萍乡市安源区2022-2023学年高二下学期期中考试
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于简谐运动的周期，频率，振幅，下列说法中哪些是正确的（ ）
A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处
B．周期和频率的乘积是一个常数
C．振幅增加，周期也必然增加，而频率减小
D．频率与振幅有关
2．下列说法正确的是（ ）
A．动量为零时，物体一定处于平衡状态
B．动能不变，物体的动量一定不变
C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变
D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
3．下列说法中正确的是（ ）
A．液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，这是因为液体内分子间有相互吸引力
C．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大
D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
4．一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示．则下列说法中错误的是（ ）
A．这列波的波速是25m/s
B．这列波沿x轴负方向传播
C．质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
D．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz
5．凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入（如图甲所示），这时可以看到亮暗相间的同心圆（如图乙所示）。这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大（例如从中心数起的第二道圆环），则应（ ）
A．将凸透镜的曲率半径变小或改用波长更长的单色光照射
B．将凸透镜的曲率半径变大或改用波长更短的单色光照射
C．将凸透镜的曲率半径变小或改用波长更短的单色光照射
D．将凸透镜的曲率半径变大或改用波长更长的单色光照射
6．一束单色光从介质内射入空气，其光路如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．光从介质射入空气后，光的波长变小
B．此介质的折射率等于
C．入射角大于时一定发生全反射现象
D．入射角小于时可能发生全反射现象
7．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．A、B间距离为时分子力为零
B．A、B间距离为时分子力为零
C．A、B系统的分子势能最小值为
D．释放时A、B系统的分子势能为
8．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,传播速度为 10 m / s ,在 t 0 时的波形图如 图所示,则下列说法正确的是( )
A．此时 x 1.25m 处的质点正在做加速度减小的加速运动
B．x 0 处的质点再经过 0.05 s 可运动到波峰位置
C．x 0.3m 处的质点再经过 0.08 s 可运动至波峰位置
D．x 0.7m 处的质点比 x 0.6m 处的质点先运动到波峰的位置
9．如图所示为某种透明介质制成的半径为R的圆柱体的截面图，其中半径OA水平，两条相同颜色的平行细光束甲、乙垂直OA射入介质，甲、乙的入射点到O点的距离分别为、。已知光束甲在弧面AB恰好发生全反射，两细光束均可从OB面射出。光在真空中传播速度为c。则下列说法正确的是（ ）
A．该透明介质的折射率为
B．光束乙在弧面AB也发生了全反射
C．光束乙从OB面射出的折射光线与OB的夹角为45°
D．光束甲从射入到第一次从OB面射出的时间为
10．设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为r和2r，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。外界大气压强为p0，最初气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通两气缸，开始时A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．当活塞A向右移动时，水的深度h=5m
B．此深度计能测的最大深度h=22.5m
C．若要测量的最大水深h=25m，气缸I内通过A所封气体的压强应改为p=2p0
D．若要测量的最大水深h=50m，气缸II内通过B所封气体的压强应改为p=5.75p0
11．如图所示，足够长的水平传送带以足够大的速度沿顺时针方向转动。把质量为的小滑块放到传送带上的最左端，与传送带之间的动摩擦因数。放上的同时对施加一个竖直向上的拉力，随小滑块速度变化的规律，为大于0的常数，重力加速度为。下列判断正确的是（ ）
A．在速度达到匀速运动前，加速度一直减小
B．在运动过程中，的机械能一直增大
C．摩擦力对做功的功率一直增大
D．整个过程中摩擦力对做功为
二、实验题（共18分）
12．如图所示，斜槽末端水平，小球从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与半径相同的球，仍让球从斜槽同一高度滚下，并与球正碰后使两球落地，球和的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则：
(1)两小球质量的关系应满足 。
A． B． C．
(2)实验必须满足的条件 。
A．轨道末端的切线必须是水平的
