1、山东省烟台市莱州一中2020-2021学年高二物理上学期12月质量检测试题（含解析）一、选择题（每题3分、共14题42分，1-8单选9-14多选，漏选得2分错选不得分）1. 下列说法中正确的是()A. 振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功B. 回复力就是振动物体受到的合外力C. 有机械振动必有机械波D. 横波在传播过程中，质点运动方向与波传播方向可相同【答案】A【解析】【分析】【详解】振动物体回到平衡位置的过程中，回复力的方向指向平衡位置，则回复力做正功，选项A正确；回复力是指使物体回到平衡位置的力，不一定是振动物体受到的合外力，选项B错误；有机械振动，若没有传播振动的介质，也不会有机械
2、波，选项C错误；横波在传播过程中，质点运动方向与波传播方向垂直，选项D错误；故选A.2. 关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（ ）A. 两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B. 两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C. 两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移可能是零D. 两列频率相同的波相遇时，振动加强点的位移总是比振动减弱点的位移大【答案】C【解析】根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以选项A错误两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇，所以B选项错振动加强的点仅是振幅加大
3、，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以选项C正确，D错误故选C.3. 关于光的折射现象，下列说法中正确的是（ ）A. 折射角一定小于入射角B. 折射率跟折射角的正弦值成反比C. 折射率大的介质，光在其中的传播速度小D. 折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍【答案】C【解析】【分析】【详解】光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，选项A错误；折射率是由材料本身决定的物理量，与折射角的正弦值无关，选项B错误；根据v=c/n可知，折射率大的介质，光在其中的传播速度小，选项C正确；根据可知，折射角增大为原来的2倍，入射角不一定也增大为原来的2倍，选项D错误；故选C.4
4、. 图所示为波源开始振动后经过一个周期波形图，设介质中质点振动周期为T，下列说法中正确的是( )A. 若M点为波源，则M点开始振动时方向向下B. 若M点为波源，则P点已经振动了C. 若N点为波源，则P点已经振动了D. 若N点为波源，则该时刻P质点动能最大【答案】C【解析】【分析】【详解】AB若M是波源，则波向右传播，根据波形的平移法可知图示时刻N点的振动方向是向上，因此M点开始振动方向也向上，此时刻波已经过一个周期，而波传播到P点需要，因此P点已振动了，故AB错误；CD若N是波源，则知波向左传播，此时刻波已经过一周期，而波传播到P点需要，因此P点已振动了，此时P点处于最大位移处，速度为零，动能
5、为零，故C正确，D错误。故选C。5. 现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60%已知光线在 玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为（）A. B. 1.5C. 2D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出平行返回的光线的光路如图，则由几何关系可知，折射角为30，则折射率：，故选D6. 如图所示，a、b、c、d 为四根与
6、纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。一带负电的粒子从圆心 O 沿垂直于纸面的方向向里运动，它 所受洛伦兹力的方向是A. 从 O 指向 aB. 从 O 指向 bC. 从 O 指向 cD. 从 O 指向 d【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意，由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场方向都向左，正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下；A. 从 O 指向 a，与结论不相符，选
7、项A错误；B. 从 O 指向 b，与结论不相符，选项B错误；C. 从 O 指向 c，与结论相符，选项C正确；D. 从 O 指向 d，与结论不相符，选项D错误；故选C.7. 如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为B，一边长为L的正方形线圈处在磁场中，方向如图乙，当通有大小为I的电流时，下列正确的是( ) A. 由于磁感应强度的大小处处相同，则该磁场为匀强磁场B. 穿过正方形线圈的磁通量大小为BL2C. 正方形线圈的左边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力D. 正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力【答
8、案】C【解析】【分析】由题意可知考查磁电式电流表的工作原理，根据磁场分布特点及左手定则分析可得【详解】A磁感应强度的大小相同，但方向不同，则该磁场不是匀强磁场，故A错误B因磁感应强度和线圈平面平行，穿过正方形线圈的磁通量大小为零，故B错误C正方形线圈的左边导线受到的安培力大小为BIL、由左手定则可知方向向上，故C正确D正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向下的安培力，故D错误【点睛】磁电式电流表内磁感应线辐射分布，因不同位置处磁场方向不同，故不是匀强磁场，当B、I相互垂直时，安培力大小为BIL，方向由左手定则分析可得8. 在两个倾角均为的光滑斜面上，放有两个相同的金属棒，分别通有电流I1
