安徽省2023-2024学年高二下学期期中考试物理（A）试卷(含答案)

这是一份安徽省2023-2024学年高二下学期期中考试物理（A）试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．一束由两种色光组成的复色光从水进入空气后分成两束光，如图所示。下列说法正确的是( )
A.a光进入空气后频率变大b空气
B.水对a光的折射率小于对b光的折射率
C.a光的波长比b光的短
D.在水中的传播速度，a光比b光的大
2．如图，圆形绝缘塑料桶外表面有一圈导电涂层，桶内装有导电溶液，导电涂层与导电溶液靠近且相互绝缘即构成电容器。导电涂层、溶液与恒压电源的两极相连（图中未画出），下列说法正确的是( )
A.若导电溶液高度增加，电容器电容减小
B.若导电溶液高度减小，电容器电压减小
C.刮去塑料桶外表面部分涂层，电容器电压增大
D.刮去塑料桶外表面部分涂层，电容器电荷量减小导电溶液
3．如图为牛顿环示意图，用一个曲率半径较大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，凸透镜和玻璃之间构成空气薄膜，用一束绿色平行光竖直向下照射时，从上向下可以看到明暗相间的圆圈。下列说法正确的是( )
A.此现象属于光的衍射
B.圆圈之间是等间距的
C.若改用自然光照射，将看到彩色条纹
D.若改用红光照射，圆圈之间的间距将变小
4．空间存在沿轴方向的电场，其电势φ随坐标x的变化如图所示（取无穷远处电势为零）。一比荷绝对值为k的带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，某时刻以速度经过A点，下列说法正确的是( )
A.坐标原点O处电场强度为零2
B.此后粒子运动的最大速度为
C.此后粒子运动的最小速度为
D.此后粒子将做往复运动
5．如图，在平静水面上建立平面直角坐标系两点的坐标分别为时刻，完全相同的两波源分别在点同时以的频率上下振动，振幅均为经过之后，A点也开始振动，经足够长时间后，下列说法正确的是( )
A.波的传播速度为
B.y轴上除坐标原点O外，共有10个振动加强点
C.A点为振动减弱点，偏离平衡位置的位移始终为零
D.B点为振动加强点，偏离平衡位置的位移始终为
6．如图甲、乙两个电路中，两个电源完全相同（电动势为E，内阻为r）三个电动机完全相同，内阻也为r，甲电路中定值电阻，两电路闭合开关后，三个电动机均能正常工作。下列说法正确的是( )
A.从甲电路可知，电动机两端电压为
B.乙电路中定值电阻
C.乙电路电源输出功率为甲电路电源输出功率2倍
D.甲电路中电源的效率小于乙电路中电源的效率
7．如图为杆线摆模型，轻杆和细线一端均与小球相连，另一端与悬挂轴相连，且轻杆与垂直。整个装置可以绕悬挂轴来回摆动，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动，但避免了真实斜面单摆运动时受到的摩擦力。已知细线长度为l，细线与轻杆、轻杆与水平方向夹角均为θ，小球大小可不计，重力加速度为g，此摆的周期为( )
A.B.C.D.
8．如图甲，质量均为的塑料球和金属球通过细线连接，放置于水中，细线竖直，两小球由静止释放后，向上做匀加速直线运动，2秒后细线断开，图乙为金属球向上运动过程中的速度时间图像，不计水的阻力，当金属球速度减为零时，塑料球的速度大小为( )
A.B.C.D.
二、多选题
9．一弹簧振子做简谐运动，当振子经过平衡位置时开始计时后振子速度第一次变为v，时振子速度仍为v，但位移等值反向，则该弹簧振子的周期可能是( )
A.B.C.D.
