江苏省南通市如皋市2022-2023学年高二上学期教学质量调研物理试题（一）（含答案）

第16页/共16页2022—2023学年度高二年级第学期教学质量调研（一）物理（选修）试题注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卡交回。2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.下列所描述的物理现象正确的是（）A.机械波在介质中传播时，各质点会随波的传播而迁移B.当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小C.物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的振幅越大D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象是波的折射现象【答案】D【解析】【详解】A．机械波在介质中传播时，各质点只在平衡位置附近振动，并不会随波的传播而迁移，A错误；B．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大，B错误；C．物体做受迫振动时，当驱动力频率等于物体的固有频率时，振幅最大；如果驱动力频率大于物体的固有频率，驱动力频率越高，受迫振动的振幅越小，C错误；D．深水区域和浅水区域的密度不同，可视为不同介质，水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象是波的折射现象，D正确。故选D。2.如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了能观察到A点的振动，可采用的方法是（）A.增大波源的振幅 B.减小波源的频率C.将波源S向左移 D.将N板向右移【答案】B【解析】【详解】观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象变得明显，可以减小波源的频率以增大波长，或将N板向左移减小狭缝的尺寸，故B正确。故选B。3.如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时，从b再回到a的最短时间为，已知，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题可知，a、b两点关于平衡位置对称，从a到b历时从b再回到a的最短时间为0.5s，即从b到c所用时间为所以弹簧振子振动的周期为则振动频率为故选A。4.少数民族在用木槌把糯米饭打成糍粑时，已知木槌质量为10kg，木槌刚接触糍粑时的速度是4m/s，打击糍粑0.1s后木槌静止，求木槌打击糍粑时平均作用力的大小。（g=10m/s2）（）A.100N B.400N C.500N D.600N【答案】C【解析】【分析】【详解】以向下为正方向，木槌打击糍粑过程，对木槌，由动量定理得解得故选C。5.一列简谐波沿x轴传播，t=0.4s时刻的波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（）A.沿x轴正方向，25m/s B.沿x轴负方向，25m/sC.沿x轴负方向，12.5m/s D.沿x轴正方向，12.5m/s【答案】B【解析】【详解】由乙图可知，质点P在0.4s时向下振动，由“同侧法”该波沿x轴负方向传播，由甲图可知，波长为10m，由乙图可知，周期为0.4s，故波速为故选B。6.A、B两滑块在光滑水平面上发生正碰，其位移x与时间t的图像如图所示。已知A的质量为，碰撞时间不计，则（）A.B的质量为，发生的碰撞是非弹性碰撞B.B的质量为，发生的碰撞是弹性碰撞C.B质量为，发生的碰撞是弹性碰撞D.B的质量为，发生的碰撞是非弹性碰撞【答案】B【解析】【详解】位移—时间图像的斜率表示滑块的速度，由图像可得两滑块A、B碰撞前后的速度分别为、、、；由动量守恒定律有解得碰前总动能碰后总动能代入数据可得碰撞前后总动能不变，所以发生的碰撞是弹性碰撞。故选B。7.如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P是振动加强区域中的一点，从图中可看出（）A.S1波在该区域的传播速度比S2波的大B.P点到两波源的距离差等于1.5λC.P点此时刻振动最强，过半个周期后振动变为最弱D.S1、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长【答案】D【解析】【详解】A．两列波在同一介质中传播，传播速度相等，故A错误；B．由图可知P点到两波源的距离差等于λ，故B错误；C．P点处于振动加强区，此时刻振动最强，经过半个周期振动仍然最强，故C错误；D．S1、S2连线和加强区交点等间距，间距为半波长，故D正确。故选D。8.一束复色光沿方向由真空射向半圆柱状的玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示，则（）A.真空中a光的波长比b长B.a光在玻璃中传播速度比b大C.a光在玻璃中的波长比其在真空中的长D.a、b光在玻璃砖中传播的时间相等【答案】D【解析】【详解】A．设入射角为i，折射角为r，则根据折射定律可知，当入射角相同，折射角越小的折射率越大，故

由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则a光在真空中的波长小于光束b的波长，故A错误；B．根据

可知，玻璃对光折射率越大，则光在玻璃中的传播速度越小，故a光在玻璃中的传播速度比b小，故B错误；C．a光在玻璃和真空中传播时频率不变，而a光在玻璃中的传播速度小于真空中的光速，根据

