2024-2025学年江苏省高二上学期12月检测物理试题（选修）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二年级12月检测学科：物理选修一、单项选择题，共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（）A.条纹变宽，光强增强 B.条纹变窄，光强增强C.条纹变宽，光强减弱 D.条纹变窄，光强减弱【答案】C【解析】在单缝衍射实验中，单缝的宽度越小，衍谢现象越明显，条纹的间距越大；狭缝的宽度越小，通光量越小，视野的亮度会变暗，光强越弱，故仅减小单缝的宽度，条纹会变宽，光强减弱，故ABD错误，C正确。故选C。2.下列现象能说明光是横波的是（）A.水中气泡因全反射显得明亮 B.肥皂膜因干涉呈现彩色条纹C.利用光的偏振呈现立体影像 D.单色光因单缝衍射产生条纹【答案】C【解析】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故BD错误；C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。故选C。3.折射现象中，下列说法正确的是（）A.折射角一定小于入射角B.折射率跟折射角的正弦值成反比C.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D.折射率大的介质，光在其中传播的速度小【答案】D【解析】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；BC．根据折射定律，有故B错误；C错误；D．根据关系式，有可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。故选D。4.很多高层建筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂在大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼振动的（）A.固有频率 B.固有周期 C.振动周期 D.振动幅度【答案】D【解析】AB．大楼振动的固有频率与固有周期只由大楼本身决定，与振动源无关，选项AB错误；C．大楼振动的周期等于振源的振动周期，与阻尼器无关，选项C错误；D．大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动幅度，选项D正确。5.图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）小幅度拉开至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A.摆球在B点处，速度最大，合外力为零B.摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大C.摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零D.小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力【答案】B【解析】A．摆球在B点处，小球处于最低点，速度最大，回复力为零，但小球的向心力不为零，则合外力不为零，故A错误；B．摆球在B点处，速度最大，根据牛顿第二定律可得可知细线拉力也最大，故B正确；C．摆球在A点和C点处，速度为零，此时所需向心力为0，沿细线方向的合力为0，但沿切线方向的合力不为0，故C错误；D．小球所受重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力，故D错误。故选B。6.有位同学做双缝干涉实验时，通过测量头观察到如图所示清晰干涉图样，出现这种现象的原因是（）A.单缝和双缝没有调平行B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C.光源过于右偏，应调节光源，使它适当左移D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移【答案】D【解析】图中干涉图样可知，干涉条纹清晰，亮度正常，干涉条纹偏左，出现这种现象的原因是测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移。故选D。7.两波源、在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A.a点的振动始终减弱 B.a点的振动始终加强C.两列波的波速大小相等 D.两波相遇时发生了干涉现象【答案】C【解析】AB．从图可知两波的波长不一致，故无法发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，也无法始终减弱。故AB错误；C．在同一介质中，不同的机械波的波速相等。故C正确；D．由于两波波长不同，但波速相等，根据可知，两波的频率不同，所以在两波相遇的区域不会发生干涉现象，但会出现叠加现象。故D错误。故选C。8.如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），R2为定值电阻，阻值未知，电源内阻为4Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（）A.当有光照射R1时，信号输出电压一定为高压B.当有光照射R1时，电源的输出效率一定变大C.传送带匀速运动的速度v=0.2m/sD.当R2=2Ω时，电源的输出功率最大【答案】D【解析】A．当有光照射R1时，阻值R1变小，根据闭合电路欧姆定律可得，回路电流变大，R1两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；B．