问3详解】
火药引爆后,B在单方向上做简谐运动
设第n次到达最低点时弹簧压缩量为 xn,第n次到达最高点时弹簧伸长量为yn,其中n=1,2,3……
由于
向下运动时,重力沿斜面向下的分力与摩擦力做功恰好抵消
根据能量守恒可知,对于 的过程,从最高点(伸长 yn−1)到最低点(压缩 xn),弹性势能不变:
可知xn=yn−1
从最低点(压缩 xn)向上运动到最高点(伸长 yn)时,重力沿斜面向下的分力与摩擦力方向均沿斜面向下,两者均做负功
由能量守恒:
即
即
由于
所以
对B物块每次相对于原长,向下和向上振动的 xn和yn进行递推计算:
第1次向下:x1=0.6m
第1次向上:y1=x1−0.2=0.4m
第2次向下:x2=y1=0.4m
第2次向上:y2=x2−0.2=0.2m
第3次向下:x3=y2=0.2m
第3次向上:y3=x3−0.2=0 m
此时 y3=0,说明物块B恰好回到弹簧原长位置,且速度为零
受力分析可知此后物块B将不再下滑,运动停止,
【点睛】
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秘密启用前
重庆市杨家坪中学高2028届高二(上期)第一次月考物理试题
满分:100分 考试时间:75分钟
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 一水平弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,以平衡位置为坐标原点,下列说法正确的是( )
A. 振子经过平衡位置时,回复力为零,加速度也为零
B. 振子的加速度方向总是与位移方向相同
C. 振子向平衡位置运动时,速度方向与回复力方向相反
D. 振子远离平衡位置运动时,加速度减小,速度也减小
2. 关于波的反射、折射、干涉和衍射现象,下列说法正确的是( )
A. 水波遇到两块挡板间的狭缝后继续传播是波的干涉现象
B. 夏日雷声轰鸣不绝是声波的折射现象
C. “闻其声不见其人”是声波的衍射现象
D. 海浪从深海传播到浅海时波速变慢,传播方向也会发生改变,这是波的反射现象
3. 贵州花江峡谷大桥会定期上演水幕秀。水流从桥体倾泻而下,在阳光的折射下不时浮现出绚丽彩虹。彩虹形成的原理简化图如图所示,一束白光从水滴上方射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(单色光),下列关于a光与b光的说法正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光的波长大于b光的波长
C. 水滴对a光的折射率小于对b光的折射率
D. a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度
4. 如图所示,两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,图示时刻处的质点正在向上振动,若两列波的波速均为15m/s,则下列说法正确的是( )
A. 实线波的传播方向为x轴负方向
B. 实线波与虚线波的频率相同
C. 两列波在相遇区域不能发生干涉现象
D. 从图示时刻起再过0.6s,平衡位置处的质点位于波谷位置
5. 汽车以恒定速率v通过一段连续减速带,已知汽车系统固有频率为f0,减速带间距为d,则说法正确的是( )
A. 汽车振动达到稳定后,其振幅与车速v无关
B. 只有当时,汽车发生共振,振幅达到最大
C. 汽车做受迫振动,其振动频率始终等于f0
D. 汽车做受迫振动,其振动频率始终等于
6. 如图,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平匀速拉动记录纸。某时刻,记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹,图中的、、、、为记录纸上印迹的位置坐标值,P、Q分别是印迹上纵坐标为和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 余弦型函数曲线为波的图像且波长为
B. 拉纸速度v的方向水平向左
C. 该弹簧振子的振幅为-
D. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中,物块所受合力做了负功
7. 一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.5s时刻的波形如图中虚线所示,虚线恰好过质点P的平衡位置。已知质点P平衡位置的坐标x=0.5m。下列说法正确的是( )
A. 若波向轴负方向传播,质点P运动路程的最小值为25cm
B. 若波向轴负方向传播,该简谐波传播的最小速度为1.0m/s
C. 若波向轴正方向传播,质点P比质点Q先回到平衡位置
D. 质点O的振动方程可能为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 甲图表示和两相干水波的干涉图样,设两列波的振幅均为,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是和,B在平衡位置;乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。下列关于两幅图的说法正确的是( )
A. 甲图中A、C两点的高度差为10cm
B. 从甲图所示时刻开始经,B点通过的路程为
C. 任意时刻,D点的位移均为0
D. 乙图中波源 S3正在向右运动,在 F点观察到的频率大于在E点观察到的频率
