新平縣第一中學2021～2022學年上學期期末素質測試高二物理試題卷（全卷共四個大題，19個小題，共8頁；滿分100分，考試時間90分鐘）第Ⅰ卷選擇題（共48分）一、選擇題（本大題共14小題，共48分。1～8題只有一個選項符合題意，每小題3分；9～14題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為的斜面體A，斜面體質量為、底邊長為，如圖所示。將一質量為、可視為質點的滑塊從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊經過時間剛好滑到斜面底端。此過程中斜面對滑塊的支持力大小為，重力加速度為，則下列說法中正確的是（）

A.B.滑塊下滑過程中支持力對的沖量大小為C.滑塊下滑的過程中A、組成的系統水平方向動量守恒D.此過程中斜面體向左滑動的距離為【答案】C【解析】【詳解】A．當滑塊B相對于斜面加速下滑時，斜面A水平向左加速運動，所以滑塊B相對與地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對滑塊的支持力故A錯誤；B．滑塊B下滑過程中支持力對B的沖量大小為，故B錯誤；C．滑塊B下滑過程中A、B組成系統水平方向不受外力的作用，故A、組成的系統水平方向動量守恒，故C正確；D．設A、B水平位移大小分別為、，取水平向左為正方向，由動量守恒定律得即有又解得故D錯誤。故選C。2.下列說法中正確的是（）A.牛頓第二定律表述為：物體動量的變化率等于它受的合外力B.一個恒力對物體做功為零，則其沖量也為零C.易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了減少沖量D.玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因為受到的沖量太大【答案】A【解析】【詳解】A．根據可把牛頓第二定律表述為：物體動量的變化率等于它受的合外力，故A正確；B．一個恒力對物體做功為零，則其沖量不為零，如用力推一個箱子，沒有推動，力對箱子做功為零，根據可知推力對箱子沖量不為零，故B錯誤；C．由可知，動量變化量相等時，作用時間t越長，力越小，因此易碎品運輸時要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間以減小作用力，故C錯誤；D．由可知，動量變化量相等時，時間t越長，力越小，因此玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因為受到力太大，故D錯誤。故選A。3.甲、乙為豎直懸掛的兩個彈簧振子，且懸掛振子的彈簧勁度系數相同，已知兩球質量之比是，振動圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A.甲、乙兩彈簧振子的振動頻率之比是B.甲、乙兩彈簧振子在10s內質點經過的路程之比是C.甲、乙兩彈簧振子最大加速度之比是D.甲、乙兩彈簧振子最大速度之比是【答案】B【解析】【詳解】A．由乙圖可知甲、乙兩彈簧振子的振動周期之比為則二者的頻率之比為故A錯誤；B．由乙圖可知甲10s內經過的路程為200cm，乙10s內經過的路程也為200cm，故甲、乙路程之比是，故B正確；C．根據胡克定律可知，甲、乙的最大回復力之比為，又因為兩球質量之比是，根據牛頓第二定律可知，甲、乙兩彈簧振子最大加速度之比是，故C錯誤；D．經分析，當到達平衡位置時，速度最大，設此時最大速度為vmax，甲彈簧振子的彈簧伸長量為x0,在最低點時的彈簧伸長量為x2，則有從最低點到平衡位置時，根據動能定理得設彈簧最大振幅為A，則有聯立以上三式得甲、乙最大速度之比是，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，虛線和實線分別為甲、乙兩個彈簧振子做簡諧運動的圖像。已知甲、乙兩個振子質量相等。則（）A.甲、乙兩振子的振幅之比為1:2B.甲、乙兩振子的頻率之比為1:2C.前2s內甲、乙兩振子的加速度均為正值D.0~8s時間內甲、乙兩振子通過的路程之比為4:1【答案】D【解析】【詳解】A．根據甲、乙兩個振子做簡諧運動的圖像可知，兩振子的振幅，，甲、乙兩振子的振幅之比為，A錯誤；B．甲振子的周期為4s，頻率為，乙振子的周期為8s，頻率為，甲、乙兩振子的頻率之比為，B錯誤；C．前2s內，根據簡諧運動的特征甲的位移為正，加速度為負值，乙的位移為負，加速度為正值，C錯誤；D．這段時間內，甲振子運動了兩個周期，通過的路程為乙振子運動了一個周期，通過的路程為所以路程之比為，故D正確。