当有光照射时，R1阻值变小，回路电流变大，根据可得，当R1减小时，电源的输出效率一定变小，故B错误；C．传送带运动的速度为故C错误；D．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率达到最大，即所以故D正确。故选D。9.如图所示，“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为，双缝到光屏的距离为l。用激光照射双缝，光屏上出现明暗相间的条纹，A处为暗条纹、B处为亮条纹，且间还有3条暗纹。测得处条纹中心相距为，则该激光的波长为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由几何关系可知，相邻两个亮条纹间的距离为根据公式解得故选C。10.如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（）A.物块A在O点的速度最大B.最低点到O点的距离为x0C.物块B在最低点时加速度大小为D.物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等【答案】C【解析】A．对A、B构成的整体进行分析，整体受到重力，弹簧的弹力与斜面的支持力，弹簧开始处于压缩状态，弹力方向沿斜面向下，A、B整体开始向下做加速度减小的加速直线运动，到达O点后，弹簧处于原长，弹力为0，加速度为，整体仍然向下做加速运动，随后弹簧处于拉伸状态，整体向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0，时，速度达到最大值，之后向下做加速度向上，大小增大的减速直线运动，可知，物块A在O点的速度不是最大，故A错误；B．A、B整体开始的速度为0，到达最低点的速度也为0，可知，整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，由于在O点位置，弹簧处于原长，则A、B在O点上侧时，弹簧处于压缩状态，A、B在O点下侧时，弹簧处于拉伸状态，弹簧一定，弹性势能由弹簧的形变量大小决定，由于整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，可知A、B整体在最低点的弹性势能大于整体在最高点的弹性势能，即整体在最低点的拉伸形变量大于整体在最高点的压缩形变量，可知，最低点到O点的距离大于x0，故B错误；C．根据胡克定律有即弹力与形变量成正比，根据功能关系可知弹簧的弹性势能为令最低点到O点的间距为，则有解得根据牛顿第二定律有解得故C正确；D．物块B在最高点，对A、B整体，根据牛顿第二定律有物块B在最高点，对B分析有解得物块B在最高点，对B分析有结合上述解得可知故D错误。故选C。二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测量的相关角度如图甲所示。（1）下列说法正确的是（）A.在插P3和P4时，只需要P4挡住P3即可确定出射光线的光路B.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度C.实验中入射角θ适当偏大一点，测量结果越准确D.实验中大头针P1、P2越靠近法线测量结果越准确（2）由于实验时忘了携带刻度尺、量角器等工具，该同学利用坐标纸进行数据处理，他利用图乙可以计算出玻璃砖的折射率为________。（3）“插针法”确定好光路后，另一同学在坐标纸上确定界面的时候，不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，如图丙所示，此时他计算出的玻璃砖折射率___。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】（1）BC（2）（3）不变【解析】（1）A．在插P3和P4时，应使P4挡住P3和P1、P2的像，确保在同一光路上，故A错误；B．折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，则P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，故B正确；C．入射角适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故C正确；D．实验中大头针P1、P2越靠近法线，则入射角越小，故折射角也越小，折射现象不明显，不利于实验的计算，故D错误。故选BC。（2）在光路图中利用方格构造三角形，由图可得则玻璃砖的折射率为（3）把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，法线方向不变，玻璃砖中折射光线平行移动，折射角不变，则折射率不变。12.如图（a）所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。（1）M、N、P三个光学元件依次为（）A.滤光片、单缝片、双缝片B.滤光片、双缝片、单缝片C.偏振片、单缝片、双缝片D.双缝片、偏振片、单缝片（2）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节（）A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头（3）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是（）A.增大单缝与双缝间距B.增大双缝与毛玻璃屏间距C.更换双缝间距更小的双缝片D.增强光源亮度【答案】（1）A（2）D（3）BC【解析】（1）为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚，实验过程中可以不加滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。