精品解析：江苏省常州市金坛区高二下学期期中质量调研物理试题

这是一份精品解析：江苏省常州市金坛区高二下学期期中质量调研物理试题，文件包含精品解析江苏省常州市金坛区高二下学期期中质量调研物理试题解析版docx、精品解析江苏省常州市金坛区高二下学期期中质量调研物理试题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。

学期金坛区高二期中质量调研
物理试卷
一、单项选择题:共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意.
1. 关于图中所示的物理现象，下列说法正确的是（　　）

A. 图甲的原理与白光的单缝衍射产生的彩色条纹相同
B. 图乙的原理与水中的气泡看起来特别亮相同
C. 图丙的原理和彩虹相同
D. 图丁的原理和泊松亮斑相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲是白光经过双缝的干涉条纹，与白光的单缝衍射产生的彩色条纹原理不相同，选项A错误；
B．图乙的激光沿水流方向发生弯曲，其原理与水中的气泡看起来特别亮相同，都是全反射，选项B正确；
C．图丙中的肥皂泡呈彩色是光的干涉，彩虹是光的折射，两者的原理不相同，选项C错误；
D．图丁立体电影是光的偏振，泊松亮斑是光的衍射，原理不同，选项D错误。
故选B。
2. 蜘蛛会根据丝网振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是（　　）
A. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定
B. “落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大
C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅最大
D. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
【答案】A
【解析】
【详解】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故A正确；
B．“落网”昆虫翅膀振动的频率与丝网的固有频率相等时，丝网的振幅最大，并不是“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大，故B错误；
C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为T=0.002s时，频率

丝网的振幅不是最大，故C错误；
D．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网仍然振动，故D错误。
故选A。
3. 平静的湖面上静止着两小船，一列水波从远处传播而来，某时刻形成如图所示波形图，此时两小船分别位于波峰P点和波谷Q点，P点处的小船经5秒第一次到达波谷，则（　　）

A. 这列波是纵波 B. 这列波向右传播
C. 这列波的波速为6m/s D. 两船不可能同时位于平衡位置
【答案】C
【解析】
【详解】A．这列波上下振动，与波传播方向垂直，故该波为横波，A错误；
B．这列波可能向右传播，也可能向左传播，B错误；
C．波的波长为60m，周期为10s，波速为

C正确；
D．从该时刻起，再经过两船同时到达平衡位置，D错误。
故选C。
4. 抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列描述正确的是（　　）

A. 这是利用光的直线传播现象
B. 这是利用光的干涉现象
C. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了
D. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，选项AB错误；
CD．如果屏上条纹变宽，说明衍射现象更加明显，则金属丝变细了，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知（　　）

A. 在水中时a光和b光的传播速度相同 B. 两束光在从水进入空气时频率均变小
C. 从水中射向空气时，a光全反射的临界角比b光小 D. 真空中a光的波长比b光长
【答案】D
【解析】
【详解】A．由光的可逆性可知，如果光从空气射入水中时，则a光偏折的程度较小，可知a光在水中的折射率小，由可知，在水中时a光比b光的传播速度大，A错误；
B．光的频率由光源决定，与传播的介质无关，所以两束光在从水进入空气时频率均保持不变，B错误；
C．从水中射向空气时，由可知，a光全反射的临界角比b光大，C错误；
D．a光在水中的折射率小，由折射率与光的频率关系可知，a光的频率小，由公式可知，a光的波长大， D正确。
故选D。
6. 甲，乙同学用插针法测定玻璃砖折射率的实验图景如图所示，他们按正确实验操作各插了四枚大头针，其中大头针a、b、c的位置均相同，但最后一枚大头针的位置不同，甲、乙分别插在d，e两处，下列说法正确的是（　　）

A. 实验中，入射角应小些
B. 甲测得的玻璃砖折射率比乙的大
C. 乙在插第四枝大头针时，使e挡住a、b的像和c
D. 若入射角太大，光会在玻璃砖的下表面发生全反射
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大些，A错误；
B．因为甲和乙的入射角相同，根据折射率的公式，即

甲、乙分别插在d，e两处，故可得甲测得的玻璃砖折射率比乙的小，B错误；
C．根据光线的折射规律可知，乙在插第四枝大头针时，要使e挡住a、b的像和c，C正确；
D．根据几何知识可知，若入射角太大，光不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。
故选C。
7. 如图，某同学观察肥皂膜干涉现象，将有肥皂膜的铁丝圈竖直挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色，在肥皂膜向光的一面上出现火焰的像，像上有明暗相间的条纹，关于这个现象，下列说法正确的是（　　）

