2022-2023学年重庆市沙坪坝区重点中学高二上学期期末复习（二）物理试卷（解析版）

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 重庆市沙坪坝区重点中学2022-2023学年高二上期期末复习题物理（二）第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 下列物理量中属于矢量的是（　　）A. 振幅 B. 周期 C. 功率 D. 加速度【答案】D【解析】【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，振幅、周期和功率只有大小，没有方向，是标量，加速度既有大小，又有方向，是矢量。故选D。2. 关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（　　）A. 驱动力的频率与物体的固有频率相差越大越容易共振B. 能产生衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长更大C. 产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相等D. 当观察者靠近波源时，接收到波的频率小于波源的振动频率【答案】C【解析】【详解】A．根据共振条件可知，只有当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体才能发生共振，而驱动力频率与物体的固有频率相差越大，物体的振幅越小，越不容易发生共振，故A错误；B．能产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小；但衍射是不需要限定条件的，只要波遇到一定大小的障碍物就可以了，故B错误；C．产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相等，故C正确；D．当观察者靠近波源时，接收到波的频率大于波源的振动频率，故D错误。故选C。3. 一个固有周期为的振动系统，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，则下列说法正确的是（　　）A. 振动系统振动稳定时，振动周期为B. 振动系统振动稳定后的振动周期为时，振幅最大C. 振动系统振动稳定后的振动周期越大，振幅越大D. 如果振动系统为单摆，则单摆振动时的周期仅与摆长和当地的重力加速度有关【答案】B【解析】【详解】A．振动系统振动稳定时，振动周期等于驱动力的周期，只有当驱动力的周期等于振动的固有周期时，振动系统稳定后的振动周期才等于，故A错误；B．振动系统振动稳定后振动周期为时，振动系统发生共振，振幅最大，故B正确；C．当驱动力的周期大于时，振动系统振动周期越大，振幅越小，故C错误；D．由于振动系统为受迫振动，因此振动的周期只取决于驱动力的周期，与振动物体本身的因素无关，故D错误。故选B。4. 如图，为均匀介质中某质点做简谐振动的图像，下列说法正确的是（　　）A. t=0时刻与t=0.4s时刻质点的加速度相同B. t=0时刻与t=1.4s时刻质点的速度相同C. 0～1.3s内有5个时刻质点动能与t=0时刻动能相等D. 该质点的振动在介质中的传播速度与该质点振动的频率有关【答案】B【解析】【详解】A．由可知，t=0时刻与t=0.4s时刻质点的位移不同，加速度不同，故A错误；B．x-t图像的斜率表示速度，由图像可知，t=0时刻与t=1.4s时刻质点的速度相同，故B正确；C．0～1.3s内有6个时刻质点的速度大小与t=0时刻相等，则0～1.3s内有6个时刻质点动能与t=0时刻动能相等，故C错误；D．该质点在介质中的传播速度由介质决定，与振动的频率无关，故D错误。故选B。5. 下列关于光现象或实验结果说法正确的是（　　）A. 在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散B. 全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性C. 3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波D. 水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由气泡进入海水时发生了全反射【答案】B【解析】【详解】A．水面上的油膜常常看到彩色条纹是由于油膜的上下表面对光的干涉造成的现象，A错误；B．全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性，B正确；C．3D电影是利用了光的偏振现象，偏振是横波特有的现象，说明光是一种横波，C错误；D．水中升起的气泡看起来特别亮是因为光由海水进入气泡时发生了全反射，D错误。故选B。6. 如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，如果a是绿光，则（　　）A. b可能是红光B. b可能是紫光C. 在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D. 入射角i足够大时，a将不能从透明材料下表面射出【答案】A【解析】【详解】AB．不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大，相同入射角入射的光，折射率大的折射角小故a是绿光，b可能是红光，A正确，B错误；C．由公式可知C错误；D．在光的折射现象中，光路是可逆的，所以光从长方体透明材料上方以多大角度入射，就会从其下面以多大角度射出，D错误。故选A。7. 