安徽省A10聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期3月階段考物理（D卷）試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

滿分100分，考試時間75分鐘。請在答題卡上作答。
一、選擇題：本大題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的。
1. 交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。這是應(yīng)用了波的什么原理（）
A. 波的干涉B. 波的衍射
C. 波的疊加D. 波的多普勒效應(yīng)
【答案】D
【解析】
【詳解】多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動，而使兩者間的位置發(fā)生變化，使觀察者收到的頻率發(fā)生了變化，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度，其工作原理利用的是多普勒效應(yīng)。
故選D。
2. 如圖所示，彈簧振子平衡位置為O點，在A、B兩點之間做簡諧運動。小球從B點向O點的運動過程中，下列說法正確的是（）
A. 小球所受回復(fù)力越來越大
B. 小球加速度越來越大
C. 小球速度越來越小
D. 小球加速度方向跟速度方向相同
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．由B點向O點運動的過程中，振子的位移減小，回復(fù)力減小，加速度減小，故AB錯誤；
CD．由B點向O點運動的過程中，加速度方向與速度方向相同，均向左，小球速度越來越大，故C錯誤，D正確。
故選D。
3. 如圖所示為兩列同頻率的簡諧橫波在同一繩上傳播，實線表示波峰，虛線表示波谷。已知兩列波的振幅均為4cm，波速為4m/s，波長為0.8m，C點是BE連線和FQ連線的交點，下列說法正確的是（）
A. D、Q兩點是振動加強(qiáng)點
B. t=0時刻（圖示時刻），A、B兩點的豎直高度差為16cm
C. t=0.1s時，C點正在向上振動
D. t=0.1s時，B點位于平衡位置
【答案】B
【解析】
【詳解】A．D、Q兩點分別為波峰與波谷疊加，為振動減弱點，故A錯誤；
B．t=0時刻，A點在該時刻波峰與波峰疊加，振動加強(qiáng)，偏離平衡位置的位移為8cm，B點在該時刻波谷與波谷疊加，振動加強(qiáng)，偏離平衡位置的位移為-8cm，則A、B兩點在該時刻的豎直高度差為16cm，故B正確；
C．波傳播的周期
在t=0時刻C點在平衡位置向上振動，在時C點正在向下振動，故C錯誤；
D．在t=0時刻B點在波谷處，t=0.1s時，B點位于波峰處，故D錯誤。
故選B。
4. 安全氣囊是汽車重要的被動安全裝備，能夠在車輛發(fā)生碰撞時迅速充氣彈出，為車內(nèi)乘客提供保護(hù)。在某次試驗中，可視為質(zhì)點的頭錘從距氣囊上表面高H=1.8m處由靜止自由落下，以頭錘到氣囊上表面為計時起點，氣囊對其的作用力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，已知頭錘質(zhì)量M=3.0kg，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）
A. 頭錘落到氣囊上表面時的速度大小為4m/s
B. 碰撞過程中F的沖量大小為6N·s
C. 碰撞結(jié)束后頭錘上升的最大高度為0.8m
D. 碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為20J
【答案】C
【解析】
【詳解】A．設(shè)頭錘落到氣囊上表面時的速度大小為v0，由自由落體運動公式得
解得
故A錯誤；
B．F-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示沖量，由圖像可知碰撞過程中F的沖量大小為
故B錯誤；
C．以豎直向上為正方向，頭錘與氣囊作用過程，由動量定理得
設(shè)上升的最大高度為h，由動能定理得
解得
故C正確；
D．碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
故D錯誤。
故選C。
5. 用一內(nèi)阻不計，電動勢為12V的電源給電動機(jī)M供電。閉合開關(guān)S，電動機(jī)開始工作，電動機(jī)中電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，當(dāng)電流穩(wěn)定時電動機(jī)正常工作，下列說法正確的是（）
A. 電動機(jī)線圈的電阻為8Ω
B. 電動機(jī)消耗的電功率為14.4W
C. 電動機(jī)的輸出功率為3.6W
D. 電動機(jī)線圈的發(fā)熱功率為1.6W
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知電動機(jī)剛開始轉(zhuǎn)動時的電流
