安徽省黄山市屯溪第一中学2022-2023学年高二物理下学期6月月考试题（Word版附解析）

屯溪一中2021级物理6月考试试卷（选择性必修一检测卷）

考试范围：选择性必修一

一、单选题（共7题，每题4分，共28分）

1. 一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知（　　）

A. 质点振动的频率是4Hz

B. 质点振动的振幅是4cm

C. 在t=3s时，质点的速度为最大

D. 在t=4s时，质点所受的回复力为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．由位移x与时间t关系曲线可知周期为

频率为

故A错误；

B．质点的振幅等于振子的位移最大值，由位移x与时间t的关系曲线可知振幅为

故B错误；

C．在t=3s时，由图可知位移为零，回复力为零，质点加速度为零，质点的速度为最大，故C正确；

D．在t=4s时，由图可知位移最大，由公式

可知质点所受的回复力最大，故D错误。

故选C。

2. 如图甲所示，t=0时，一小船在海面上的P点，一块浮木漂在横坐标x=5m的Q点，其后小船的振动图像如图乙所示，可知（　　）

A. 水波的振动向x轴正方向传播

B. 水波波速为0.4m/s

C. 2.4s末，浮木漂向上运动

D. 1.6s末，小船运动到Q点

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知t=0时，P点处质点从平衡位置向下振动，由平移法可知水波的振动向x轴负方向传播，A错误；

B．有甲乙两图可知，，所以有

B错误；

C．t=0时，Q点由平衡位置向下振动，同时有

故2.4s末，浮木漂由平衡位置开始向上运动，C正确；

D．小船只会在平衡位置附近上下振动，不随波迁移，D错误。

故选C。

3. 以下是某学习小组在自主学习光的波动性时查找到的图片，关于这几张图片，其中解释正确的是（　　）

A. 光导纤维是利用光的折射现象

B. 肥皂膜的彩色条纹是由于光的衍射产生的

C. 照片中，光经过大头针尖时产生的条纹是由于光的干涉

D. 电影院中的3D电影利用了光的偏振

【答案】D

【解析】

【详解】A．光导纤维是利用光的全反射现象，故A错误；

B．肥皂膜的彩色条纹是由于光的干涉产生的，故B错误；

C．照片中，光经过大头针尖时产生的条纹是由于光的衍射，故C错误；

D．电影院中的3D电影利用了光的偏振，故D正确。

故选D。

4. 2023年2月7日土耳其发生严重地震灾害，包括中国在内的各方救援力量紧急展开救援行动。一个载有救灾物资的热气球总质量为500kg，在离水平地面高40m处保持静止，现将质量为100kg的救灾物资以对地为0的速度抛出，假设热气球所受浮力始终不变，不计一切阻力。当物资落到水平地面时，它与热气球间的距离为（　　）

A. 32m B. 40m C. 48m D. 50m

【答案】D

【解析】

【详解】设气球上升的高度为，物资下落的高度为，则由动量守恒定律可知

解得物资落到水平地面时，它与热气球间的距离为

故选D。

5. 如图所示，实线a是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线b是这列波在t=0.7s时刻的波形图。已知该波的波速是v=10m/s，根据图形，则下列说法正确的是（　　）

A. t=0时刻x=-3m处的质点向y轴正方向振动

B. 该横波若遇到4m的障碍物时不能发生明显的衍射现象

C. t=1s时刻，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向

D. t=2.75s时刻x=4m处的质点离开平衡位置位移为

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图像可知，简谐波的波长为

根据波形平移位移公式

可得

由此可知，该横波向x轴的负方向传播，因此可判断t＝0时刻x=-3m处的质点向y轴负方向振动，故A错误；

B．由于此波的波长为4m，所以该波若遇到4m的障碍物能发生明显衍射，故B错误；

C．该波的周期为

经过t=1s，即个周期后，x=1m处的质点速度最大，方向沿y轴正方向，故C正确；

D．根据质点的振动方程

t＝2.75s时刻x＝4m处的质点离开平衡位置位移为

故D错误。

故选C。

6. 下列说法正确的是（    ）

A. “3D”立体电影利用原理是光的干涉现象

B. 光照到不透明小圆盘上会在之后的光屏上影子的中心出现一个极小的亮斑即“泊松亮斑”，此现象说明光发生了衍射

C. 物体做受迫振动时，振动的频率和振幅均与物体的固有频率无关

D. 只要波源运动，就一定能观测到多普勒效应

【答案】B

【解析】

【详解】A．“3D”立体电影利用的是光的偏振现象，A错误；

B．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射，B正确；

C．物体做受迫振动时，振动的频率与物体的固有频率无关但当驱动力的频率等于固有频率时振幅最大，C错误；

D．只有波源与观测者之间有相对运动，才能观测到多普勒效应，D错误。

故选B。

7. 某同学为了研究瞬间冲量，设计了如图所示实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上，在圆环上放置直径为1.5d，质量为m的薄圆板，板上放质量为2m的物块，圆板中心，物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I，物块与圆板间摩擦因数为μ，不计圆板与圆环之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑圆板翻转，以下说法正确的是（　　）

A. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块与圆板相对滑动的位移越大

B. 若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块离开圆板时的速度越大

C. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落

D. 当冲量时，物块一定会从圆板上掉落

【答案】D

【解析】

【详解】AB．设圆板获得的速度大小为，物块掉下时，圆板和物块的速度大小分别为和，由动量定理，有

由动能定理，对圆板

对物块有

根据动量守恒定律

解得

则物块可以从圆板滑落，物块与圆板相对滑动的位移不变，冲量I越大，物块离开圆板时的速度越小，AB错误；

CD．以向右为正方向，由动量守恒定律，有

要使物块落下，必须

解得

C错误，D正确。

故选D。

二、多选题（共3题，每题6分，部分正确得3分，完全正确得6分，错误不得分，共18分）

8. 足球颠球是足球运动的专业术语。是指用身体的一个或某些部位连续地在空中轻轻击球的动作。是增强球感、熟悉球感的有效方法。用脚背直接击球是最简单也是最重要的颠球练习。某同学练习用脚颠球。若足球的质量为0.4kg，某一次足球由静止自由下落0.8m，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）

A. 足球从下落到再次上到最大高度，全程用了0.7s

B. 在足球与脚接触的时间内，合外力对足球做的功为1.4J

C. 足球与脚部作用过程中动量变化量大小为2.8kg•m/s

D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N•s

【答案】CD

【解析】

【详解】A．足球下落时间为

足球上升时间为

总时间为

A错误；

B．在足球与脚接触的时间内，合外力对足球做的功为

根据运动学公式

解得

B错误；

C．足球与脚部作用过程中动量变化量大小为

C正确；

D．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为

D正确。

故选CD。

9. 如图甲所示，A、B、C是介质中的三个点，A、C间距为，B、C间距为1m，两个波源分别位于A、B两点，且同时从时刻开始振动，振动图像如图乙所示。已知A点波源振动形成的波长为2m。则（　　）

A. A点波源振动形成的波在此介质中波速为

B. B点波源振动形成的波长为1.5m

C. A、B中点是振动加强点

D. 时C点位移为-7cm

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据乙图可知，A点波源振动的周期为0.4s，故形成的波在此介质中波速为

选项A正确；

B．同种介质中，两列波的传播速度相等，故B的波速也为5m/s，根据乙图可知，B点波源振动的周期为0.6s，B点波源振动形成的波长为

选项B错误；

C．由于两列波的周期不同，在同一位置不同时刻振动的叠加效果不同，A、B中点不是振动加强点，故选项C错误；

D．根据乙图可知，A点波源的振动波在C的振动位移关系为

B的振动位移图像为

将t=2.15s代入得

选项D正确。

故选AD。

10. 如图，是某种透明材料三棱镜的横截面，已知，一束仅含有红光和紫光的复色光垂直于AB边射入棱镜，已知该棱镜对红光的折射率，下列说法中正确的是（　　）

A. 紫光的波长比红光长

B. 紫光在BC边上没有发生全反射

C. 红光在棱镜中的传播速度比紫光大

D. 红光在AC边的出射光线方向与BC边平行

【答案】CD

【解析】

【详解】A．紫光的波长比红光短，选项A错误；

B．作出光路图如图：

棱镜对红光的折射率比紫光小，可知紫光在棱镜中发生全反射的临界角比红光小，而红光的临界角

所以

由几何关系可知

红光和紫光射到BC边的入射角均为60°，即红光和紫光在BC边上均发生了全反射，选项B错误；

C．棱镜对红光的折射率比紫光小，根据

可知红光在棱镜中的传播速度比紫光大，选项C正确；

D．红光从BC边全反射后射到AC边上的入射角为30°，由折射定律可知

解得

即红光经AC边折射后，其出射光线的折射角为60°，与AC边夹角为30°，与BC边平行，选项D正确。

故选CD。

三、实验题（共12分）

11. 在双缝干涉测光的波长实验中：

（1）先用黄光滤光片，后换用红光滤光片，则先后看到的图样是___________、___________

（2）若双缝间距为d，屏与双缝间的距离为L，单色光波长λ，则双缝到第一条暗条纹的路程差是___________

（3）若用某单色光照射，双缝间距为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，今测得屏上第8条亮纹到第1第亮条纹之间距离为9mm，则单色光波长为___________m