A. 条纹形状是相互平行的竖直线
B. 从上向下，条纹的间距越来越小
C. 紫光的条纹数比黄光要少一些
D. 干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的
【答案】B
【解析】
【详解】AD．膜前后表面的两列反射光在前表面发生叠加，所以在薄膜的左侧出现条纹，由于同一水平面上厚度相同，则条纹是水平平行的，故AD错误；
B．由于重力的重力，越向下，肥皂膜增加的厚度越来越大，那么越往下，条纹间距越来越小，故B正确；
C．紫光的波长比黄光短，所以紫光的条纹密，条纹数多，故C错误。
故选B。
8. 如图甲所示，A、B和P是同一均匀介质中同一水平直线上的三个点，沿竖直方向振动的波I在介质中沿AP方向传播，波速为30cm/s，P与A相距30cm，A点振动图像如图乙所示：沿竖直方向振动的波II沿BP方向传播，波速为30cm/s，P与B相距45cm，B点的振动图像如图丙所示，在时刻，两列波同时分别经过A、B两点，则下列说法正确的是（　　）

A. 横波II的波长为45cm
B. 两列波不能发生干涉
C. P点振幅为70cm，且是振动加强点
D P点开始时刻振动方向向下
【答案】C
【解析】
【详解】A．横波II的波长为

故A错误；
B．两列波的周期相同，频率相同，能发生干涉现象，故B错误；
C．由题意得

由于两波初相位相反，故P点是振动加强点，振幅为70 cm，故C正确；
D．两波传播速度大小相等，由于PB大于PA，故A点振动形式先到达P点，则P点开始时刻振动方向向上，故D错误。
故选C。
9. 小明以5m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3s后垂直撞击到篮板上，然后以1m/s的速度反弹。平抛进入篮筐，球与篮板接触的时间为0.01s，忽略空气阻力，g取10m/s2，篮球质量为0.6kg，下列说法正确的是（　　）

A. 篮板对球的平均作用力大小为180N
B. 篮板对球的平均作用力大小为300N
C. 篮球被抛出后上升的最大高度是1.5m
D. 小明投篮处距篮板的水平距离是1.5m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．对篮球从抛出到撞击蓝板过程进行逆向分析，可看成平抛运动，则0.3 s后竖直方向的分速度为
vy=gt1=3m/s
水平方向的分速度为
vx==4m/s
篮球撞击篮板过程，取水平向右为正方向，根据动量定理可得
-t2=-mv1-mvx
解得
=300 N
篮板对球的平均作用力大小为300N，故A错误，B正确；
C．篮球被抛出后上升的最大高度为
h==0.45 m
故C错误；
D．小明投篮处距篮板水平距离为
x=vxt1=1.2 m
故D错误。
故选B。
10. 如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为h，则

A. 小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小车向左运动的最大距离为
C. 小球离开小车后做斜上抛运动
D. 小球第二次能上升的最大高度h＜h＜h
【答案】D
【解析】
【详解】小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv-mv′=0，，解得，小车的位移：x=R，故B错误；小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；
小球第一次车中运动过程中，由动能定理得：mg（h0-h0）-Wf=0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：Wf=mgh0，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh0，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh0，机械能损失小于mgh0，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于：，而小于h0，故D正确；故选D．
点睛：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．摩擦力做功使得机械能转化成内能．
二、非选择题:共5小题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11. 在利用“单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出图像，就可以求出当地的重力加速度，理论上图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示。

（1）由图像求出的重力加速度g=________m/s2（），由于图像没有能通过坐标原点求出的重力加速度g值与当地真实值相比_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（2）请同学分析图像没有能通过坐标原点的原因____________（写出一条即可）。
【答案】 ①. 9.87 ②. 不变 ③. 把线长作为摆长
【解析】
【详解】（1）[1]根据

可知图线的斜率为

解得

[2]图线没有过坐标原点，说明摆长的测量值比真实值偏小，即将摆线长作为摆长，漏掉了摆球半径，即

图线的斜率不变，所以利用图线的斜率求出的重力加速度g值与当地真实值相比不变；
（2）[3]图像没有能通过坐标原点的原因：把线长作为摆长。
12. 在《光》的学习中做过如下的实验探究，请根据实验探究回答下列问题。
①如图所示为“用双缝干涉测量光的波长”装置示意图，示意图中有三个光学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是____________（填选项前的字母）

