2021-2022学年山东省莱芜市第四中学高二下学期第一次质量检测物理试题 解析版

PAGE山东省莱芜市第四中学2021-2022学年高二下学期第一次质量检测物理试题一、单选题（共8小题，每小题3分，共24分）1．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（）A．简谐运动是匀变速运动B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量C．简谐运动的回复力可以是恒力D．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动2．某弹簧振子在0~5s内的振动图像如图所示。下列说法正确的是（）A．振子的振动周期为4s，振幅为8cmB．第3s末，振子的加速度为正向的最大值C．从第1s末到第2s末，振子在做加速运动D．第2s末，振子的速度为正向的最大值3．下列关于简谐运动的说法正确的是（）A．弹簧振子在平衡位置时，加速度最大，速度最大，动能最大B．弹簧振子在振动过程中机械能守恒，动能和重力势能相互转化C．在同一地点，单摆的周期随摆长增长而增大D．单摆运动到平衡位置时受到的合力为零4．一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动超前，则下列说法正确的是（）A．波沿x轴负向传播B．波传播的速度大小为C．质点P振动的周期为D．质点P沿y轴负方向回到平衡位置时，质点Q处于波谷5．人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为(

)A．室内空气不流动B．室内声音多次被反射C．室内声音发生折射D．室内物体会吸收声音6．下列说法中不正确的是（）A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变B．只有声波会发生多普勒效应C．要发生多普勒效应，波源和观测者间必须有相对运动D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低7．光在某种玻璃中的传播速度是m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是（）A．30° B．37° C．45° D．60°8．图示为某透明介质的截面图，圆弧的半径为R，O点为圆心，D点为半径OB的中点，OC=R。某一光线沿P1P2射入介质，射到C点时恰好发生全反射，且从D点射出介质。则透明介质的折射率n和光线P1P2的入射角θ为（）A．，30° B．，30° C．，45° D．，45°二、多选题（每小题4分，共16分，选不全的得2分）9．很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动。某大楼使用的阻尼器是重达660吨的调谐质量阻尼器，阻尼器相当于一个巨型质量块。简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动，会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器下列说法正确的是（）A．阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同B．阻尼器与大楼摆动幅度相同C．阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反D．阻尼器摆动幅度不受风力大小影响10．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．周期为1.2sB．波速为10m/sC．x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率变大11．关于折射率，下列说法中不正确的是（）A．根据n=可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据n=可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．介质的折射率由介质本身决定，与入射角、折射角均无关D．根据n=可知，介质中的光速与介质的折射率成反比12．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其纤芯和包层材料不同，光在纤芯中传播。下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射B．纤芯的折射率比外套的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越低的光在光纤中传播的速度越大三、实验题（13题8分，14题6分，共14分）13．某同学用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。（1）以下说法正确的是________。A．实验所用小球的密度和体积都要大B．测量周期时只需测得小球做一次周期性运动的时间即可C．实验时小球的摆动幅度应大些D．悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些（2）图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式．应该选图______所示的悬挂方式。（3）该同学用游标卡尺测量小球的直径．测量的刻度部分如图丁所示，则小球的直径为_______。（4）该同学通过改变细线长度进行多次测量，记录每次测得的周期T和对应的细线长度L，画出的图像如图戊所示，，由此得当地重力加速度为_______（结果保留三位有效数字）。14．某同学用插针法测量圆柱形玻璃砖的折射率，先在白纸上作一与圆形玻璃砖同半径的圆，圆心为O，后将玻璃砖平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃砖左侧竖直插两枚大头针和，接着在玻璃砖右侧先、后插上两枚大头针、，使挡住、的像，使挡住和、的像，在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示。（1）在答题纸方框处画出本题所需的光路，并在图中标记需测量的物理量_________。（2）写出计算折射率的公式_______（用标记的物理量表示）（3）下列哪些措施能够提高实验准确程度________A．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量小些B．选用细的大头针完成实验C．在白纸上放置玻璃砖，用铅笔贴着光学面画出界面D．选用半径较大的玻璃砖E．判断像与针是否在同一直线上时，应该观察大头针的头部四、解答题（15题10分，16题10分，17题12分，18题14分，要有必要的文字叙述）15．在用单摆测量重力加速度的实验中，测得悬线长为l，摆球直径为d，完成n次完整振动所用时间为t，求重力加速度g。16．一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，A、B两点坐标分别为1m和5m，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰。试计算：（1）这列波的传播速度多大?（2）从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰?（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少?17．如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.06s时刻的波形图。（1）求该波的波长λ、可能的周期T和可能的速度v；（2）若2T<0.06s<3T，求该波的波速大小v0。18．如图所示，半径为R的四分之一圆是某玻璃砖的横截面，该玻璃砖放置在真空中，ab两束单色光同时从A点发出，a光射出玻璃砖时平行于OG，已知两束光在玻璃砖中的传播路径平行，FG，∠BAO=60°，∠DAO=45°，光在真空中的传播速度为c，求∶（1）玻璃砖对ab光的折射率；（2）a光从A点出射到射出玻璃砖的时间。参考答案：1．B【详解】A.简谐运动的加速度是不断变化的，不是匀变速运动，选项A错误；B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，选项B正确。C.简谐运动的回复力F=-kx可知，回复力随位移逐渐变化，不是恒力，选项C错误；D.单摆只有在摆角小于5°时才能认为是简谐运动，选项D错误。2．A【详解】A．振幅是位移的最大值的大小，故振幅8cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动周期为4s，A正确；B．由图像可知，第3s末，振子的加速度为零，B错误；C．由图像可知，从第1s末到第2s末振子在做减速运动，C错误；D．由图像可知，第2s末，振子的速度为零，D错误。3．C【详解】A．弹簧振子在平衡位置时，回复力为零，故加速度最小为零。此时振子的速度最大，动能最大。A错误；B．弹簧振子在振动过程中机械能守恒，小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，并非重力势能，B错误；C．由单摆的周期公式可知，单摆的周期随摆长的增大而增大，C正确；D．单摆运动到平衡位置时，由于需要有指向圆心的合力提供向心力，故在平衡位置受到的合力不为零，D错误。4．C【详解】A．因为质点P比质点Q振动超前，可知振动先传到P点后传到Q点，波沿x轴正向传播，A错误；B．波的传播速度为B错误；C．P、Q两质点的平衡位置相距，由解得C正确；D．波向右传播时，质点P处于平衡位置，质点Q处于波峰，D错误。故选C。5．B【详解】在室内说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮，在空旷的场合我们说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，声音不能反射回来，我们听到的只是原声，因此听起来就没有室内响亮，综上分析，ACD错误，B正确。故选B。6.B【详解】A．多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，A不符合题意；BD．机械波、声波、电磁波和光波都会发生多普勒效应，D不符合题意，B符合题意；C．要发生多普勒效应，波源和观测者间必须有相对运动，观察者接收到波的频率发生变化，C不符合题意。7．A【详解】依题意做出光路图，如图所示折射率为设入射角为，，则有解得故选A。8．B【详解】光线在介质中的光路图如图所示设光线在该介质发生全反射的临界角为α，则解得在△OCP2中，根据正弦定理有根据折射定律有解得故B正确，ACD错误。9．ACA．由题意可知阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同，故A正确；B．阻尼器与大楼摆动幅度不相同，故B错误；C．由题意可知，大楼对阻力器的力与阻尼器对大楼的力为一对相互作用力，根据回复力可知阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反，故C正确；D．阻尼器的摆动幅度会受到风力的影响，故D错误。故选AC。10．BCD【详解】A．由题意知可得周期T=s知该简谐波的周期大于0.3s，则n取0，T=0.4s，故A错误；B．波速为故B正确；C．x=4m处的质点在t=0时位于平衡位置且向下振动，则它在时位于波峰处，故C正确；D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，由于简谐横波沿x轴正方向传播，由多普勒效应规律可知观察者接收到的频率变大，故D正确。故选BCD。11．AB【详解】ABC．折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关，故A、B说法错误，C说法正确；D．由于真空中光速是一个定值，由n=可知v与n成反比，故D说法正确。此题选择不正确的选项，故选AB。12．AD【详解】AB．光发生全反射的必要条件是光必须从光密介质（折射率较大的介质）射向光疏介质（折射率较小的介质），所以纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射，故A正确，B错误；CD．光频率越低（即波长越长），介质对其的折射率n越小；光频率越高（即波长越短），介质对其的折射率n越大。根据可知波长越短的光在光纤中传播的速度越小，频率越低的光在光纤中传播的速度越大，故C错误，D正确。故选AD。13．

