1、山东省泰安市宁阳一中2020-2021学年高二物理上学期12月阶段性考试试题（含解析）第卷（选择题共40分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 下列有关光学现象的说法正确的是（）A. 光从光密介质射入光疏介质，若入射角小于临界角，则一定发生全反射B. 光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小C. 光可以作为载体来传递信息D. 光在各种介质中的速度相同【答案】C【解析】【详解】光在介质中的传播速度为可知，光在光密介质中速速度小，在光疏介质中速度大。ABD光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变大，若入射角大于临界角，则一定发
2、生全反射，故ABD错误；C. 光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息，故C正确；故选C。2. 如图甲所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动以平衡位置O为原点，向右为x轴正方向，建立x轴。若从振子位于N点时开始计时，T为弹簧振子的振动周期，则其振动图像可能为图乙中的（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故C正确，ABD错误。故选C。3. 中国已成功发射可重复使用试验航天器。某实验小组仿照航天器的发射原理，在地球表面竖直向上发射了一质量为M（含燃料）火箭，当
3、火箭以大小为v0的速度竖直向上飞行时，火箭接到加速的指令瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为v2，不计喷气过程重力的影响，所有速度均为对地速度。则喷出气体的质量为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得Mv0=（M-m）v2-mv1解得故B正确，ACD错误。故选B。4. 光滑的水平面上叠放着质量分别为1kg和0.5kg的两木块M、N，木块M与一劲度系数为100N/m的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因数为0.3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个
4、木块一起振动（不发生相对滑动），取重力加速度大小g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，则振动的最大振幅为（）A. 1.5cmB. 3cmC. 4.5cmD. 9cm【答案】C【解析】【详解】对整体最大振幅时有隔离分析，当最大振幅时，两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力，则有联立解得A=4.5cm故C正确，ABD错误。故选C。5. 一钩码和一轻弹簧构成弹簧振子，可用如图甲所示的装置研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。若保持把手不动，给钩码一向下的初速度，钩码便做简谐运动，振动图像如图乙所示当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，钩码的振动图像如
5、图丙所示。下列说法正确的是（）A. 弹簧振子的固有周期为8sB. 驱动力的周期为4sC. 减小驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小D. 增大驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小【答案】D【解析】【详解】A图象乙是振子自由振动时的周期，由图象可知，弹簧振子的固有周期为T=4s故A错误；B由题图丙可知弹簧振子做受迫振动的周期为8s，所以驱动力的周期为8s，故B错误；C当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当驱动力的周期在4s附近时，弹簧振子的振幅最大，所以减小驱动力的周期，弹簧振子的振幅可能增大，故C错误；D当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故
6、当驱动力的周期在4s附近时，弹簧振子的振幅最大，所以增大驱动力的周期，弹簧振子的振幅一定减小，故D正确。故选D。6. 一列沿x轴正方向传播简谐横波在t=0时刻的部分波形图如图所示，此时波恰好传播到x轴上的质点B处，质点A在负的最大位移处。在t=0.6s时，质点A恰好第二次（从0时刻算起）出现在正的最大位移处，则t=1.1s时（）A. 质点B的位移为-5cmB. 质点B的位移为5cmC. 该波刚好传到x=9.5m处D. 该波刚好传到x=5.5m处【答案】A【解析】【详解】ABt=0时刻，质点A在负的最大位移处，经过1.5个周期，质点A恰好第二次出现在正的最大位移处，则1.5T=0.6s可得T=0
7、.4s质点的起振方向沿y轴正方向，经过1.1s即质点B振动到负的最大位移处，故此时的位移为-5cm，故A正确，B错误；CD由图知波长=2m则波速为经过1.1s波传播的距离为x=vt=5.5m波刚好传到x=（2+5.5）m=7.5m故CD错误。故选A。7. 如图所示，扇形透明介质AOB的半径为R，圆心角为45，单色光沿平行OB方向从C点射介质，C点到OB的距离H=，该介质的折射率n=。光在AB面的入射角的正弦值为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】光路如图所示在C点根据折射定律代入数据解得r=30在三角形中，根据几何知识可得根据正弦定理可得根据几何知识可得联立可得光在AB面的入
8、射角的正弦值为故选B。8. 水平地面上两物块A、B用细线连接，质量分别为mA、mB，在水平恒力F作用下向右匀速运动，速度大小为v。某时刻细线突然断裂，当A物块恰好停止运动时，B物块的速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对AB组成的系统合外力为零，满足动量守恒定律，由动量守恒定律得解得故B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9. 某个质点做简谐运动的图像如图所示。下列说法正确的是（）A. 0时刻，质点是从平衡位置沿x轴负方向运动的B. 第1s末质点
9、的速度最大，且沿x轴负方向C. 第3s末质点的加速度最大，且沿x轴正方向D. 质点在第4s内的回复力不断减小，且方向沿x轴负方向【答案】AD【解析】【详解】A根据图像可知，0时刻，质点是从平衡位置沿x轴负方向运动，故A正确；B根据图像可知，第1s末质点处于负向最大位移处，速度为零，故B错误；C根据图像可知，第3s末质点处于正向最大位移处，回复力最大，则加速度最大，方向指向x轴负方向，故C错误；D根据图像可知，质点在第4s内向平衡位置运动，回复力不断减小，且方向沿x轴负方向，故D正确。故选AD。10. 一质量为1kg的物体在力的作用下，由静止开始做直线运动，其v-t图像如图所示，由图可知（）A.