9、和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上，如图所示，两金属棒均处于平衡状态则两种情况下的电流之比I1:I2为A. sin:1B. 1:sinC. cos:1D. 1:cos【答案】D【解析】导体棒受力如图，根据共点力平衡得 所以导体棒所受的安培力之比，因为，所以，D正确9. 一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为Tt=0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个 质点图乙是波上某一质点的振动图像下列说法中正确的是()A. t=0时质点a的速度比质点b的大B. t=0时质点a的加速度比质点b的小C. 图乙可以表示质点a的振动D. 图乙可以表示质点b的振动【答案】
10、D【解析】【分析】【详解】因为在t=0时，a点处于波峰的位置，它的瞬时速度为0，受到的合力最大，加速度最大，而b点处于平衡位置，它的瞬时速度最大，受到的合力为0，加速度为0，故AB错误；在图乙中，质点向下振动，根据甲的波的传播方向可知，b点的振动方向是向下的，故图乙表示质点b的振动情况，故C错误，D正确故选D。10. 如图，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线。则以下说法正确的是（）A. 电阻的阻值为0.33 B. 电池组的内阻是1 C. 将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 WD. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W【答案】BD【解析】【分析】【详解】A
11、图线b斜率的倒数等于电阻的阻值故A错误；B 图线a斜率倒数的绝对值等于电池组的内阻故B正确；C 两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U=3V，电流为I=1A，电池组的输出功率P=UI=3W故C错误；D 当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻R=r=1时，电池组的输出功率最大，最大为故D正确。故选BD。11. 白光是由多种单色光构成的复合光，点光源S发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖上的O点，S、O和d三点位于同一直线上，为入射角，如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 当增大时，光不可能在界面上发生全反射B. 当增大时，光可能射到界面上，并不可能在
12、bd界面上发生全反射C. 射到cd界面上的光，一定不能在cd界面上发生全反射D. 从cd界面射出的各种色光一定互相平行【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A项：白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abcd的ab面上，由光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故A正确；B项：白光透过ab面后发生折射，折射角小于入射角，所以光线不可能射到bd面，故B错误；C、D项：白光在ab面上发生折射，由于折射率不同，故各色光到达cd面的位置不同；但各色光在cd面的入射角都等于ab面的折射角，根据光路的可逆性，则各色光在cd面的出射角等于ab面的入射角，不可能在cd面上发生全反射，且出射光与入射光平行，因此射
13、出的各种色光一定互相平行，故C D正确12. 如图所示，甲乙两幅图分別是a、b两束单色光经过同一狭缝后的衍射图样，则下列说法正确的是（）A. 在真空中，a光的波长比b光大B. 在同一介质中传播，a光的传播速度比b光快C. 两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光亮纹的条数更多D. 当两束光从空气中射向玻璃时，a光不发生全反射，但b光可能发生全反射【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A根据波长越长的，衍射条纹间距越宽，知a图条纹间距大，则a光的波长较长，故A正确；B依据可知，a光的频率较小，那么a光的折射率较小，根据知，则在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光快，故B正确；C条纹间
14、距大的，光屏上亮纹的条数少，故b光亮纹的条数更多，故C正确；D发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于等于临界角，故两束光从空气中射向玻璃时，均不发生全反射，故D错误13. 如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升。下列说法正确的是（）A. 弹簧被压缩时所具有最大弹性势能为mghB. 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为C. B能达到的最大高度为D. B能达到的最大高度为【答案】BD【解析】【分析】【详解】
15、AB对B下滑过程，据机械能守恒定律得则得，B刚到达水平地面时的速度B与A碰撞过程，以A、B组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得得A与B碰撞后的共同速度为所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为故A错误，B正确；CD当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得解得，B能达到的最大高度为故D正确，C错误。故选BD。14. 如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子（不计重力）从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则A
