吉林省四平市2024-2025学年高二下学期东北三省下4月质量检测 (1)物理试卷（解析版）

这是一份吉林省四平市2024-2025学年高二下学期东北三省下4月质量检测 (1)物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0．5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版选择性必修第一册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有关物理现象说法正确的是（ ）
A. 人们发现地铁进站时音调会变高，这是多普勒效应
B. 偏振是纵波特有的现象，光导纤维传递信号利用了光的偏振原理
C. 十字路口交通信号灯三种色光中，红光波长最短，最不易发生明显衍射
D. 光从空气进入水中，频率变小
【答案】A
【解析】A．人们发现地铁进站时音调会变高，这是声源向人靠近时产生的多普勒效应，选项A正确；
B．偏振是横波特有的现象，纵波不会产生偏振；光导纤维传递信号利用了光的全反射原理，选项B错误；
C．十字路口交通信号灯三种色光中，红光波长最长，最容易发生明显衍射，选项C错误；
D．光从空气进入水中，频率不变，波速减小，波长减小，选项D错误。
故选A。
2. 如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ）
A. ③、④分别是双缝、单缝
B. 减小④和⑥之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离
C. 仅换用频率更小的单色光，观察到的条纹变宽
D. 测出条亮条纹间的距离为，则相邻两条亮条纹间距为
【答案】C
【解析】A．③、④分别是单缝、双缝，故A错误；
B．根据
可知，将双缝到屏之间的距离L减小，则光屏上相邻暗条纹中心的距离减小，故B错误；
C．仅换用频率更小的单色光，波长变大，观察到的条纹变宽，故C正确；
D．条亮条纹间的距离为，则相邻两条亮条纹间距
故D错误。
故选C。
3. 如图所示为半球形玻璃的横截面，是对称轴，现有两束不同的单色细光束a、b分别从玻璃上对称两点垂直入射，出射后相交于左侧的P点，下列说法正确的是（ ）
A. a光的频率小于b光的频率
B. a光在玻璃中传播的时间更长
C. 仅增大两束光入射点到的距离，a光比b光先发生全反射
D. 两束光经过同一单缝衍射装置时，b光的中央亮条纹更宽
【答案】A
【解析】A．由图分析可知，玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角，根据折射定律得知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率大于a光的频率，故A正确；
B．根据
b光的折射率大于a光的折射率，故b光在玻璃砖传播的速度小于a光的速度，对称在玻璃砖内传播距离相同，故b传播的时间更长，故B错误；
C．根据
b光的折射率大于a光的折射率，故b光的临界角小于a光的，b先发生全反射，故C错误；
D．b光的频率大于a光的频率，b光的波长小于a光的波长，两束光经过同一单缝衍射装置时，b光的中央亮条纹更窄，故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为轴原点，竖直向下为轴正方向，小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻弹簧弹力大小为
B. 时间内，弹簧的弹性势能先减小后增大
C. 小球的机械能守恒
D. 弹簧劲度系数为
【答案】D
【解析】AD．由题可知，时刻小球位于负的最大位移处，位移大小为A，弹簧弹力为0，则有
解得
时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力大小为
A错误，D正确；
B．由题可知，时间内，弹簧由原长逐渐拉伸到最大位移处，弹性势能一直增大，B错误；
C．整个过程中，小球的机械能不守恒，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，C错误；
故选D。
5. 一个单摆在地面附近做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 此单摆的固有周期为0.5s
B. 此单摆的摆长约为0.2m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率减小
D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
【答案】C
【解析】A．由图像可知，此单摆的固有频率为1.0Hz，则固有周期为1.0s，选项A错误；
B．根据
可得此单摆的摆长约为
选项B错误；
C．根据
若摆长增大，单摆的固有周期变大，则固有频率减小，选项C正确；
D．若摆长增大，固有频率减小，则共振曲线的峰值将向左移动，选项D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取下列说法正确的是（ ）
A. 时物体开始运动B. 时物体的速率为4m/s
C. 时物体刚好停下D. 0~8s内物体最大速率为6m/s
【答案】B
【解析】A．物体的地面间的最大静摩擦力
