辽宁省葫芦岛市、县协作校2024-2025学年高二下学期第一次考试物理试卷（解析版）

这是一份辽宁省葫芦岛市、县协作校2024-2025学年高二下学期第一次考试物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了4 s时与0等内容，欢迎下载使用。
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至四章。
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1~7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. 研究发现蓝光对视网膜危害很大，佩戴防蓝光眼镜可减小蓝光带来的伤害，制作防蓝光的镜片主要利用了（ ）
A. 光的全反射B. 光的干涉C. 光的衍射D. 光的偏振
【答案】B
【解析】防蓝光眼镜是通过在镜片表面镀上一层光学薄膜，这层薄膜可以通过光的干涉作用，将有害蓝光过滤掉。
故选B。
2. 多普勒效应在许多领域有着十分广泛的应用，如图所示，静止的雷达测速仪a发射频率为f0的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车b反射后，又被测速仪a接收到，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车b接收到的超声波频率小于f0
B. 测速仪a接收到汽车b的反射波频率大于f0
C. 超声波被汽车b反射后，传播速度增加
D. 超声波被汽车b反射后，波长变短
【答案】B
【解析】A．由于汽车b靠近测速仪a，由于多普勒效应，汽车b接收到的超声波频率大于f0，故A错误；
B．超声波被汽车b反射时，汽车b相当于超声波由汽车b向测速仪a传播的波源，由于多普勒效应，测速仪a接收到汽车b的反射波频率大于f0，故B正确；
C．波速由介质决定，超声波被汽车b反射后，传播速度大小不变，故C错误；
D．超声波被汽车b反射后，波长不变，故D错误。
故选B。
3. 用手机和轻弹簧制作的一个振动装置如图甲所示，以竖直向上为正方向，从某时刻开始记录手机的振动情况，振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 0.4 s时与0.6 s时，手机的速度相同
B. 0.6 s时与0.8 s时，手机的回复力相同
C. 0.1 s~0.3 s内，手机的速度方向与加速度方向相反
D. 0.7 s~1.1 s内，手机处于超重状态
【答案】D
【解析】A．0.4 s时与0.6 s时，手机的速度大小相等但方向相反，所以速度不同，故A错误；
B．回复力由手机所在位置指向平衡位置，0.6 s时与0.8 s时，手机的回复力大小相等但方向相反，所以回复力不同，故B错误；
C．01 s~0.3 s内，手机先向上加速运动后向上减速运动，速度方向先与加速度方向同向，后与加速度方向相反，故C错误；
D．加速度由手机所在位置指向平衡位置，0.7 s~1.1 s内，手机的加速度向上，处于超重状态，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河内戏水，在水面上形成一列稳定的水波，B为岸边飘落的树叶，已知水波的传播速度与水的深度成正比，下列说法正确的是（ ）
A. 树叶B会被水波推向岸边
B. 在深水区，水波的频率变大
C. 在深水区，水波更容易发生衍射现象
D. 在浅水区，水波更容易发生衍射现象
【答案】C
【解析】A．树叶B在其平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故A错误；
B．波的频率由波源决定，所以在深水区水波的频率不变，故B错误；
CD．在深水区，水波的传播速度变大，根据可知，水波的波长会变大，更容易发生衍射现象，故C正确，D错误。
故选C。
5. 一个圆环翡翠的横截面如图所示，为内圆和外圆的圆心，内圆的半径为，外圆的半径为。现让一细束单色光从A点以的入射角射入翡翠，折射光线恰好与内圆相切，后从点射出。则翡翠的折射率为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设折射角为r，根据几何关系有
根据折射定律有
代入题中数据，解得
6. 如图所示，一根绳子上等间距分布一系列质点，相邻两质点的距离为10 cm。最开始所有质点都处于平衡位置。t=0时，在外力作用下，质点1开始沿竖直方向做简谐运动；t=2 s时，质点1第一次到达最高点，质点4刚开始振动；t=4 s时，质点1第一次回到平衡位置且向下振动，质点7开始振动。下列说法正确的是（ ）
A. 当质点1停止振动时，这列波也停止传播
B. 这列波波长为1.4 m
C. 当t=12 s时，质点6的速度大于质点9的速度
D. 当t=12 s时，质点10位于波谷
【答案】CD
【解析】A．波源停止振动时，波会继续向前传播，故A错误；
B．根据题意可知，
求得，
故B错误；
CD．因
所以时质点1回到平衡位置且正在向下振动，内波向前传播的距离为
即波传播到质点19处，经分析可知，质点6比质点9更接近平衡位置，所以质点6的速度大于质点9的速度，而质点10位于波谷，故CD正确。