可知，a光在玻璃中的波长比其在真空中的小，故C错误；

D．根据几何关系可知光在玻璃中传播的距离为

所以传播的时间为

因此a、b光在玻璃砖中传播的时间相等，故D正确。故选D。9.如图所示，木块A、B并排放在光滑水平地面上，A上固定一竖直轻杆，轻绳一端系在轻上部的O点，另一端系小球C，现将C向右拉起使绳水平伸直，并由静止释放C，C与杆及A、B均不接触，则在之后的过程中（）A.C的机械能守恒B.A、B、C组成的系统动量守恒C.C不能摆回到释放点的高度D.A在初始位置做往复运动【答案】C【解析】【详解】A．A、B、C组成的系统中只有重力做功，机械能守恒，C释放后在向下摆动过程中，A和B将获得向右的速度，所以C的一部分机械能转化为A、B的机械能，即C的机械能不守恒，故A错误；B．A、B、C组成的系统在水平方向合力为零，动量守恒；在竖直方向上，由于C具有加速度，所以A、B、C组成的系统在竖直方向上合力不为零，动量不守恒，即系统总动量不守恒，故B错误；C．C第一次摆至最低点时，AB整体的速度达到最大值，当C继续向左摆动时，A的速度将减小，而B的速度不变，所以C第一次摆至最低点时，A、B将分离，且B将一直做匀速直线运动，而A、B、C组成的系统机械能守恒，且开始时A和B的机械能之和为零，而当A和B分离后C运动至所能到达的最高点时，A和B的机械能之和不可能为零，所以C不能摆回到释放点的高度，故C正确；D．当A、B分离后，对AC整体分析可知整体始终具有水平向左的动量，AC整体的质心位移始终向左，所以A不可能围绕某个位置做往复运动，故D错误。故选C。10.如图所示，质量可以忽略的弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体沿斜面方向做振一幅较小的简谐振动。取平衡位置处为坐标原点，位移x向下为正，则下列分别是物体的回复力F、加速度a、弹簧弹性势能Ep、速度v与位移x变化关系。其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．令斜面倾角为θ，小球处于平衡位置时，有令小球在平衡位置处再向下运动x，合外力为=kx因为合外力方向与位移方向相反，即故A错误；B．物体简谐振动的位移表达式为x=Acos（ωt+φ）加速度为联立可得a=-ω2x故a-x是直线方程，斜率为负，故B错误；C．弹簧的弹性势能为其中△x为弹簧形变量，它和位移的关系为可得可知Ep（x）函数是一个顶点在，故C错误；D．物体简谐振动的位移表达式为x=Acos（ωt+φ）速度表达式为v=-ωAsin（ωt+φ）联立可得可知v-x函数为椭圆方程，故D描述物体的速度随x的变化关系，故D正确。故选D。二、非选择题：共6题，共60分，其中第13题~第16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.小明在用插针法“测量玻璃砖折射率”的实验中（1）用笔画玻璃砖边界时操作如图甲所示，其不当之处是______（写出一点即可）。（2）小明在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙所示，其它操作均正确，若以、为界面画光路图，则测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】①.用手直接接触玻璃砖的光学面②.偏大【解析】【详解】（1）[1]图中用手直接接触玻璃砖的光学面，会对实验观察产生影响，不妥当。（2）[2]图中上边界若选取时靠下，此时作入射光线时的直线与上边缘的交点会向右偏移，使作图时的折射角偏小，所以测得的折射率偏大。12.某实验小组做“用单摆测重力加速度”实验。（1）实验室有如下器材可供透用：①长约的细线，②长约的弹性绳，③直径约的均匀铁球，④直径约的均匀木球，应选用的器材有________。（2）下列实验操作步骤有些不正确，先选出正确的操作，后写出正确的顺序：_________。①根据单摆周期公式，计算当地重力加速度②让细线穿过球上小孔，然后打一个线结，做成一个单摆③待摆动稳定后，从平衡位置开始计时，测出单摆完成次（如50次）全振动的时间t，计算出单摆的周期④待摆动稳定后，从最高点开始计时，测出单摆完成次（如50次）全振动的间t，计算出单摆的周期⑤把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球⑥用米尺量出摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径，然后把摆线的上端固定在架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂⑦把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂，然用米尺量出摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径（3）用游标卡尺测量摆球直径，测量的示数如图所示，则摆球直径______。（4）该实验中重力加速度测量值的表达式为________。（用、、、表示）【答案】①.①③②.②⑦⑤③①③.1.030④.【解析】【详解】（1）[1]实验时，摆线的长度不能发生变化，故摆线选择长约的细线，即选择①；为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故摆球选择直径约的均匀铁球，即选择③。故应选用的器材有：①③。（2）[2]把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，应从平衡位置开始计时，故③正确，④错误；测摆长时，应把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂，然用米尺量出摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径，故⑦正确，⑥错误。正确的顺序为：②⑦⑤③①。（3）[3]20分度游标卡尺的精确值为，由图中刻度可知摆球直径为（4）[4]根据单摆公式可得又联立解得实验中重力加速度测量值的表达式为13.如图所示，处于水平状态的轻质弹簧一端固定于竖直墙面上，另一端与置于光滑平台上的物块C栓接。物块B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与C相连，B、C静止时B距离地面的高度为h。现将轻绳剪断，当B落地时C恰好第一次将弹簧压缩至最短，整个过程弹簧均在弹性限度内。已知物块B质量为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，空气阻力不计。（1）求剪断轻绳瞬间物块C所受的回复力大小；（2）规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，写出物块C的简谐运动方程。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）轻绳剪断后，弹簧弹力提供物块C简谐运动的回复力。剪断前对B由平衡条件得剪断前对C由水平方向受力平衡可得剪断后对物块C有解得（2）剪断轻绳瞬间，物体C处在简谐运动的最大位移处，弹簧伸长量等于振幅A。根据胡克定律解得轻绳剪断后B自由下落，有设C做简谐运动的周期为T，当B落地时，C恰好第一次将弹簧压缩至最短，则又因为规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，则物块C的简谐运动方程为解得14.如图所示，一束光线以入射角从空气射向厚度的平行板玻璃砖，上界面的反射光线与折射光线垂直。（1）画出通过玻璃砖上、下界面的折射光线，并求玻璃砖的折射率n；（2）求入射光线和下界面出射光线之间的距离d。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）根据折射定律和几何关系可推知下表面折射光线与上表面入射光线平行，如图所示。设光线在上表面折射角为α，由题意并根据几何关系可知解得根据折射定律可得（2）如图所示，根据几何关系可得入射光线和下界面出射光线之间的距离为15.一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图像分别如图乙、丙所示。（1）若波速为2.5m/s，求该波的波长；（2）若该波的波长满足关系，求可能的波速v。【答案】（1）2m；（2）波由a向b方向传播速度为，波由b向a方向传播速度为。【解析