16、粒子一定带正电荷B. MN上下两侧的磁场方向相同C. MN上下两侧的磁感应强度的大小B1:B2=1:2D. 时间【答案】BD【解析】A. 题中未提供磁场的方向和绕行的方向，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负，故A错误；B. 粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，根据左手定则可知磁场方向相同，故B正确；C. 设上面的圆弧半径是r1，下面的圆弧半径是r2，根据几何关系可知r1:r2=1:2；洛仑兹力充当圆周运动的向心力，解得：，所以B1:B2=r2:r1=2:1，故C错误；D. 由洛仑兹力充当圆周运动的向心力，周期T=2r/v，得；带电粒子运动的时间t=T1+T
17、2/2=，由B1:B2=2:1得t=，故D正确故选BD.点睛：带电粒子在磁场中的绕行方向相同未知，磁场的方向未知，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负；粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，但是半径不同，所以磁场方向相同，强度不同；由图可确定半径之比，根据磁感强度与半径的关系可求磁感强度之比由带电粒子运动时间与周期的关系，结合磁感强度之比可求运动总时间二、填空题（共4题，每空2分共24分）15. 如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定驶璃砖的界面aa和bb。0为直线AO与a
18、a的交点。在直线OA上竖直插上P1、P2两枚大头针。(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_。（填选项前的字母）A.插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B.插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像D.插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像(2)过P3、P4作直线交bb于O，过O作垂直于bb的直线NN，连接O、O。测量图1中角和角的大小，则玻璃的折射率n=_。(3)如图2所示，若该同学在实验中将玻璃砖的界面aa和bb的间距画得过宽，其他操作正确，图2中甲图的折射率的测量值_准确值；乙图的折射率的测量值_准确值。（均选填“大于”“小于”或“等于”）【答
19、案】 (1). BC (2). (3). 偏小 (4). 偏小【解析】【分析】【详解】(1)1该同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。故选BC。(2) 2玻璃的折射率(3)3将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致角偏大，由于故折射率的测量值将偏小；4如图所示，实线是实际光线，红色虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，从bb射出时的折射角不受影响，但测得的入射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小。16. 洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一
20、种更简单的观察光的干涉现象的装置洛埃德镜。如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上两光交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S。(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，_相当于另一个“缝”。(2)实验中，已知单缝S到平面镜的距离为h=0.15mm，单缝到光屏的距离为D=1.2m，观测到第3条亮条纹到第12条亮条纹的中心间距为22.78m，则该单色光的波长=_m（结果保留3位有效数字）。【答案】 (1). S (2). 【解析】【分析】【详解】(1)1
21、如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S相当于另一个“缝”；(2)2 第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78mm，则相邻亮条纹间距等效双缝间距的距离 d=2h=0.30mm根据双缝干涉条纹间距公式得17. 在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材：A待测干电池一节B电流表A1（量程03mA，内阻Rg110）C电流表A2（量程00.6A，内阻Rg20.1）D滑动变阻器R1（020，1.0A）E电阻箱R0（09999.9）F开关和若干导线（1）某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程为03V，并设计了图甲所示的a、b两个参
22、考实验电路（虚线框内为改装电压表的电路），其中合理的是_（选填“a”或“b”）电路；此时R0的阻值应取_；（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1-I2图象（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数）。根据该图线可得被测电池的电动势E_V，内阻r_。【答案】 (1). b (2). 990 (3). 1.48（1.461.49之间） (4). 0.84（0.820.87之间）【解析】【分析】【详解】（1）12上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为故电流表至少应选择量程，故应将3mA电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用，电表流A由于内阻较小，故应采用相