（2）发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应旋转测量头。故选D。（3）A．根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知，增大单缝与双缝间距，条纹间距不变，故A错误；B．增大双缝与毛玻璃屏间距L，即∆x增大，条纹间距增大，故B正确；C．更换双缝间距更小的双缝片，即d减小，条纹间距增大，故C正确；D．增强光源亮度，条纹间距不变，故D错误。故选BC。13.如图所示，是一提升物体用的直流电动机工作时的电路图，电动机的内阻rM=0.8Ω，电路中另一电阻R=9Ω，电源电动势E=16V，电源的内阻r=1Ω，电压表的示数U=11V。试求：（1）通过电动机的电流；（2）电动机的输出功率。【答案】（1）0.5A；（2）5.3W【解析】（1）由闭合电路欧姆定律得解得I=0.5A（2）电动机的输入功率P1=UI=5.5W电动机内电阻的发热功率P2=I2rM=0.2W输出的机械功率P3=P1﹣P2=5.3W14.如图所示是一个半径为的半球形透明物体的侧视截面图，为球心，、间距离为，现在有一细束单色光从点沿半径方向垂直直径入射，保持入射方向不变，将细光束平移到点，此时透明物体左侧恰好不再有光线射出，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。（1）求透明物体对该单色光的折射率；（2）若细光束平移到距处，求出射光线与轴线的交点到点的距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）如图甲所示，光束从点处水平射入，在点处恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角满足由临界角公式解得如图乙所示，光束从点处水平射入，在点处发生折射，入射角为，折射角为，由折射定律联立可得，，由几何关系可知，所以出射光线与轴线的交点到点的距离为15.如图甲所示，在平面内的均匀介质中两波源分别位于轴上处，两波源均从时刻开始沿轴方向做简谐运动，波源的振动图像如图乙所示，波源的振动方程是，质点位于轴上处，在时，质点开始振动。求：（1）这两列波的波长；（2）两列波刚开始相遇的时刻，质点的位移；（3）从开始经，处的质点通过的路程。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）波源离质点较近，波源先传播至质点，两列波在同一均匀介质中传播，波速相等，波速为波源的周期为，波源的周期为这两列波的波长为（2）两列波刚开始相遇的时刻，有解得两列波刚开始相遇的时刻，波源未传播至质点，波源已传播至质点，质点振动时间为此时质点处于波峰位置，质点的位移为（3）波源、传播至处的质点的时间为解得由于波源、起振方向相反，处的质点到波源、的波程差为零，则处的质点为振动减弱点，振幅为时，处的质点振动时间为从开始经，处的质点通过的路程为16.如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，轻质弹簧两端连接着物块B和C，它们的质量分别为mB=0.1kg，mC=0.3kg，开始时B、C均静止。现将一个质量为mA=0.1kg的物体A从B的正上方h=0.2m高度处由静止释放，A和B碰后立即粘在一起，经t=0.1s到达最低点，之后在竖直方向做简谐运动。在运动过程中，物体C对地面的最小压力恰好为零。已知弹簧的弹性势能表达式（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，力加速度g=10m/s2.求：（1）物块A、B碰后瞬间的速度大小；（2）弹簧的劲度系数k及物块C对地面的最大压力；（3）从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体B的冲量大小。【答案】（1）1m/s；（2），10N；（3）0.8N·s【解析】（1）设物体A做自由落体运动的末速度，也就是碰前A的速度为，根据机械能守恒A、B碰撞过程中，动量守恒解得（2）物体C对地面的最小压力恰好为零时，弹簧处于最长状态，弹簧为拉力3N，A、B整体做简谐运动，设运动到最低点时，弹簧弹力为F1，根据对称性，最高点和最低点回复力即所受合力大小相同解得对于C根据牛顿第三定律故刚碰撞时，弹簧压缩量为到最低点，弹簧压缩量为根据能量守恒，动能减少量和重力势能减少量之和等于弹性势能增加量解得（另，选碰撞点到简谐运动最高点过程应用能量守恒，动能减少量等于弹性势能增加量和重力势能增加量之和也可以求得）（3）由于A、B整体做简谐运动，从碰后到最低点用时0.1s，根据对称性，从最低点到碰撞点同样用时0.1s，返回碰撞点时速度与等大反向，设弹簧对物体B的冲量为I，选向上为正方向，对A、B整体，根据动量定理解得17.如图所示，“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为，双缝到光屏的距离为l。用激光照射双缝，光屏上出现明暗相间的条纹，处为暗条纹、处为亮条纹，且间还有3条暗纹。测得处条纹中心相距为，则该激光的波长为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由几何关系可知，相邻两个亮条纹间的距离为根据公式解得故选C。18.在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（）A.条纹变宽，光强增强 B.条纹变窄，光强增强C.条纹变宽，光强减弱 D.条纹变窄，光强减弱【答案】C【解析】在单缝衍射实验中，单缝的宽度越小，衍谢现象越明显，条纹的间距越大；狭缝的宽度越小，通光量越小，视野的亮度会变暗，光强越弱，故仅减小单缝的宽度，条纹会变宽，光强减弱，故ABD错误，C正确。