某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（   ）A. 降噪过程实际上是声波发生了干涉 B. 降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音C. 降噪声波与环境噪声的传播速度不相等 D. P点经过一个周期传播的距离为一个波长【答案】A【解析】【详解】AC．由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，又由机械波传播的速度由介质决定可知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，则两列波频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，A正确、C错误；B．降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，B错误；D．P点并不随波移动，D错误。故选A。8. 在游乐场上，一个大人和一个小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，如图所示。已知大人和车的总质量为，速度为，小孩和车的总质量为，速度为，碰碰车质量相同，碰撞后两车迅速粘合在一起，忽略碰碰车与地面间的摩擦，则关于两车碰撞过程的下列说法中正确的是（　　）A. 两车组成的系统满足动量守恒和机械能守恒B. 大人和碰碰车的动量变化了C. 合外力对小孩和碰碰车的冲量大小为D. 如果碰撞在内完成，两车间产生的平均冲力为【答案】D【解析】【详解】A．根据碰撞的特征，碰撞过程中都满足动量守恒定律，当碰撞后两车迅速粘合在一起，是完全非弹性碰撞，机械能损失最大。故A错误；B．对大人和碰碰车，规定向右为正方向，根据动量守恒有解得则大人和碰碰车的动量变化了故B错误；C．对小孩和碰碰车由动量定理得故C错误；D．对小孩和碰碰车,由，可得故D正确。故选Ｄ。9. 如图所示，质量均为m的小球和小环用长为l不可伸长的轻绳相连，小环套在光滑固定的水平细杆上，将小球拉至轻绳与杆夹角为时，由静止释放，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）A. 小球和小环组成的系统，动量守恒B. 小球向右摆到的最高点和释放点的高度相同C. 小球运动到最低点时，速度为D. 小球运动到最低点时，轻绳对环的拉力为【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意可知，小球向下摆动，有竖直方向加速度，系统竖直方向上合力不为零，则小球和小环组成的系统动量不守恒，故A错误；B．根据题意可知，系统在水平方向上合力为零，则水平方向上动量守恒，运动到最高点时，竖直方向上速度为零，水平方向速度也为零，则重力势能与释放点的相等，即高度相同，故B正确；C．根据题意可知，小球运动到最低点时，设小球速度的大小为，小环速度的大小为，由动量守恒定律有由机械能守恒定律有解得故C正确；D．根据题意可知，小球相对于小环的速度为由牛顿第二定律有解得故D错误。故选BC。10. 如图，O点固定一个点电荷，绝缘细线将另一带电小球悬挂于O点。将小球轻轻拉至A点，由静止释放后，小球在A、B间做小幅摆动，不计空气阻力。当小球向左经过最低点C时，迅速移走点电荷，则（　　）A. 摆动周期减小B. 小球仍能到达B点C. 再次经过C点时，小球的速度大于此前经过C点时的速度D. 再次经过C点时，细线的张力小于此前经过C点时的张力【答案】BD【解析】【详解】A．因为小球在A、C间受到的库仑力沿细线方向，则单摆周期公式中的g值不变，故摆动周期不变，故A错误；B．小球在A、C间受到的库仑力沿细线方向，与速度方向垂直，对小球不做功，小球在A、B间做小幅摆动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以小球仍能到达B点，故B正确；C．因为机械能守恒，所以再次经过C点时，小球的速度大小等于此前经过C点时的速度大小，故C错误；D．小球第一次经过C点时，根据牛顿第二定律有小球再次经过C点时，根据牛顿第二定律有可知再次经过C点时，细线的张力小于此前经过C点时的张力，故D正确。故选BD。11. 一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为，周期为，时刻波形如图甲所示，a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图像。则下列说法正确的是（　　）A. 图乙可以表示d质点的振动 B. a、b两质点在时速度大小相同C. 该波传播速度为 D. 时b质点速度沿y轴正方向【答案】AD【解析】【详解】A．a、b、d三质点中在时位于平衡位置的是b和d质点，其中d质点向上振动、b质点向下振动，则图乙可以表示d质点的振动，故A正确；B．由周期可知，时的波形由图甲向左传播，波形如图a所示，则知此时a质点速度大于b质点速度，故B错误；C．由图甲可知，则波速故C错误；D．时波形由图甲向右移，波形如图b所示，此时b质点速度沿y轴正方向，故D正确。故选AD。12. 如图所示是指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生全反射；在指纹脊线（凸部）处入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。下列说法正确的有（　　）A. 从指纹谷线处反射的光线更亮一些B. 产生的明暗相间指纹图像是由于光的干涉造成的C. 手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化D. 