A.a是双缝，c是滤光片 B.b是单缝，c是双缝 C.b是双缝，c是单缝
②已知上述装置中双缝间距d=0.40mm，双缝到光屏的距离l=1.0m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中A位置时螺旋测微器如图乙所示，在B位置时螺旋测微器如图丙所示，由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为__________m.（结果保留3位有效数字）

【答案】 ①. B ②.
【解析】
【详解】（1）[1]在双缝干涉实验中abc分别为滤光片、单缝和双缝，故选B；
（2）[2]A位置时螺旋测微器的读数为
xA=1mm+0.01×12.8mm=1.128mm
B位置时螺旋测微器的读数为
xB=5.5mm+0.380mm=5.880mm
相邻亮纹的间距为

根据公式

代入数据解得
λ=4.75×10-7m
13. 如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC放置一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合。
（1）画出光线SO进入棱镜的折射光线；
（2）求棱镜的折射率n；
（3）AO距离为a，光在真空中的速度为c，求光在棱镜中传播的时间。

【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）从AB面射出的光线与SO重合，根据光路可逆，进入棱镜的折射光线应与AC垂直，光路图如图所示

（2）入射角

折射角

折射率

（3）光在棱镜中传播速度

光在棱镜中传播的距离

光在棱镜中传播的时间

14. 弹簧振子以O点为平衡位置，在M，N两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、N间的P点以速度v向N点运动；在t=0.2s时刻，振子速度第一次变为-v；在t=0.5s时刻，振子速度第二次变为-v。
（1）求弹簧振子振动周期T；
（2）若M、N之间的距离为20cm，求振子在4.0s内通过的路程；
（3）若M、N之间的距离为20cm，以向右为正方向，从小球在M点开始计时，写出弹簧振子位移随时间变化的表达式，并在给定的坐标系中画出一个周期内的振动图像。

【答案】（1）1s；（2）160cm；（3）（m）

【解析】
【详解】（1）弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得

T＝0.5×2s＝1.0s
（2）若B、C之间距离为20cm，则振幅
A＝×20cm＝10cm
振子4.0s内通过的路程
s＝×4×10cm＝160cm
（3）根据A＝10cm
ω＝＝2πrad/s
以向右为正方向，从小球在M点开始计时，写出弹簧振子位移随时间变化的表达式

振动图象如图所示

15. 一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示.
（1）该波的波长为多少？若波向x轴正方向传播，求该波的最小波速；
（2）若波向x轴负方向传播，求该波的波速；
（3）若，求处的P质点第一次出现波峰的时刻。

【答案】（1）3m，5m/s；（2）（m/s）（n=0，1，2，3….）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）波长。
波向x轴正方向传播，最小波速
m/s
（2）波向x轴负方向传播，波速
（m/s）（n=0，1，2，3……）
（3）若波向x轴正方向传播，t1 m/s
处的P质点第一次出现波峰的时刻

若波向x轴负方向传播，t1 m/s
处的P顶点第一次出现波峰的时刻

16. 两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失），已知A球的质量为3m，B、C球的质量均为m，求；
（1）C与B发生碰撞损失的机械能；
（2）弹簧长度被锁定后A球的速度；
（3）在A球离开挡板P之后的运动过程中，A球的最大速度；
（4）在A球离开挡板P之后的运动过程中，D球速度最小时弹簧的弹性势能。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）设C球与B球结成D时，D的速度为，由动量守恒定律得

解得

损失的机械能为

（2）D的速度为，

弹簧压结至最短时弹簧被定，D与A的速度相等，设此速度为，由动量守恒定律得
.
得到A球的速度为

（3）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的弹性势能为，由能量守恒定律得

撞击P后，A与D的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复自然长度时，弹性势能全部转变成D的动能，设D的速度为，则有

解得

当弹簧再一次恢复自然长度时，A球速度达到最大。设此时D球的速度为，取水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律得

根据机械能守恒定律得

联立计算得出


（4）由（3）结果知，在A球离开板P之后的运动过程中，D球先向右运动后向左运动最小速度为0，设此时A球的速度为，弹簧的弹性势能为
由动量守恒定律得

根据机械能守恒定律得

联立计算得出