10．如图，长度为L的轻杆两端连接质量分别为的小球竖直放置在光滑水平面上。现给小球A轻微扰动，使小球A向右倒下，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.在小球A空中运动过程中，以A轻杆和B为系统动量守恒
B.小球A倒下过程中，轻杆对两小球的冲量大小相等
C.小球A落地时，水平位移大小为
D.小球A落地前瞬时速度为
三、实验题
11．如图1为测量平行玻璃砖折射率的实验示意图，在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边a和在玻璃砖的一侧插两个大头针的延长线与直线a交于O点。眼睛在另一侧透过玻璃砖观察两个大头针，使B把A挡住，在眼睛这一侧再插第三个大头针C使它把都挡住，插第四个大头针D使它把前三个大头针都挡住。在白纸上描出光线的径迹，测量相应的角度，计算玻璃砖的折射率n。
(1)下列说法正确的是_____(填选项字母)。
A.光线与边界夹角越大，误差越小
B.大头针间的距离应适当小些
C.仅用圆规和直尺进行测量就可以得出玻璃砖折射率
(2)图2为某同学做该实验时大头针在白纸上留下的痕迹，实线为玻璃砖上下边界，做完实验后发现玻璃砖下边界不清晰，补画时该同学将玻璃砖下边界画到了虚线位置，则该同学通过作图找出两夹角，得出的折射率测量值_____真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
(3)若该玻璃砖的上下两边界本身就不平行，但测量过程无误，则折射率的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
12．某实验小组采用下图装置研究两小球碰撞过程中的动量守恒。
图中桌面上斜槽末端点O与地面上的斜面的顶端正好等高无缝衔接。选取半径相同但质量不同的两个金属小球1、2，测得其质量分别为实验时先让小球1从斜槽顶端S处静止滚下，从斜槽末端O点飞出后落到斜面上的P点；再把小球2放置在斜槽末端O点，仍让小球1从斜槽顶端S处静止滚下，两球发生正碰后均从O点飞出，落在斜面上的两点。
(1)下列说法正确的有_____(填选项字母)。
A.斜槽越光滑，实验效果越好
B.斜槽末端必须水平
C.为完成实验，还需要测量斜槽高度
(2)为保证两球碰撞后，小球1不会被反弹，两小球质量关系需满足_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)实验小组测出小球与斜面的碰撞点到O点距离，若满足表达式__________(用题中所测物理量字母表示)，则可验证两球碰撞满足动量守恒定律。
(4)实验小组按图示视角将该实验过程全程录像后，对录像进行分析，小球从O点飞出后到达的时间分别为若满足表达式___________(用题中所测物理量字母表示)，则可验证两球碰撞过程满足动量守恒定律。
四、计算题
13．一列简谐横波沿轴正方向传播时刻位于坐标原点O点的波源开始振动时x轴上质点a开始振动时x轴上质点b第一次达到波谷，三质点间距如图为波刚好传播到时刻的波形图（图中未标出两点位置)，求：
(1)该简谐横波的波速和波长：
(2)内质点a运动的路程。
14．如图为空气中圆环形玻璃砖的截面（内圆里面为空气）内径为r，外径为一细束单色光照射玻璃砖，沿内圆表面切线方向射入玻璃砖的光线，恰好在内圆表面发生全反射，光线与外圆交点为圆心为已知
(1)求玻璃砖的折射率：
(2)若内径不变，外径改为2r判断光线沿内圆表面切线方向射入玻璃砖，是否在内圆表面发生全反射？并说明理由。
15．如图，一足够长的木板和足够多的物块静止放置在光滑水平面上，木板上表面粗糙。一滑块A以水平初速度从木板左端滑上木板，木板与物块的碰撞、物块与物块的碰撞均为弹性正碰，且每次木板与物块碰撞前一瞬间，木板与滑块A均恰好共速。已知木板、滑块A和所有物块的质量均为物块均可看作质点，碰撞时间极短，滑块A与木板间的动摩擦因数重力加速度g取求：
(1)木板与物块第一次碰后瞬间木板的速度大小；
(2)整个过程滑块A的总位移大小；
(3)整个过程产生的总热量。
参考答案
1．答案：C
解析：光进入不同介质频率不变，A错误；
由图可知，a折射角大于b折射角，故a光折射率大，B错误；
折射率大，频率高，波长短，C正确；
由可知折射率大，水中速度小，D错误。
2．答案：D
