安徽省合肥市第一中學2023-2024學年高二上學期素質(zhì)拓展八（月考）物理試卷（Word版附解析）

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1. 下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是（ ）
A. 在光的衍射現(xiàn)象中縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯；入射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯
B. 在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄
C. 光導纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D. 只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
2. “香爐初上日，瀑水噴成虹”是孟浩然在《彭蠡湖中望廬山》的描述彩虹的詩句，彩虹的形成原理可簡化為如圖，陽光由空氣射入球形水滴后，可分成顏色不同的單色光，其中、是射出的兩束單色光，則下列說法正確的是（ ）
A. 彩虹的形成是光的干涉現(xiàn)象B. 光對水滴的折射率大于光
C. 在真空中，光的波長大于光D. 在水中，光的傳播速度大于光
3. 為了裝點城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水下有一點光源S，同時發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復合光，以下說法中正確的是（ ）
A. 在水中a光波速大于b光
B. a光頻率小于b光
C. 用同一套裝置做雙縫干涉實驗，a光條紋間距更小
D. 若某單縫能使b光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則a光也一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
4. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從某時刻開始計時，在t=6s時波形如圖（a）所示。在x軸正向距離原點小于一個波長的A質(zhì)點，其振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（ ）

A. A質(zhì)點在t=3s與t=7s時刻速度方向相反
B. A點的平衡位置離原點的距離為x=0.25m
C. t=9s時，平衡位置在x=1.7m處的質(zhì)點加速度方向沿y軸負方向
D. t=13.5s時，平衡位置在x=1.4m處的質(zhì)點位移為正值
5. 將一個質(zhì)量為的小球從某一高度以速度豎直向上拋出，落回拋出點的速度大小為，在運動過程中，小球受到的阻力大小與速度大小成正比。小球從拋出點到回到拋出點的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 阻力的沖量為0
B. 重力的沖量大小為
C. 小球上升過程的時間大于下降過程的時間
D. 小球在這個過程中運動的總時間大于
6. 如圖所示，平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉電場，M為熒光屏。今有質(zhì)子和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉電場，最后打在熒光屏上。已知質(zhì)子和α粒子的質(zhì)量之比為1:4，電荷量之比為1:2，則下列判斷中正確的是（ ）
A. 兩種粒子進入偏轉電場時的動能相等
B. 兩種粒子在偏轉電場中運動時間相等
C. 粒子射出電場時速度的偏角之比為1:2
D. 偏轉電場的電場力對兩種粒子做功之比為1:2
7. 在x軸上一帶正電的粒子（重力不計）僅在電場力作用下以原點O為中心，沿x軸做往返運動，x軸上各點電勢如圖所示。若該粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，其運動過程中電勢能與動能之和為，則下列說法正確的是（ ）

A. 粒子在往返運動過程中能通過處
B. 粒子在時其動能為且大于電勢能
C. 粒子沿x軸往返運動，一個周期內(nèi)的路程為
D. 原點O與之間的電場為勻強電場，電場強度大小為
8. 一質(zhì)量為、帶電量為的小球，以初速度沖上一質(zhì)量為，半徑為的四分之一絕緣光滑圓槽。整個空間置于豎直向下，電場強度為的勻強電場中。所有接觸面均光滑，則從小球開始沖上圓槽到上升到最高點過程中，下列說法正確的是（ ）（重力加速度）
A. 小球和槽組成系統(tǒng)機械能守恒B. 小球和槽之間的彈力對槽做正功
C. 整個過程小球的電勢能增加了D. 小球離開槽后繼續(xù)上升的高度為
9. 光纖主要由折射率不同的纖芯與外套組成，在光纖中傳輸?shù)男盘柺敲}沖光信號。當一個光脈沖從光纖中輸入，經(jīng)過一段長度的光纖傳輸之后，其輸出端的光脈沖會變寬，這種情況會降低信號傳輸質(zhì)量。引起這一差別的主要原因之一是光通過光纖纖芯時路徑長短的不同（如圖），沿光纖軸線傳輸?shù)墓饫w用時最短，在兩種介質(zhì)界面多次全反射的光線用時較長。為簡化起見，我們研究一根長直光纖，設其內(nèi)芯折射率為，外套折射率為。在入射端，光脈沖寬度（即光持續(xù)時間）為t，在接收端光脈沖寬度（即光持續(xù)時間）為，（ ）
A. 外套材料的折射率變小，與t的差值不變
B. 內(nèi)芯材料的折射率越大，光脈沖將越不容易從外套“漏”出
C. 入射光波長變短，與t的差值不變
D. 光纖的直徑變小，與t的差值不變
10. 如圖，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面傾角為，其底端固定一輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量為m的物塊從斜面頂端由靜止釋放，頂端距彈簧上端距離為l，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的最大壓縮量為，已知，彈簧彈性勢能為，其中x是形變量，簡諧運動周期，則下列說法正確的是（ ）

