1、山东省胶州市实验中学2020-2021学年高二物理上学期1月学习质量检测试题（考试时间90分钟，满分100分）第I卷（选择题）一、单选题（每题3分，共27分）1如图所示，某个手机充电时打入电话，手机开始振动，频率f1，发现在插座附近的充电线A位置也在振动，频率f2。则f1和f2的大小关系以及你判断的依据最合理的是（）A f1f2，机械波的传播规律B f1= f2，机械波的传播规律C f1f2，简谐振动的规律D f1= f2，简谐振动的规律2钢琴的“中央C”即为C调do，频率约为261.2Hz，下列说法正确的是（）A一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，琴发出的音调会有变化B当障碍物尺寸接近波长
2、或小于波长时，才能发生衍射现象C隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的D假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦，由于构造不同，它们无法发生共振3如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的、两点之间做简谐运动，、分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）A时，振子在点右侧处B振子和时的速度相同C时，振子的加速度方向水平向右D到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大4物体做简谐运动，振幅为0.4cm，周期为0.5s，计时开始时具有正向最大加速度，它的位移公式是（）A BC D5轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组
3、成的支持系统。某型号轿车的“车身悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2HzB轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同C轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈D当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈6一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，正确的是（ ）A在04s时间内，位移先增后减B在04s时间内，动量一直增加C在08s时间内，
4、F的冲量为0D在08s时间内，F做的功不为07在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动，B在前，A在后已知碰前两球的动量分别为pA12 kgm/s、pB13 kgm/s，碰撞前后，它们动量的变化分别为pA、pB.下列可能正确的是()ApA4 kgm/s、pB4 kgm/sBpA4 kgm/s、pB4 kgm/sCpA24 kgm/s、pB24 kgm/sDpA24 kgm/s、pB24 kgm/s8嫦娥五号（Change 5）是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。2020年12月1日22时57分，“嫦娥五号”探测器从距离月面15km处开始实施动力下降，不断接近月球在距月面某高度
5、处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，30s后降落在月面若“嫦娥五号”的质量为1.2103kg，月球表面的重力加速度大小为1.6m/s2，悬停时，发动机向下喷出速度为3.6103m/s的高温高压气体，则探测器在缓速下降的30s内消耗的燃料质量约为（认为探测器的质量不变）A4kg B16kg C80kg D160kg9一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着的变化而变化，如图乙的图线所示，则下列说法正确的是（ ）A透明体的临界角为B透明体的临界角为C透明体的折射率为D透明体的折射率为二、多选题（每题4分，
6、漏选的2分，多选、错选不得分。共20分）10关于机械波的说法错误的是（）A机械波是机械振动在介质中的传播过程 B机械波是传递能量的一种方式C机械波的传播过程中波长一定不变 D机械波中各质点做的是自由振动11如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是（ ）A甲、乙两车运动中速度之比为B甲、乙两车运动中速度之比为C甲车移动的距离为D乙车移动的距离为12平静的水池表面有两个振源A、B，固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动，相隔半个周期B开始向下振动，二者振动的振幅相同，某时刻在水面
7、上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点，OH为中垂线，交叉点G、H的中点为D，C点位于波峰和波谷的正中间，实线代表波峰，虚线代表波谷。下列说法中正确的是（）A如果在E点有一个小的漂浮物，经半个周期将向左漂到F点B两列波叠加后，O点的振动始终减弱C图中G、H两点振幅为零，D点的振幅也为零DC点此时振动的速度为零13一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）A这列波沿x轴正方向传播B这列波的波速是16.67 m/sC从t=0.6s开始，紧接着的t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10mD
