2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二下学期6月第一次质量检测物理试题 （解析版）

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万州二中高2023届高二下期6月第一次质量检测物理试题一、单选题1. 图甲为一列简谐波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　）A. 在时，质点P的速度方向为y轴正方向B. 质点Q简谐运动的表达式为C. 从到，该波沿x轴正方向传播了4mD. 从到，质点P通过的路程为30cm【答案】A【解析】【分析】【详解】A．由振动图像知，时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当时，即在开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确。B．因为则质点Q简谐运动的表达式为故B错误。C．由A知波在向左传播，故C错误。D．由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误。故选A。2. 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，则下列说法不正确的是（　　） A. 此单摆的固有周期约为2 sB. 此单摆的摆长约为1 mC. 若摆长增大，单摆的固有频率增大D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动【答案】C【解析】【详解】A．单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为，周期为2s。故A正确，不符合题意；B．由图可知，共振时单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s。由公式可得故B正确，不符合题意；C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小。故C错误，符合题意；D．若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动。故D正确，不符合题意；故选C。3. 在一根张紧的水平绳上悬挂五个摆，其中A、E的摆长为l，B的摆长为0.5l，C的摆长为1.5l，D的摆长为2l．先使A振动起来，其他各摆随后也振动起来，则在B、C、D、E四个摆中，振幅最大的是（  ）A. B B. C C. D D. E【答案】D【解析】【详解】由摆的周期公式T=2π可知，同一地点单摆的周期仅有摆长决定，而共振的条件是周期相等，由图可知，E球将会发生共振，振幅最大，故ABC错误，D正确；故选D。4. 如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方L处有一铁钉．将小球拉至A处无初速释放(摆角很小)，这个摆的周期是A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】小球再次回到A点时所用的时间为一个周期，其中包括了以L为摆长的简谐运动半个周期和以为摆长的简谐运动的半个周期；【详解】以L为摆长运动时间为：
以为摆长的运动的时间为：
则这个摆的周期为：，故ABC错误，D正确．【点睛】考查对单摆周期的理解，明确不同的摆长对应不同的周期．5. 如图所示是描绘沙摆振动图象的实验装置和木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作简谐运动．若用手向外拉木板的速度是0.20m/s，木板的长度是0.60m，那么下列说法中正确的是（   ）A. 该沙摆的周期为3s  B. 该沙摆的频率为1.5HzC. 这次实验所用的沙摆的摆长约为56cm    D. 这次实验所用的沙摆的摆长约为1.5m【答案】C【解析】【详解】AB．由题，薄木板水平匀速运动，运动时间为设沙摆的周期为T，由图看出2T=t得T=1.5s频率为选项AB错误；CD．由单摆的周期 得选项C正确，D错误。故选C。6. 图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则（ ）A. 波的周期为2.4 sB. 在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C. 经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD. 在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置【答案】D【解析】【详解】A.从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝0.6 s时间内，波传播的距离Δx＝＝6 m，故传播时间Δt＝＝0.6 s，周期T＝0.8 s，A项错误；B.同时可求波速为10 m/s；t＝0时刻P点向y轴负方向振动，经过Δt＝0.9 s＝1T，P点正向y轴负方向振动，B项错误；C.经过t＝0.4 s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝0.4 m，C项错误；D.经过t＝0.5 s，波向x轴负向平移Δx＝vt＝5 m，可知Q点处于波峰，D项正确。故选D.7. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（　　）A. 阻尼振动是一种受迫振动B. 摆球在P与N时刻的势能相等C. 摆球在P与N时刻的动能相等D. 摆球在P与N时刻的机械能相等【答案】B【解析】【详解】A．阻尼振动不是一种受迫振动，故A错误；BCD．摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故N时刻的机械能小于P时刻的机械能，而两点重力势能相等，则N时刻的动能小于P时刻的动能，故B正确CD错误。故选B。8. 如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，乙图是x=2m处质点P的振动图像，下列判断正确的是（　　）A. 该波传播速率为0.25m/sB. 该波沿x抽正方向传播C. 经过0.5s，质点P沿波的传播方向移动2mD. 若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象【答案】D【解析】【详解】A．从波动图像、振动图像可知根据波速公式选项A错误；B．从振动图像可知零时刻质点P向下运动，所以波的传播方向沿x轴负方向，选项B错误；C．质点P只在平衡位置附近振动，不随波在波的传播方向向前传播，选项C错误；D．此波的波长为4m，大于3m的障碍物的大小，能发生明显的衍射现象，选项D正确。故选D。9. 如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M．则下列说法中正确的是（ ）A. 如 果 a为蓝色光,则b可能为红色光B. 在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C. 棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D. a光的折射率小于b光折射率【答案】A【解析】【详解】由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b可能为红光．故A正确，D错误．由，知a光的折射率大于b光折射率，则在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率小，故B错误．由临界角公式分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小，故C错误．故选A.【点睛】本题是光的色散问题，考查光的折射定律的应用问题；要知道在七种色光中，紫光的折射率是最大的，在同样条件下，其偏折角最大．在介质中传播速度最小，临界角最小；可结合光的色散实验结果进行记忆；10. 一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。下列说法中正确的是（   ）A. 玻璃砖对a、b的折射率关系为na < nbB. a、b在玻璃中的传播速度关系为va > vbC. 单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光干涉条纹的间距比b光的宽【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由折射定律有nasini = sinθa，nbsini = sinθb结合光路图可知na > nbA错误；B．根据波速与折射率的关系可知va < vbB错误；C．当恰好发生全反射时有sinC = 则Ca < CbC正确；D．根据波长与折射率的关系有λa < λb由干涉条纹间距公式有x = 则xa < xbD错误。故选C。11. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（    ）A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D. 手机通话使用的微波，波长比可见光短【答案】A【解析】【详解】A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，故A正确；B．遥控器采用的是红外线不是紫外线，故B错误；C．微观炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故C错误；D．手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光，故D错误。故选A。12. 如图甲所示的振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（　　）A. 内，电容器C正在放电B. 内，电容器的上极板带负电荷C. 内，Q点比P点电势低D. 内，电场能正在增加【答案】B【解析】【详解】AB．由图乙可知，在内，电流方向是正的，电流大小减小，此时电容器C正在充电；经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，A项错误，B项正确；C．由图乙可知，在内，电流是负的，即通过P点的电流向左，回路电流沿逆时针方向，因此Q点电势比P点电势高，C项错误；D．由图乙可知，在内电流在增大，电容器正在放电，磁场能在增大，电场能在减小，D项错误。故选B。13. 下列关于传感器说法中不正确的是（　　）A. 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号B. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D. 光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量【答案】B【解析】【详解】A．在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压差信号，故A正确；B．话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故B错误；C．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断。故C正确；D．光敏电阻的工作原理实际上是传感器把光信号转换成电信号，故D正确；故选B。二、多选题14. 