江蘇省鹽城市響水縣清源高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理（選修）試卷

響水縣清源高級中學(xué)2023年秋學(xué)期高二年級期中考試物理試卷（選修）（本試卷滿分100分，考試時間75分鐘）注意事項：1．本試卷中所有試題必須作答在答題卡上規(guī)定的位置你，否則不給分。2．答題前務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水簽字筆填寫在試卷及答題卡上。第I卷（選擇題）一、單選題（4分×10=40分）1.如圖所示，靜止的雷達(dá)測速儀a向迎面駛來的汽車b發(fā)射超聲波，該超聲波被汽車反射后又被a接收到，測速儀a接收的超聲波與其直接發(fā)出的超聲波相比（）A.頻率變小 B.頻率變大 C.波速變小 D.波速變大【答案】B【解析】【詳解】波速由介質(zhì)決定，所以被該汽車反射回來的反射超聲波與測速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比波速不變；根據(jù)聲音的多普勒效應(yīng)，聲源和觀察者靠近時接收頻率變高，所以被該汽車反射回來的反射波與發(fā)出的超聲波相比頻率變大。故選B。2.如圖所示，張緊的水平繩上吊著A、B、C三個小球，A、C兩球懸線長度相同，讓A球在垂直于水平繩的方向振動，振動穩(wěn)定后下列說法正確的是（）A.C球的振幅比B球的小B.C球的振幅比B球的大C.C球的振動周期比B球的小D.C球的振動周期比B球的大【答案】B【解析】【詳解】AB．由于AC的懸線長度相同，所以兩小球的固有周期相同，此時C球發(fā)生共振，振幅比B球的大，故A錯誤，B正確；CD．讓A球在垂直于水平繩的方向擺動，則BC兩球受迫振動，周期等于A球的振動周期，故CD錯誤。故選B。3.小河中有一個實心橋墩P，A為靠近橋墩浮在水面上的一片樹葉，俯視如圖所示，小河水面平靜?，F(xiàn)在S處以某一頻率拍打水面，使形成的水波能帶動樹葉A振動起來，可以采用的方法是（）A.提高拍打水面的頻率B.降低拍打水面的頻率C.無論怎樣拍打，A都不會振動起來D.保持拍打頻率不變，略微加大拍打力度，A會振動起來【答案】B【解析】【詳解】拍打水面時，水波中的質(zhì)點上下振動，形成的波向前傳播，提高拍打水面的頻率，則質(zhì)點振動的頻率增加，波的頻率與振動的頻率相等；根據(jù)波速不變，頻率增大，波長減小，衍射現(xiàn)象不明顯，反之降低頻率，波長增大，衍射現(xiàn)象更明顯，故可降低拍打水面的頻率，使衍射現(xiàn)象更明顯。故選B。4.如圖所示，半圓型槽體置于水平面上，小球以初速度v。沿內(nèi)壁切線方向進(jìn)入槽體左側(cè)，一切摩擦力不計，下列說法正確的是（）A.小球水平方向動量守恒 B.槽體水平方向動量守恒C.小球與槽體組成的系統(tǒng)動量守恒 D.小球與槽體組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒【答案】D【解析】【詳解】AB．動量守恒是指相互作用的物體組成的系統(tǒng)動量之和不變，不是某一物體，故AB錯誤；CD．小球與槽體組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，在豎直方向所受外力之和不為零，所以小球與槽體組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，故C錯誤，D正確。故選D。5.一根同種材料粗細(xì)均勻的彈性繩，右端固定在墻上，抓著繩子左端S點上下振動，產(chǎn)生向右傳播的繩波，某時刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是（）A.此時刻質(zhì)點P做減速運動B.波源的起振方向向上C.波的傳播速度逐漸減小D.波源振動的頻率逐漸減小【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)上下坡法則，此時刻質(zhì)點P在上坡階段，則質(zhì)點P向下振動，回到平衡位置，則做加速運動，所以A錯誤；B．根據(jù)上下坡法則，剛要振動的質(zhì)點處于上坡階段，則波源的起振方向向下，所以B錯誤；C．波的傳播速度由介質(zhì)決定，同一介質(zhì)波速不變，所以C錯誤；D．由圖可知該波的波長逐漸增大，根據(jù)波源振動的頻率逐漸減小，所以D正確；故選D。6.如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B同時從木塊兩側(cè)射入，最終嵌在木塊中。已知兩子彈入射的初動量大小相等，射入過程中所受木塊的阻力大小相等，子彈A的質(zhì)量較小。比較這兩顆子彈可知（）A.子彈A的初動能較小 B.子彈A先與木塊相對靜止C.子彈A的動量變化率較大 D.子彈A射入木塊的深度較大【答案】D【解析】【詳解】A．兩子彈入射的初動量大小相等，則有又由于子彈A的質(zhì)量較小，可知根據(jù)公式，可得由于，，所以故A錯誤；B．兩子彈入射的初動量大小相等，根據(jù)動量守恒定律知，兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量一直為零；木塊靜止在光滑水平面上，則兩子彈同時與木塊相對靜止，故B錯誤；C．