8、从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.6s回到平衡位置14. 如图所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点。相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正方向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是（）A在t6s时波恰好传到质点d 处B在t5s时质点c 恰好到达最高点C质点b开始振动后，其振动周期为4sD在4st6s的时间间隔内质点c向下运动第II卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共16分）15如图（a），为用单摆测量力加速度的实验装置，摆球在垂直纸面的平面内摆动，在摆球运动最低点的左、
9、右两侧分别放置激光光源与光敏电阻。光敏电阻（光照增强时，其电阻变小）与自动记录仪相连，记录仪可以显示光敏电阻的随值R随时间t的变化图线。将摆球拉离平衡位置一个较小角度释放，记录仪显示的Rt图线如图（b）所示。请回答下面问题：（1）实验前先用游标卡尺测出小球直径d，如图（c），则小球的直径d=_mm；（2）该单摆的振动周期为_；（3）实验中用米尺测得摆线长为L，则当地的重力加速度g=_。（用测得物理量的符号表示）16.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。（1）下列哪些措施能够提高实验准确程度（_）A选用两光学表面间距大的玻璃砖B选用两光学表面平行的玻
10、璃砖C选用粗的大头针完成实验D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_。（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=_。（用图中线段的字母表示） 甲 乙（4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中、所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操
11、作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；四、解答题（共37分）17（10分）秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子与静止氘核的多次碰撞，使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰。经过该次碰撞后，中子损失的动能为？18（12分）如图，ABC是一直角三棱镜的横截面，A90，B60，AB=5cm。一平行于AC的细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是C
12、G的中点，CD=1cm。不计多次反射，光速c=3108m/s，试求：（1）该三棱镜的折射率；（2）光在棱镜内传播的时间。19（15分）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t0.2s时刻的波形如下图中实线所示，t0.5s时刻的波形如图中虚线所示，则：(1)如果波向x轴负方向传播，求该波的周期T (2)如果周期T0.3s，且t0时刻，x2m处的质点正处在波谷，求这列波传播的方向？传播的速度为多少？(3)在(2)问的条件下，发现从t0时刻开始，波传播3s后，2m处的质点运动的路程为3m，求该质点的振幅A为多少？参考答案1B手机是振源，振动沿着充电线向外传播形成机械波，机械波的频率等于振源的频率，B正确
13、，ACD错误。故选B。2CA波源发出的音调不变，故A错误；B可以发生衍射现象，区别是明显与否； C隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的，C正确 D若古筝也有一根调到C调do的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误。故选C。3CA由图可知，该振动的振幅为12cm=0.12m，周期为1.6s，所以结合振动图像可知，该振动方程为在时，振子的位移A错误；B由振动图像可知，振子振子从平衡位置向右运动，时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，B错误；C时，振子到达A处，振子的加速度方向向右，C正确；D到的时间内振子向最大位移处运动，速度减小，加速度增大，到时间内振子从最大位移向平衡位置运动，则速度增
14、大，加速度减小，D错误。故选C。4B时刻振子具有正向最大加速度，说明此时振子的位移是负向最大，则在位移公式中，圆频率故位移公式为故选B。5DA当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的周期为则车身上下振动的频率为，A错误；BC车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大，所以当轿车通过减速带的速度大小不同时，车身上下振动的幅度大小可能相同，BC错误；D当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为车身系统的固有频率为，此时所以车身发生共振，颠簸得最剧烈，D正确。选D。6CA由图可知，在0-4s内力F先向正方向，再向反方向，故质点先加速再减速到
15、0，速度方向不变，位移增加，故A错误；B在0-4s内，速度先增加后减小，动量先增加后减小，故B错误；C0到8s内，一半时间的冲量为正，另一半时间的冲量为负，则总的冲量为0，故C正确；D因8s内总的冲量为0，根据动量定理，可知动量的变化为0，即初末速度为0，则动能的变化量为0，F做功为0，故D错误。故选C。7AA项：由pA4 kgm/s、pB4 kgm/s，由动量守恒得：碰后两球的动量分别为：，可见，碰撞后A的动能减小，B的动能增大，不违反能量守恒定律和不可穿越原理，是可能的，故A正确；B、D项：由题意可知，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，即违反了不可穿越原理