结合图像可知，在时物体开始运动，选项A错误；
B．在2~6s内由动量定理
其中的
解得时物体的速率为v6=4m/s
选项B正确；
C．在2~8s内由动量定理
其中的
解得时物体的速度v8=2m/s
选项C错误；
D．当t=6s时力F=fm，此时物体的速度最大，即0~8s内物体最大速率为4m/s，选项D错误。
故选B。
7. 如图甲所示，一列简谐横波沿轴传播，实线和虚线分别为和时刻的波形图，、分别是平衡位置为和的两个质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 可能为
D. 内，质点经过的路程为
【答案】C
【解析】A．由图乙可知时刻，质点Q向上振动，根据上下坡法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图甲可知，波长为8m，由图乙可知，周期为0.2s，波传播速度为
故B错误；
C．质点P从0时刻到时刻有
当时
故C正确；
D．内，处于平衡位置的质点经过的路程
由于质点P不在平衡位置，经过的路程不可能为，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到同心圆环状干涉条纹，称为牛顿环。如图乙所示，将一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将单色光从上方入射，可以看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中的环状条纹内疏外密
B. 图甲中的环状条纹间距相等
C. 图乙中仅增加薄片厚度，条纹间距减小
D. 图乙中仅增大入射光频率，条纹间距增大
【答案】AC
【解析】AB．牛顿环的环状条纹是内疏外密，故A正确，B错误；
C．图乙中增加薄片厚度，条纹间距减小，故C正确；
D．增大入射光频率，则波长变小，条纹间距减小，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，P、Q两个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的水平杆上，P、Q两球的质量分别为、，初始时两小球均静止，P、Q两球间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态。现给P球一个向左的初速度。下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两球动量守恒，机械能守恒
B. 弹簧的最大弹性势能为
C. Q球的最大速度大小为
D. P球可能向右运动
【答案】BC
【解析】A．P、Q在水平方向上两球动量守恒，由于有弹簧弹力对P、Q做功，P、Q两球机械能不守恒，故A错误；
B．两球在水平方向上动量守恒，规定向左的方向为正方向，速度相等时，有
此时弹簧的弹性势能最大，有
解得
故B正确；
C．弹簧恢复原长时，对P、Q球组成的系统，根据弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒的特点，，
Q的最大速度大小为
代入数据解得
故C正确；
D．如果P球向右运动，根据动量守恒，Q向左运动的速度会更大，则系统的总机械能会增加，不符合题意，故P球不可能向右运动，故D错误。
故选BC。
10. 振幅均为A、波长均为的两列简谐横波在同一介质中的同一直线上相向传播，传播速度大小均为。如图所示为某一时刻的波形图，其中实线波向右传播，虚线波向左传播，、、、、为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点且间距为。稳定后，下列说法正确的是（ ）
A. 、两质点为振动加强点B. 、、三质点为振动加强点
C. 质点、、始终静止不动D. 两列波能发生稳定的干涉
【答案】BD
【解析】D．将两列波的边缘S1、S2分别看作波源，如图所示：
则由波形图可知，在此时波源的振动方向相同，结合题意可知振幅、波长、介质均相同，即两列波的波速、振幅、周期、频率、起振方向均相同，两列波能发生稳定的干涉，D正确；
ABC．根据几何关系可知c点的波程差为0；
a点的波程差为：2-=
e点的波程差为：2-=
b点的波程差为：
d点的波程差为：
则b、d为振动减弱点，a、c、e振动加强点，并不是始终静止不动，故AC错误，B正确；
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用图甲所示装置做“用单摆测重力加速度”的实验并进行了如下的操作：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径______。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆长。
（2）改变摆线长度，测量出多组周期、摆长数值后，画出图像如图丙所示，图线不过原点的原因是______；若图线斜率大小为，则所测得重力加速度______。
（3）若只用一组的测量数据测得重力加速度的值比当地重力加速度的实际值偏大，可能的原因是______。
A. 摆球的质量偏大
B. 单摆振动的振幅偏小
C. 测量摆长时没有加上摆球的半径
D. 将实际振动次数记成次
【答案】（1）22.6 （2）把摆线的长度当作了摆长，漏加了摆球半径 （3）D
