2023-2024学年安徽省池州市高二下册4月期中联考物理模拟试题（附答案）

2023-2024学年安徽省池州市高二下学期4月期中联考物理一、单选题(本大题共7小题)1.下列关于物理现象的说法正确的是()A.透过平行于日光灯的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象B.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的干涉现象C.因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D.在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象2.如图所示，高台跳水被誉为全世界最富冒险性的体育项目，2021年14岁的全红婵在东京奥运会一鸣惊人。假设运动员的空中运动简化为自由下落，然后进入水池中，不计空气阻力，把在空中下落的过程视为过程I,进入水池直到速度为零的过程视为过程Ⅱ,已知人的质量为m=35kg,跳台高度为H=10m,重力加速度为g=10m/s²,除水的阻力以外的阻力全部忽略，运动员视为质点。以下说法正确的是A.过程Ⅱ中运动员所受合力的冲量等于过程1中运动员所受合力的冲量B.整个过程运动员的机械能和动量均守恒C.若从进入水池到速度为零总共经过的时间为t=2s,则受到水的平均作用力约为D.过程I中运动员动能的增加量大于重力所做的功3.周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗，使系统的振动维持下去，这种周期性的外力叫做驱动力，系统在驱动力的作用下的振动叫做受迫振动。一单摆在地球表面做受迫振动，其振幅A与驱动力的频率f的关系曲线如图所示，则()A.此单摆的摆长约为1.5mB.若摆长已知，则可以由此图像推算当地重力加速度C.若增大驱动力大小，峰的位置可能左移D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动4.如图甲所示，真空中边长均为1o的两个正四面体ADCH和BDCH,其中DCH面完全重合，带电荷量为+Q、-Q的点电荷分别置于A、B两顶点，静电力常量为k,取无穷远处电势为零，则()甲乙A.D、C、H三点的电场强度大小相等，方向不同B.AC中点的电势与BC中点的电势相等C.记A点为坐标原点，由A指向B为x轴正方向，则电势变化可能如图乙所示D.平面DCH上电场强度的最大值为5.如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械横波在t=2s时刻的波动图像，其中质点P的平衡位置x=1m,图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是A.波沿x轴正方向传播B.P点位移为对应的时刻一定是C.从0时刻到t=4.25s时，P点运动的总路程为D.P点的振动方程为y=sin(πt)m6.如图所示，一激光源在半圆形透明介质底部从A向B移动，并始终向O'点(O'点为半圆圆弧的中点)发射一细束激光。已知半圆圆弧的直径为10cm,激光源速率为0.5cm/s,若在圆弧上方观测，O'点出现光斑的时间为10s,则该介质的折射率为7.如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接，平台高度为h。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R=0.05m的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以某一水平速度v=1m/s冲上小车的圆弧面。若已知OP竖直，OQ水平，小球沿小车圆弧轨道上升的最大高度为小球可视为质点，重力加速度为g=10m/s²。不计一切摩擦。则()A.小球在圆弧轨道上运动时，小球与小车系统的机械能和动量均守恒C.小球离开圆弧轨道的速度为-1m/sD.若小球的初速度变为√2m/s,其他条件不变，则小球能运动到圆弧最高点Q二、多选题(本大题共3小题)8.如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r,电压表和电流表均为理想电表，电容器的电容为C。滑动变阻器最大阻值为R,在滑片产由a向b缓慢移动的过程中，下列说法正确的是()A.通过电流表的电流方向为从d到cB.电容器所带电荷量与滑片移动的距离呈线性关系C.若在滑片P移到b后立即断开电源，通过电流表的电流方向为从d到cD.在滑片P由a向b移动的过程中，电流表的读数一直在增大9.如图为一束复合光入射球形玻璃经过折射和反射的部分光路示意图，关于光线1和光线2,下列说法正确的是()A.光线1在玻璃中的传播速度比光线2在玻璃中传播速度大B.