D

丙

0.965

9.86【详解】（1）[1]A．实验所用小球的密度要大，体积要小，选项A错误；B．为了减小误差，测量周期时要测量至少30次全振动的时间，然后计算周期的平均值，选项B错误；C．实验时小球的摆动幅度不大于5°，否则就不是简谐振动了，选项C错误；D．为了减小误差，悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些，选项D正确。故选D。（2）[2]图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式．乙图中当摆球摆动时会导致摆长变化，则应该选图丙所示的悬挂方式。（3）[3]小球的直径为0.9cm+0.05mm×13=0.965cm。（4）[4]根据可得由图像可知解得g=9.86m/s214．

BD【详解】（1）[1]光路图如下图所示（2）[2]根据折射定律有（3）[3]A．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，这样确定的光线方向比较准确，A错误；B．应选用细的大头针完成实验，这样在画光线时更精确，B正确；C．为了防止弄脏玻璃砖，不能铅笔贴着光学面画出界面，C错误；D．选用半径较大的玻璃砖能够使光在玻璃中的折射光线长一些，使折射角的测量能够更加精确，D正确；E．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的整个部分，不能只观察其头部，E错误。故选BD。15．【详解】由题意可知单摆周期单摆摆长单摆周期公联立以上式子，可求得16．（1）10m/s；（2）1.1s；（3）0.9m【解析】（1）由题图知：这列波的波长λ＝4m又得T＝0.4s由波速公式得（2）第一个波峰传到Q点的距离为x＝11m，所需时间（3）振动传到P点需个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了则P点通过的路程为17．（1）1.2m；若波沿x轴正方向传播，（n=0，1，2，…）；若波沿x轴负方向传播，（n=0，1，2，…）；若波沿x轴正方向传播，（n=0，1，2，…）；若波沿x轴负方向传播，；(2)若波沿x轴正方向传播，55m/s；若波沿x轴负方向传播，45m/s【详解】(1)由波形图可知，该波的波长为若波沿x轴正方向传播，则（n=0，1，2，…）解得（n=0，