23、对电源来说的外接法，故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b，要改装的电压表量程为，根据解得（2）34图象与纵轴的交点得最大电流为，根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为根据图象与纵轴的交点得电动势为与横轴的交点可得出路端电压为1V时电流是，由闭合电路欧姆定律得。18. 如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。入射小球质量为ma，被碰小球质量为mb。(1)关于本实验，下列说法正确的是（ ）A.不放被碰小球时，入射小球的平均落点为N点B.斜槽的粗糙程度越小，实验的误差越小C.实验之前，一定要将斜槽的末端调成水平D.入射小球与被碰小球满足mamb，ra=rb(2)图中M、P、N分别为入射
24、小球与被碰小球的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是（ ）A.maON=maOP+mbOMB.maOP=maON+mbOMC.maOP=maOM+mbOND.maOM=maOP+mbON【答案】 (1). CD (2). C【解析】【分析】【详解】(1)1 A不放被碰小球时，入射小球的平均落点为P点，故A错误；B只要保证入射球每次都要从同一高度由静止滚下即可保证入射球碰前速度相等，与摩擦力大小无关，故B错误；C为了保证小球做平抛运动，实验前，一定要将斜槽的末端调整到水平状态；故C正确。D为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求mamb，ra=rb，故D正确。(2)2 要验证的关系是：小
25、球做平抛运动，根据平抛运动规律可知两小球运动的时间相同，上式可转换为：故需验证：故C正确，ABD错误。三、计算题（共4题共34分，要求写出必要的解题步骤）19. 位于坐标原点的波源S发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=20m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=9m处，部分波形如图甲所示。(1)求波长和周期T。(2)x=2019m处的质点第一次到达波谷需要多长时间？(3)从t=0到t=2.5s时间内，求x=19m处的质点通过的路程。【答案】(1)8m；0.4s；(2)100.8s；(3)1m【解析】【分析】【详解】(1)由波形图可知，波长=8m周期T=0.4s(2)x=2019m处的质点
26、第一次到达波谷，只需t=0时刻x=3m处的波谷传到x=2019m处即可，需要的时间(3)t=2.5s时，波沿x轴正方向传播的距离：s=vt=202.5m=50m从波源到x=9m处的所有质点均振动6个周期，则形成的波形如图所示波传到x=19m处所需要的时间为：s=0.5s为1个周期，所以x=19m处的质点振动了5个周期，通过的路程为54A=100cm=1m20. 边长为d的正方体透明介质置于真空中，其横截面ABCD如图所示有两束平行光I、分别从上表面的A点和AB的中点沿与水平方向成30角同时斜射入介质中，两种光在界面上折射后恰好相交于正方体底面的C点处已知真空中光速为c，求：(1)介质对光I、的
27、折射率；(2)光I、到达C点的时间差【答案】（1） （2） 【解析】【分析】（1）画出光线、由空气射向介质中的光路图，结合几何关系求解折射角，根据求解折射率；（2）由光线、在介质中的速度求解光I、到达C点的时间差【详解】（1）由题可知，光线、在空气中入射角为=600，做出光线、在介质中的光路图如图；根据几何关系可知，光线在介质中的折射角为1=450，光线在介质中的折射角的正弦值为 由折射定律： 解得 （2）由介质中光速： 可得光线、在介质中的速度分别为：，则有： 解得【点睛】本题是几何光学问题，要掌握光的折射率与入射角，折射角的大小关系，正确画出光路图，运用几何知识求解相关角度和距离是关键21
28、. 如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6102 kg的通电直导线，电流大小I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中设t0时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)【答案】5 s【解析】【分析】【详解】斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示由平衡条件FTcos37F FTsin37mg 由解得：F0.8N由FBIL得：B2T.B与t的变化关系为B0.4t.所以：t5s22. 如图所示，质量均为M=4 kg的小车A、B，B车上用轻绳挂有质量为m=2 kg
29、的小球C，与B车静止在水平地面上，A车以v0=2 m/s 的速度在光滑水平面上向B车运动，相碰后粘在一起（碰撞时间很短）。求：(1)碰撞过程中系统损失的机械能；(2)碰后小球C第一次回到最低点时的速度大小。【答案】(1)4 J；(2)1.6 m/s【解析】【分析】【详解】(1)设A、B车碰后共同速度为v1，由动量守恒得系统损失的能量为(2)设小球C再次回到最低点时A、B车速为v2，小球C速度为v3，对A、B、C系统由水平方向动量守恒得由能量守恒得解得v3=1.6m/s23. 如图所示，一车上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圆弧轨道组成，车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且左端与光滑圆弧形轨道末端等
30、高，圆弧形轨道末端水平，一质量为的小物块从距圆弧形轨道末端高为处由静止开始滑下，与静止在车左端的质量为的小物块（可视为质点）发生弹性碰撞（碰后立即将小物块取走，使之不影响的运动），已知长为，车的质量为，取重力加速度，不计空气阻力. （1）求碰撞后瞬间物块的速度；（2）若物块在半圆弧轨道上经过一次往返运动（运动过程中物块始终不脱离轨道），最终停在车水平部分中点，则半圆弧轨道的半径至少多大?【答案】（1）10 m/s，方向水平向右 （2）1.25m【解析】【分析】【详解】（1）设物块到达圆弧形轨道末端的速度大小为，由机械能守恒定律得代入数据解得到物块、碰撞过程动量守恒，机械能守恒，取水平向右为正方向，设碰后瞬间、速度分别为、，则解得，（或，不符合题意，舍去）故碰撞后瞬间物块的速度大小为10 m/s，方向水平向右（2）设物块与车相对静止时，共同速度大小为，系统在水平方向动量守恒，则解得.物块从开始运动到与车相对静止过程中系统的能量守恒，设物块与间的动摩擦因数为，则解得经分析可知，物块滑至点与车共速时，半径最小，则有代人数据解得