手指湿润后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降了【答案】AD【解析】【详解】A．在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生的是全反射，则从指纹谷线处反射的光线更亮一些，A正确；B．光的干涉需要两个相干光源，入射到谷线和脊线的光线不是相干光， B错误；C．在光的反射和折射过程中，光的频率不变，C错误；D．手指湿润后在手指表面形成水膜会使明暗条纹的亮度对比下降，识别率降低，D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. 一探究小组用如图甲所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。（1）用螺旋测微器测遮光条宽度d。测量结果如图乙所示，则d=___________mm；（2）调节气垫导轨，使其水平。将滑块放在导轨上，打开气泵，推动滑块，若滑块上的遮光片经过B光电门的遮光时间比经过A光电门的遮光时间小，应适当调高导轨___________端（填“左”或“右”）螺栓；（3）测出砝码及盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2（），测出一次运动过程中遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2和遮光片从A运动到B所用的时间t；（4）得出实验结论。可分别表示出遮光片随滑块从A运动到B的过程中滑块动量改变量的大小、该过程中砝码及盘的拉力冲量，若在误差允许的范围内满足关系式___________（用题中给出的物理量、重力加速度g表示），即验证了动量定理；【答案】    ①. 8.473    ②. 右    ③. 【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度的最小分度为0.01mm，读数为 ，则(2)[2]经B时间短，此时速度大，右端稍低所致，故应调高右端；(4)[3]若该过程中砝码及盘拉力冲量为，遮光片随滑块从A运动到B的过程中滑块动量改变量为，即二者相等，便可验证动量定理。14. 为了研究滑块的运动情况，使滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，漏斗可以漏出很细的细沙，在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置，如图乙所示。（1）图乙中细沙的厚度情况是______；A.波峰、波谷处最厚，平衡位置最薄     B.波峰、波谷处最薄，平衡位置最厚C.波峰处最厚，波谷处最薄             D.一样厚（2）从最低点开始计时后单摆又经过最低点102次所用的时间如秒表所示，读数为______s。（3）在图乙中，、、，则单摆在经过B点时，滑块的瞬时速度为______，滑块的加速度为____________（结果均保留两位有效数字）。【答案】    ①. A    ②. 100.2    ③. 0.26    ④. 0.040【解析】【详解】（1）[1]因为单摆做简谐运动，到纸带中线即平衡位置时速度最大，而远离中线最大位移即波峰、波谷处时速度为零。因为细沙均匀流出，所以波峰、波谷处最厚，平衡位置最薄。故选A。（2）[2]由图可知，读数为（3）[3][4]因为从最低点开始计时后单摆又经过最低点102次对应全振动的次数为所以单摆摆动周期为由题意知所以经过B点时，滑块的瞬时速度为滑块的加速度为15. 下图为工人高空作业吊绳施工时的现场图，高空作业是极具危险性的工作，必须由专业人士施工。下图为工人高空作业时的示意图，若工人重为600N，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s，忽略空气阻力，求：（1）安全带刚被拉直时工人的速度v；（2）安全带受到的平均冲力是多少（g取10m/s²）？【答案】（1）10m/s；（2）1200N【解析】【详解】（1）设工人刚被拉直时速度为v，由自由落体公式，得代入数据，解得（2）此后，工人受两个力作用，即拉力和重力，经缓冲时间t后速度变为0，取向下为正方向，对工人由动量定理，可得代入数据，解得根据牛顿第三定律，安全带受到的平均冲力为1200N。16. 如图所示是一列沿x轴传播的简谐波，实线表示简谐波在时刻的波形图，虚线表示时的波形图。设波的周期为T，，则：（1）若波向右传播且，计算波传播的速度大小；（2）若波向左传播且，计算波传播的速度大小。【答案】（1）28m/s；（2）36m/s【解析】【详解】由图可知，此波的波长        （1）当波向右传播且时 波传播的距离所以 （2）当波向左传播且时 波传播的距离    所以17. 半径为R的透明球体内装了一半的透明液体，液体上方是真空，其截面如图所示。一激光器从球体最底端P点沿着内壁向上移动，所发出的光束始终指向球心O，当激光器在与竖直方向成30°角的P1点时，发出的光束透过液面后，照射到球体内壁上的P2点。已知OP2与液面的夹角为37°，光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，求：（1）从P1点发出的光束到P2点的时间；（2）激光器至少向上移至距P点多高时，所发出的光束恰好不从液面折射出来？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由图可知，根据折射定律可得所以光在介质中的传播速度为所以光从P1点发出到P2点时间为（2）根据临界角与折射率的关系有根据几何关系