2022-2023学年山东省青岛重点中学高二（下）月考物理试卷及答案解析

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2022-2023学年山东省青岛重点中学高二（下）月考物理试卷
1. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置位于坐标原点O，简谐运动的振幅为A=0.1m。t=0时刻振子的位移为x1=−0.1m，t=1s时刻振子的位移为x2=0.1m，则振子做简谐运动的周期可能为(    )
A. 4s B. 3s C. 0.5s D. 23s
2. 一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过t03时的加速度大小和动能分别为a1和E1，而振子位移为A3时加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为(    )
A. a1>a2，E1a2，E1>E2
C. a12.0m，得出两个质元间距离与波长的关系，求出波长，求出波速可能的值．
本题知道两个质点的振动图象，可结合波形分析它们之间的距离与波长的关系式通项，要注意波传播方向不明，要考虑两种方向，不要漏解．

10.【答案】C 
【解析】解：A.光线在棱镜中传播时频率不变，故A错误；
B.光路图如图：

根据折射定律：n=sinisinr=sin45°sinr，r=30°
所以θ=90°−(180°−45°−90°−r)=75°
根据全发射条件sinC=1n
所以临界角C=45°r0时，分子之间的距离减小时，分子间的引力总是大于斥力，分子力表现为引力，故B正确；
D、分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，故D正确。C、分子间距离增大时，当rr0时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，故C正确；
故选：BCD。
分子之间的斥力和引力是同时存在的。在F−r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。根据正功与负功的意义分析引力做功的问题。
分子间距离等于平衡距离时分子力为零，掌握分子间作用力与分子间距离的关系图象，即可正确解题。

13.【答案】D 
【解析】解：A.旋转铁丝圈，薄膜由于受到重力作用，薄膜从上到下的厚度不变，由干涉原理分析，干涉条纹不会发生变化，故A错误；
B.本实验的条纹是由于薄膜干涉形成的，而三棱镜色散原理是光的折射，所以原理不同，故B错误；
C、肥皂膜由于重力，上薄下厚，发现条纹是等间距的，可知肥皂膜的厚度从上到下是均匀增加的，故C错误；
D、发现条纹是上疏下密的，说明肥皂膜厚度不均匀，从上往下变厚是越来越快的，故D正确。
故选：D。
条纹是由于薄膜干涉形成的，肥皂膜由于重力，上薄下厚，发现条纹是等间距的，可知肥皂膜的厚度从上到下是均匀增加的，发现条纹是上疏下密的，说明肥皂膜从上往下变厚是越来越快的。
需要熟练掌握薄膜干涉原理，由于薄膜上下表面反射的光相遇产生干涉。

14.【答案】D 
【解析】解：一定量气体，在一定温度下，分子的平均动能不变，分子撞击器壁的平均作用力不变；
气体的体积增大时，单位体积内的分子数减小，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，
单位时间内器壁单位面积上受到的压力变小，气体产生的压强减小，故D正确，ABC错误。
故选：D。
求解本题的关键是明确气体压强产生的机理，是由于无规则运动的气体分子频繁的碰撞器壁产生的，压强的大小与温度、体积有关，符合统计规律。
要熟记气体压强产生的机理：气体压强是由于大量的气体分子频繁的持续的碰撞器壁产生的，压强的大小与分子的平均动能、分子数密度有关，分子平均动能越大(宏观温度越高)、分子数密度越大(宏观体积越小)，气体产生的压强就越大。

15.【答案】D 
【解析】解：A.细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，故A错误；
B.由图乙可知实线对应的速率大的分子占的比列越大，对应的气体分子温度较高，所以图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，故B错误；
C.温度越高，细生粒物的无规则运动越剧烈，所以细生粒物的无规则运动14：00时比11：00时更剧烈，故C错误；
D.14：00时的气温高于12：00的的气温，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，故D正确。
故选：D。
细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大．气温高，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多。
本题关键在于理解：温度高与低反映的是分子平均运动快慢程度，理解气体的温度与分子的运动的激烈程度之间的关系．

16.【答案】BC 
【解析】解：A球和B球在光滑的轨道半径很大的圆弧上，它们在很短的圆弧上运动，可以等效为单摆运动，所以AB球发生正碰后各自做单摆运动。单摆周期T=2π Lg，周期与质量、速度等因素无关，由题目可知A球下落的时间为t=14T，碰后A、B两球的周期相同，所以A、B两球向上运动的时间和向下运动的时间都是一样的。所以要经过2t的时间，A、B两球同时到达O处第二次相碰。故BC正确，AD错误。
故选：BC。
光滑圆弧轨道半径很大，A球和B球在很短的圆弧上运动，可以等效为单摆运动，根据单摆运动的周期公式分析两球第二次相碰时相间距的时间，确定第二次碰撞的位置。
本题是等效单摆问题，主要考查单摆周期公式的直接应用，要注意单摆周期与质量、速度等因素无关。

