【物理】河北省邢台市宁晋县质检联盟2024-2025学年高二下学期3月月考试题（解析版）

2024-2025学年高二（下）质检联盟第一次月考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4、本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册第二章至第四章第3节。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）A.振子通过平衡位置时，加速度为零，速度最大B.振子通过平衡位置时，加速度相同，速度也相同C.若振子的位移为正值，则其加速度一定为负值，速度也一定为负值D.一次全振动指的是弹簧振子的动能第一次恢复到原来的大小所经历的过程【答案】A【解析】A．根据可知，振子通过平衡位置时，加速度为零，此时速度最大，故A正确；B．振子通过平衡位置时，加速度为零，速度大小相等，速度方向有两种可能的方向，所以速度大小相同，方向可能不同，故B错误；C．弹簧振子做简谐运动时，结合上述可知，加速度方向与位移方向总是相反，若振子的位移为正值，则其加速度一定为负值，而速度可能为正值，也可能为负值，故C错误；D．振子做简谐运动过程中，根据对称性可知，一次全振动过程中，弹簧振子的动能会不止一次恢复到原来的大小，故D错误。故选A。（）A.发生了折射 B.沿曲线传播C.光速不变 D.可能发生全反射【答案】A【解析】光从光疏介质传入光密介质会发生折射现象，不可能发生全发射现象，且光将沿着直线传播，光速减小。故选A。3.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法正确的是（）A.此单摆摆长约为0.5mB.此单摆的固有周期约为0.5sC.若增大摆长，则单摆的固有频率减小D.若增大摆长，则共振曲线的峰将向右移动【答案】C【解析】AB．由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，再单摆的周期公式代入数据可得AB错误；CD．若增大摆长，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，C正确，D错误。故选C。4.B超是一种超声技术，探头发射超声波扫描人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波形成图像。某血管探头沿x轴正方向发射简谐超声波，如图所示，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的周期为，下列说法正确的是（）A.超声波在血管中的传播速度大小为10m/sB.时，质点N恰好第二次处于波峰C.利用B超可以测血流速度，原理是波的衍射D.超声波不能在真空中传播【答案】D【解析】A．由图知，则超声波在血管中的传播速度大小为A错误；B．质点N离最近的波峰距离为可知波峰第一次传播到质点N所需时间为则质点N恰好第二次处于波峰的时刻为故B错误；C．医生利用B超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应，故C错误；D．超声波属于机械臂，不能在真空中传播，故D正确。故选D。5.如图所示，一不透明圆柱形容器中装满液体，容器内部有一个点光源，点光源发出的红光照射到液面上，要使有光透过的圆半径（从上往下看）均匀增大，不考虑二次反射，则下列操作可能正确的是（）A.将点光源向上匀速移动 B.将点光源向下匀速移动C.将点光源向上加速移动 D.将点光源向下加速移动【答案】B【解析】AC．设光线在液面点刚好发生全反射，如图所示将点光源向上匀速或加速移动，由于全反射临界角不变，由几何知识可知点将向右移动，则液面透出光的圆变小，故AC错误；BD．将点光源向下移动，由于全反射临界角不变，因此点向左移动，即液面透出光的圆的半径变大，则液面透出光的圆的面积变大，半径与高度成正比，所以点光源要匀速下降，故B正确、D错误。故选B。6.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。时刻，一质量为的物块从弹簧正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，物块的位置随时间变化的图像（图像）如图乙所示，其中s时物块刚接触薄板。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为，空气阻力不计，则下列说法正确的是（）A.当物块开始做简谐运动后，振动的周期为0.8sB.s时物块的加速度大小为C.在0.2s~0.4s时间内，物块的加速度先变大再变小D.若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后做简谐运动的周期减小【答案】B【解析】A．由图可知从B点到C点的时间为半个周期解得周期故A错误；B．由题中图像结合胡克定律可知在B点时有解得故B正确；C．由题中图像可知在时间内，物块的加速度先向下减小到0，再反向增大到，故C错误；D．物块下降高度增大，只是增大振幅，不会改变周期，故D错误。故选B。7.如图甲所示，在均匀介质中同一平面内有A、B、C、D四个点，，，，O为AC的中点。在B、C、D处有三个振幅和频率相同的横波波源，振幅均为2cm，振动方向均与平面ABCD垂直。以三个波源同时起振的时刻为时刻，O处质点的振动图像如图乙所示，则A处质点的振动图像为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】和均是直角三角形由图乙知，O处质点开始振动，所以波速周期波长根据乙图O处的质点振幅为可知三处的波源起振方向相同，A距离B、D处波源最近，距离为3m，故波源B、D处的横波最先传播到A处，需要时间为即3s时A处质点开始振动，波源C处的横波传播到A处需要时间为即B、D处的横波传播到A处发生干涉后振动的时间为振幅为等到C处的横波传播到A处，A处质点已经振动半个周期，即波源C处的横波传到A处时与前两个振动反相，干涉后的振幅为故选C。8.如图所示，一束单色光从真空斜射向某种介质，介质折射率为，光从介质中射向真空发生全反射的临界角为，则（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】由题图可知折射率为根据全反射临界角公式可得解得故选BC。9.下列说法正确的是（）A.在水中，蓝光的传播速度比红光的慢B.光从空气射入玻璃时，可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用蓝光做实验时得到的条纹间距更宽【答案】AD【解析】A．