10、 01s内，物体受到的合力大小为5NB. 1s2s内，物体受到的合力的冲量为0C. 1s2s内，物体的位移为0D. 2s5s内，物体的动量变化大小为10kgm/s【答案】AC【解析】【详解】A在01s内，直线的斜率不变，加速度不变，可得加速度为由牛顿第二定律得F合=ma解得F合=5N故A正确；B根据动量定理可得1s2s内，物体受到的合力的冲量为故B错误；Cv-t图象与时间轴围成的面积表示位移，可知1s2s内，物体通过的位移大小相等，方向相反，所以1s2s内物体的位移为0，故C正确；D根据动量定理可得2s5s内，物体的动量变化大小为零，故D错误。故选AC。11. 一沿x轴传播的简谐横波在t=0时
11、刻的波形如图所示，图中M、N两质点的平衡位置相距3.6m，两质点的位移均为0.02m，且此时质点M正沿y轴正方向运动，t=0.4s时，质点M第一次到达波峰。则下列分析正确的是（）A. 该简谐横波沿x轴负方向传播B. 该简谐横波的波长为3.6mC. 该简谐横波的传播速度为1.5m/sD. 00.1s内，质点N通过的路程为0.02m【答案】BC【解析】【详解】At=0时刻，质点M正沿y轴正方向运动，可知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误；BC简谐运动的位移随时间按照正弦规律变化，即可得质点位移从0到0.02m时，则有可得从平衡位置运动到最远点需要，所以有可得联立可得t=0.4s时，质点M第一次到
12、达波峰，可得该波的周期为T=2.4s由图可知该波的波长为波速为故BC正确；D由上分析可知质点位移从0到0.02m时，所经历的时间为t=0.2s所以00.1s内，质点N通过的路程小于0.02m，故D错误。故选BC。12. 两质量均为1kg的小球1、2（均视为质点用长为1m的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用斜向左上方的力F拉动小球1，使小球1贴着竖直墙壁上升，小球2沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角=53，此时小球2的速度大小为m/s。取sin53=0.8，cs53=0.6，重力加速度大小g=10m/s2。下列分析正确的是（）A. 此时小球1的速
13、度大小为1m/sB. 该过程中小球1受到的合力的冲量为1.25NsC. 该过程中杆对小球1做的功为JD. 该过程中力F对小球1做的功约为8.2J【答案】BC【解析】【详解】A两球沿杆子方向上的速度相等，则有v1cos37=v2cos53代入数据解得故A错误；B根据动量定理可得该过程中小球1受到的合力的冲量为故B正确；C对2球，根据动能定理得所以该过程中杆对小球1做的功为，故C正确；D对1球，根据动能定理其中联立代入数据解得故D错误。故选BC。第卷（非选择题共60分）三、非选择题:本题共6小题，共60分。13. 用如图甲所示的水平气垫导轨来验证动量守恒定律，用频闪照相机闪光4次拍的照片如图乙所示
14、，已知闪光时间间隔t=1s，闪光本身持续时间极短。已知在这4次闪光的时间内A、B均在0160cm范围内，A、B碰撞过程时间极短，且第一次闪光时，A恰好过x=110cm处，B恰好过x=140cm处，则由图可知：(1)两滑块在x=_cm处相碰。(2)两滑块在第一次闪光后t=_s时发生碰撞。(3)若碰撞过程中满足动量守恒，则A、B两滑块的质量之比为_。【答案】 (1). 120cm (2). 0.5s (3). 2：3【解析】【详解】(1)1由于B只有两张照片，因此碰后一定处于静止状态，因此在x=120cm处相碰。(2)2由物块A的照片可知，碰后A的速度为碰后A从120cm处运动到100cm处所用时
15、间因此碰前滑块A从110cm运动到120cm处所用时间因此两滑块在第一次闪光后0.5s时发生碰撞。(3)3碰前A的速度碰前B的速度根据动量守恒，规定向左为正方向代入数据可得14. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用游标卡尺测得摆球的直径d=1.00cm。取=3.14。（1）让刻度尺的零刻度对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，摆线在图中未画出，摆球只画了部分，那么单摆的摆长是_cm。（2）若用停表测得了40次全振动的时间如图乙所示，则单摆的摆动周期是_s。（3）根据测得的实验数据可知，当地重力加速度大小g=_m/s2。（结果保留两位小数）（4）若发现测得的当地重力加速度比实际的当地重