17.【答案】ABC 
【解析】解：A、P和Q一起在光滑水平面上做往复运动，整体受到的回复力：F=−kx，所以二者一起做简谐运动，故A正确；
B、根据牛顿第二定律可得AB整体的最大加速度大小为：a=kAM+m；以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得A所受最大静摩擦力大小为：fm=ma=mkM+mA，故B正确；
C、以轻质弹簧、物块P和Q组成的系统为研究对象，运动过程中只有弹簧弹力做功，所以轻质弹簧、物块P和Q组成的系统机械能守恒，故C正确；
D、在简谐运动过程中，当PQ离开平衡位置时，Q对P的静摩擦力做负功，当PQ靠近平衡位置时，Q对P的静摩擦力做正功，故D错误。
故选：ABC。
P和Q一起在光滑水平面上做往复运动，根据受力特点判断二者的运动情况；根据牛顿第二定律求出AB整体的加速度，再以P为研究对象，求出A所受静摩擦力；根据机械能守恒定律的守恒条件判断机械能是否守恒；根据摩擦力的方向和位移方向判断摩擦力做功情况。
本题主要是考查简谐运动，关键是知道两物体一起做简谐运动过程中的受力特点，根据简谐运动的规律分析即可。

18.【答案】BD 
【解析】解：A.在t=0时刻，P质点的振动图像如图乙所示，根据“上下坡法”，知该波沿x轴负向传播，故A错误；
B.质点P、Q在x轴上相差半个周期，P、Q两点速度大小始终相等，故B正确；
C.又图可知T=0.2s
由图甲可知y=Asinωt=10sin2πTt
当t=0.125s=58T
得y=10sin2πT×5T8=10sin54π=10×(− 22)=−5 2cm
Q质点的位移为−5 2cm，故C错误；
D.因为T=0.2s
所以f=1T=10.2Hz=5Hz
此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为5Hz，故D正确。
故选：BD。
由乙图读出t=0s时刻质点P的速度方向，再由甲图判断出波的传播方向；由甲图读出该波的波长，由乙图读出周期，从而计算波速；计算△t=0.125s与周期的关系，得出Q质点的位移，发生干涉的两列波频率相等。
本题属于波的图象的识图、振动图象的识图和对质点振动的判断问题。考查知识点全面，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。

19.【答案】BC 
【解析】解：A、由乙图可知质点P在0s时沿y轴负方向振动，再结合甲图，利用同侧法可知波沿x负方向传播，由甲图可知波长是24m，由乙图可知周期是0.4s，那么波速v=λT=240.4m/s=60m/s，故A错误；
B、由图乙可得当t=0.35s时质点P恰好回到平衡位置，故B正确；
C、在0～0.2s半个周期时间内质点P运动的路程为s=2A=2×5cm=10cm，故C正确；
D、由图乙可得在0～0.1s时间内，质点P先向y轴负方向运动，后向y轴正方向运动，故D错误。
故选：BC。

由振动图象读出t=0s时刻质点P的振动方向，结合甲图利用同侧法可以判断波的传播方向，由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析质点的运动情况。
本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。

20.【答案】AC 
【解析】解：AB、设全反射临界角为C，由sinC=1n= 22得C=45°，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，

因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在AA′C′C面上有12的面积有光线射出，故A正确，B错误；
CD、由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，故C正确，D错误。
故选：AC。
根据全反射临界角公式sinC=1n求出临界角C，根据几何关系和折射定律可知，M恰好为AC的中点，光线只能从MC段射出，光从AA′C′C面出射的区域有一半的面积有光线射出；光的频率变小，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大
本题考查光的全反射、折射定律、临界角等是几何光学问题，解决本题的关键是抓住临界状态，作出光路图，借助几何关系分析。

21.【答案】BCD 
【解析】解：A.图甲中若减小入射角θ，则反射角减小，折射角也减小，则反射光线和折射光线之间的夹角将变大，故A错误；
B.由图乙可知，当入射角大于45°时，反射光线的强度不再变化，可知临界角为C=45°，则该新材料的折射率为n=1sinC=1sin45∘= 2，故B正确；
C.若该激光在真空中波长为λ，则λ=cf，射入该新材料后波长变为λ′=vf=cnf= 22λ，故C正确；
D.若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则β角需满足n=sin90°−βsin90−C，
解得β=0°
则若该束激光不从光导纤维束侧面外泄0°