内容正文:
高二物理月考
一、单选题(一题四分,共28分)
1. 如图所示的四个场景中,属于光的干涉现象的是( )
A. 泊松亮斑 B. 彩色的肥皂泡 C. 彩虹 D. 立体电影
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲的原理是光的衍射,A错误;
B.图乙的原理是光的干涉,B正确;
C.图丙的原理是光的折射,C错误;
D.图丁的原理是光的偏振,D错误。
故选B。
2. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. t=1s时,振子的速度为零,加速度为正的最大值
B. t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C. t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D. t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.t=1s时,在负向最大位移处,故速度为零, ,加速度最大,为正,故A正确;
B.t=2s时,振子的速度为正,加速度为零,故B错误;
C.t=3s时,振子的速度为零,加速度负向最大,故C错误;
D.t=4s时,振子的速度为负,加速度为零,故D错误。
故选A。
3. 如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让c摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )
A. 各摆摆动的周期均与c摆相同
B. a 摆摆动周期最短
C. b摆摆动周期最长
D. b摆振幅最大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC. c摆摆动起来后,通过水平绳子对a、b、d三个摆施加周期性的驱动力,使a、b、d三摆做受迫振动,故a、b、d三摆周期相同,故A正确,BC错误;
D. 因为a摆的摆长等于c摆的摆长,所以a摆的固有频率等于受迫振动的频率,所以a摆发生共振,振幅最大,故D错误。
故选:A。
4. 彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示,一束白光由左侧射入水滴,、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(、是单色光)。下列关于光与光的说法正确的是( )
A. 光的频率小于光的频率
B. 、光在由空气进入水滴后波长变长
C. 从同一介质射向空气,光比光容易发生全反射
D. 通过同一双缝干涉装置,光的相邻条纹间距比光的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由光路可知,光从空气进入水滴时更靠近法线,光的偏折程度大于光,可知水滴对光的折射率大于对光的折射率;而同一介质对频率大的光折射率大,则有光的频率大于光的频率,故A错误;
B.、光在由空气进入水滴后由可知波速变小,频率保持不变,根据可知波长变短,故B错误;
C.根据可知,光的临界角小于光的临界角,即光比光容易发生全反射,故C正确;
D.由于光的频率大于光的频率,则光的波长小于光的波长,根据条纹间距公式,通过同一双缝干涉装置,光干涉的相邻条纹间距比光的小,故D错误。
故选C。
5. 下图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知甲、乙摆长之比为
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:1
D. 2:3
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知,根据 可知甲、乙摆长之比为1:1;
A.1:2,与结论不相符,选项A错误;
B.2:1,与结论不相符,选项B错误;
C.1:1,与结论相符,选项C正确;
D.2:3,与结论不相符,选项D错误;
6. 一个半径为R、球心为O的半球形储油桶固定在水平面上,桶口平面保持水平,其右端点为点,且。当桶内没有油时,从某点A恰能看到弧形桶底的B点,OB连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时,仍沿AB方向看去,恰能看到桶底的最低点C点,已知光速为c。则下列说法正确的是( )
A. 油的折射率为
B. 油的折射率为
C. 装满油时,光从C点出发传播到A点所用时间为
D. 装满油时,光从C点出发传播到A点所用时间为
【答案】D
【解析】
【详解】
AB.如图所示,当桶内装满油时,由几何关系可得入射角为,折射角为
根据折射率公式,油的折射率,故AB错误;
CD.光在油中的传播速度为
装满油时,光从A点出发传播到C点所用时间为
联立以上两式可得,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度小于子弹B射入的深度,则( )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力小
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间短
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小
【答案】D
【解析】
【详解】BC.因为木块始终静止,根据平衡条件,木块受到的两个子弹的摩擦力相等,摩擦力的作用时间也相等,所以入射过程中子弹A受到的阻力等于子弹B受到的阻力,BC错误;
D.根据动能定理得
初动能越大,射入木块越深,所以B的初动能大,D正确;
A.根据动量守恒定律得
初动能小的质量大,所以子弹A的质量一定比子弹B的质量大,A错误。
故选D。
二、多选题(一题6分,共18分。漏选得3分,选错不得分)
8. 电动小车在水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 小车的动能不变 B. 小车的动量守恒
C. 小车的加速度不变 D. 小车所受的合外力一定指向圆心
【答案】AD
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的物体速度大小不变,故动能不变,故A正确;
B.做匀速圆周运动的物体速度方向时刻在改变,故动量不守恒,故B错误;