一列向右传播的简谐横波，当波传到处的P点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点P第三次到达波峰位置，下列说法正确的是A. 波速为B. 经1.4s质点P运动的路程为70cmC. 时，处的质点Q第三次到达波谷D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5HZ【答案】BCD【解析】【详解】首先从图中我们可以得出这列波的波长为2m.同时每一个质点开始振动的方向是+y方向．从0时刻开始到0.9s，P点恰好第三次到达波峰，表示经过了9/4个周期，得出周期T=0.4s,所以波速v=λ/T=5m/s，故A错误，经过1.4s则P点恰好完成3个完整周期加1/2周期，所以路程为70cm，故B正确，经过0.5s波传到Q点，剩下的1.1sQ点恰好完成2个完整周期加3/4周期，处于波谷，所以故C正确，本列波的频率为2.5Hz，频率相等是发生干涉的条件，故D对；综上所述本题答案是：BCD15. 如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体．将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放，物体在竖直方向做简谐运动．设向下方向为正，则以下说法中正确的是（ ）A. 物体位移为正时，速度一定也为正，加速度一定为负B. 物体从最高处向最低处运动过程中，振幅先减小后增大C. 弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大D. 物体从最低处向最高处运动过程中，物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小【答案】CD【解析】【详解】A．根据F=-kx可知，物体位移为正时，恢复力为负，加速度一定为负，但是速度不一定也为正，选项A错误；B．物体从最高处向最低处运动过程中，位移先减小后增大，振幅不变，选项B错误；C．弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大，例如从平衡位置向弹簧原长位置运动时，选项C正确；D．物体从最低处向最高处运动过程中，因为重力势能变大，则物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小，选项D正确；故选CD．16. 做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（　　）A. 对平衡位置的位移 B. 速度C. 回复力和加速度 D. 动能【答案】ACD【解析】【详解】A．振动质点的位移是指离开平衡位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同，故A正确；B．做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，速度可能有两种方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同，故B错误；C．根据简谐运动的物体受回复力特征：，由牛顿第二定律，则有加速度为    可知物体每次通过同一位置时，位移一定相同，回复力一定相同，加速度也一定相同，故C正确；D．根据简谐运动的特征，物体每次通过同一位置时，速度大小一定相同，动能也一定相同，故D正确。故选ACD。【点睛】简谐运动的物体经过同一位置时这三个量一定相同：位移、回复力和加速度。17. 一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别为图中实线和虚线所示，如波速为1m/s，那么t的值可能是：（    ）A. 1s B. 2s C. 3s D. 4s【答案】AC【解析】【分析】由图读出波长，由波速公式求出周期，再根据波形平移和波的周期性得出对应时间的通项式，从而确定时间t的可能值．【详解】由图读出波长为λ=4m，由波速公式得周期.波向右传播时，时间t的通项为，n=0，1，2，…；当n=0时，t=1s；当n=1时，t=5s；…若波向左传播，则时间t的通项为：，n=0,1,2，…当n=0时，t=3s；当n=3时，t=8s，…由于n只能取整数，故不可能为2s和4s；由以上分析可知，A、C正确，B、D错误.故选AC.【点睛】本题知道两个时刻的波形，要考虑波传播时时间的周期性，根据通项得到特殊值．还要考虑传播方向的双向性．18. 某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，先用米尺测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径，之后测周期时，开始计时的位置应在______________位置。他通过多次实验后以摆长L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2－L图线，若该同学计算摆长时候加的是小球直径，则所画图线在右侧图中是_________。（填“A”或者“B”）【答案】    ①. 平衡位置（或振动的最低点）    ②. A【解析】【详解】[1]该实验中，为减小实验误差，开始计时的位置应在平衡位置，即振动的最低点；[2]由单摆周期公式可得若该同学计算摆长时候加的是小球直径，则有由图像可知，A正确。19. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：（1）下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为________mm，求得这种色光的波长λ＝______ nm。