由歐姆定律得電動機(jī)的電阻
故A錯誤；
B．由圖乙可知電動機(jī)正常工作時的電流
則電動機(jī)消耗的電功率
故B錯誤；
CD．電動機(jī)正常工作時的發(fā)熱功率
電動機(jī)正常工作時的輸出功率
故C錯誤，D正確。
故選D。
6. “日暈”是日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的，如圖所示，為一束太陽光照射到六角形冰晶上時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說法正確的是（）
A. b光的波長大于a光的波長
B. 在冰晶中的傳播速度a光大于b光
C. a、b兩束光可以發(fā)生干涉現(xiàn)象
D. 用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實驗，a光條紋間距小于b光
【答案】B
【解析】
【詳解】A．光從空氣進(jìn)入同一種介質(zhì)時，頻率越大，折射率越大，由圖中光的偏折程度可知，b的折射率大于a的折射率，故b光頻率大于a光頻率，a光的波長大于b光波長，A錯誤；
B．根據(jù)，可得在冰晶中，a的傳播速度大于b的傳播速度，B正確；
C．干涉條件是兩束光頻率相同，a、b兩束光頻率不同，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，C錯誤；
D．根據(jù)可知，a光條紋間距大于b光，D錯誤。
故選B。
7. 豎直平面內(nèi)有一電場，電場線分布如圖所示，Ox軸豎直向下。一帶負(fù)電的小球從O點由靜止釋放沿Ox軸正向運動，從O到A運動的過程中，下列關(guān)于小球的機(jī)械能EJ、動能Ek、電場的電勢φ及電場強(qiáng)度E隨小球運動的位移x變化的圖像，可能正確的是（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】D．從O到A運動過程中，隨小球運動的位移x變化，電場強(qiáng)度E先增大后減小，且O和A點的電場強(qiáng)度不為零，故D錯誤；
A．小球受到豎直向上的電場力先增大后減小，還受到重力，電場力一直做負(fù)功，故小球的機(jī)械能減小，小球的機(jī)械能EJ隨位移x變化的圖像的斜率
故A正確；
B．小球的動能Ek隨位移x變化的圖像的斜率
小球合力先變小后變大，故B錯誤；
C．沿著電場線方向，電勢一直降低，故C錯誤。
故選A。
8. 在一次射擊游戲中，子彈以某一水平初速度擊中靜止在光滑水平地面上的木塊，進(jìn)入木塊一定深度后與木塊相對靜止。設(shè)木塊對子彈的阻力大小恒定，子彈從進(jìn)入木塊到剛與木塊相對靜止的過程中，下列四幅圖中子彈與木塊可能的相對位置是（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】子彈打擊木塊過程，系統(tǒng)動量守恒，則有
對木塊，根據(jù)動能定理有
解得木塊的位移
對子彈，根據(jù)動能定理有
解得子彈的位移
比較可知
它們的相對位移
它們位移的大小關(guān)系是
故選A。
二、選擇題：本大題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
9. 圖甲為一列簡諧橫波在t=0.1s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）
A. 該波的傳播方向沿x軸正方向
B. 在t=0.15s時，質(zhì)點P的加速度方向沿y軸負(fù)方向
C. 從t=0.1s到0.15s，質(zhì)點Q運動的路程為10cm
D. 質(zhì)點Q做簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10cs（10πt）m
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由圖乙可知，時，質(zhì)點沿軸負(fù)方向運動，根據(jù)“上下坡”法可知，該波沿軸負(fù)方向傳播，A錯誤；
B．在時，質(zhì)點沿軸正方向運動，由乙圖知，所以時質(zhì)點沿軸負(fù)方向運動，加速度方向也沿軸負(fù)方向，B正確；
C．從到，質(zhì)點沿軸負(fù)方向運動，運動的時間為，運動的路程為10cm，C正確；
D．時質(zhì)點由平衡位置沿軸正方向運動，初相位為零，則質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為
D錯誤。
故選BC。
10. 如圖所示，半圓形透明介質(zhì)的折射率n=2，半徑為R，O為圓心，AB為直徑，P為AO的中點。介質(zhì)內(nèi)部點光源可以緊貼直徑AB自左向右移動，只考慮從光源發(fā)出直接射到半圓弧上的光線，下列說法正確的是（）
A. 當(dāng)光源位于A位置時，整個半圓弧均有光線射出
B. 當(dāng)光源位于P位置時，半圓弧的部分有光線射出
C. 當(dāng)光源位于A位置時，半圓弧的部分有光線射出
D. 當(dāng)光源位于P位置時，整個半圓弧均有光線射出