故选C。19.如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），R2为定值电阻，阻值未知，电源内阻为4Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（）A.当有光照射R1时，信号输出电压一定为高压B.当有光照射R1时，电源的输出效率一定变大C.传送带匀速运动的速度v=0.2m/sD.当R2=2Ω时，电源的输出功率最大【答案】D【解析】A．当有光照射R1时，阻值R1变小，根据闭合电路欧姆定律可得，回路电流变大，R1两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；B．当有光照射时，R1阻值变小，回路电流变大，根据可得，当R1减小时，电源输出效率一定变小，故B错误；C．传送带运动的速度为故C错误；D．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率达到最大，即所以故D正确。故选D。20.图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）小幅度拉开至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A.摆球在B点处，速度最大，合外力为零B.摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大C.摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零D.小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力【答案】B【解析】A．摆球在B点处，小球处于最低点，速度最大，回复力为零，但小球的向心力不为零，则合外力不为零，故A错误；B．摆球在B点处，速度最大，根据牛顿第二定律可得可知细线拉力也最大，故B正确；C．摆球在A点和C点处，速度为零，此时所需向心力为0，沿细线方向的合力为0，但沿切线方向的合力不为0，故C错误；D．小球所受重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力，故D错误。故选B。21.折射现象中，下列说法正确的是（）A.折射角一定小于入射角B.折射率跟折射角正弦值成反比C.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D.折射率大的介质，光在其中传播的速度小【答案】D【解析】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；BC．根据折射定律，有故B错误；C错误；D．根据关系式，有可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。故选D。22.下列现象能说明光是横波的是（）A.水中气泡因全反射显得明亮 B.肥皂膜因干涉呈现彩色条纹C.利用光的偏振呈现立体影像 D.单色光因单缝衍射产生条纹【答案】C【解析】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故BD错误；C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。故选C。A.a点的振动始终减弱 B.a点的振动始终加强C.两列波的波速大小相等 D.两波相遇时发生了干涉现象【答案】C【解析】AB．从图可知两波的波长不一致，故无法发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，也无法始终减弱。故AB错误；C．在同一介质中，不同的机械波的波速相等。故C正确；D．由于两波波长不同，但波速相等，根据可知，两波的频率不同，所以在两波相遇的区域不会发生干涉现象，但会出现叠加现象。故D错误。故选C。24.很多高层建筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂在大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼振动的（）A.固有频率 B.固有周期 C.振动周期 D.振动幅度【答案】D【解析】AB．大楼振动的固有频率与固有周期只由大楼本身决定，与振动源无关，选项AB错误；C．大楼振动的周期等于振源的振动周期，与阻尼器无关，选项C错误；D．大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动幅度，选项D正确。故选D。25.有位同学做双缝干涉实验时，通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是（）A.单缝和双缝没有调平行B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C.光源过于右偏，应调节光源，使它适当左移D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移【答案】D【解析】图中干涉图样可知，干涉条纹清晰，亮度正常，干涉条纹偏左，出现这种现象的原因是测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移。高二年级12月检测学科：物理选修一、单项选择题，共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（）A.条纹变宽，光强增强 B.条纹变窄，光强增强C.条纹变宽，光强减弱 D.