[物理]内蒙古名校联盟2023-2024学年高二下学期期末试题(解析版)

这是一份[物理]内蒙古名校联盟2023-2024学年高二下学期期末试题(解析版)，共13页。试卷主要包含了本试卷共100分，请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容，6s和t=1， 下列有关激光的说法正确的是， 一列简谐横波在t＝0等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关描述简谐运动的物理量的说法正确的是（ ）
A. 频率是表示物体振动快慢的物理量
B. 振动物体运动的范围就是振幅
C. 振幅越大，周期越小
D. 相位相同的两个简谐运动振动情况完全一样
【答案】A
【解析】A．频率是表示物体振动快慢的物理量。故A正确；
B．振动物体离开平衡位置的最大距离是振幅。故B错误；
C．周期与物体的振幅无关。故C错误；
D．相位相同的两个简谐运动振动情况不一定完全一样，还要比较它们的振幅和周期等物理量。故D错误。
故选A。
2. 关于机械波。下列说法正确的是（ ）
A. 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫作纵波
B. 机械振动在介质中传播，形成了机械波
C. 在横波中，凸起的最高处叫作波谷
D. 波可以传递能量，但不可以传递信息
【答案】B
【解析】A．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，叫作横波。故A错误；
B．机械振动在介质中传播，形成了机械波。故B正确；
C．在横波中，凸起的最高处叫作波峰。故C错误；
D．波可以传递能量，也可以传递信息。故D错误。
3. 运动员在极短时间内将手中的冰壶沿运动方向向前掷出，不计一切阻力，在冰壶掷出的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员对冰壶的作用力大于冰壶对运动员的作用力
B. 运动员受到的合冲量与冰壶受到的合冲量相同
C. 运动员与冰壶组成的系统动量守恒
D. 运动员与冰壶组成系统机械能守恒
【答案】C
【解析】A．根据牛顿第三定律可得运动员对冰壶的作用力等于冰壶对运动员的作用力，故A错误；
B．根据牛顿第三定律，运动员与冰壶间的相互作用力大小相等，方向相反，作用时间相等，则运动员对冰壶的冲量大小等于冰壶对运动员的冲量大小，故B错误；
C．运动员与冰壶组成的系统合外力为0，则系统动量守恒，故C正确；
D．运动员和冰壶相互作用过程中，运动员要消耗体内生物能转化为运动员和冰壶的机械能，所以运动员和冰壶相互作用过程中机械能增加，故D错误。
故选C。
4. 波沿一条固定绳子向左刚传播到A点时的波形如图所示，由图可判断 B 点刚开始的振动方向是（ ）
A. 向上B. 向右C. 向下D. 向左
【答案】A
【解析】根据波形平移法可知，A点的起振方向向上，则B 点刚开始的振动方向向上。
故选A。
5. 下列关于科学技术应用的说法正确的是（ ）
A. 用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的衍射现象
B. 天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率。判断天体相对于月球的运动速度
C. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率不发生变化
D. 具有主动降噪功能的耳机通过波的干涉起到消除噪音的作用
【答案】D
【解析】A．用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射现象，故A错误；
B．天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率。判断天体相对于地球的运动速度，故B错误；
C．超声波与血液中的血流发生反射时，由于血小板等细胞的运动会使得反射声波的频率发生变化，是多普勒效应，故C错误；
D．具有主动降噪功能的耳机通过波的干涉起到消除噪音的作用，故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示，水中的一些气泡特别明亮，如一颗颗晶莹的珍珠，以下实验或现象的原理和图甲现象形成原理相同的是（ ）
A. 图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像
B. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
C. 图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
D. 图戊中，利用光纤导光
【答案】D
【解析】A．水中的一些气泡特别明亮，这是因为光线在气泡的表面发生了全反射。图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故A错误；
B．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故B错误；
C．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象因为光发生了折射，故C错误；
D．图戊中，光纤导光利用了光的全反射，故D正确。
7. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上为正方向，振子的质量为m，重力加速度大小为g。振子的位移x随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 振子的振动方程为x=12sin1.6t（cm）
B. t=0.6s和t=1.0s时，振子的速度相同
C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D. t=1.4s时，振子位于O点下方6cm处
【答案】B
【解析】A．振子振动的圆频率为
振子的振动方程为x=12sin1.25πt（cm）
故A错误；
B．由图乙可知，由x－t图像斜率表示速度可知，和时，振子的速度相等，故B正确；
C．和时，振子的加速度大小相等，方向相反，故C错误；
D．由于从到平衡位置，振子的速度不断增大，则从到时间内的位移小于振幅的一半，所以时，振子位于O点下方大于处，故D错误。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下列有关激光的说法正确的是（ ）
A. 激光的平行度不够好
B. 激光可用来传递信息
C. 激光需要介质传播
D. 物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光
【答案】BD
【解析】A．激光的平行度非常好，故A错误；
B．激光可用来传递信息，故B正确；
C．激光不需要介质传播，故C错误；
D．物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光，故D正确。
故选BD。
9. 一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形如图甲所示，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP＝3m、xQ＝5m，质点Q的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 波传播方向沿x轴正方向