兩子彈的初動量相等，末動量為0，則兩子彈的動量變化量大小相等；兩子彈所受的阻力大小相等，根據(jù)動量定理可知兩子彈運動時間相等，則兩子彈的動量變化率相等，故C錯誤；D．兩子彈所受的阻力大小相等，設(shè)為，根據(jù)動能定理得：對A子彈對B子彈結(jié)合，可知故D正確。故選D。7.如圖所示為一款玩具“彈簧公仔”，該玩具由頭部、輕彈簧及底座組成，已知公仔頭部質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，底座質(zhì)量也為m。輕壓公仔頭部至彈簧彈力為2mg時，由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡諧運動。重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法中正確的是（）A.釋放公仔頭部瞬間的加速度大小為2gB.公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力為mgC.彈簧恢復(fù)原長時，公仔頭部的速度最大D.公仔頭部做簡諧運動的振幅為【答案】B【解析】【詳解】A．釋放公仔頭部瞬間，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．根據(jù)簡諧運動的對稱性，可知，最高點與最低點的加速度大小相等，在最高點時，令最高點時彈簧彈力大小為F，則有結(jié)合上述解得即此時彈簧恰好處于原長，對底座分析可知，地面對底座的支持力等于mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力為mg，故B正確；C．根據(jù)上述可知，公仔頭部運動至最高點時，彈簧恰好恢復(fù)原長，此時公仔頭部的速度為0，故C錯誤；D．輕壓公仔頭部至彈簧彈力為2mg時，根據(jù)胡克定律有根據(jù)簡諧運動的對稱性，結(jié)合上述有解得故D錯誤。故選B。8.如圖是t=0時刻沿x軸傳播的一列簡諧橫波的圖象。該時刻后介質(zhì)中P質(zhì)點回到平衡位置的最短時間為0.1s，Q質(zhì)點回到平衡位置的最短時間為0.5s，已知t=0時刻兩質(zhì)點相對平衡位置的位移相同，則（）A.該簡諧波沿x軸正方向傳播B.該簡諧波的傳播周期為0.6sC.t=0.2s時，質(zhì)點P的加速度沿y軸負(fù)方向D.經(jīng)過0.6s質(zhì)點Q沿x軸移動6.0m【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．該時刻后介質(zhì)中P質(zhì)點回到平衡位置的最短時間為0.1s，Q質(zhì)點回到平衡位置的最短時間為0.5s，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點早回到平衡位置，則說明P質(zhì)點向下振、Q質(zhì)點向上振，根據(jù)“上坡、下坡”法可知該簡諧波沿x軸正方向傳播，A正確；B．由題意分析得知，此時P點向下運動，Q點向上，它們周期相同，則T=2×(0.1+0.5)s=1.2sB錯誤；C．已知P質(zhì)點回到平衡位置的最短時間為0.1s，則t=0.2s時P質(zhì)點應(yīng)在平衡位置的下方，根據(jù)加速度公式a=可知此時質(zhì)點P的加速度沿y軸正方向，C錯誤；D．簡諧橫波沿x軸正向傳播，質(zhì)點振動方向與x軸垂直，在x軸方向沒有位移，D錯誤。故選A。9.如圖所示，真空中一束復(fù)色光a沿AO方向射入半圓形玻璃柱體橫截面的頂端O，經(jīng)玻璃折射成b、c兩束光。下列說法正確的是（）A.在玻璃中，b光的波長比c大 B.在玻璃中，b光的傳播速度比c大C.b、c兩束光，從玻璃柱出射后相互平行 D.逐漸增大a光的入射角，b光先發(fā)生全反射【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖像b光折射率較大，故b光的頻率較大，波長較短，在玻璃中傳播速度較小，故AB錯誤；CD．根據(jù)光路可逆性，兩種色光出射后雖然分開但仍然平行，且不會在下界面發(fā)生全反射，故C正確，D錯誤。故選C。10.如圖所示，固定斜面上半部分AB粗糙，下半部分BC光滑，一滑塊從斜面頂端A由靜止釋放，滑塊沿斜面向下滑動到底端的過程中，滑塊的動量大小、動能、機(jī)械能E及重力的瞬時功率與下滑時間t的關(guān)系圖像中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．滑塊在AB、BC兩段均做勻加速直線運動，在AB段的加速度大小為在BC段的加速度大小動量大小為根據(jù)可知圖像為兩段斜率不同的直線，故A錯誤；B．根據(jù)動能表達(dá)式可知圖像為曲線，故B錯誤；C．經(jīng)過B點后，滑塊的機(jī)械能守恒，即經(jīng)過B點后，圖像為平行于橫軸的直線，故C錯誤；D．根據(jù)重力的功率表達(dá)式可知圖像為兩段斜率不同的直線，AB段圖線的斜率小于BC段圖線的斜率，故D正確。故選D。第II卷（非選擇題）二、實驗題（3分×5=15分）11.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上（如圖1），并選用縫間距為d的雙縫屏。毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。（1）組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則_______；A．看不到干涉現(xiàn)象B．可觀察到水平方向的干涉條紋C．可觀察到豎直方向的干涉條紋（2）若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中_______；A．可觀察到明暗相間的白條紋B．可觀察到彩色條紋C．觀察不到干涉條紋（3）若實驗中在像屏上得到干涉圖樣如圖2所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達(dá)式為λ=____。分劃板刻線在某條明條紋位置時游標(biāo)卡尺如圖3所示，則其讀數(shù)為_____cm。（4）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖4所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時，真實值______測量值。（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】①.C②.B③.④.3.110⑤.小于【解析】【詳解】（1）[1]縫和雙縫均沿豎直方向，因此得到干涉條紋為豎直方向的干涉條紋。故選C。（2）[2]取下紅色濾光片，通過單縫的為白光，因此得到的干涉條紋為彩色條紋。故選B。（3）[3]根據(jù)題意，相鄰亮條紋之間的距離為根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式單色光波長[4]20分度值的游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，讀數(shù)31mm+2×0.05mm=31.10mm=3.100cm（4）[5]從圖可以看出，若條紋傾斜，則真實值小于測量值。三、解答題（8分+8分+14分+15分）12.如圖，一橫截面為直角三角形ABC的玻璃磚，AB＝L，∠A＝60°，∠C＝30°，一束單色光從AB的中點D處射入玻璃磚，單色光經(jīng)BC面反射后從AC邊的E點射出玻璃磚，出射光線恰好平行于BC邊，光在真空傳播的速度為c。求：（1）玻璃磚對該單色光的折射率n；（2）該單色光從D點傳播到E點經(jīng)歷的時間t。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）畫出光路圖如圖因光線在D點的入射角為i=60°，由幾何關(guān)系可得在D點的折射角r=30°折射率（2）光在介質(zhì)中速度光從D點傳播到E點經(jīng)歷的路程用時間13.如圖甲所示，0點為單擺的固定懸點，將力傳感器接在擺球與0點之間。現(xiàn)將質(zhì)量為m的擺球拉到A點釋放，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回擺動，最大偏角為θ。圖乙表示細(xì)線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，圖中t=0為擺球從A點開始運動的時刻，重力加速度為g。求：（1）單擺回復(fù)力最大值；（2）單擺運動周期和擺長。【答案】（1）mgsinθ；（2）T=2t1；【解析】【詳解】（1）單擺在A或C位置時，回復(fù)力有最大值，最大值為（2）由圖像可知，單擺運動周期根據(jù)可知擺長14.同一介質(zhì)中有兩振源P、Q，以其中先振動的振源開始振動作為計時起點，時P、Q之間的波形如圖所示，兩列波的振幅分別為、。求（1）Q波源的振動頻率；（2）P波源的振動方程；（3）經(jīng)過足夠長時間，計算說明x軸上區(qū)間內(nèi)振動最強(qiáng)點的個數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）6個【解析】【詳解】（1）由圖可知，經(jīng)過，Q先經(jīng)歷了，則由于頻率為解得（2）對P有振幅角速度為P點起振方向向下，且開始起振的時間比計時開始晚了一秒，波源振動方程為由圖可知，P波源在Q波源開始振動1s后才開始振動，則時間的范圍為（3）波長為設(shè)振動加強(qiáng)點與P、Q點距離分別為且解得其中k取、、、0、1和2，則區(qū)間內(nèi)振動加強(qiáng)點有6個。15.如圖所示，在光滑水平面上通過鎖定裝置固定一輛質(zhì)量M=2kg的小車，小車左邊部分為半徑R=1.8m的四分之一光滑圓弧軌道，軌道末端平滑連接一長度L=3m的水平粗糙面，粗糙面右端是一擋板。有一個質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）從小車左側(cè)圓弧軌道頂端A點靜止釋放，小物塊和小車在粗糙區(qū)域的滑動摩擦因數(shù)μ=0.09，小物塊與擋板的碰撞無機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2。（1）求小物塊滑到圓弧軌道末端時速度大??；（2）若解除小車鎖定，讓小物塊由A點靜止釋放，求小物塊運動到圓弧末端時，此時小物塊對軌道的壓力大??；（3）在（2）問的初始條件下，小物塊將與小