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常州市金坛区2022-2023学年高二下学期期中质量调研
物理试卷
2023.04
一、单项选择题:共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意.
1.关于图中所示的物理现象，下列说法正确的是( )
A.图甲的原理与白光的单缝衍射产生的彩色条纹相同
B.图乙的原理与水中的气泡看起来特别亮相同
C.图丙的原理和彩虹相同
D.图丁的原理和泊松亮斑相同
2.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是( )
A.昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定
B.“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大
C.当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅最大
D.当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
3.平静的湖面上静止着两小船，一列水波从远处传播而来，某时刻形成如图所示波形图，此时两小船分别位于波峰P点和波谷O点，P点处的小船经5秒第一次到达波谷，则( )
A.这列波是纵波 B.这列波向右传播 C.这列波的波速为6m/s D.两船不可能同时位于平衡位置
4.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列描述正确的是( )
A.这是利用光的直线传播现象光屏 B.这是利用光的干涉现象抽丝机
C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了激光器
5.如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c，根据这一现象可知( )
A.在水中时a光和b光的传播速度相同 B.两束光在从水进入空气时频率均变小
C.从水中射向空气时，a光全反射的临界角比b光小 D.真空中a光的波长比b光长
6.甲，乙同学用插针法测定玻璃砖折射率的实验图景如图所示，他们按正确实验操作各插了四枚大头针，其中大头针a、b、c的位置均相同，但最后一枚大头针的位置不同，甲、乙分别插在d、e两处，下列说法正确的是( )
A.实验中，入射角应小些
B.甲测得的玻璃砖折射率比乙的大
C.乙在插第四枝大头针时，使e挡住a、b的像和c
D.若入射角太大，光会在玻璃砖的下表面发生全反射
7.如图，某同学观察肥皂膜干涉现象，将有肥皂膜的铁丝圈竖直挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色，在肥皂膜向光的一面上出现火焰的像，像上有明暗相间的条纹，关于这个现象，下列说法正确的是( )
A.条纹形状是相互平行的竖直线 B.从上向下，条纹的间距越来越小
C.紫光的条纹数比黄光要少一些 D.干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的
8.如图甲所示，A、B和P是同一均匀介质中同一水平直线上的三个点，沿竖直方向振动的波1在介质中沿AP方向传播，波速为30cm/s，P与A相距30cm，A点振动图像如图乙所示:沿竖直方向振动的波II沿BP方向传播，波速为30cm/s，P与B相距45cm，B点的振动图像如图丙所示，在t=0时刻，两列波同时分别经过A、B两点，则下列说法正确的是( )
A.横波II的波长为45cm B.两列波不能发生干涉
C.P点振幅为70cm，且是振动加强点 D.P点开始时刻振动方向向下
9.小明以5m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3s后垂直撞击到篮板上，然后以1m/s的速度反弹。平抛进入篮筐.球与篮板接触的时间为0.01s，忽略空气阻力，g取10m/s2，篮球质量为0.6kg.下列说法正确的是( )
A.篮板对球的平均作用力大小为180N B.篮板对球的平均作用力大小为300N
C.篮球被抛出后上升的最大高度是1.5m D.小明投篮处距篮板的水平距离是1.5m
10.如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为h，则( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒 B.小车向左运动的最大距离为R
C.小球离开小车后做斜抛运动 D.小球第二次能上升的最大高度
二、非选择题:共5小题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11.(1)(9分)在利用“单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到，只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出图像，就可以求出当地的重力加速度，理论上图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示.
①由图像求出的重力加速度g=________m/s2().由于图像没有能通过坐标原点求出的重力加速度g值与当地真实值相比_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).②请同学分析图像没有能通过坐标原点的原因_______________________________(写出一条即可).
(2)(6分)在《光》的学习中做过如下的实验探究，请根据实验探究回答下列问题.①如图所示为“用双缝干涉测量光的波长”装置示意图，示意图中有三个光学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是____________(填选项前的字母).
