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 Word版含解析

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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

1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（　　）

2A.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

3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

4C.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．

5B．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/s

6D.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】

7【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：

8①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

9．12.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

10（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

11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

12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

13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

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