A. 速度最大時的壓縮量為
B. 物塊的最大動能為
C. 物塊的最大加速度為
D. 從靜止釋放到壓縮量最大的時間為
二、實驗題。（本題共9分，每空3分）
11. （1）“測量玻璃的折射率”的實驗中，某同學在白紙上放好玻璃磚，和分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖甲所示。在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針和，用“×”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針和，在插和時，應使_____________。（選填正確選項前的字母）
A.插上大頭針，使僅擋住的像
B.插上大頭針，使擋住的像和的像
C.插上大頭針，使擋住和、的像
D.插上大頭針，使僅擋住
（2）在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中，下列說法正確的是___________。（選填正確選項前的字母）
A.為了減小作圖誤差，和的距離應適當取大些
B.如果光在界面的入射角大于臨界角，光將不會進入玻璃磚
C.不論光以什么角度從射入，經(jīng)一次折射后到達界面都能射出
（3）另一位同學在“測量玻璃的折射率”實驗中，為了防止筆尖碰到玻璃磚面而損傷玻璃磚，該同學畫出的玻璃磚界面、如圖乙所示。其他操作均正確，該同學測得的折射率與真實值相比____________。（填“偏大”“偏小”或“不變”）
三、計算題。（本大題共3小題，共45分，每題15分）
12. 如圖甲，神舟十六號從空間站返回的第一步動作在大約公里的高度完成，飛船通過兩次調(diào)整姿態(tài)后，變成推進艙在前，返回艙在后，主發(fā)動機點火開始制動減速。現(xiàn)把制動減速過程簡化為如圖乙所示，設返、推組合體減速前的總質(zhì)量為（包括發(fā)動機噴出的氣體），減速前的速度大小為（相對地球），主發(fā)動機點火后推進艙噴氣，在t（很短）時間內(nèi)推進艙把質(zhì)量為的氣體以速率（相對地球）噴出。由于減速制動時間短，可認為返、推組合體減速前、后速度及的方向均在同一直線上，除了組合體與噴出氣體間的作用外，不考慮其他力的影響。
（1）分析說明的方向；
（2）求減速制動后瞬間返、推組合體的速度大?。?br>（3）求減速制動過程返、推組合體受到的平均作用力。

13. 如圖所示，矩形abcd為一棱鏡的橫截面，M為ad邊的中點，ab的長度為2L。一束光自M點射入棱鏡，入射角為，已知該光在棱鏡中折射率，真空中光速為c，求：
（1）折射角r和光在棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C；
（2）改變?nèi)肷浣牵敼獯怪盿d入射時，光從端面ad第一次傳播到bc的時間t。

14. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑r=0.5m圓弧軌道CDP和與之相切于C點的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ=37°。質(zhì)量的不帶電絕緣滑塊以初速度沿軌道向右運動，與靜止在B點的帶正電小球發(fā)生彈性正碰，小球質(zhì)量、電荷量，碰后小球沿軌道運動，小球的右側空間存在水平向右的勻強電場。小球到達P點時恰好和軌道間無擠壓且所受合力方向指向圓心。小球和滑塊均視為質(zhì)點，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）求碰后瞬間小球的速度大??；
（2）求勻強電場的電場強度大小E及小球到達P點時的速度大小；
（3）求B、C兩點間距離x。