安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高二上学期素质拓展八（月考）物理试卷（Word版附解析）

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1. 下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A. 在光的衍射现象中缝的宽度d越小，衍射现象越明显；入射光的波长越短，衍射现象越明显
B. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
C. 光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D. 只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，光的偏振现象说明光是一种纵波
2. “香炉初上日，瀑水喷成虹”是孟浩然在《彭蠡湖中望庐山》的描述彩虹的诗句，彩虹的形成原理可简化为如图，阳光由空气射入球形水滴后，可分成颜色不同的单色光，其中、是射出的两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A. 彩虹的形成是光的干涉现象B. 光对水滴的折射率大于光
C. 在真空中，光的波长大于光D. 在水中，光的传播速度大于光
3. 为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（ ）
A. 在水中a光波速大于b光
B. a光频率小于b光
C. 用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小
D. 若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则a光也一定能发生明显衍射现象
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，从某时刻开始计时，在t=6s时波形如图（a）所示。在x轴正向距离原点小于一个波长的A质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）

A. A质点在t=3s与t=7s时刻速度方向相反
B. A点的平衡位置离原点的距离为x=0.25m
C. t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴负方向
D. t=13.5s时，平衡位置在x=1.4m处的质点位移为正值
5. 将一个质量为的小球从某一高度以速度竖直向上抛出，落回抛出点的速度大小为，在运动过程中，小球受到的阻力大小与速度大小成正比。小球从抛出点到回到抛出点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 阻力的冲量为0
B. 重力的冲量大小为
C. 小球上升过程的时间大于下降过程的时间
D. 小球在这个过程中运动的总时间大于
6. 如图所示，平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子和α粒子的质量之比为1:4，电荷量之比为1:2，则下列判断中正确的是（ ）
A. 两种粒子进入偏转电场时的动能相等
B. 两种粒子在偏转电场中运动时间相等
C. 粒子射出电场时速度的偏角之比为1:2
D. 偏转电场的电场力对两种粒子做功之比为1:2
7. 在x轴上一带正电的粒子（重力不计）仅在电场力作用下以原点O为中心，沿x轴做往返运动，x轴上各点电势如图所示。若该粒子的质量为m，电荷量为q，其运动过程中电势能与动能之和为，则下列说法正确的是（ ）

A. 粒子在往返运动过程中能通过处
B. 粒子在时其动能为且大于电势能
C. 粒子沿x轴往返运动，一个周期内的路程为
D. 原点O与之间的电场为匀强电场，电场强度大小为
8. 一质量为、带电量为的小球，以初速度冲上一质量为，半径为的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间置于竖直向下，电场强度为的匀强电场中。所有接触面均光滑，则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是（ ）（重力加速度）
A. 小球和槽组成系统机械能守恒B. 小球和槽之间的弹力对槽做正功
C. 整个过程小球的电势能增加了D. 小球离开槽后继续上升的高度为
9. 光纤主要由折射率不同的纤芯与外套组成，在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况会降低信号传输质量。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时较长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为，外套折射率为。在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为t，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为，（ ）
A. 外套材料的折射率变小，与t的差值不变
B. 内芯材料的折射率越大，光脉冲将越不容易从外套“漏”出
C. 入射光波长变短，与t的差值不变
D. 光纤的直径变小，与t的差值不变
10. 如图，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角为，其底端固定一轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，顶端距弹簧上端距离为l，弹簧的劲度系数为k，弹簧的最大压缩量为，已知，弹簧弹性势能为，其中x是形变量，简谐运动周期，则下列说法正确的是（ ）

A. 速度最大时的压缩量为
B. 物块的最大动能为
C. 物块的最大加速度为
D. 从静止释放到压缩量最大的时间为
二、实验题。（本题共9分，每空3分）
11. （1）“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“×”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使_____________。（选填正确选项前的字母）
A.插上大头针，使仅挡住的像
B.插上大头针，使挡住的像和的像
C.插上大头针，使挡住和、的像
D.插上大头针，使仅挡住
（2）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，下列说法正确的是___________。（选填正确选项前的字母）
A.为了减小作图误差，和的距离应适当取大些
B.如果光在界面的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖
C.不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出
（3）另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面、如图乙所示。其他操作均正确，该同学测得的折射率与真实值相比____________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
三、计算题。（本大题共3小题，共45分，每题15分）
12. 如图甲，神舟十六号从空间站返回的第一步动作在大约公里的高度完成，飞船通过两次调整姿态后，变成推进舱在前，返回舱在后，主发动机点火开始制动减速。现把制动减速过程简化为如图乙所示，设返、推组合体减速前的总质量为（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出。由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及的方向均在同一直线上，除了组合体与喷出气体间的作用外，不考虑其他力的影响。
（1）分析说明的方向；
（2）求减速制动后瞬间返、推组合体的速度大小；
（3）求减速制动过程返、推组合体受到的平均作用力。

13. 如图所示，矩形abcd为一棱镜的横截面，M为ad边的中点，ab的长度为2L。一束光自M点射入棱镜，入射角为，已知该光在棱镜中折射率，真空中光速为c，求：
（1）折射角r和光在棱镜中发生全反射的临界角C；
（2）改变入射角，当光垂直ad入射时，光从端面ad第一次传播到bc的时间t。

14. 如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）求碰后瞬间小球的速度大小；
（2）求匀强电场的电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小；
（3）求B、C两点间距离x。