若增大入射光角度，入射后的光线可以在球面内发生一次全反射C.在遇到同样的障碍物时，光线2比光线1更容易发生衍射现象D.在条件相同的情况下做杨氏干涉实验，光线2的干涉条纹间距更大10.甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中分别沿x轴正方向、负方向传播，波速均为1m/s,t=0时刻两列波的部分波形如图，此时P、Q两质点刚好开始振动。下列说法正确的是()A.两列波叠加后，叠加区域内能产生稳定的干涉图样B.两列波叠加后，P点连续两次经过某一位置的时间间隔为2sC.两列波叠加后，PQ(包括P、Q)之间振幅为12cm的点有3个D.两列波叠加后，PQ(包括P、Q)之间振幅为4cm的点有5个三、实验题(本大题共2小题)11.教材中利用单摆测量重力加速度实验，其实我们采用圆弧形轨道等效单摆也可以做测量重力加速度实验。如图所示，用表面打磨较为光滑的金属制成的圆弧轨道对应的圆心角小于10°,小球在圆弧上来回运动过程中可以看作是简谐运动。(1)实验器材：半径的标称值为R的圆弧轨道、一枚小钢球、一部手机。(2)主要实验步骤：①把圆弧轨道放置在水平桌面上；②手机找到其秒表功能；③将小钢球从轨道的某点由静止释放，让小球从一侧释放往复运动起来，稳定后从平衡位置开始利用手机秒表功能计时，按表时计数为零，记录下小球第n次返回该点需要的总时间t(要求n不少于30次)。(3)数据处理①小球简谐运动的周期T=;②重力加速度测量值g=。(4)误差分析如果手机上能够查到当地的重力加速度值，发现本次测量值与查到当地的重力加速度值相比偏小。若认为其可能原因是计时次数出现误差，1时间内的计数n次而实际12.某同学想要测定一捆铜线的电阻率，于是他设计了以下实验来进行测量。(1)该同学用米尺测得铜线的长度为60m,刮去铜线的绝缘层后，用螺旋测微器测量了铜线的直径，结果如图1所示，则铜线的直径为mm。(2)设计如图2的电路图测定钢丝电阻R,。闭合开关S,,把单刀双掷开关S₂拨向(填“1”或“2”),调节电阻箱R的阻值，记下电流表读数为1;把开关S,拨向另一位置，调节电阻箱R₂的阻值，使电流表的示数也为I,则电阻R,的阻值为(填“R”或“R₂”)的示数。(3)已知电流表示数为I₀时R₂的阻值为402,则这捆铜线的电阻率为Ω·m(保留两位有效数字)。(4)请提出一条提高测量精度的建议。四、解答题(本大题共3小题)13.如图是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的横切面图，其参数如下：∠A=∠C=90°,现有一束光从AB中点H垂直入射到棱镜的AB面上。若不考虑光线在棱镜里面的反射。(1)画出光路图，确定出射光线，并计算出射光线与入射光线的夹角θ;(2)求光在棱镜里面的运动时间。14.如图所示，水平地面上放一上表面水平的滑板B,其右侧固定一竖直挡板；小物块A、C间放少量微型炸药并紧靠滑板左端放置，挡板内侧与C的距离为1=7.5m,其中A固定在B上，C与B上表面无摩擦。已知A、B、C质量均为m=1kg,B与地面之间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s²。引爆微型炸药使C物块瞬间获得水平向右的速度vo=6m/s。假设C滑至挡板与其碰撞后瞬间与B共速，求：(1)C与B发生相对运动的时间；(2)滑板B运动的总位移。15.如图所示，水平放置的电容器，两平行极板A、B间距为1,加有大小的电压，其中A板带正电，B板上有一孔(不考虑孔对电场的影响),孔正下方有一长度为竖直绝缘轻杆，其两端固定质量均为m可视为质点的小球a和b,a球带有电荷量为+q,b球带有电荷量为一q,其中a球位于小孔处，若a、b以v₀=√3gl的初速度竖直向上运动，假设a、b及杆整体与B板无接触穿过孔，重力加速度为(1)小球b刚好达到孔的时间；(答案可保留根式)(2)若a球与板A发生碰撞后a、b及杆以原速率返回，碰后a的电荷量瞬间变为+kq,a、b及杆整体返回初始位置时速度为v=3√3gl,求k;(电容器与电源相连可认为电量保持不变)(3)若电压Um大小可调，小球b能越过B板且小球a不能碰到A板时，求Um的取值范围。答案1.【正确答案】B【详解】A.透过平行于日光灯的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，A错误；B.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，B正C.激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能够发生衍射现象，C错误；D.在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射原理，D错误。选B。2.【正确答案】C【详解】A.