湖南省常德市 2022-2023学年高二物理下学期第一次段考试题（Word版附解析）

湖南省常德市汉寿县第一中学2022-2023学年高二下学期第一次段考物理试题一、单选题1.关于动量和动能，下列说法正确的是（　　）A.惯性越大的物体，动量也越大B.动量大的物体它的速度不一定大C.如果物体速度改变，那么物体的动能和动量一定都改变D.如果物体的速率改变，质量不变，那么物体的动能和动量可能都不变化【答案】B【解析】【详解】A．质量是惯性的唯一量度，惯性越大的物体，质量越大，但动量p=mv，不仅与质量有关，还与速度有关，故惯性越大的物体，动量不一定也越大，故A错误；B．动量p=mv，动量大只说明了质量与速度的乘积大，但速度不一定大，故B正确；C．物体的动能Ek=mv2，速度是矢量，速度大小不变，方向变化时，动能不变，而动量p=mv，速度改变时，动量就一定改变，故C错误；D．如果物体的质量不变，速率改变，即速度大小改变，则物体的动能和动量都变化，故D错误。故选B。2.a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示。则关于a、b两束光，下列说法正确的是（　　）A.介质对a光的折射率小于b光B.a光在介质中的速度小于b光C.a光在真空中的波长小于b光D.光从介质射向空气时，a光的临界角小于b光【答案】A【解析】【详解】A．根据折射率的定义 得知入射角相等，a光的折射角较大，则a光的折射率较小，故A正确；B．由公式分析可知，a光在介质中的速度较大，故B错误；C．光的折射率越大，其频率越大，波长越短，因此a光在真空中的波长更长，故C错误；D．根据临界角公式分析可知，a光的折射率小，临界角大，故D错误。故选A。3.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为(cm)，则A.质点的振幅为16cmB.质点的振动周期为2sC.在0~1s内，质点的速度逐渐减小D.在1~2s内，质点的动能逐渐减小【答案】C【解析】【详解】简谐运动的位移随时间变化的关系式，对照，可得质点振动的振幅，选项A错．质点振动周期，选项B错．在0~1s内，质点位移逐渐增大，逐渐远离平衡位置，质点的速度逐渐减小，选项C对．在1~2s内，质点位移逐渐减小，靠近平衡位置，速度逐渐变大，动能逐渐增大，选项D错．4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图实线所示，此时波刚好传到P点，时刻的波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是（　　） A.这列波的波速一定是B.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmC.若周期，则在时刻，质点Q速度最大D.质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，波的波长为40m，两列波相距故周期波速为只有当时，波速才为A错误；B．t时刻，质点a正远离平衡位置向上运动，速度减小，若振动的时间为，故路程小于3A，即小于30cm。若振动的时间超过，路程大于3A，即大于30cm，B错误；C．若周期，则在时刻，波向右传播一个波长，所以此时Q点刚好位于波峰，质点Q速度为零，C错误；D．如果质点c的路程为60cm，说明c振动了个周期，则可有即解得时满足条件，D正确。故选D。 5.在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞后的速度图象如图所示，下列关系正确的是（　　）A.ma>mbB.ma<mbC.ma=mbD.无法判断【答案】B【解析】【分析】【详解】碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得联立解得由于碰撞后a反弹，即，可知B正确。故选B6.一束由红光和紫光组成的复色光斜射到水平放置的平行矩形玻璃砖的上表面上的点，如图所示，入射光线与法线的夹角为i。下列说法中正确的是（　　） A.红光从玻璃砖下表面射出时偏折程度比紫光大B.红光在玻璃砖中传播速度比紫光小C.红光从玻璃砖下表面射出时，相对入射光线侧移距离比紫光小D.增大入射角，红光先从玻璃砖下表面上消失【答案】C【解析】【详解】A．因为紫光的折射率大于红光的折射率，所以通过三棱镜后紫光的偏折角大，故A错误；B．紫光的折射率大于红光的折射率，根据光在介质中的速度公式可知，红光在玻璃砖中传播速度比紫光大，故B错误；C．以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖，因为紫光的折射率大，则紫光偏折更厉害，如图：则紫光的侧移大，故C正确；D．增大入射角i，根据光的可逆性可知，红光不会从玻璃砖下表面上消失，故D错误。故选C。二、多选题7.如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则(　　　　)A.甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cmB.甲、乙两个振子的相位差总为πC.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D.第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大【答案】AD 【解析】【详解】A．根据振动图像，甲振子的振幅为2cm、乙振子的振幅1cm，故A正确．B．由于两个振子的周期和频率不同，其相位差亦会变化，则B错误．C．前2秒内，甲在平衡位置的上方，加速度指向平衡位置，方向向下，为负；而乙在平衡位置的下方，加速度指向平衡位置，方向向上，为正，故C错误．D．第2秒末甲处于平衡位置，速度最大加速度最小，乙处于波谷，速度最小加速度最大，故D正确．故选AD。8.在光滑的水平面上一个质量M＝80g的小球1以5m/s的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m＝20g的相同大小的小球2，用v和v′表示碰撞后小球1和小球2的速度，下列几组数据所示的情形有可能发生的是（　　）A.v＝3m/s　v′＝8m/sB.v＝4m/s　v′＝4m/sC.v＝5.5m/s　v′＝2m/sD.v＝2m/s　v′＝12m/s【答案】AB【解析】【分析】【详解】AB．根据动量守恒，四个选项都符合要求，但要同时考虑能量关系和实际运动的可能性．由Ek＝mv2，可知碰撞前的总能量为1J．同样可以计算出A选项情形的碰后总能量为1J，B选项情形的碰后总能量为0.8J，故AB正确；D．该情形的碰后总能量为1.6J，碰后总能量大于碰前，所以，D选项情形不可能发生；故D错误；C．碰后1球速度大，会发生二次碰撞，则明显不符合实际，不可能发生这样的情形．