故選D。5.一根粗細均勻的繩子，右側固定，使左側的S點上下振動，產生一列向右傳播的機械波，某時刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是（）A.左側的質點重復右側的質點的振動過程B.波的傳播速度逐漸減小C.S點振動的頻率逐漸增大D.波的傳播方向與質點的振動方向相同【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由機械波產生的機理可知，右側的質點重復左側的質點的振動過程，選項A錯誤；B．波的傳播速度由介質決定，則波速不變，選項B錯誤；C．S點振動產生的機械波的波長減小，則根據可知，振動的頻率逐漸增大，選項C正確；D．由圖可知，波傳播方向與質點的振動方向垂直，選項D錯誤。故選C。6.漁船上的聲吶利用超聲波來探測遠方魚群的方位。某漁船發出的一列超聲波在時的波動圖像如圖所示，圖為質點的振動圖像，則（）A.該波的波速為B.該波沿軸負方向傳播C.若魚群向著漁船方向游過來，根據多普勒效應，接收器接收到的波源頻率可能為D.時間內，質點運動的路程為2m【答案】D【解析】【詳解】A．該波的波速為故A錯誤；B．t=0時刻質點P沿y軸正方向運動，所以此時質點P應位于波傳播方向波形下坡，則該波沿x軸正方向傳播，故B錯誤；C．魚群反射超聲波的頻率為若魚群向著漁船方向游過來，根據多普勒效應，接收器接收到的波源頻率應大于，不可能為8×104Hz，故C錯誤；D．時間內，質點運動了個周期，質點運動的路程為故D正確。故選D。7.如圖所示，一束復色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光、，下列說法正確的是（）A.若、光分別照射同一光電管都能發生光電效應，則光的遏止電壓低B.在該三棱鏡中光波長大于光C.光能發生偏振現象，光不能發生D.若增大入射角i，則光先消失【答案】A【解析】【詳解】A．由圖可知a光的偏折程度比b光的大，即三棱鏡對a光的折射率比對b光的大，所以a光的頻率比b光的大，若、光分別照射同一光電管都能發生光電效應，根據可知b光的遏止電壓低，故A正確；B．根據可知再根據可知故B錯誤；C．a、b光都能發生偏振現象，故C錯誤；D．若增大入射角i，a、b光在左界面的折射角增大，在右界面的入射角減小，不會達到全反射臨界角，所以a、b光不會消失，故D錯誤。故選A。8.如圖所示，一輕質彈簧的兩端與質量均為m的兩物塊A、B相連接，并一起以速度在光滑的水平面勻速運動。某時刻，質量為m的物塊C從h高度處自由下落，恰好與A上表面發生碰撞，碰后立即粘合且不反彈，設碰撞時間極短。則下列說法正確的是（）A.AC碰撞過程AC組成的系統水平方向動量守恒B.AC碰撞過程損失的機械能為C.從C與A相碰到彈性勢能最大的過程中，彈簧對B的沖量大小為D.彈簧所具有的最大彈性勢能為【答案】AD【解析】【詳解】A．A、C碰撞過程時間極短，A、C組成的系統在水平方向上合外力沖量近似為零，則系統水平方向動量守恒，故A正確；

B．設物塊C與A碰撞前瞬間的速度大小為v1，碰撞后瞬間A與C的共同速度大小為v2。則A、C碰撞過程，取水平向右為正方向，由系統水平方向動量守恒得mv0=2mv2得A、C碰撞過程損失的機械能為△E=故B錯誤；

C．當A（含C）與B速度相等時彈簧的彈性勢能最大，設A與B的共同速度為v3，取水平向右為正方向，由A（含C）與B組成的系統動量守恒得mv0+2mv2=3mv3得從C與A相碰到彈性勢能最大的過程中，對B，根據動量定理得即彈簧對B的沖量大小為，故C錯誤；