16、力加速度大，则下列原因可能正确的是_。A.测得的摆线长偏小B.测得的周期偏小【答案】 (1). 87.88cm (2). 1.88s (3). 9.80m/s2 (4). B【解析】【详解】(1)1摆线的长度为单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和，所以摆长为刻度尺的读数-摆球的半径，即为：88.38 cm -0.5 cm =87.88cm(2)2根据秒表的读数规则，图乙内圈示数，即示数为60秒；图2外圈示数或右图示数为15.2，所以秒表的示数为t=75.2s所以单摆的周期为(3)3根据单摆的周期公式可得(4)4根据单摆的周期公式可得A测得的摆线长偏小，由上可知重力加速度减小，故A错误；B测
17、得的周期偏小，由上可知重力加速度偏大，故B正确。故选B。15. 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距10cm。t=0时刻振子处于B点，经过t1=2s，振子第一次到达C点。求：（1）振子振动的周期；（2）振子在t2=7s内通过的路程；（3）振子在B点的加速度大小与它距O点3cm处的P点的加速度大小的比值。【答案】(1) 4s；(2) 35cm；(3) 5：3【解析】【详解】(1)振子从B到C所用时间2s，为周期T的一半，振子运动的周期T=2t1解得T=4s(2)设振幅为A由题意知BC=2A=10cm解得A=5cm振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t2=7s内通过的
18、路程s=35cm(3)根据牛顿第二定律可得振子的加速度即所以aB：aP=xB：xP=5：316. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向以的速度传播，当波传播到坐标原点时开始计时，点处质点的振动方程为，轴上的点横坐标，求：(1)点处的质点第二次到达波谷的时刻；(2)当点处质点运动的路程为1m时，点处的质点运动的路程。【答案】(1)；(2)0.8m【解析】【详解】(1)由题意可知该波的周期则波长从开始，波传到点的时间质点从开始振动到第二次到达波谷的时间则点处的质点第二次到达波谷的时刻。(2)当点处质点运动路程时，其运动时间为而、两点间的距离恰好等于半个波长，即点比点先振动半个周期，所以点振动了2个周期
19、，则点运动的路程为17. 某种透明材料制成的半球壳的最大截面如图所示，该截面的外径是内径的两倍，且内径为R，一单色光从截面的顶点A以i=60的入射角射入球壳内，其折射光线恰好与内球面相切，切点为B（图中未画出）。光在真空中传播的速度为c，求：（1）透明材料对该光的折射率；（2）该光从A点传播到B点所用的时间。【答案】(1) ； (2) 【解析】【详解】(1)光路如图所示设折射角为r，由几何关系可知解得r=30根据折射定律解得透明材料对该光的折射率(2)由几何关系可知A、B两点间的距离该光从A点传播到B点所用时间该光在透明材料中的传播速度联立解得18. 如图所示，高h=1.35m，倾角=37的斜
20、面固定在水平地面上，B物体靠摩擦力静止在斜面顶端，A物体从斜面底端以v0=6m/s的初速度沿斜面上滑，与B物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知A、B两物体质量关系为mA=5mB，A、B均可视为质点，不计空气阻力，不计A物体与斜面间的摩擦力，取sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）A物体与B物体发生碰撞前瞬间的速度大小vA1；（2）两物体发生碰撞结束时，B物体的速度大小vB；（3）从碰撞结束到B物体落地的过程中，B物体的水平位移大小x。【答案】(1) 3m/s ；(2) 5m/s ；(3) 36m【解析】【详解】(1)物体A沿斜面向上运动，由机械能守恒定律有解得vA1=3m/s(2)A、B两物体发生碰撞过程中，动量守恒碰撞前后动能相等联立解得vB=5m/s(3)B物体斜向上飞出时与水平方向夹角=37，轨迹如图所示对速度分解有B物体在竖直方向做竖直上抛运动，有B物体在水平方向做匀速直线运动，有x=vBxt解得x=3.6m