B. 波传播方向沿x轴负方向
C. t＝0.88s时，质点P在平衡位置向下振动
D. t＝0.88s时，质点P在平衡位置向上振动
【答案】BD
【解析】AB．由乙图可知，在t＝0.4s时刻，Q恰好经平衡位置向y轴负方向运动，因此波沿x轴负方向传播，A错误，B正确；
CD．由甲图可知
由乙图可知
可得波速为
在t＝0.88s时刻，波在图示位置又向左传播的距离
此时P点恰好经平衡位置向上振动，C错误，D正确。
10. 如图甲所示，质量为m的物体P与物体Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体P一瞬时初速度v0，并把此时记为0时刻，规定向左为正方向，0~2t0时间内物体P、Q运动的a-t图像如图乙所示，其中t轴下方部分的面积大小为S1，t轴上方部分的面积大小为S2，则（ ）
A. 物体Q的质量为m
B. 2t0时刻物体Q的速度大小为S2
C. t0时刻物体P的动量为
D. 0~2t0时间内弹簧对物体Q先做正功后做负功
【答案】BC
【解析】A．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右，时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得
则物体Q的质量为，A错误；
B．由题中图像与坐标轴所围面积表示速度变化可知，时刻物体Q的速度
B正确；
C．由题中图像可知，t0时刻物体P的动量为
C正确；
D．由题中图像可知，时间内，物体Q的速度一直增加，弹簧始终对物体Q做正功，D错误。
故选BC。
三、非选择题：共54分。
11. 小张同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率，如图所示。实验的主要步骤如下：
①把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；
②把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；
③在AO线段上竖直地插上两枚大头针、；
④在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住________的像；
⑤移开玻璃砖，作O、连线，用圆规以O点为圆心画一个圆，如图中虚线所示，此圆与AO的交点为B，与的交点为C。测出B点坐标为（，），C点坐标为（，）。
（1）在上述步骤④中空格处应填________（“”“”或“和”）。
（2）此玻璃折射率的测量值________
（3）当AO线段与y轴正方向夹角的正弦值大于________时，该同学在区域以任何角度都无法透过玻璃砖同时看到、的像。
【答案】（1）和 （2） （3）
【解析】（1）在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住和的像。
（2）光线从半圆形玻璃砖O点出射时，根据图中几何关系可得入射角的正弦为
折射角的正弦为
根据折射定律可知此玻璃折射率为
（3）光线从半圆形玻璃砖O点出射时，根据发生全反射的临界角公式可得
可知当AO线段与y轴正方向夹角的正弦值大于时，该同学在区域以任何角度都无法透过玻璃砖同时看到、的像。
12. 某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。
（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要________。
A. 秒表B. 螺旋测微器C. 天平D. 弹簧测力计
（2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2-l图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-l图像应该是图中的________（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小g=________，由此得到的g值________（填“偏小”“不变”或“偏大”）。
【答案】（1）A （2）① 不变
【解析】（1）在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，故选A。
（2）[1][2][3]由单摆周期可知
则图像的斜率
则重力加速度大小
但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有
由此得到的图像是题图中的①，由于图像的斜率不变，计算得到的g值不变，由图像可得
当地重力加速度大小
13. 夕阳西下，一束阳光以与湖面成角射入湖中，，湖深，折射率，光在真空中的传播速度，，求：
（1）折射角；
（2）光从湖面传播到湖底的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）如图所示
由几何关系可知，入射角的正弦值等于
由折射定律
代入数据可得
故折射角为
（2）由得
光在湖水中的传播速度为
光在湖水里传播的路程为
所以光从湖面传播到湖底的时间为
14. 如图所示，在xOy平面内有两个点波源、分别位于x轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动。波源的振动方程为，波源的振动方程为，质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动。
（1）求这两列波在介质中的波长；
（2）两列波在P点发生叠加后，通过计算判断P点是振动加强点还是振动减弱点；
（3）求在至内质点P通过的路程。
【答案】（1）4m；（2）加强点；（3）72cm
【解析】（1）由题意知ω＝5πrad／s
T＝0.4s
波速
则波长
λ＝vT＝4m
（2）P点到两波源的路程差
即路程差为波长整数倍，故P点振动加强点。
（3）0~0.1s内，P不振动；
0.1s~0.9s内，P只参与由波源产生的振动，故
0.9s~1.3s内，P同时参与由波源和产生的振动且振动加强，故
综上所述，在t＝0至t＝1.3s内质点P通过的路程
15. 如图所示，三个小滑块（看成质点）静止排列在水平面上，建立x轴，滑块a位于原点，其与滑块b间的部分水平面光滑，其余水平面粗糙，相邻滑块间距，，三个滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数都为，取重力加速度大小，现给滑块a一水平向右、大小为的初速度v，滑块间所有碰撞都是弹性碰撞。
（1）求滑块a与滑块c碰后瞬间的速度；
（2）通过计算判断滑块a与滑块c会不会发生二次相碰；
（3）求三个滑块最终停在x轴上的位置。
【答案】（1），方向水平向左；（2）见解析；（3）见解析
【解析】（1）设滑块a与滑块c碰前瞬间的速度，由动能定理得
取滑块a初速度方向为正方向，滑块a与滑块c发生弹性碰撞
解得
其中负号表示的方向水平向左；
（2）设滑块a与滑块b碰前瞬间的速度为，由动能定理得
取滑块a与滑块b碰前的方向为正方向，滑块a与滑块b发生弹性碰撞
解得
设滑块a反弹后在粗糙部分运动的位移为，由
解得
得滑块a与滑块c不会发生二次相碰；
（3）由前面计算可得，滑块a最终停在x轴上的位置是
滑块c碰后做匀减速直线运动有
滑块c最终停在x轴上的位置是
同理可得滑块b最终停在x轴上的位置是