D．彈簧所具有的最大彈性勢能為故D正確。

故選AD。9.如圖所示，一勻強磁場區域邊界為MN，方向豎直向下，光滑水平桌面上有一邊長為L的正方形線框（線框左右兩邊與MN平行），以大小為v0的速度沿垂直磁場邊界方向進入磁場，當線框全部進入磁場時速度恰好為零。用v表示線框的速度大小，x表示線框的位移（以線框右邊與MN重合時的位置為初位置），t表示線框運動的時間（從線框右邊與MN重合開始計時），則下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】AB．設線框質量為m，總電阻為R。線框在運動過程中，只受安培力作用，根據牛頓第二定律可得減速過程中v在減小，所以加速度在減小，故圖像的斜率在減小，做加速度減小的減速運動，A錯誤，B正確；CD．根據動量定理可得而故即化簡可得即為一次函數，C錯誤，D正確。故選BD。10.水平彈簧振子，每隔時間，振子的位移總是大小和方向都相同，每隔的時間，振子的速度總是大小相等，方向相反，則有（）A.彈簧振子的周期可能小于B.每隔的時間，振子的加速度總是相同的C.每隔的時間，振子的動能總是相同的D.每隔的時間，彈簧的長度總是相同的【答案】AC【解析】【詳解】A．水平彈簧振子，每隔時間，振子的位移總是大小和方向都相同，說明時間為周期的整數倍；每隔的時間，振子的速度總是大小相等，方向相反，說明是半個周期的奇數倍；故t為周期的奇數倍，即（其中）故所以彈簧振子的周期可能小于，故選項A正確；B．每隔的時間，振子的速度總是大小相等、方向相反，說明位移大小相等、方向相反，根據振子的加速度總是大小相等、方向相反，不同，故B錯誤；C．每隔的時間，振子的速度總是大小相等、方向相反，故動能相同，故C正確；D．每隔的時間，振子的速度總是大小相等、方向相反，說明位移大小相等、方向相反，如回復力方向不同，彈力方向不同，彈簧的長度不同（可能一次壓縮、一次拉長），故D錯誤；故選AC。【名師點睛】簡諧運動具有重復性和對稱性，每經過一個周期，振動情況（位移、速度、加速度）總是完全相同；每經過半個周期，振動的情況（位移、速度、加速度）總是相反；據此分析即可．11.如圖所示，質量分別為mB和mC的物塊B和C用輕彈簧栓接，C放在水平面上，A的質量為mA，彈簧的勁度系數為k，整個系統處于靜止狀態。突然拿走靜止在B上的A物塊，在振動過程中C不會離開地面，B將在豎直方向做簡諧運動，下列說法中正確的是（）A.mA一定小于mC B.mA一定不超過（mB+mC）C.B的振幅一定不超過 D.B的振幅一定不超過【答案】BC【解析】【詳解】AB．拿走靜止在B上的A物塊后，物塊B做簡諧振動的振幅為，此時B在平衡位置時，彈簧的壓縮量為，當B到達最高點時，物塊C不離開地面，則即選項A錯誤，B正確；CD．拿走靜止在B上的A物塊后，物塊B做簡諧振動的振幅為，不超過，因mA和mB大小無法比較，可知選項C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，、是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發出的波的波峰和波谷，關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法中正確的是（）

A.b質點為振動加強點 B.c質點為振動減弱點C.該時刻a質點的振動位移為0 D.d質點既不振動加強也不振動減弱【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．由圖可知，b質點是波峰與波峰相遇，由于振動同步且振幅相同，所以為振動加強點，故A正確；B．c質點為波谷與波谷相遇處，因此為振動加強點，故B錯誤；C．a質點是波峰與波谷相遇，由于振動同步且振幅相同，所以此時a質點的振動位移為0，故C正確；D．d在振動加強連線上，所以是振動加強點，故D錯誤。故選AC。13.下列說法中正確的是A.圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B.圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出C.圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小D.圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的【答案】AC【解析】【分析】考查光的折射、反射、干涉．【詳解】A．由折射率和光的傳播速度之間的關系可知，折射率越大，傳播速度越小，從圖中可以看出，b光線在水中偏折更大，即b的折射率大于a的折射率，則a在水中的傳播速度大于b的傳播速度，A正確；B．當入射角i逐漸增大，折射角逐漸增大，由于折射角小于入射角，不論入射角如何增大，玻璃磚中的光線不會消失，所以一定有光線從面射出，B錯誤；C．根據雙縫干涉相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距離d及光的波長的關系式可知，只減小屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離將減小，C正確；D．因為不知道被測樣表的放置方向，故不能判斷此處是凸起的，D錯誤．故選AC．14.甲、乙兩列簡諧橫波的傳播速率相同，分別沿x軸正方向和負方向傳播，t=0時刻兩列波的前端剛好分別傳播到x=-2m的質點A和x=1m的質點B，如圖所示。已知橫波甲的頻率為2.5Hz，下列說法正確的是（）A.兩列波相遇后會發生干涉現象B.乙波的頻率為1.25HzC.乙波更易發生衍射現象D.兩列波會同時傳到x=-0.5m處，且該質點的振動方向沿y軸負方向【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．波在同種介質中傳播速度相等，波的頻率所以解得，乙波的頻率為f乙=1.25Hz由于兩波頻率不同，不能發生干涉現象，A錯誤，B正確；C．波長越長的波越易發生衍射，由A項可知乙的頻率小，故乙波的波長，所以乙波更易發生衍射現象，C正確；D．兩列波的波速都為x=-0.5m處質點距A點和B點距離相同，因此兩列波同時傳到該處，根據傳播方向和振動方向的關系，兩列波在該點的振動方向都沿y軸正方向，D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷非選擇題（共52分）二、填空題（本題共2小題，共16分）15.用如圖所示實驗裝置可驗證a、b兩個半徑相等的小球在碰撞過程中的動量守恒和機械能守恒，按照以下步驟進行操作：在平木板表面釘上白紙和復寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，將小球a從斜槽軌道上固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；將木板水平向右移動一定距離并固定，再將小球a從固定點處由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B；把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從固定點處由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C．(1)若碰撞過程中沒有機械能損失，為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質量、間的關系是________。（選填“”“”或“）(2)為完成本實驗，必須測量的物理量有________。A小球a開始釋放的高度hB木板水平向右移動的距離lC．a球和b球的質量、D點到A、B、C三點的距離、、(3)在實驗誤差允許的范圍內，若動量守恒，其關系式應為_____________。(4)在實驗誤差允許的范圍內，若機械能守恒，其關系式應為__________。【答案】①.②.③.④.【解析】【詳解】(1)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒，故有碰撞前后動能相等，故有解得若要使a球的速度方向不變，則(2)[2]小球平拋運動的時間則初速度由于水平位移都相同，計算碰撞前后的速度關系，只要求得下降的高度y的關系即可，因此驗證動量守恒，只要求出兩球的質量m1，m2以及下降的高度y1，y2，y3即可，不必求出小球a開始釋放的高度h