解析：若导电液体高度增加，相当于正对面积增加，电容增大，A错误；导电液体高度减小，电容器正对面积减小，电容减小，但电压不变，B错误；
刮去塑料桶外表面部分涂层，电容器正对面积减小，电容减小，连接电源，电压不变，所以电容器电荷量减小，C项错误、D正确。
3．答案：C
解析：此现象属于光的干涉，A错误；
离中心点的距离越远，相邻圆圈之间的光程差为定值λ，凸透镜与平面玻璃之间的夹角越大，圆圈间距越小，B错误；
若改用自然光照射，不同波长的光干涉增强或减弱的位置不一样，将看到彩色的干涉条纹，C正确；
红光波长大于绿光，相邻圆圈之间的光程差λ也就更大，所以圆圈间距更大，D错误。
4．答案：B
解析：电势φ随坐标x变化的图像中，斜率表示电场场强大小，所以坐标原点O处电场强度不为零，A错误；
粒子在B点有最大速度，根据动能定理有，
解得，B正确；
假设粒子可到达C点，且在C处速度最小，则有，
解得，所以粒子可到达C点，之后在电场力作用下一直向右加速，CD错误。
5．答案：C
解析：波的传播速度，A错误；
y轴上各点到两波源的路程差最大值位于坐标原点：，所以y轴正、负半轴各有两个加强点，B错误；
，A点到两波源的路程差，两波源振幅、相位完全相同，所以A点为振动减弱点，振幅为零，C正确；
B点到两波源的路程差，所以B点为振动加强点，振幅为，但位移并不是始终为，D错误。
6．答案：B
解析：甲电路中虽然电动机内阻为r但两端电压大于电流与内阻乘积，A错误；
设电动机工作电压为U，电流为I
甲电路
乙电路
解得，B正确；
，C错误；
甲电路电流小路端电压大于乙电路路端电压，故甲电路电源效率大于乙电路，D错误。
7．答案：A
解析：该杆线摆的摆动平面为轻杆转动时所在平面，类似于斜面上的单摆，重力沿图中倾斜虚线方向的分力提供回复力，摆长为故周期
故选A。
8．答案：D
解析：两小球向上运动过程中，合外力始终不变，内，根据系统动量定理有：解得，故选D。
9．答案：AB
解析：根据简谐运动的对称性可知时振子速度仍为v，所以有，解得周期T的可能解有或故选AB。
10．答案：BD
解析：整个装置在小球A倒下过程中满足水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，A错误；
轻杆对两小球作用力始终大小相等、方向相反、作用时间相等，所以轻杆对两小球的冲量大小相等，但方向相反，B正确：
根据水平动量守恒，小球A倒下过程中始终满足：
故有，解得，C错误；
整个装置水平动量为零，所以小球A落地后水平方向速度为零，
由得，D正确。
11．答案：(1)C(2)大于(3)等于
解析：(1)光线与边界夹角越大，入射角越小，折射角也越小，这样会增大测量时的偶然误差，A错误；
大头针间的距离应适当大些，描绘光线方向时会更准确，B错误：
仅用圆规和直尺进行测量就可以得出玻璃砖折射率，C正确。
(2)如图，该同学所作折射角小于真实值，所以折射率的测量值大于真实值。
(3)上下边界是否平行不影响本实验所有操作与测量的准确性，测量值等于真实值。
12．答案：(1)B
(2)大于
(3)
(4)
解析：(1)只要保证小球1两次下落到斜槽末端的速度大小一样即可，斜槽不必光滑，不需要测量斜槽高度h，AC错误；
为保证小球飞出后做平抛运动，斜槽末端需要保证水平，B正确。
(2)若小于两球碰后，小球1可能被反弹，反弹后在斜槽上运动时有阻力，再次回到斜槽末端时无法保证与刚被反弹时的速度大小相等：若等于两球碰后，小球1速度较小，平抛运动轨迹较短，不便于测量，所以需满足大于
(3)小球做平抛运动，有
解得，
故验证的表达式为
(4)小球做平抛运动，有
解得
若小球碰撞过程满足动量守恒定律，需要满足：
即
化简得
13．答案：(1)6m(2)2.1cm
解析：(1)波速，解得
由图可知，波源起振向下时质点b开始振动
时质点b第一次达到波谷
故周期，
解得
(2)内，质点a振动了个周期，所以质点a运动的路程为2.1cm
14．答案：(1)(2)会发生
(1)如图，光在外表面入射角
，解得
(2)，解得
故光线沿内圆表面切线方向射入玻璃片，可在内圆表面发生全反射
15．答案：(1)0(2)8m(3)
解析：(1)木板与物块第一次碰撞前
解得：
木板与物块碰撞
解得：
(2)由题意可知，滑块A始终做匀减速运动
滑块总位移
解得
(3)第一次共速
产生热量：
第二次共速：
产生热量：
每一次共速，速度减半，对应产生热量为上一次
以此类推
总热量