7. 如图所示，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。缓慢使甲压缩弹簧到某位置后撤去外力，此后甲在斜面上做简谐运动，乙恰好不能脱离挡板。弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，则甲的振幅为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】甲在平衡位置时弹簧的压缩量为
甲在最高点时弹簧伸长量
则甲的振幅
故选B。
8. 如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆在垂直于纸面的平面内振动的时候，通过张紧的绳子给b摆、c摆施加驱动力，使b摆、c摆也振动起来，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 此时b摆振动的周期大于c摆振动的周期
B. 此时b摆振动的周期等于c摆振动的周期
C. 此时b摆的振幅小于c摆的振幅
D. 此时b摆的振幅大于c摆的振幅
【答案】BC
【解析】AB．b摆、c摆都做受迫振动，而受迫振动的周期等于驱动力的周期，所以b摆振动的周期等于c摆振动的周期，都等于a摆振动的周期，故A错误，B正确；
CD．a、c摆的摆长相同，周期相同，所以c摆的固有周期等于驱动力的周期，发生共振，其振幅大于b摆的振幅，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一细束复色光从MN面射入长方体玻璃砖，折射后发散成单色光1和单色光2，且光1和光2在MP面均发生了全反射，后从PQ面射出，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃砖对光1折射率大于玻璃砖对光2的折射率
B. 光1在玻璃砖中的传播速度大于光2在玻璃砖中的传播速度
C. 光1从PQ面射出时的折射角大于光2从PQ面射出时的折射角
D. 光1在玻璃砖中通过的路程大于光2在玻璃砖中通过的路程
【答案】BD
【解析】A．一细束复色光从MN面射入长方体玻璃砖，单色光2比单色光1偏折严重，所以玻璃砖对光1的折射率小于玻璃砖对光2的折射率，故A错误；
B．光在介质中传播的速度
玻璃砖对光1的折射率小于玻璃砖对光2的折射率即
所以光1在玻璃砖中的传播速度大于光2在玻璃砖中的传播速度，故B正确；
C．根据几何关系可知，光线在MN面的折射角等于光线从玻璃面PQ到空气中的入射角，根据光路可逆可知，两束光在PQ面射出时的折射角相等，故C错误；
D．光线在MN面进入玻璃砖，折射角为，则光在玻璃砖中通过的路程等于
根据图可知，则，即光1在玻璃砖中通过的路程大于光2在玻璃砖中通过的路程，故D正确。
10. 如图所示，S1、S2是同一种介质中的两个振动情况完全一样的相干波源，它们振动的频率为9 Hz，振动方向垂直于直角△S1S2P所在的平面，在介质中形成的机械波的波速为9 m/s。在△S1S2P中，S1S2=2.5 m，∠S1=53°，∠S2=37°，取sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A. S1S2的中点为振动加强点
B. P点为振动加强点
C. S1S2上（不含S1、S2两点）有3个振动加强点
D. S1P上（不含S1）有2个振动减弱点
【答案】AD
【解析】A．S1、S2是两个振动情况完全一样的相干波源，且S1S2的中点到两波源的距离相等，所以S1S2的中点为振动加强点，故A正确；
B．波长为
P点到两个波源的距离之差为
所以P点振动减弱点，故B错误；
C．S1S2上（不含S1、S2两点）的Q点到两波源的距离之差的范围为
若Q点为振动加强点，则的取值为0、、，根据对称性可知，S1S2上（不含S1、S2两点）有5个振动加强点，故C错误；
D．S1P上（不含S1）R点到两波源的距离之差的范围为
即
若R点为振动加强点，则的取值为、，所以S1P上（不含S1）有2个振动减弱点，故D正确。
二、非选择题∶本题共5小题，共54分。
11. 孙同学利用课余时间探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图甲所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像。
（1）用托盘天平测出钩码和小磁铁的总质量。
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，将钩码和小磁铁缓慢向下移动少许，释放后钩码和小磁铁在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，手机采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示，则弹簧振子振动的周期______（用表示）。
（3）改变钩码质量，重复实验。记录的实验数据如表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期与质量的关系是______（填“线性”或“非线性”）的。