和木板水平向右移動的距離l。故選CD。(3)[3]根據由于平拋運動的初速度與下降高度二次方根的倒數成正比，可得系統的動量守恒。(4)[4]小球平拋運動的時間則初速度由于整理得成立時機械能守恒16.做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規，筆，白紙。（1）下列哪些措施能夠提高實驗準確程度？___________A．選用兩光學表面間距較大的玻璃磚B．實驗時入射角應該盡量小一些C．選用粗的大頭針完成實驗D．插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離應大一些（2）實驗中，甲、乙兩位同學在紙上畫出的界面與玻璃磚位置的關系分別如圖、所示，其中甲用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚，他們的其他操作均正確，且均以為界面畫光路圖。則：甲同學測得的折射率與真實值相比___________選填“偏大”“偏小”或“不變”乙同學測得的折射率與真實值相比___________選填“偏大”“偏小”或“不變”用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖甲所示，已知雙縫與屏的距離，雙縫間距用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，轉動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心如圖乙所示，記下此時手輪上的讀數，轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的讀數。（4）分劃板的中心刻線分別對準第條和第條亮紋的中心時，手輪上的讀數如圖丙所示，則對準第條時讀數，對準第條時讀數，已知已知單縫與雙縫的距離，雙縫與屏的距離，單縫寬，雙縫間距為求得所測紅光波長為___________保留三位有效數字（5）在屏上觀察到了干涉條紋。如果將雙縫的間距變大，則屏上的干涉條紋的間距將變___________。選“大”或“小”【答案】①.AD##DA②.偏小③.不變④.⑤.小【解析】【詳解】（1）[1]A．選用兩光學表面間距較大的玻璃磚，從而使所作的折射光線較長，有利于減小角度的測量誤差，故A符合題意；B．實驗時入射角應該盡量小一些，則折射角也會較小，不利于減小角度的測量誤差，故B不符合題意；C．選用粗的大頭針完成實驗，不利于減小所作光線位置的誤差，故C不符合題意；D．插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離應大一些，有利于減小所作光線位置的誤差，故D符合題意。故選AD。（2）[2]如圖所示，甲同學作出的折射光線為圖中虛線，實際折射光線為圖中實線，由此可知折射角的測量值大于真實值，根據折射定律可知折射率的測量值與真實值相比偏小。[3]雖然乙同學所用的是梯形玻璃磚，但在操作正確的情況下不影響入射角和折射角的測量，所以乙同學測得的折射率與真實值相比不變。（3）[4]由題意可知相鄰干涉條紋間距為雙縫干涉相鄰條紋間距公式為聯立以上兩式并代入數據解得所測紅光波長為[5]如果將雙縫的間距變大，即d2變大，則屏上的干涉條紋的間距將變小。三、計算題（本大題共3小題，共36分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結果的不得分）17.冰壺是冬奧會熱