【答案】    ①. B    ②. A    ③.     ④. 5.14×10-7m

【解析】

【详解】（1）[1][2]双缝干涉实验得到的图样是一组明暗相间彼此等间距的直条纹，先用黄光滤光片，后换用红光滤光片，光的波长变长，则根据

可知条纹间距变大，所以黄光滤光片对应的是图B，红光滤光片对应的是图A。

故选B和A。

（2）[3]当光程差为半波长的奇数倍时，观察到的为暗条纹，即

（n取0，1，2…）

所以双缝到第一条暗条纹的路程差是。

（3）[4]相邻两条亮条纹之间的距离为

根据公式

解得

12. 如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。其中O点为轨道末端在水平地面上的投影，A、C两点分别为a、b两小球碰撞后在水平地面上的平均落点位置，B点为a球未与b球碰撞自然飞出的落点，经测量以上三处落点位置到投影O处的水平距离分别是、、，用天平测量两小球的质量分别是、。根据上述物理量完成以下两个问题：

（1）如果满足关系式___________，则验证了a、b碰撞过程中动量守恒。

（2）实验时调节a球下落高度，让a球以一定速度与静止的b球发生正碰，测得碰后a球动量正好是b球的2倍，则a、b两球的质量之比应满足___________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】（1）[1]两小球抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则有下落的时间相等，设为t，小球在水平方向做匀速直线运动，若a、b碰撞动量守恒，则有

可得    

整理可得

可知如果满足关系式

则验证了a、b碰撞过程中动量守恒

（2）[2]测得碰后a球动量正好是b球的2倍，则有

可得

则有

测得碰后a球动量正好是b球2倍，则a、b两球的质量之比应满足。

四、解答题（12分+14分+16分）

13. 如图为沿x轴方向传播的一列简谐横波，时的部分波形如图中的实线所示，时的部分波形如图中的虚线所示，已知该横波的传播周期大于。

（1）求该波的速度以及传播方向；

（2）处的质点在的时间内通过的路程为，求该波的振幅以及处质点的振动方程。

【答案】（1），向x轴正方向传播；（2），

【解析】

【详解】（1）横波在时间内

根据波长公式

联立得

由题知

，

代入，得

由波动图分析可得波向x轴正方向传播，且

解得

（2）由以上分析可得周期

处的质点在0.2s时在平衡位置向上振动，可得零时刻该质点在振幅处向上振动。该质点在的时间内，即内运动的路程应为振幅A的

倍

则

综上，该质点的振动方程

代入数据，得

14. 如图（a）所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种功能。一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路。P和Q分别是入射点和出射点，且AB⊥MN，如图（b）所示。测得半圆柱体的半径，，，D到法线OQ的距离。已知光速。

（1）求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小；

（2）实际测得封装二极管的半球直径，发光二极管的发光面是以EF为直径的发光圆盘，其圆心位于半球的球心点O，如图（c）所示。为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光二极管的发光面半径r最大应为多大？

【答案】（1）2.5，1.2×108 m/s；（2）1 mm

【解析】

【详解】（1）设∠DQG为i，∠OQP为r，由几何关系得

由折射定律

代入数据解得

由

可得

（2）如图

设E点发出的光线ES、ET与法线的夹角分别为θ和α，ES⊥EF，光线ET为任一光线，过O点向TE作垂线OZ，设OZ为h，则

又

所以

可得

即光线在ES的入射角最大，分析可知，θ达到临界角时r最大，则

解得

15. 如图甲所示，水平面与倾角为的足够长的粗糙斜面在B点平滑衔接，水平面上A点的左边光滑，右边粗糙，物块a、b中间用一根轻质弹簧相接并静止在水平面上，弹簧处于原长，弹簧与物块a用拴扣（质量不计）相连，物块a的质量。质量的物块c静止在水平面上的A点。时对物块a施加水平向右的恒力F，时撤去F，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。当物块b的速度达到，拔掉拴扣（不影响物块a、b的瞬时速度），使弹簧与物块a瞬时分离，然后撤去弹簧和物块b。物块a继续向右运动一段距离后与物块c发生正碰，碰撞时间极短，碰后物块a恰好停止运动，物块c向右运动一段距离，通过B点沿斜面向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物块c沿斜面向下滑动，回到水平面A点的速度为（不考虑与a相碰）。已知弹簧始终处于弹性限度内，物块c通过B点时没有机械能损失，重力加速度取，不计空气阻力，物块a、b、c均可视为质点。求：

（1）拔掉拴扣的瞬间，物块a的速度大小；

（2）物块a与物块c发生正碰时，系统损失的机械能；

（3）物块c从开始运动到斜面最高点时克服摩擦力做的功及物块c沿斜面上滑的最大高度h。

【答案】（1）8m/s；（2）24J；（3）32J，1m

【解析】

【详解】（1）t=0时，弹簧弹力为零，对a根据牛顿第二定律可得

t=4s，a、b整体加速度相同，对整体根据牛顿第二定律可得

解得

从t=0到拔掉拴扣的过中，根据动量定理可知

解得

（2）物块a与物块c发生正碰时，由动量守恒得

其中

解得

所以物块a与物块c发生正碰时，系统损失的机械能

解得

（3）物块c向右运动一段距离，通过B点沿斜面向上滑动一段距离后速度减小为零过程中，根据动能定理得

物块c沿斜面向下滑动，恰好回到水平面的A点的过程中，根据动能定理得

解得