9. 某鱼漂的示意图如图甲所示,O、M、N为鱼漂上三个点,当鱼漂静止时,水面与O点平齐。使鱼漂上下运动,入水最深时水面与M点平齐,最浅时水面与N点平齐,假设水面静止,不考虑粘滞阻力影响,其所受浮力F随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为,鱼漂的横截面积为S,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 鱼漂上下做的是简谐运动,回复力大小与O点到水面距离的比值为
B. 内鱼漂的加速度逐渐增大
C. 内,鱼漂在时的速度最大
D. 鱼漂的重力大小为
10. 将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置,如图为过装置中心轴线的截面,上部的集光球是半径为R的某种均匀透明材料的半球体,下部为导光管,两部分的交界面是PQ。现有一束人造太阳光(单色光)平行于PQ照射到集光球,且已知PQ上方高度为h的一条光线平行于PQ射入后,恰好能从Q点进入导光管(不考虑集光球内表面的反射),则( )
A. 若只稍增大h,则该条光线会从Q点左侧PQ上某处射入导光管
B. 若只稍增大h,则该条光线会从Q点上方圆弧面射出,不会进入导光管
C. 该玻璃砖对人造太阳光的折射率为
D. 该玻璃砖对人造太阳光的折射率为
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验题:本大题共2个小题,共16分。其中11题8分,12题8分。
11. 如图甲所示,将细线上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就可以根据单摆周期公式,测量当地重力加速度。
(1)某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为l,再用游标卡尺测量摆球的直径为D.某次测量时,游标卡尺的示数如图乙所示,则摆球的直径为 ___________
(2)如果某同学测得的g值偏小,可能的原因是___________。
A. 误将摆线长当作摆长 B. 测摆线长时将摆线拉得过紧
C. 摆动过程中悬挂点松动了 D. 实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图丙中的___________(选填①、②、③);由此得到的g值会___________(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)
12.
(1)“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插时,应使___________(选填选项前的字母)。
A. 只挡住的像 B. 只挡住的像 C. 同时挡住、的像
(2)为了减小实验误差,实验时应注意的是___________。
A. 大头针应垂直插在纸面上
B. 玻璃砖的宽度宜小一些
C. 入射角应尽量小些
D. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
(3)某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器。如图乙所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针、并保持、位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使水平液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察、的像,并在圆周上插上大头针,使正好挡住、的像。通过计算,预先在圆弧EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据所插的位置,就可直接读出液体折射率的值。
①若,,则图中M位置对应的折射率大小为=___________;
②若M、N为KC段圆弧的三等分点,则图中K、M、N三个位置对应的折射率大小应满足___________(填写“大于”、“等于”或者“小于”)。
四、计算题:本大题共3个小题,共41分。其中13题10分,14题13分,15题18分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案必须写出明确的数值和单位。
13. 有一腰长是的等腰直角三棱镜,为了测定它的折射率,先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上,用铅笔画出它的轮廓线ABO,如图所示,从OB上的C点观察A棱,发现A棱的位置在OA的D处,测得OC的长度为,真空中的光速为,光在三棱镜中传播的速度大小为。求:
(1)此三棱镜的折射率;
(2)D点到O点的距离。
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时的波形图如图所示,已知这列波的波速为,求:
(1)这列波的周期;
(2)在t=0时起,经过多少时间质点C第一次到达波谷;
(3)质点B的振动方程。
15. 如图所示,水平面上固定着一倾角的斜面,斜面底端装有挡板。一劲度系数的轻质弹簧两端分别与挡板和置于斜面上的小物块B()相连。另一小物块A()紧贴在物块B旁,二者之间夹有少量质量可忽略的火药。初始时整个系统处于静止状态,弹簧恰好处于原长。已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=。现点燃火药,A、B在极短时间内分离,A沿斜面向上滑行的最大距离为。已知弹簧的弹性势能表达式为(为劲度系数,为形变量),假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)火药引爆瞬间A获得的速度大小vA;
(2)物块B第一次沿斜面向下运动到最低点时,弹簧的最大压缩量xm;
(3)从引爆火药后到B停止运动,B走过的总路程。
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