水对蓝光的折射率大于红光，根据可知，在水中蓝光的传播速度比红光的慢，A正确。B．光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，则光从空气射入玻璃时，不可能发生全反射，B错误。C．在岸边观察前方水中的一条鱼，光路如图所示鱼的实际深度比看到的要深，即看到的要浅，C正确。D．蓝光的波长小于红光，则分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，根据可知，用蓝光做实验时得到的条纹间距更窄，D错误。故选AC。10.在某水平均匀介质中建立如图所示的空间直角坐标系，平面水平。在轴上的两个相同波源、分别位于、处。若两波源从平衡位置先后向上起振，且时刻，刚开始振动，首次到达波峰处，两列波的波速均为，周期均为，振幅均为，传播过程中的能量损耗不计。轴上点的坐标为（0，12m，0），则下列说法正确的是（）A.两列波均传至点后，点的振幅为B.产生的波比产生的波提前传至点C.两列波均传至点后，点的振幅为D.到内，质点通过的路程为【答案】CD【解析】A．两列波频率相同，相位不相同，两列波相遇后能发生稳定的干涉，因波长均为时刻刚开始振动时，产生的波向前传播了，从时刻开始计时，波源的振动传播到点的时间波源振动传播到点的时间即当波源的振动传播至点后，在点引起的振动时间为，波源的振动才刚刚传播至点，在平衡位置的振动方向向上，此时在点振动了在平衡位置的振动方向向下，叠加减弱，选项A错误；B．由题可知可得波源、产生的波传播至点的时间分别为、，可得，选项B错误；C．两列波传到点的时间差故点是振动加强点，点的振幅为，选项C正确；D．根据以上分析可知，内，由波源在点引起的振动使处质点先振动了，即1个周期后由波源引起的振动的波峰恰好传播至点，说明产生的波传到点时叠加的振幅为，振动时间为由此可知，内，质点通过的路程选项D正确。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.小明同学进行“用单摆测定重力加速度”实验。（1）该同学组装了如下几种实验装置，你认为最合理的装置是_____。A. B.C. D.（2）为了完成本实验，需要用刻度尺测量摆线的长度，并用游标卡尺测量球的直径，如图所示，摆球的直径________cm；摆球在竖直平面内稳定摆动后，用秒表记录单摆经历次全振动所用的时间。（3）此单摆的周期________；重力加速度大小________（用、和表示）。【答案】（1）B（2）1.990（3）2.0【解析】（1）为了减小误差，摆球应选取质量大、体积小即密度大的铁球，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应用铁夹夹住细绳。故选B。（2）摆球的直径（3）[1]此单摆的周期[2]根据单摆周期公式可得重力加速度大小12.“祖冲之”研究小组做关于波的衍射及弹簧振子的实验。（1）（多选）如图甲所示，这是观察波在水面上衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是_____。A.挡板前后波纹间的距离不相等B.此时能观察到明显的衍射现象C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象（2）某同学将弹簧和小球分别套在光滑横杆上，弹簧左端与小球相连，右端固定在支架上，形成一个弹簧振子。在球底部固定一毛笔头，笔头下放一纸板。使小球偏离平衡位置并释放，沿图乙所示的方向匀速拉动纸板，笔头会在纸板上画出一图像。在纸板上建立坐标系，x为纸板运动的位移，y为小球偏离平衡位置的位移，测得数据如图丙所示。已知弹簧的劲度系数，白纸移动的速度大小为，查资料知弹簧振子的周期表达式，弹簧弹性势能的表达式，取，则该弹簧振子的周期为______s，质量为______kg，最大速度为______m/s，最大加速度为______。【答案】（1）BC（2）10.258【解析】（1）AB．波通过孔后，波速、频率、波长均不变，则挡板前后波纹间的距离相等，由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的衍射现象，故A错误，B正确；C．如果将孔扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C正确；D．如果孔的大小不变，使波源的频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象，故D错误。故选BC。（2）[1][2]白纸移动，振子振动一个周期，所以弹簧振子的周期为由解得[3][4]该弹簧振子所受最大回复力为则最大加速度为由能量守恒可得可得该弹簧振子的最大速度为13.一片树叶漂浮在黄河水面上，虽然水面上的波正平稳地以的速率向着岸边传播，但该树叶并不向岸边靠近。若从第1个波峰到第11个波峰通过树叶的时间间隔为，求：（1）该水波的周期T；（2）该水波的波长。【答案】（1）（2）【解析】（1）由题意可得解得（2）根据波长、周期、波速的关系，可得代入数据解得14.如图所示，半径为的球形凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度为。一束单色激光自中心轴上距液面的点以的入射角射向液面点，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，液体的折射率为。，。求：（1）光线在点进入液体的折射角；（2）凹面镜的半径；（3）点处液面沿法线的厚度。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由折射定律可得解得（2）如图在中在中，，，解得（3）以点为原点建立坐标系，球面截面方程可表示为，即解得。15.如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点。将小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点，A、B两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧振子的振动周期（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度大小为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求：（1）小球A从P点由静止释放瞬间的加速度大小a；（2）剪断细线前瞬间细线的张力大小F；（3）从剪断细线开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t，及小球A到达O点的速度大小v。【答案】（1）（2）