B．斜槽轨道必须光滑
C．入射球每次必须从同一高度滚下
D．入射球和被碰球的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
(3)实验中必须测量的是 。
A．两小球的质量和； B．两小球的半径和；
C．桌面离地的高度H； D．小球起始高度
E.从两球相碰到两球落地的时间； F.小球单独飞出的水平距离
G.两小球和相碰后飞出的水平距离
(4)若两小球质量之比为，碰撞前小球的速度为，碰撞后小球、的速度分别为、，两球落点情况如图所示。
根据需要测量的物理量，则碰撞前后“验证动量守恒定律”的等式为 。
13．某同学利用单摆测量当地重力加速度。
（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 。
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C． 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好
（2）实验时，在支架上固定一摆长约为的单摆，由于仅有量程为、精度为的刻度尺，于是他采取以下步骤：
①先使摆球自然下垂，标记此时摆球的位置，然后测出摆球次全振动所用的时间，则单摆的周期为 ；
②保持悬点位置不变，将摆长增大一些，再次使摆球自然下垂，用刻度尺测出摆长增加的长度，然后测出单摆的周期；
③多次改变摆长，测量及对应的周期，则与的关系式为 ；（用、、表示）
④建立坐标系，根据所测数据得到如图所示的图线。若此图线斜率为，则当地重力加速度为 。
三、计算题（共38分）
14．如图所示，截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一束细激光自AB中点D垂直AB射入玻璃砖，光线第一次射到BC边时，自BC边折射射出的光线平行于AC。已知AB长度为L，光在真空中传播速度为c。求：
(1)玻璃的折射率n；
(2)光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间t。
15．如图所示为某质点沿轴做简谐运动的振动图像，根据图像回答下列问题。
（1）在图中哪段时间内质点相对平衡位置的位移方向沿轴的正方向？
（2）质点在任意内的路程是否相同？若相同是多少？若不同试说明理由；
（3）图中质点在哪些时间内位移方向与瞬时速度的方向相同？在哪些时间内位移方向与瞬时速度的方向相反？
（4）在图中哪段时间内质点受到的回复力方向沿轴正方向？
16．如图所示，在平面内，第一象限内存在磁感应强度大小为、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域（图中未画出），第三象限内的直线是电场与磁场的边界，与负x轴成角。在且的左侧空间存在着沿负x方向的匀强电场E，场强大小为，在且的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为，一不计重力的带负电的粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以的初速度进入磁场，带电粒子最终离开电场区域进入第一象限，经过圆形匀强磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成角的射线，已知粒子的带电量为，质量为，。求：
（1）在第三象限内，带电粒子第一次运动到磁场边界的时间t；
（2）带电粒子离开电场区域进入第一象限时的位置坐标；
（3）第一象限圆形磁场的最小面积。
1．B
A．振幅是标量，故A项错误；
B．周期和频率的乘积是常数1，故B项正确；
CD．简谐运动的周期与振幅无关，简谐运动的频率与振幅无关，故CD两项错误。
故选B。
2．D
A．动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的起动瞬时速度为零，为匀加速直线运动，故A错误；
B．动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化的，故B错误；
C．物体做匀变速直线运动时，物体的合外力不变，则速度一定变化，故动量也一定发生变化，故C错误；
D．物体受到恒力的冲量作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，故D正确。
故选D。
3．A
A．液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变，故A正确；
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是液体表面张力原因，故B错误；
C．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而在干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，故C错误；
D．玻璃板很难被拉开是由于分子引力和大气压的作用，故D错误。
故选A。
4．C
A．由图甲知，波的波长λ=20m，由图乙知，周期T=0.8s，则波速
故A正确，不符合题意；
B．由图乙知，质点A在t=0时刻的速度沿y轴正向，根据波形平移法可知，这列波沿x轴负方向传播，故B正确，不符合题意；
C．，从图示位置开始，质点A通过的路程是S=5A=5×8cm=0.4m。但质点A做简谐运动，不同的起点在1s内能通过的路程不一定是0.4m，故C错误，符合题意；
D．这列波的频率
产生稳定干涉现象的条件是两列波的频率和周期相等。故若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
根据薄膜干涉产生的原理，可知当薄膜厚度的2倍等于单色光波长的整数倍时，在薄膜的上表面会出现亮条纹，当薄膜厚度的2倍等于单色光半个波长的奇数倍时，在薄膜上表面会出现暗条纹；所以将凸透镜的曲率半径变大，薄膜厚度增加缓慢，所以干涉条纹间距会变宽；若将单色光的波长较长时，相邻条纹间距会变宽，D正确，B错误。