C.做匀速圆周运动的物体加速度大小不变,方向时刻在改变,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心,故D正确。
故选AD。
9. 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO´为直径MN的垂线,足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO´夹角θ较小时,光屛NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屛NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当θ=β时,光屛NQ区域B光的光斑消失,则( )
A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C. α<θ<β时,光屛上只有1个光斑
D. β<θ<时,光屛上只有1个光斑
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由题意可知当θ=α时,A光在MN发生全反射,当θ=β时B光在MN发生全反射,则可知A光的临界角小于B光的临界角,根据可知,玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,选项A正确;
B、由可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小,选项B错误;
C、α<θ<β时,此时A光已经发生全反射,故在NP部分油一个光斑,同时B光从MN下方折射出来,射到NQ上,则在光屏上应有2个光斑,选项C错误;
D、β<θ<时,AB两束光都发生全反射,故在光屏上只有1个光斑,选项D 正确.
故选AD。
10. 某简谐横波在时刻的波形图如图所示。处质点的位移为处的质点P位于平衡位置且振动方向向下。已知该波的周期为1.2s,则( )
A. 该波的波长为1.2m B. 该波的波速为2m/s
C. 该波沿x轴正方向传播 D. 时刻,处的质点位于平衡位置
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设该简谐横波的波动方程为
代入数据解得
,
所以该简谐横波的波动方程为
当时有
解得该波的波长为
故A正确;
B.由可得该波的波速为
故B错误;
C.已知质点P位于平衡位置且振动方向向下,由同侧法可知,该波沿x轴负方向传播,故C错误;
D.根据
故时刻,处的质点位于平衡位置,故D正确。
故选AD。
三、实验题(一题8分,共16分)
11. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲方式安装在光具座上。
(1)下列做法中,有助于减小实验误差的操作为________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺读数为x1.然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为______(用x1和x2表示)。
(3)若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=______(用Δx、d和l表示)。
(4)该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,则在目镜中观察到的条纹数目______(填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】(1)D (2)
(3)
(4)增加
【解析】
【小问1详解】
AB.将单缝拆下,或将单缝与双缝的位置互换,则无法获得相干光,实验无法完成,故AB错误;
C.增大单缝与双缝间的距离,不影响双缝到屏之间的距离,对实验结果没有影响,故C错误;
D.一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距,这样有助于减小实验误差,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为
【小问3详解】
若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,由干涉条纹的间距公式知,则测量得到的单色光波长
【小问4详解】
该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,由于紫色光的波长小于红色光的波长,根据可知,相邻亮条纹间距减小,则在目镜中观察到的条纹数目增加。
12. 在“验证动量守恒定律”的实验中,某同学用如图a 所示的装置进行了如下的操作:
①先调整斜槽轨道,使其末端的切线水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并 将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a 从斜槽轨道上菜固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离,再使小球a 从原固定点由 静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B;
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端 让小球a 仍从原固定点由静止释放,和小球b 相碰后,两 球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A 和 C;
④用刻度尺测量白纸上O 点到A、B 、C三点的距离分别 为y₁、y₂ 和y3,。
(1)两小球的质量关系:ma________m b (填“>”“<”或“=”)。
(2)碰撞后,小球b 落点的痕迹是_______(填 “A” 、“B” 、“C”)
(3)上述实验除需测量白纸上O 点到A 、B 、C三点的距离外,还需要测量的物理量有_______。
A.木板向右移动的距离L
B.小球a 和小球 b的质量ma、m b
C.A 、B 两点间的高度差△t
D.小球a 和小球b 的半径r
(4)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为_______
【答案】 ①. > ②. A ③. B ④.