整个过程冲量为零，过程Ⅱ中运动员所受合力的冲量大小等于过程I中运动员所受合力的冲量，方向相反，A错误；B.过程Ⅱ中，运动员所受外力除了重力还有阻力，其机械能不守恒，整个过程中运动员受力不平衡，其动量也不守恒，B错误；D.过程I中运动员只受重力，运动员的动能的增加量等于重力所做的功，D错误。3.【正确答案】B【详解】A.如图所示该单摆固有频率为0.5Hz,所以其周期为2s,根据单摆的周期B.可根据单摆的周期公式若摆长已知，且由图像可知固有周期，则可推算当地重力加速度，B正确；C.单摆的固有频率等于其自由振动时的频率，与所受驱动力大小无关，峰不会左右可知当摆长增大时，其自由振动周期增大，其固有频率减小，曲线的峰应左移，D错误。选B。4.【正确答案】D【详解】A.等量异种点电荷的电场分布如图所示，由此可知，两点电荷连线中垂面上D、C、H三点的电场强度大小相等，方向相同，AB.正点电荷由AC中点运动到DCH面电场力做正功，由DCH面移动到BC中点也做正功，AC中点电势高于BC中点，B错误：C.A点电势为正无穷，B点为负无穷，C错误；D.等量异种点电荷连线的中点电场强度最大，由几何关系可知，正四面体的面的中线长为,所以正四面体的高所以连线中点的场强为,D正确。选D。【详解】A.由乙图可知t=2s时，质点P处于平衡位置沿y轴负方向运动，则图甲中质点P右侧的质点先振动，所以该波沿x轴负方向传播，A错误；BD.由乙图可知，振幅为1m,周期为2s,则质点P的振动方程为,P点位移为对应的时刻是C.前4秒为2个整周期，路程为4×2=8m,最后0.25秒为个整周期，路程为总路程为C正确。选C。6.【正确答案】A【详解】光斑出现的时间为10s,则激光源移动的路程为5cm,即如图所示则激光源分别在C点和D点恰好发生全反射OC=OD=2.5cm,OO'=5cm,由几何关系得则折射率为n=√57.【正确答案】D【详解】A.根据题意可知，小球和小车组成的系统机械能守恒，但只是水平方向上C.由水平方向上动量守恒得mv=mv₂+Mv₃,解得v₂=0,v₃=1m/s,C错误；错误；根据能量守恒解得h=0.05m=R,D正确。选D。【详解】A.电流表测电容器的电流，电压表测P、b间电压。滑片由a向b移动时，a、P之间的电阻增大，电压也增大，电容器两端的电压也增大，电容器充电，下极板带负电，上极板带正电，电流方向为由d到c,A正确；B.根据电阻定律合电路欧姆定律可得滑片移动距离与a、P间的阻值R呈线性关系，由闭可得R与电容器的电压呈线性关系，由Q=UC,可得电容器所带电荷量与电压呈线性关系，即与滑片移动的距离呈线性关系，B正确；C.立刻断开电源后电容器放电，电流表两端的电流方向为从c到d,C错误；D.在滑片P由a向b移动的过程中，电容器电压越来越大，流过电流表为充电电流，但大小与滑片移动速度有关，不一定增大，D错误。选AB。【详解】A.由光路图可知光线1的偏折更明显，所以光线1的折射率大，光线2折射率小，由可知光线1在玻璃中的传播速度比光线2在玻璃中传播速度小，AB.光线进入球体第一次折射角等于光线第二次经过球体界面时的入射角，不可能达到临界角，不能发生全反射，B错误；C.根据c=λf,可知光线1折射率大，频率大，波长短，光线2折射率小，波长长，光线2相对于光线1更容易发生衍射，C正确；D.光线2的波长大，根据,可知干涉条纹间距更大，D正确。选CD。10.【正确答案】AC【详解】A.由波形图可知两列波的波长均为2m,而波速都为1m/s,由所以两列波周期相同，同方向振动，有稳定的相位差，能产生稳定的干涉图样，A正B.波的周期为2s,若此“某一位置”恰好为波峰波谷，则时间间隔为2s,若此“某一位置”恰好为平衡位置，则时间间隔为1s,B错误；C.由(5-x)-(x-2)=nλ(n=0,1,2,3…振幅为4cm的点有4个，D错误。选AC。;【详解】(3)①[1]根据题意可知，小球第n次返回平衡位置时，完成了个周期，则周期为②[2]根据单摆的周期公式(4)[3]g值偏小，可能原因是测量周期偏大，t时间内的计数n次而实际应为n+112.【正确答案】0.19710.198/0.199;1;R₂;2.0×10-⁸;使I₀的示数尽量大【详解】(1)[1]由图1可知，螺旋测微器固定刻度的读数为0,可动刻度的最小分度为0.01mm,读数为19.8×0.01mm=0.198mm,该裸露铜丝的直径为d=0+19.8×0.01mm=0.198mm(2)[2][3]实验中将待测电阻和电阻箱R串联、再保持电阻箱R不变和电阻箱R₂串联，保持电路中的电流不变，则待测电阻阻值和电阻箱R₂阻值相等，所以实验过程先闭合开关S,把单刀双掷开关S₂拨向“1”,再把开关S₂拨向另一位置“2”,则电阻R的阻值为R₂。(3)[4]根据电阻定律(4)[5]实验电路使用替代法，本身不存在系统误差，则误差的主要为读数时产生的随机误差，为使随机误差对结果的影响尽可能小，应使电流表的示数I尽可能大。【详解】(1)光在介