[物理][期中]安徽省亳州市2023-2024学年高二下学期4月期中联考试题(A卷)(解析版)

这是一份[物理][期中]安徽省亳州市2023-2024学年高二下学期4月期中联考试题(A卷)(解析版)，共19页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修3、选择性必修1。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 下列有关光现象的描述正确的是（ ）
A. 光学镜头上的增透膜是利用了光的干涉现象
B. 急救车向你驶来时，听到的鸣笛声的音调比离你而去时听到的音调低
C. 玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光在界面发生了折射的缘故
D. 观看立体电影时，要戴上特制眼镜，该眼镜的工作原理利用了光的衍射现象
【答案】A
【解析】A．光学镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射，A正确；
B．根据多普勒效应，急救车向你驶来时，你听到的鸣笛声音调变高，离你而去时听到的音调变低，B错误；
C．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光在界面发生了全反射的缘故，C错误；
D．观看立体电影时需配戴特制眼镜利用了光的偏振现象，D错误。
2. 以下关于磁场、电磁感应现象的说法正确的是（ ）
A. 图甲中电流方向如图所示，则铁环中心点的磁场垂直纸面向外
B. 图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下
C. 图丙中通过两金属圆环的磁通量
D. 图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流
【答案】B
【解析】A．图甲中电流方向如图所示，根据安培定则可知，两侧线圈在点产生的磁场方向向下，A错误；
B．地磁场中在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量，B正确；
C．图丙中，通过两金属圆环有磁铁外部向下的磁感线，也有磁铁内部向上的磁感线，且磁铁内部通过圆环的磁感线较多，所以通过两金属圆环的磁通量，C错误；
D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，D错误。
故选B。
3. 一单摆如图所示，小球在之间做简谐运动，为运动最高点，为运动最低点。下列关于小球运动说法正确的是（ ）
A. 经过点时，回复力为零，合外力不为零
B. 在点时，回复力不为零，合外力为零
C. 经过半个周期重力的冲量为零
D. 经过半个周期合外力的的冲量为零
【答案】A
【解析】A．点为小球做简谐运动的平衡位置，经过点时，回复力为零，小球做圆周运动合外力不为零，A正确；
B．在点时，回复力不为零，合外力也不为零，B错误；
C．由可知经过半个周期重力的冲量不为零，C错误；
D．经过半个周期合外力的冲量不一定为零，如由点经过半个周期回到点，速度大小不变，方向相反，可知动量变化量不为零，根据动量定理可知合外力的冲量不为零，D错误。
故选A。
4. 在如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为为定值电阻为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、电压示数分别为和，闭合开关后，在将的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表、电压表示数均减小B. 变大
C. 电源的总功率变大D. 电源效率增大
【答案】C
【解析】A．将的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，电源内电压增大，两端电压增大，电压表示数减小，故A错误；
B．值为的并联值，减小，并联值减小，故减小，故B错误；
C．电路中总电阻减小，根据
可知电流I增大，电源的总功率
可知增大，故C正确；
D．电源内电压增大，路端电压减小，电源效率
可知降低，故D错误。
5. 如图为一弹簧振子，小球在之间做简谐运动，为其平衡位置，振幅为，从最大位移处经过时间第一次到达平衡位置。若振子从平衡位置处经过时间时的加速度大小和动能分别为和，而振子位移为时的加速度大小和动能分别为和，则和的大小关系为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】振子的振动周期，振子从平衡位置处经过时间时振子的位移
又
故
振子做减速运动，故
6. 在2023年10月6日晚结束的杭州亚运会艺术体操个人团体决赛上，由赵雅婷、王子露、栗慧琳、赵樾组成的中国队获季军，这是时隔17年中国艺术体操队再次获得亚运会团体奖牌。在带操比赛中运动员甩出的彩带的波浪可简化为沿轴方向传播的简谐横波。为波源，时刻波源开始振动，振动图像如图所示。P、Q为传播方向上的两点，点与点间的距离为，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，当波传到点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过，平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置，下列判断正确的是（ ）
A. 该简谐波的波长为
B. 该简谐波的波速为
C. 质点P、Q平衡位置间的距离为