条纹变窄，光强减弱【答案】C【解析】在单缝衍射实验中，单缝的宽度越小，衍谢现象越明显，条纹的间距越大；狭缝的宽度越小，通光量越小，视野的亮度会变暗，光强越弱，故仅减小单缝的宽度，条纹会变宽，光强减弱，故ABD错误，C正确。故选C。2.下列现象能说明光是横波的是（）A.水中气泡因全反射显得明亮 B.肥皂膜因干涉呈现彩色条纹C.利用光的偏振呈现立体影像 D.单色光因单缝衍射产生条纹【答案】C【解析】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故BD错误；C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。故选C。3.折射现象中，下列说法正确的是（）A.折射角一定小于入射角B.折射率跟折射角的正弦值成反比C.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍D.折射率大的介质，光在其中传播的速度小【答案】D【解析】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误；BC．根据折射定律，有故B错误；C错误；D．根据关系式，有可知，折射率大的介质，光在其中传播的速度小。故D正确。故选D。4.很多高层建筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂在大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼振动的（）A.固有频率 B.固有周期 C.振动周期 D.振动幅度【答案】D【解析】AB．大楼振动的固有频率与固有周期只由大楼本身决定，与振动源无关，选项AB错误；C．大楼振动的周期等于振源的振动周期，与阻尼器无关，选项C错误；D．大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动幅度，选项D正确。5.图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）小幅度拉开至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A.摆球在B点处，速度最大，合外力为零B.摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大C.摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零D.小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力【答案】B【解析】A．摆球在B点处，小球处于最低点，速度最大，回复力为零，但小球的向心力不为零，则合外力不为零，故A错误；B．摆球在B点处，速度最大，根据牛顿第二定律可得可知细线拉力也最大，故B正确；C．摆球在A点和C点处，速度为零，此时所需向心力为0，沿细线方向的合力为0，但沿切线方向的合力不为0，故C错误；D．小球所受重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力，故D错误。故选B。6.有位同学做双缝干涉实验时，通过测量头观察到如图所示清晰干涉图样，出现这种现象的原因是（）A.单缝和双缝没有调平行B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C.光源过于右偏，应调节光源，使它适当左移D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移【答案】D【解析】图中干涉图样可知，干涉条纹清晰，亮度正常，干涉条纹偏左，出现这种现象的原因是测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移。故选D。7.两波源、在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A.a点的振动始终减弱 B.a点的振动始终加强C.两列波的波速大小相等 D.两波相遇时发生了干涉现象【答案】C【解析】AB．从图可知两波的波长不一致，故无法发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，也无法始终减弱。故AB错误；C．在同一介质中，不同的机械波的波速相等。故C正确；D．由于两波波长不同，但波速相等，根据可知，两波的频率不同，所以在两波相遇的区域不会发生干涉现象，但会出现叠加现象。故D错误。故选C。8.如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），R2为定值电阻，阻值未知，电源内阻为4Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（）A.当有光照射R1时，信号输出电压一定为高压B.当有光照射R1时，电源的输出效率一定变大C.传送带匀速运动的速度v=0.2m/sD.当R2=2Ω时，电源的输出功率最大【答案】D【解析】A．当有光照射R1时，阻值R1变小，根据闭合电路欧姆定律可得，回路电流变大，R1两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误；B．当有光照射时，R1阻值变小，回路电流变大，根据可得，当R1减小时，电源的输出效率一定变小，故B错误；C．传送带运动的速度为故C错误；D．根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率达到最大，即所以故D正确。故选D。9.如图所示，“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为，双缝到光屏的距离为l。用激光照射双缝，光屏上出现明暗相间的条纹，A处为暗条纹、B处为亮条纹，且间还有3条暗纹。