【解析】
【详解】(1)[1] 为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即
ma>mb
(2)[2]根据题意可知,碰后小球b速度最大,根据
,
可知,小球b下落距离最小,所以落点为A。
(3)[3] 根据(2)分析,可知
则碰撞前入射球a的速度大小
碰撞后入射球的速度大小
碰撞后被碰球的速度
两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
整理得
所以还需测量的物理小球a 和小球 b的质量ma、m b。
故选B。
(4)[4] 验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为
四、解答题
13. 如图所示,直角棱镜ABC置于空气中,,AB边长为4a.一束单色光从AB边中点F处以入射角射入,光线垂直于BC射出。已知真空中光速为c,求:
(1)棱镜的折射率n;
(2)单色光通过棱镜的时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系可知,光线从AB面射入时,折射角为
根据折射定律有
解得
【小问2详解】
设光在棱镜中的传播速度为,则有
解得
光线在玻璃砖中传播的距离为
根据
解得
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时刻波源开始振动,0~4 s内波源的振动图像如图甲,时刻的波形图如图乙。
(1)求该波的传播速度;
(2)求波源在0~6 s内通过的路程;
(3)求处的质点第一次到达波峰的时刻。
【答案】(1)0.5 m/s
(2)24 cm (3)13 s
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知该波的周期为
由图乙可知该波的波长为
则该波的传播速度为
【小问2详解】
由图甲可知该波的振幅为
由于
则波源在0~6 s内通过的路程为
【小问3详解】
由题图甲、乙知,时波峰在1.5 m处,该波峰要传到6 m处,需要的时间为
所以处的质点第一次到达波峰的时刻为
15. 如图,质量为平板小车放置在光滑水平地面上,静止时左端紧靠光滑平台,平台与小车上表面等高。小车右端有一挡板,轻弹簧一端固定在挡板上,无形变时另一端在点,小车的部分粗糙,其余部分光滑。平板车左端放置一质量为可视为质点的物块2。质量为、可视为质点的物块1以初速度在平台上正对物块2向右运动并与物块2发生弹性正碰(此过程时间极短),碰后物块2向右运动与弹簧作用后最终相对小车静止于中点,已知,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度,求:
(1)两物块碰后瞬间,物块2的速度;
(2)物块2与小车间的动摩擦因数;
(3)若弹簧的劲度系数为,弹性势能与形变量的关系为,求弹簧的最大压缩量。
【答案】(1),方向向右
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设碰后物块1和物块2的速度分别为和,发生弹性正碰,以向右为正,则有
解得
即物块2速度大小为,方向向右
【小问2详解】
碰后物块2与小车组成的系统动量守恒,则有
解得
由能量守恒定律有
解得
【小问3详解】
弹簧压缩量最大时物块2与小车共速,则有
解得
由能量守恒定律
解得
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高二物理月考
一、单选题(一题四分,共28分)
1. 如图所示的四个场景中,属于光的干涉现象的是( )
A. 泊松亮斑 B. 彩色的肥皂泡 C. 彩虹 D. 立体电影
2. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. t=1s时,振子的速度为零,加速度为正的最大值
B. t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C. t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D. t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
3. 如图所示演示装置,一根张紧的水平绳上挂着四个单摆,让c摆摆动,其余各摆也摆动起来,可以发现( )
A. 各摆摆动的周期均与c摆相同
B. a 摆摆动周期最短
C. b摆摆动周期最长
D. b摆振幅最大
4. 彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示,一束白光由左侧射入水滴,、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(、是单色光)。下列关于光与光的说法正确的是( )
A. 光的频率小于光的频率
B. 、光在由空气进入水滴后波长变长
C. 从同一介质射向空气,光比光容易发生全反射
D. 通过同一双缝干涉装置,光的相邻条纹间距比光的大
5. 下图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知甲、乙摆长之比为
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:1
D. 2:3
6. 一个半径为R、球心为O的半球形储油桶固定在水平面上,桶口平面保持水平,其右端点为点,且。当桶内没有油时,从某点A恰能看到弧形桶底的B点,OB连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时,仍沿AB方向看去,恰能看到桶底的最低点C点,已知光速为c。则下列说法正确的是( )
A. 油的折射率为
B. 油的折射率为
C. 装满油时,光从C点出发传播到A点所用时间为
D. 装满油时,光从C点出发传播到A点所用时间为
7. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度小于子弹B射入的深度,则( )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力小