故选D。
6．B
A．光从介质射到空气中，光的速度变快，但频率不变，根据
可知光的波长变长，A错误；
B．该介质的折射率
B正确；
CD．当折射角等于时，发生全反射，此时入射角为C，则有
解得
即入射角大于等于时才能发生全反射，CD错误。
故选B。
7．D
AB．由图可知，B分子在x0~x1过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为2x1，故A、B错误；
D．由图可知，两分子运动到无穷远处的速度为v2，在无穷远处的总动能为
由题意可知，无穷远处的分子势能为0，由能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为，故D正确；
C．由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为
Epmin=
故C错误。
故选D。
8．ABC
根据图象可知波长λ=2m，则
．
A．波沿x轴正方向传播，由上下坡法可知此时x=1.25m处的质点振动的方向向下，离开平衡位置的位移正在减小，所以质点正在做加速度减小的加速度运动；故A正确．
B．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法得知，此时刻x=0m处的质点A向上振动，经过时间可运动到波峰位置；B正确．
C．波沿x轴正方向传播，x=0.3m处的质点到左侧相邻的波峰之间的距离为：，则再经过可运动至波峰位置；故C正确．
D．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法得知，x=0.7m处的质点比x=0.6m处的质点都正在向下运动，x=0.6m的质点先到达波谷，又先到达波峰的位置，故D错误．
故选ABC．
9．AC
根据题意，由反射定律和折射定律，画出光路图，如图所示
A．由几何关系可知，光束甲在面的入射角为，则有
解得
故A正确；
B．由几何关系可知，光束乙在面的入射角为小于临界角，则光束乙在弧面AB不发生全反射，故B错误；
C．由几何关系可知，光束乙在面的入射角为，设在面的折射角为，则有
解得
则折射光线与OB的夹角为45°，故C正确；
D．由几何关系可知，光束甲从射入到第一次从OB面射出通过路程为
由公式可得，光束甲在透明介质中的传播速度为
则传播时间为
故D错误。
故选AC。
10．BCD
A．当活塞A向右移动时，假设活塞B不动，对气缸I中的气体，根据玻意耳定律有
解得
可知假设成立，则水产生的压强为
由于p0相当于10m高的水产生的压强，可知水的深度为10m，故A错误；
B．根据图示分析可知，当活塞A恰好到达气缸I区右侧，但与右侧没有挤压时，能够测量的水最深，此时活塞B左右两侧的气体压强相等，对活塞B左侧气体有
对活塞B右侧气体有
解得
则水产生的压强为
由于p0相当于10m高的水产生的压强，可知此深度计能测的最大深度为
故B正确；
C．若要测量的最大水深h=25m，该深度对应压强为，此时活塞A恰好到达气缸I区右侧，气体压强为
令置于水中之前，气缸I内通过A所封气体的压强为p，根据玻意耳定律对活塞B左侧气体有
对活塞B右侧气体有
解得
故C正确；
D．若要测量的最大水深h=50m，该深度对应压强为，此时活塞A恰好到达气缸I区右侧，气体压强为
对深度计左侧气体有
解得
对深度计右侧气体有
解得
故D正确。
故选BCD。
11．AD
A．某时刻物体的加速度
其中
F=kv
则随着速度v的增加，加速度减小，选项A正确；
B．在运动过程中，开始阶段，摩擦力做正功，物体的机械能增加；当物体匀速运动时，机械能不变，选项B错误；
C．根据
P=fv
可知摩擦力对做功的功率先增大后不变，选项C错误；
D．当最后匀速时
物体动能的增量等于摩擦力的功，则整个过程中摩擦力对做功为
选项D正确。
故选AD。
12．（1）B （2）ACD （3）AFG （4）
13．（1）BC （2）
14．(1)；(2)
(1)光路如图所示
根据几何关系，在BC边，入射角为30°折射角为60°，则
(2)由，所以
据几何关系有
，
所以
光在介质中速度
光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间
15．（1）和；（2）；（3）见解析；（4）
（1）当质点位移横轴上方时，质点相对平衡位置的位移方向沿轴的正方向，由图像可知在和内，质点相对平衡位置的位移方向沿轴的正方向。
（2）由图像可知质点振动的周期为，故质点在任意内都刚好完成一次全振动，通过的路程一定相等，大小为
（3）由图像可知在、、内质点的位移方向与瞬时速度的方向相同；在、、内质点的位移方向与瞬时速度的方向相反。
（4）根据回复力与位移关系
可知当位移沿轴负方向时，质点受到的回复力方向沿轴正方向，由图像可知在内质点受到的回复力方向沿轴正方向。
16．（1）；（2）；（3）
（1）带电粒子从O点射入磁场运动轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力
可得
由几何关系带电粒子的运动轨迹在磁场中偏转的圆心角为，带点粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，为
在第三象限内，带电粒子第一次运动到磁场边界的时间为
（2）设粒子从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则
根据动力学公式有
代入数据得
，
根据几何关系有
带电粒子最终离开电场区域进入第一象限时的位置坐标
（3）带电粒子在第一象限进入圆形磁场，水平方向的速度为
可得带电粒子出电场时的速度为
根据洛伦兹力提供向心力
可得粒子在第一象限运动半径为
由几何关系最小的磁场半径
第一象限圆形磁场的最小面积为