测得处条纹中心相距为，则该激光的波长为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由几何关系可知，相邻两个亮条纹间的距离为根据公式解得故选C。10.如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（）A.物块A在O点的速度最大B.最低点到O点的距离为x0C.物块B在最低点时加速度大小为D.物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等【答案】C【解析】A．对A、B构成的整体进行分析，整体受到重力，弹簧的弹力与斜面的支持力，弹簧开始处于压缩状态，弹力方向沿斜面向下，A、B整体开始向下做加速度减小的加速直线运动，到达O点后，弹簧处于原长，弹力为0，加速度为，整体仍然向下做加速运动，随后弹簧处于拉伸状态，整体向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0，时，速度达到最大值，之后向下做加速度向上，大小增大的减速直线运动，可知，物块A在O点的速度不是最大，故A错误；B．A、B整体开始的速度为0，到达最低点的速度也为0，可知，整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，由于在O点位置，弹簧处于原长，则A、B在O点上侧时，弹簧处于压缩状态，A、B在O点下侧时，弹簧处于拉伸状态，弹簧一定，弹性势能由弹簧的形变量大小决定，由于整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，可知A、B整体在最低点的弹性势能大于整体在最高点的弹性势能，即整体在最低点的拉伸形变量大于整体在最高点的压缩形变量，可知，最低点到O点的距离大于x0，故B错误；C．根据胡克定律有即弹力与形变量成正比，根据功能关系可知弹簧的弹性势能为令最低点到O点的间距为，则有解得根据牛顿第二定律有解得故C正确；D．物块B在最高点，对A、B整体，根据牛顿第二定律有物块B在最高点，对B分析有解得物块B在最高点，对B分析有结合上述解得可知故D错误。故选C。二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测量的相关角度如图甲所示。（1）下列说法正确的是（）A.在插P3和P4时，只需要P4挡住P3即可确定出射光线的光路B.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度C.实验中入射角θ适当偏大一点，测量结果越准确D.实验中大头针P1、P2越靠近法线测量结果越准确（2）由于实验时忘了携带刻度尺、量角器等工具，该同学利用坐标纸进行数据处理，他利用图乙可以计算出玻璃砖的折射率为________。（3）“插针法”确定好光路后，另一同学在坐标纸上确定界面的时候，不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，如图丙所示，此时他计算出的玻璃砖折射率___。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】（1）BC（2）（3）不变【解析】（1）A．在插P3和P4时，应使P4挡住P3和P1、P2的像，确保在同一光路上，故A错误；B．折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，则P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，故B正确；C．入射角适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故C正确；D．实验中大头针P1、P2越靠近法线，则入射角越小，故折射角也越小，折射现象不明显，不利于实验的计算，故D错误。故选BC。（2）在光路图中利用方格构造三角形，由图可得则玻璃砖的折射率为（3）把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，法线方向不变，玻璃砖中折射光线平行移动，折射角不变，则折射率不变。12.如图（a）所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。（1）M、N、P三个光学元件依次为（）A.滤光片、单缝片、双缝片B.滤光片、双缝片、单缝片C.偏振片、单缝片、双缝片D.双缝片、偏振片、单缝片（2）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节（）A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头（3）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是（）A.增大单缝与双缝间距B.增大双缝与毛玻璃屏间距C.更换双缝间距更小的双缝片D.增强光源亮度【答案】（1）A（2）D（3）BC【解析】（1）为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚，实验过程中可以不加滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。（2）发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应旋转测量头。故选D。（3）A．根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知，增大单缝与双缝间距，条纹间距不变，故A错误；B．增大双缝与毛玻璃屏间距L，即∆x增大，条纹间距增大，故B正确；C．更换双缝间距更小的双缝片，即d减小，条纹间距增大，故C正确；D．