【解析】（1）10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，由乙图可知，摆球直径
（2）[1]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，由图丙所示图像可知，当摆长为零时单摆已经有周期，即周期不为零，说明单摆所测摆长小于实际摆长，可能是把摆线的长度当作了摆长，漏加了摆球半径。
[2]由单摆的周期公式
可知
结合图丙所示图像可知
解得
（3）A．由可得
可知重力加速度的测量值与摆球质量无关，摆球的质量偏大不会导致重力加速度的测量值偏大，故A错误；
B．同理，重力加速度的测量值与单摆的振幅无关，单摆振动的振幅偏小不会导致重力加速度的测量值偏大，故B错误；
C．测量摆长时没有加上摆球的半径，摆长L的测量值小于真实值，导致g的测量值小于真实值，故C错误；
D．将实际振动次数n记成n+1次，周期T的测量值小于真实值，导致g的测量值大于真实值，故D正确。
12. 某小组做测定玻璃砖折射率实验，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、圆规、笔、图钉、白纸。
（1）某同学用图钉将白纸钉在绘图板上，如图甲所示，先在白纸上画出一条直线作为界面，过上的一点画出界面的法线，并画一条线段作为入射光线。把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边与对齐，画出玻璃砖的另一条长边。按如下步骤进行实验：
①在线段上竖直地插上两枚大头针、，透过玻璃砖观察大头针、的像，调整视线的方向，直到的像被挡住。
②在观察的这一侧依次插两枚大头针、，使挡住______的像，挡住、的像，______（选填“会”或“不会”）挡住，记下、的位置。
③移去玻璃砖，连接、并延长交于，连接即为折射光线，入射角，折射角。
④用量角器测出入射角和折射角。
⑤改变入射角，重复实验，记录相关测量数据。
（2）该小组选取了操作正确的实验记录，测得，，则玻璃砖的折射率______。
（3）如图乙所示，一同学在纸上画玻璃砖的两个界面和时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度小些，则测得的折射率______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）、 会 （2） （3）偏大
【解析】（1）②[1][2]在观察的这一侧依次插两枚大头针、，使挡住、的像，挡住、的像，会挡住，记下、的位置。
（2）根据折射定律，可得
（3）做出光路图，如图所示
由图可知折射角减小，则折射率的测量值偏大。
13. 如图所示，玻璃砖的横截面由四分之一圆和长方形组成，圆的半径为，长方形的长、宽分别为和。一单色细光束从边的中点入射，反射光线和折射光线恰好垂直，最后从圆弧面的点出射，出射光线与平行，已知光在真空中的传播速度为。求：
（1）该玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）光束在玻璃砖中传播的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）作出光的传播如图：
由几何关系可得到入射角与折射角的关系，
根据从F点的出射光线与OE平行，结合几何关系可得入射角为
折射角为
则折射率
解得
（2）由几何关系可计算EF的长度：
根据折射率与光速的关系
可得光在玻璃砖中传播的速度
综合可得光在玻璃砖中传播的时间
解得
14. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，已知质点a平衡位置对应坐标为，质点b平衡位置对应坐标为，求：
（1）该波传播速度的最小值；
（2）质点b的振动方程。
【答案】（1）1.4m/s （2）
【解析】（1）由图可知振幅，波长，简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的最短位移为
该波传播速度的最小值
（2）简谐横波沿x轴负方向传播，则传播的位移为
该波传播速度
周期，
质点b的振动方程
15. 如图所示，四分之一圆的光滑圆弧轨道与长木板C通过电子锁连接在一起，圆弧轨道半径为，圆弧轨道底端切线水平，且与C上表面等高，二者静置于光滑水平地面上，、C的质量均为。一质量也为的小物块从圆弧轨道顶端正上方距离处由静止释放，后沿圆弧轨道下滑，当小物块到达圆弧轨道底端时，、C的连接锁解除，与C上表面间的动摩擦因数为，重力加速度为，可视为质点。求：
（1）A到达圆弧轨道底端时的水平位移大小；
（2）A到达圆弧轨道底端时的速度大小；
（3）为使不会从C的上表面滑出，C的最小长度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）A与BC组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向
相同作用时间，可得，由几何关系
A到达圆弧轨道底端时水平位移大小
（2）由系统的机械能守恒定律
联立可得A到达圆弧轨道底端时的速度大小
（3）滑到C的上表面时，BC分离，此时C速度大小
A与C组成的系统动量守恒，以向右为正方向，共速时
由能量守恒定律
为使不会从C的上表面滑出，C的最小长度