D. 质点Q第一次处于波峰位置时，波源通过的路程为
【答案】C
【解析】A．结合题意以及题图可知，OP之间距离满足
解得
故A项错误；
B．由题图可知，该波的周期为1s，由
解得
故B项错误；
C．设波传到P位置时为初始时刻，此时与P点最近的波峰位置与P之间的距离为，由题意可知经过5s后，该波峰传播到Q点处，则该波峰与Q之间的距离为
所以PQ之间的距离为
故C项正确；
D．由之前的分析可知，当质点Q第一次处于波峰时，其波源振动时间为
由于波源是从平衡位置开始振动，所以该时间内波源运动的路程为
故D项错误。
故选C。
7. 用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出的水柱沿水平方向，水流速度为，水柱垂直汽车表面，碰后立即沿汽车表面散开没有反弹（可近似认为速度减小为零）。已知水的密度为，由于空中水柱距离较短，不考虑重力的影响，则水柱对汽车产生的压强为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得
联立解得
故选D。
8. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量点电荷，其中带正电，带负电，点为三角形的中心，点为边的中点，点为边的中点，下列判断正确的是（ ）
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 点电势高于点的电势
D. 点的电势高于点的电势
【答案】D
【解析】AB．设三角形的边长为，点电荷电荷量为，则点的电场强度
M点的电场强度
N点的电场强度
故AB错误；
CD．根据等量同种电荷和负点电荷的电场线分布可知把正试探电荷由点移到点要克服电场力做功，故点的电势低于点的电势，根据等量异种电荷和正点电荷的电场线分布可知把正试探电荷由点移到点电场力做正功，故点的电势高于点的电势，C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，在某一均匀介质中，M、N是振动情况完全相同的两个波源，其振动图像如图所示，介质中P点与M、N两个波源的距离分别为3m和5m，t=0时刻两波源同时起振，形成的简谐波分别沿MP、NP方向传播，波速都是10m/s，下列说法正确的是（ ）
A. 简谐横波的波长为2m
B. P点的起振方向沿y轴负方向
C. P点是振动减弱的点
D. 0~1s内，P点通过的路程为48cm
【答案】AD
【解析】A．由图像可知，根据
解得
A正确；
B．P点的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，B错误；
C．由于
可知，P点的振动加强，C错误；
D．M波源的振动形式到达P点的时间
N波源的振动形式到达P点的时间
由于
根据振动表达式，波源振动的振幅为2cm，则加强点的振幅为4cm，则在N波源的振动形式到达P点之前P点通过的路程为
之后P点振动加强，由于
则0~1s内，N波源的振动形式到达P点之后P点通过的路程为
可知，0~1s内，P点通过的路程为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，两束平行的单色光以的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经下表面射出，射后两束光间的间距变窄。关于两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 光的频率较大
B. 光在玻璃砖中的速度比光小
C. 光在玻璃砖中的波长比光长
D. 光通过玻璃砖的时间比光通过玻璃砖的时间短
【答案】CD
【解析】A．由光路图易知，单色光的折射角大于单色光的折射角，，入射角相同，由折射定律可知
由于折射率越大，光的频率越大，则光的频率较小，A错误；
B．根据
可得
可知，折射率越大，光在介质中传播的速度越小，即光在玻璃砖中的速度比光大，B错误；
C．根据
可得
由于光的速度大，频率小，则光的波长长，C正确；
D．设玻璃砖的厚度为、单色光在玻璃砖中传播的速度为
传播距离为
则传播时间为
同理
则有
可得
D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某实验小组的同学在实验室利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）用游标卡尺测定摆球的直径，如图乙所示，则小球直径_________。
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是____________。
A. 摆线要选择细些的、长度不易改变、并且适当长一些的
B. 摆球选择质量大些、体积小些的
C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，拉开摆球使摆线相距平衡位置有较大的角度
D. 在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔即为单摆周期
（3）小组的同学由测量的多组数据作出摆长与周期的平方图像如图丙所示，下列说法中正确的是___________。
A. 图像的斜率就是重力加速度大小
B. 图线不过原点的原因可能是计算摆长时漏加小球半径造成的
C. 图线不过原点的原因可能是为计算摆长时用摆线长加小球直径造成的
D. 利用此图像斜率求得的重力加速度会偏小
【答案】（1） （2）AB （3）B
【解析】（1）用游标卡尺测定摆球的直径