增强光源亮度，条纹间距不变，故D错误。故选BC。13.如图所示，是一提升物体用的直流电动机工作时的电路图，电动机的内阻rM=0.8Ω，电路中另一电阻R=9Ω，电源电动势E=16V，电源的内阻r=1Ω，电压表的示数U=11V。试求：（1）通过电动机的电流；（2）电动机的输出功率。【答案】（1）0.5A；（2）5.3W【解析】（1）由闭合电路欧姆定律得解得I=0.5A（2）电动机的输入功率P1=UI=5.5W电动机内电阻的发热功率P2=I2rM=0.2W输出的机械功率P3=P1﹣P2=5.3W14.如图所示是一个半径为的半球形透明物体的侧视截面图，为球心，、间距离为，现在有一细束单色光从点沿半径方向垂直直径入射，保持入射方向不变，将细光束平移到点，此时透明物体左侧恰好不再有光线射出，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。（1）求透明物体对该单色光的折射率；（2）若细光束平移到距处，求出射光线与轴线的交点到点的距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）如图甲所示，光束从点处水平射入，在点处恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角满足由临界角公式解得如图乙所示，光束从点处水平射入，在点处发生折射，入射角为，折射角为，由折射定律联立可得，，由几何关系可知，所以出射光线与轴线的交点到点的距离为15.如图甲所示，在平面内的均匀介质中两波源分别位于轴上处，两波源均从时刻开始沿轴方向做简谐运动，波源的振动图像如图乙所示，波源的振动方程是，质点位于轴上处，在时，质点开始振动。求：（1）这两列波的波长；（2）两列波刚开始相遇的时刻，质点的位移；（3）从开始经，处的质点通过的路程。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）波源离质点较近，波源先传播至质点，两列波在同一均匀介质中传播，波速相等，波速为波源的周期为，波源的周期为这两列波的波长为（2）两列波刚开始相遇的时刻，有解得两列波刚开始相遇的时刻，波源未传播至质点，波源已传播至质点，质点振动时间为此时质点处于波峰位置，质点的位移为（3）波源、传播至处的质点的时间为解得由于波源、起振方向相反，处的质点到波源、的波程差为零，则处的质点为振动减弱点，振幅为时，处的质点振动时间为从开始经，处的质点通过的路程为16.如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，轻质弹簧两端连接着物块B和C，它们的质量分别为mB=0.1kg，mC=0.3kg，开始时B、C均静止。现将一个质量为mA=0.1kg的物体A从B的正上方h=0.2m高度处由静止释放，A和B碰后立即粘在一起，经t=0.1s到达最低点，之后在竖直方向做简谐运动。在运动过程中，物体C对地面的最小压力恰好为零。已知弹簧的弹性势能表达式（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，力加速度g=10m/s2.求：（1）物块A、B碰后瞬间的速度大小；（2）弹簧的劲度系数k及物块C对地面的最大压力；（3）从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体B的冲量大小。【答案】（1）1m/s；（2），10N；（3）0.8N·s【解析】（1）设物体A做自由落体运动的末速度，也就是碰前A的速度为，根据机械能守恒A、B碰撞过程中，动量守恒解得（2）物体C对地面的最小压力恰好为零时，弹簧处于最长状态，弹簧为拉力3N，A、B整体做简谐运动，设运动到最低点时，弹簧弹力为F1，根据对称性，最高点和最低点回复力即所受合力大小相同解得对于C根据牛顿第三定律故刚碰撞时，弹簧压缩量为到最低点，弹簧压缩量为根据能量守恒，动能减少量和重力势能减少量之和等于弹性势能增加量解得（另，选碰撞点到简谐运动最高点过程应用能量守恒，动能减少量等于弹性势能增加量和重力势能增加量之和也可以求得）（3）由于A、B整体做简谐运动，从碰后到最低点用时0.1s，根据对称性，从最低点到碰撞点同样用时0.1s，返回碰撞点时速度与等大反向，设弹簧对物体B的冲量为I，选向上为正方向，对A、B整体，根据动量定理解得17.如图所示，“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为，双缝到光屏的距离为l。用激光照射双缝，光屏上出现明暗相间的条纹，处为暗条纹、处为亮条纹，且间还有3条暗纹。测得处条纹中心相距为，则该激光的波长为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由几何关系可知，相邻两个亮条纹间的距离为根据公式解得故选C。18.在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（）A.条纹变宽，光强增强 B.条纹变窄，光强增强C.条纹变宽，光强减弱 D.条纹变窄，光强减弱【答案】C【解析】在单缝衍射实验中，单缝的宽度越小，衍谢现象越明显，条纹的间距越大；狭缝的宽度越小，通光量越小，视野的亮度会变暗，光强越弱，故仅减小单缝的宽度，条纹会变宽，光强减弱，故ABD错误，C正确。故选C。19.如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），R2为定值电阻，阻值未知，电源内阻为4Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（）A.当有光照射R1时，信号输出电压一定为高压B.当有光照射R1时，电源的输出效率一定变大C.传送带匀速运动的速度v=0.2m/sD.当R2=2Ω时，电源的输出功率最大【答案】D【解析】A．当有光照射