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间短
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能小
二、多选题(一题6分,共18分。漏选得3分,选错不得分)
8. 电动小车在水平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 小车的动能不变 B. 小车的动量守恒
C. 小车的加速度不变 D. 小车所受的合外力一定指向圆心
9. 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO´为直径MN的垂线,足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO´夹角θ较小时,光屛NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角,当θ=α时,光屛NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当θ=β时,光屛NQ区域B光的光斑消失,则( )
A. 玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C. α<θ<β时,光屛上只有1个光斑
D. β<θ<时,光屛上只有1个光斑
10. 某简谐横波在时刻的波形图如图所示。处质点的位移为处的质点P位于平衡位置且振动方向向下。已知该波的周期为1.2s,则( )
A. 该波的波长为1.2m B. 该波的波速为2m/s
C. 该波沿x轴正方向传播 D. 时刻,处的质点位于平衡位置
三、实验题(一题8分,共16分)
11. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲方式安装在光具座上。
(1)下列做法中,有助于减小实验误差的操作为________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺读数为x1.然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为______(用x1和x2表示)。
(3)若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=______(用Δx、d和l表示)。
(4)该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,则在目镜中观察到的条纹数目______(填“增加”、“减少”或“不变”)。
12. 在“验证动量守恒定律”的实验中,某同学用如图a 所示的装置进行了如下的操作:
①先调整斜槽轨道,使其末端的切线水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并 将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a 从斜槽轨道上菜固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板向右平移适当的距离,再使小球a 从原固定点由 静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B;
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端 让小球a 仍从原固定点由静止释放,和小球b 相碰后,两 球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A 和 C;
④用刻度尺测量白纸上O 点到A、B 、C三点的距离分别 为y₁、y₂ 和y3,。
(1)两小球的质量关系:ma________m b (填“>”“<”或“=”)。
(2)碰撞后,小球b 落点的痕迹是_______(填 “A” 、“B” 、“C”)
(3)上述实验除需测量白纸上O 点到A 、B 、C三点的距离外,还需要测量的物理量有_______。
A.木板向右移动的距离L
B.小球a 和小球 b的质量ma、m b
C.A 、B 两点间的高度差△t
D.小球a 和小球b 的半径r
(4)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为_______
四、解答题
13. 如图所示,直角棱镜ABC置于空气中,,AB边长为4a.一束单色光从AB边中点F处以入射角射入,光线垂直于BC射出。已知真空中光速为c,求:
(1)棱镜的折射率n;
(2)单色光通过棱镜的时间t。
14. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。时刻波源开始振动,0~4 s内波源的振动图像如图甲,时刻的波形图如图乙。
(1)求该波的传播速度;
(2)求波源在0~6 s内通过的路程;
(3)求处的质点第一次到达波峰的时刻。
15. 如图,质量为平板小车放置在光滑水平地面上,静止时左端紧靠光滑平台,平台与小车上表面等高。小车右端有一挡板,轻弹簧一端固定在挡板上,无形变时另一端在点,小车的部分粗糙,其余部分光滑。平板车左端放置一质量为可视为质点的物块2。质量为、可视为质点的物块1以初速度在平台上正对物块2向右运动并与物块2发生弹性正碰(此过程时间极短),碰后物块2向右运动与弹簧作用后最终相对小车静止于中点,已知,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度,求:
(1)两物块碰后瞬间,物块2的速度;
(2)物块2与小车间的动摩擦因数;
(3)若弹簧的劲度系数为,弹性势能与形变量的关系为,求弹簧的最大压缩量。
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