（2）A．摆线要选择细些的、长度不可改变、并且尽量长一些的，A正确；
B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，以减小阻力的影响，B正确；
C．了使摆球做简谐运动，则摆角不应该大于，C错误；
D．当摆球在最低点时开始计时，让摆球振动多次全振动，用振动的总时间除以振动次数即为单摆周期，D错误；
（3）根据单摆的周期公式
变式可得
A．图像的斜率
A错误；
B．计算摆长时漏加小球半径
图像所对应的函数
则可知图线不过原点是因为计算摆长时漏加了小球半径，B正确；
C．计算摆长时加小球直径
图像所对应的函数
则可知图线与纵轴相交，C错误；
D．利用此图像，通过图像的斜率求重力加速度，可得
绳长虽然漏加了小球半径，但图像的斜率不变，得到的重力加速度也不变，D错误。
12. 小明同学在实验室做“探究碰撞中动量守恒”实验。如图所示，把一“L”形长木板固定在水平桌面上，在长木板的左端固定一水平轻质弹簧。取两个材质相同，质量不同的小长方形物块A和B备用。实验步骤：把物块A放在长木板上弹簧的右侧，向左推物块A压缩弹簧直至A到P点。再由静止释放物块A，物块A最终停在长木板上，标记物块A停止的位置，在物块A运动的路径上适当位置标记一点Q，测出物块A停止位置到Q点的距离。重复上述过程多次，每次都由P点静止释放物块A，计算Q点到停止距离的平均值。将物块B静置与长木板上的Q点，重新从P点释放物块A，两者发生碰撞，测出物块A停止时到Q点的距离和物块B停止时到Q点的距离。如图所示，重复多次，分别计算距离的平均值计为和。（假设A返回运动过程中不与弹簧接触）
（1）为探究动量是否守恒，还需要测出________（写出测量物理量的名称及表示的字母），且一定满足__________。（用测量的字母以及题中的字母表示）
（2）若关系式__________中成立，则可得出结论：物块A、B碰撞过程中动量守恒。若要进一步验证物块A、B的碰撞是否为弹性碰撞，则应验证关系式______是否成立。（选用、、和测量物理量的字母表示）
【答案】（1）A物块的质量和B物块的质量
（2）
【解析】（1）[1][2]由于小物块A、B材质相同，则小物块A、B与长木板的动摩擦因数相同，则小物块A、B做匀减速直线运动的加速度均为a，有
整理有
设碰撞前物块A经过Q点的速度为v，有
设碰撞后物块A和B经过Q点的速度分别为、，则有
，
由于碰撞时间极短，则若碰撞中动量守恒有
整理有
所以还需要测量的是A滑块的质量和B滑块的质量。
（2）[1]有上述分析可知，动量守恒有
整理有
[2]若物块A、B发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律
结合之前的式子，联立有
又因为
解得
13. 一列简谐横波沿轴传播，时刻其波形如图中实线所示，此时平衡位置位于处的质点向轴负方向运动。时其波形如图中虚线所示。
（1）判断该波的传播方向；
（2）求该波的最小频率；
（3）若，求该波的波速。
【答案】（1）沿轴正方向；（2）7.5Hz；（3）
【解析】（1）波形为实线时处的质点向轴负方向运动，根据同侧法可知该波沿轴正方向传播；
（2）由题图知该波的波长为
波在时间内传播的距离
则传播时间
周期为
波的频率
即
当时
（3）若，则
波的传播速度
代入数据解得
14. 如图所示，一半圆形玻璃砖竖直放置，半径为为其圆心，为其对称轴，在玻璃砖的右侧有一平面镜垂直于放置。一细光束由距距离处平行于由左侧射入玻璃传，光线恰好在圆表面发生全反射。若细光束由距距离处平行于由左侧射入玻璃砖，光线出射后经平面镜反射再进入玻璃砖，最后恰好平行于由玻璃砖的左侧射出（最终出射光线与最初入射光线对称于）。求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）平面镜到玻璃砖圆心的距离；
（3）光线由玻璃砖左侧射入到由玻璃砖左侧射出所经历的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）从左侧面垂直入射，光右侧面刚好发生全反射，如图所示
由全反射临界角公式得
又
由几何关系可知
联立可得玻璃砖的折射率为
（2）设距点的入射点为，射到半球面上的点，入射角为，折射角为；在中有
在点折射，由折射定律有
可得
又
解得
，，
根据正弦定律可得
解得平面镜到玻璃砖圆心的距离为
（3）在中有
解得
光在玻璃中传播速度为
光从点传播到点的时间
解得
15. 如图所示，光滑水平面上静止放置着质量为物块，物块右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块（足够高），弧形滑块质量，弧形滑块的弧面与水平面相切。水平面左侧的光滑水平地面上停着一质量为、长的小车，小车上表面与水平面等高。滑块以某一初速度向右滑动冲上弧形滑块，可达到的最大高度。物块与小车之间的动摩擦因数，小车质量满足，重力加速度取。求：
（1）物块的初速度的大小；
（2）物块刚滑上小车时速度的大小；
（3）物块在小车上滑动过程中产生的热量（计算结果可含有）。
【答案】（1）6m/s；（2）2m/s；（3）见解析
【解析】（1）物块冲上弧形滑块
根据机械能守恒定律有
解得
（2）对物块滑离弧形滑块时，物块和弧形滑块速度分别为、，由水平方向动量守恒可知
根据机械能守恒定律有
解得
物块的速度
物块刚滑上小车时速度的大小为2m/s。
（3）物块滑上小车，若物块没有滑离小车，对物块与小车，根据动量守恒定律有
令相对位移为，则有
解得
可知，当小车质量增大时，相对位移增大，当时，解得
可知，当时，物块滑离小车，相对位移为，则有
当时，物块没有滑离小车，则有
解得