故C错误；故选AB。9.如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平面上，一小滑块的质量为m=1kg，以初速度v0=1m/s从木板的右端滑上木板，且始终未离开木板。小滑块与木板之间的动摩擦因数为m=0.1。取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）A.滑块刚滑上木板时受到的摩擦力水平向左B.滑块先做匀减速运动，后做匀速运动 C.滑块和木板最终速度为0.5m/sD.木板的最小长度为m【答案】BD【解析】【详解】A．受力分析得，滑块刚滑上小车时受到的摩擦力水平向右，故A错误；BC．滑块先做匀减速运动，与木板共速后做匀速运动，由动量守恒有得故B正确，C错误；D．对木板分析，由能量守恒定律有解得故D正确。故选BD。10.如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是（　　）A.在水中，光的波长比光的大B.在水中，光的传播速度比光的大C.复色光圆形区域的面积为D.在同一装置双缝干涉实验中，光的干涉条纹相邻亮条纹间距比b光的窄【答案】ABC 【解析】【分析】【详解】AB．光在水面上有光射出的区域面积较大，知光的临界角较大，根据知光的折射率较小，则波长较大，再由可知，在水中光的传播速度比光的大，故AB正确；C．设复色光区域圆半径为，依据结合几何关系，可知而复色光圆形区域的面积为故C正确；D．光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹相邻亮条纹间距与波长成正比，可知相同条件下，光的干涉条纹相邻亮条纹间距比光的宽，故D错误。故选ABC。三、实验题11.在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题.(1)实验记录如图(甲)所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的_________，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的________；(两空均选填“OM”“OP”或“ON”)(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_______(选填“会”或“不会”)产生误差.； (3)在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图(乙)所示的装置进行了如下的操作：①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；④用天平测量a、b两小球的质量分别为,,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为、和用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为________________。【答案】①.OP②.ON③.不会④.【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的OP，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的ON；(2)[3]小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果无影响，只要斜槽末端水平保证小球做平抛运动即可；(3)[4]碰撞前a球的速度为碰撞后a球的速度为碰撞后b球的速度为 用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，则有表达式化简为．12.用双缝干涉测光的波长。实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图3所示，则对准第1条时读数、对准第4条时读数________；（2）写出计算波长表达式，________（用符号表示）；代入题中数据计算后可得________ （保留三位有效数字）。【答案】①.7.869##7.868②.③.676【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图3所示可知，对准第4条时读数为（2）[2][3]相邻条纹间距由条纹间距公式可得可得波长为代入数据解得四、解答题13.一列简谐横波沿x轴传播，在和s时的波形曲线如图中实线和虚线所示。(1)求该波的振幅A和波长λ；(2)如果波沿+x方向传播，求波速v；(3)如果波速v′=1000m/s，求波的传播方向。【答案】（1）5cm；8m；（2）；（3）沿x轴负方向传播【解析】【详解】(1)由图可知，振幅A=5cm，波长λ=8m。 (2)∆t内，波沿+x方向传播的距离波速联立解得(3)若波速为v′=1000m/s，则传播的距离可知波沿x轴负方向传播。14.某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。（i）求透明材料对该光的折射率；（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。【答案】（i）；（ii）i<30°【解析】【详解】（i）当入射角i=45°时，设折射角为r，透明材料对该光的折射率为n，ΔABO为直角三角形，则解得r=30° （ii）光在A点入射角为i′时，设折射角为r′，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有解得解得i′=30°要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：i<30°15.如图所示，静止在光滑水平面上质量M=3kg的小车ABC左侧AB部分水平且长为L=0.875m，右侧光滑圆弧轨道BC与AB平滑差接，C点与B点的高度差h=0.15m，一质量m=1kg的物块以v0=4m/s的的水平初速度从A点冲上小车，并恰好上升到C点后开始滑下。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块到达C点时小车的速度大小vC；（2）物决第一次经过B点时的速度大小v1；（3）物决与小车左侧AB间动摩擦因数μ。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）物块到达点时，物块和小车速度相同，视物块和小车为系统，由动量守恒定律则有解得（2）设物块第一次经过点时，小车的速度为，由动量守恒定律可知由于圆弧轨道BC光滑，因此物块从点到达点的过程中，由能量守恒定律可得解得（3）物块从开始到第一次经过点的过程中，根据动能定理可得解得物块与小车左侧间动摩擦因数