（已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏间的距离L＝700 mm）【答案】    ① A    ②. 13.870     ③. 660【解析】【详解】（1）[1]A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，B正确；C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距 ，C正确。选错误的，故选A。（2）[2]图甲中螺旋测微器读数为图乙中螺旋测微器读数为[3]则有根据双缝干涉条纹的间距公式得代入数据得20. 如图所示，图甲是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P点是此时处在平衡位置的一个质点．图乙是质点P的振动图象．(1)判断这列波的传播方向；(2)经过时间t1=6s，质点P通过的路程s；(3)经过t2=30s，波向前传播的距离x．【答案】(1)沿x轴正方向传播  (2)s=12cm  (3)x=60m 【解析】【详解】试题分析：（1）根据振动图象判断出t=0时刻P点的振动方向，再判断波的传播方向．（2）图乙读出周期，由周期与时间的关系，结合题意，即可求解P点通过的路程．（3）由公式求出波速，由x=vt求解波传播的距离．（1）由图乙知，t=0时刻质点P正向上振动，所以根据波形平移法知，该波沿x轴正方向传播．（2）从图乙可知振动周期为T=4s，一个周期内质点通过的路程为4A,则经过时间则质点P通过的路程为：（3）波速为：经过，波向前传播的距离21. 如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙所示是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（）（1）单摆振动的频率是多大？（2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？（3）如果摆球在B处绳上拉力F1=0.1N，在O处绳上拉力F2=2.8N，则摆球质量是多少？【答案】（1）1.25Hz；（2）0.16m；（3）0.1kg【解析】【分析】【详解】（1）由单摆振动图像得T=0.8s，故频率为f==1.25Hz（2）根据公式T=2π可得（3）设摆线偏离平衡位置的角度为，则摆球在B点，沿绳子方向受力平衡，有在O点，有从B点到O点，根据机械能守恒定律，有联立可得摆球质量22. 如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t=0时刻的波形，虚线是t=1s时刻的波形。求：（1）求该列波的周期和波速。（2）若波速为9m/s，其传播方向如何？从t=0时刻起质点P运动到波谷的最短时间是多少？【答案】（1）或(n=0,1,2,3)，或(n=0,1,2,3)；（2）波沿x轴正方向，【解析】【分析】【详解】(1)由图可知，波长为若波沿x轴正方向传播，在内传播距离表达式为(n=0,1,2,3)则波速为(n=0,1,2,3)周期为(n=0,1,2,3)若波沿x轴负方向传播，在内传播距离表达式为(n=0,1,2,3)则波速为(n=0,1,2,3)周期为(n=0,1,2,3)(2)若波速为，在内传播距离为符合向右传播的特点，结合“同侧法”可知，时刻质点P沿y轴正方向振动，由可知，，，故质点P最短经过时间振动到波谷位置。23. 如图所示，直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面，AB=L，C=90°，A=60°一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖，入射角为45°，DB=L/4，折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E，已知光在真空中的传播速度为c．求：①玻璃砖的折射率；②该光束从AB边上D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间．【答案】（1） （2） 【解析】【详解】(1)作出光路图，如图所示过E点的法线是三角形的中位线,由几何关系可知△DEB为等腰三角形，，由几何知识可知光在AB边折射时折射角为r=30°，所以玻璃砖的折射率为n=（2）设临界角为，有，可解得；由光路图及几何知识可判断,光在BC边上的入射角为60∘，大于临界角，则光在BC边上发生全反射．光在AC边的入射角为30°，小于临界角，所以光从AC第一次射出玻璃砖根据几何知识可知，则光束从AB边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间为而，可解得．24. 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为-v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为-v，已知B、C之间的距离为25cm．
（1）求弹簧振子的振幅A；
（2）求弹簧振子振动周期T和频率f；（3）求振子在4s内通过的路程及4.1s末的位移大小．【答案】(1)    (2) 周期T是1s，频率f是1Hz    (3) 路程是200cm；位移大小是【解析】【详解】（1）弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，所以振幅是BC之间距离的一半，所以A=＝12.5cm
（2）由简谐运动的对称性可知P到B的时间与B返回P的时间是相等的，所以：tBP＝s＝0.1s；同时由简谐振动的对称性可知：tpo＝s＝0.15s
又由于：tPO+tBP＝T/4
联立得：T=1s
所以：f=1/T＝1Hz
（3）4s内路程：s=4×4A=4×4×12.5=200cm；
由（2）的分析可知，从t=0时刻，经过0.1s时间振子到达B点；所以在4.1s时刻质点又一次到达B点，所以质点的位移是12.5cm．点睛：本题在于关键分析质点P的振动情况，确定P点的运动方向和周期．写振动方程时要抓住三要素：振幅、角频率和初相位．