A.a是双缝，c是滤光片 B.b是单缝，c是双缝 C.b是双缝，c是单缝
②已知上述装置中双缝问距d=0.40mm，双缝到光屏的距离l=1.0m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中A位置时螺旋测微器如图乙所示，在B位置时螺旋测微器如图丙所示，由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为__________m.(结果保留3位有效数字)
12.(8分)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC放置一块平面镜.一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合.
(1)画出光线SO进入棱镜的折射光线；
(2)求棱镜的折射率n；
(3)AO距离为a，光在真空中的速度为c，求光在棱镜中传播的时间.
13.(8分)弹簧振子以O点为平衡位置，在M，N两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、N间的P点以速度v向N点运动；在t=0.2s时刻，振子速度第一次变为-v；在t=0.5s时刻，振子速度第二次变为-v.
(1)求弹簧振子振动周期T；
(2)若M、N之间的距离为20cm，求振子在4.0s内通过的路程；
(3)若M、N之间的距离为20cm，以向右为正方向，从小球在M点开始计时，写出弹簧振子位移随时间变化的表达式，并在给定的坐标系中画出一个周期内的振动图像.
14.(14分)一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示.
(1)该波的波长为多少？若波向x轴正方向传播，求该波的最小波速；
(2)若波向x轴负方向传播，求该波的波速；
(3)若，求处的P质点第一次出现波峰的时刻.
15.(15分)两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)，已知A球的质量为3m，B、C球的质量均为m，求；
(1)C与B发生碰撞损失的机械能；
(2)弹簧长度被锁定后A球的速度；
(3)在A球离开挡板P之后的运动过程中，A球的最大速度；
(4)在A球离开挡板P之后的运动过程中，D球速度最小时弹簧的弹性势能.
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题:共10小题，每小题4分，共40分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C D D C B C B D
二、非选择题:共5小题，共60分.
11.(15分)(1)①9.87，不变；②把线长作为摆长；(2)①B，②
12.(8分)
(1)从AB面射出的光线与SO重合，根据光路可逆，进入棱镜的折射光线应与AC垂直.光路图如图所示..............................2分
(2)入射角，折射角
折射率.......................................................3分
(3)光在棱镜中传播速度............................1分
光在棱镜中传播的距离.....................1分
光在棱镜中传播的时间................................1分
13.(8分)
(1)求弹簧握子振动周期T=1s 2分
(2)在4.0s内通过的路程=160cm 2分
(3)(m) 2分
振动图像如图所示 2分
14.(14分)
(1)波长
波向x轴正方向传播，最小波速m/s.......................................................2分
(2)波向x轴负方向传播，波速(m/s)(n=0，1，2，3......).............3分
(3)若波向x轴正方向传播，t1处的P质点第一次出现波峰的时刻s......2分
若波向x轴负方向传播，t1处的P顶点第一次出现波峰的时刻s........2分
15.(15分)
(1)设C球与B球结成D时，D的速度为，由动量守恒定律得........2分
解得
损失的机械能为..................1分
(2)D的速度为，
弹簧压结至最短时弹簧被定，D与A的速度相等，设此速度为，由动量守恒定律得
...........................................1分
得到A球的速度为...............................1分
(3)设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的弹性势能为，由能量守恒定律得
...............................1分
撞击P后，A与D的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复自然长度时，弹性势能全部转变成D的动能，设D的速度为，则有...................1分
解得...............................1分
当弹簧再一次恢复自然长度时，A球速度达到最大。设此时D球的速度为，取水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律得..............1分
根据机械能守恒定律得...........................1分
联立计算得出，，............................................1分
(4)由(3)结果知，在A球离开板P之后的运动过程中，D球先向右运动后向左运动最小速度为0，设此时A球的速度为，弹簧的弹性势能为
由动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得............................2分
联立计算得出.......................................1分

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