16、，故BD错误；C项：根据碰撞过程动量守恒得：如果pA24 kgm/s、pB24 kgm/s所以碰后两球的动量分别为，可以看出，碰撞后A的动能不变，B的动能增大，违反了能量守恒定律，故C错误故选A8B“嫦娥五号”在月球表面受到的重力大小 ，悬停时发动机产生的推力与“嫦娥四号”所受的重力大小相等，由反冲运动和动量定理可知缓慢下降过程中消耗的燃料质量，故 B正确，ACD错误；故选B9BAB.由题图乙的图线可知，当小于等于30时，人射角大于等于60，折射光线的强度为零，光线产生全反射现象，所以此透明体的临界角为60，故选项A不合题意，选项B符合题意；CD.由临界角公式，C=60，解得折射率，故选项CD
17、不合题意10CDA机械波是介质中的质点将振动形式由近向远传递，即是机械振动在介质中的传播过程， A正确；B机械波在传播振动形式的过程中，也传递了能量，B正确；C波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，波长与波速成正比，故波长可能发生变化，C错误；D各质点做的是受迫振动 D错误。故选CD。11ACDAB.甲、乙、人看成一系统，则水平方向动量守恒，甲、乙两车运动中速度之比等于质量的反比，即为，则A符合题意，B不符合题意；CD.由动量守恒定律：Mx甲=（Mm）x乙, x甲x乙=L解得：， ；则CD符合题意12BCDA波在传播过程中，介质中的质点只在平衡位置附近振动，不会随着
18、波的传播向前移动，选项A错误；BCO点是振源连线的中点，波的传播路程差等于零，由于相位恰好相反，所以O点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱，选项B、C正确；DB引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度，而A刚好传到C点，具有向下的速度，叠加后速度为零，选项D正确。故选BCD。13AB由乙图读出t=06s时刻质点A经过平衡位置向下振动，故这列波沿x轴正方向传播，A正确；由甲图读出该波的波长为=20m，由乙图周期为：T=12s，则波速为：B正确t=06s=05T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过t=04s，A质点通过的路程是：S=2A=22cm=4cm，C错误；
19、图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，所以质点P将比质点Q早回到平衡位置将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为xP=m，Q点的横坐标为xQ=m，根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置的时间为：t=，D错误14. ACAad间距离为x=12m，波在同一介质中匀速传播，则波从a传到d的时间为即在t6s时波恰好传到质点d处，故A正确；B设该波的周期为T，由题可知。则，波从a传到c的时间为则在t5s时质点c已振动了2s，而c起振方向向下，故在在t5s时质点c恰好到经过平衡位置向上。故B错误；C质点b的振动周期等于a的振动周期，即为4s。故C正确；D在4st6s的时间间隔内，
20、质点c已振动了，质点c正从波谷向波峰运动，即向上运动。故D错误。故选AC。1511.70 2t0 （2）2 摆球完成一次全振动所需要的时间是一个周期，一个周期摆球两次经过平衡位置，由图乙所示可知，单摆的振动周期为（3）3 根据单摆周期公式，可得其中摆长为，周期为2t0，代入可得16. AD D 偏小 不变 （1）1A.为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故A正确；B.根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，故B错误；C.为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，使光线实
21、际并不平行，故C错误；D.插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，相同的距离误差情况下引起的角度误差会减小，故D正确；故选AD；（2）2因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行，因此只有D图正确，ABC均错误；故选D。（3）3折射率，其中，故（4）4如图甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率n将偏小；5用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变；17中子的质量数为1，氘核的质量数为2，设中子质量为
22、m，则氘核的质量为2m，中子与氘核发生弹性正碰，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以碰撞前中子速度方向为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得 解得 ，碰撞过程中子损失的动能为，由题意可知，解得18（1）；（2）（1）如图所示 由于GEAC，D恰好是CG的中点，根据几何关系可得，为等边三角形，光束在D点发生折射时的折射角，入射角，则该三棱镜的折射率（2）根据则光线在直角三棱镜中的传播速度由于GEAC，D恰好是CG的中点，根据几何关系可得，为等边三角形，则光线在直角三棱镜中的传播距离光在棱镜内传播的时间19(1) （n=0，1，2，）；(2) x轴正方向传播，；(3)(1)由图可知波向负方向最小位移为5m故有nT+解得（n=0，1，2，）(2)根据题意可得：波向x轴正方向传播可得由，解得(3)由，解得