（4）设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是______。
A. B. C. D.
【答案】（2） （3）非线性 （4）B
【解析】（2）[1]当小磁铁运动到最低点时，磁感应强度最大，可知，图乙中相邻峰值之间的时间间隔为一个周期，则有
解得
（3）[2]根据表格中实验数据分析可知，弹簧振子振动周期与质量的关系是非线性的。
（4）[3]根据表格中实验数据分析可知，弹簧振子振动周期的平方与质量成正比关系，设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是
故选B。
12. 熊同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。
（1）组装仪器时，B处固定的元件是______（填“单缝”或“双缝”）。
（2）该同学正确操作后，通过测量头观察到清晰的干涉图像，接着转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准某条亮条纹的中心，手轮的示数如图乙所示，此时手轮的读数为______cm。
（3）本实验中为了减小误差，并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量数条亮条纹间的距离，再求出相邻亮条纹间的距离。下列实验采用了类似方法的是______。
A. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量
B. “用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量
C. 卡文迪许在扭秤实验中，把引力效果放大，测量引力常量
（4）如图丙所示，实验中熊同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时，手轮的读数分别记为、，双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，则入射的单色光的波长______（用题中涉及的物理量符号表示）。
【答案】（1）双缝 （2）1.11 （3）B （4）
【解析】（1）根据干涉实验装置可知，A处固定的元件是单缝，B处固定的元件是双缝。
（2）根据游标卡尺的读数规律可知，该手轮的读数为
（3）A．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为了减小误差，并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量数条亮条纹间的距离，再求出相邻亮条纹间的距离，可知，实验采用了累积法，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量采用的是等效替代思想，故A错误；
B．“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量时，先测量多次全振动的总时间，再求出一次全振动的时间，实验中采用了累积法，故B正确；
C．卡文迪什在扭秤实验中测引力常量采用了放大法，没有采用累积法，故C错误。
故选C。
（4）根据图丙可知，、位置的间距为相邻亮条纹间距的7倍，则有
根据双缝干涉条纹间距公式
解得
13. 远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位，渔船上声呐发出的一列超声波在t=0时刻的波动图像如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，质点M的振动图像如图乙所示。求∶
（1）该简谐横波的传播速度大小v；
（2）0~3 s内质点N通过的路程s。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由图甲可知波长
由图乙可知周期
则该简谐横波的传播速度大小
（2）因
所以0~3 s内质点N通过的路程
14. 如图所示，△ABM为某三棱镜的横截面，一细束单色光从AM边的中点D射入，折射光线恰好与BM边平行，且折射光线恰好在AB边发生全反射。已知∠ABM=53°，AM=BM=a，光在真空中的传播速度为c，取sin 53°=，cs 53°=。求∶
（1）棱镜对单色光的折射率；
（2）单色光从D点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）因折射光线恰好与BM边平行，且折射光线恰好在AB边发生全反射，所以棱镜对单色光的临界角，所以
（2）该单色光在棱镜内部传播速度为
根据题意画出棱镜内部的光路图，如图所示
根据几何关系可知，，
所以，单色光从D点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间
求得
15. 如图所示，弹簧振子以点为平衡位置，在水平面上的两点间做简谐运动。某时刻振子从左向右经过点时的速度大小，从该时刻开始计时，经过振子第一次经过点时的速度大小，振子的质量，两点相距，已知劲度系数为的弹簧形变量为时的弹性势能。求：
（1）与振子连接的弹簧的劲度系数；
（2）振子经过点时受到的回复力的大小；
（3）弹簧振子的振动周期。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意可知，振子的振幅
振子运动过程中，弹簧和振子组成的系统机械能守恒，则
解得
（2）设振子经过点时的位移大小为，根据机械能守恒定律有
振子经过点时受到的回复力的大小
解得
（3）取向右为正方向，振子的振动方程为
则
解得
次数
1
2
3
4
5
小球质量
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
振动周期
0.50
0.70
0.86
1.01
1.11