【答案】CD
【解析】
【詳解】AC．當(dāng)光源位于A位置時，設(shè)光線圓弧上位置恰好發(fā)生全反射，如圖1所示
則有
解得
故圓弧上有光線射出，根據(jù)幾何關(guān)系有
可知，半圓弧的部分有光線射出，故A錯誤，C正確；
BD．當(dāng)光源位于位置時，設(shè)任一入射光線的入射角為，作出光路圖如圖2所示
在中，根據(jù)正弦定理有
解得
因為的取值范圍為，解得
即有
可知，整個半圓弧均有光線射出，故B錯誤，D正確
故選CD。
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11. 某同學(xué)用如圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?br>（1）用游標(biāo)卡尺測出小球下面的遮光片的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則遮光片的寬度=______mm；
（2）先讓小球自然懸掛，記錄這時力傳感器的示數(shù)；將圖甲裝置中小球拉開一定的角度，讓小球在豎直面內(nèi)做擺動，記錄小球運動過程中最大拉力為及小球通過最低點時遮光片的擋光時間，多次改變小球拉開的位置進(jìn)行重復(fù)實驗，測得多組和，作圖像，得到圖像的斜率為，重力加速度用表示，則等效擺長可表示為=______；（用、、、表示）
（3）將圖甲中小球做小角度擺動，小球第一次經(jīng)過最低點時光電計時器開始計時，至此后小球第次經(jīng)過光電門時，記錄運動的總時間為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?______。（用、、、、表示）
【答案】（1）6.25
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度。
【小問2詳解】
由牛頓第二定律，可得
因此
又
故
【小問3詳解】
由于
則單擺的周期
根據(jù)單擺周期公式
得到
代入已知量得到
12. 某實驗小組利用銅片、鋅片和蘋果制作了一個水果電池，他們測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，并探究電極間距對和的影響，實驗電路圖如圖甲所示。已知電流表的內(nèi)阻，量程為0~1mA，電阻箱阻值的變化范圍為0~9999Ω。
（1）連接電路后，開關(guān)閉合前電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；
（2）調(diào)節(jié)電阻箱，改變電路中的電流，利用測量數(shù)據(jù)作出圖像，其中電壓為電阻箱兩端電壓；
（3）保持銅片和鋅片插入蘋果中的深度不變，依次增加銅片與鋅片的間距，先后得到圖像如圖乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；
（4）由圖乙可知：在該實驗中，隨電極間距的增大，該水果電池的電動勢______，內(nèi)阻______；（均填“增大”“減小”或“不變”）
（5）曲線（c）對應(yīng)的水果電池電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（均保留3位有效數(shù)字）
【答案】 ①. 最大 ②. 不變 ③. 增大 ④. 0.980（0.975~0.985） ⑤. 425（418~432）
【解析】
【詳解】（1）[1]滑動變阻器在電路中起限流作用，為了確保電路安全，開關(guān)閉合前電阻箱接入電路的阻值要調(diào)至最大。
（4）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有
根據(jù)電源的圖像可知，縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源和電流表的內(nèi)阻，當(dāng)保持銅片和鋅片插入蘋果中的深度不變，依次增加銅片與鋅片的間距，先后得到圖像如圖乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示圖像，圖像斜率的絕對值依次增大，圖像縱軸截距不變，可知，隨電極間距的增大，電動勢不變，內(nèi)阻逐漸增大。
（5）[4]結(jié)合上述，根據(jù)圖像可知，曲線（c）對應(yīng)的水果電池電動勢大小
[5]由于
結(jié)合曲線（c）有
解得
四、計算題：本大題共3題，共42分。
13. 如圖所示，一個橫截面為四分之一圓的特殊玻璃柱體水平放置，點為圓心，半徑為。一單色光束從面垂直水平入射，當(dāng)光束在距離點處入射時，恰好在圓弧面上發(fā)生全反射，光在真空中的傳播速度為。求：
（1）玻璃柱體的折射率；
（2）距離點處水平入射的光束在玻璃中的傳播時間。
【答案】（1）
（2）
【解析】
小問1詳解】
根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示，由幾何關(guān)系有：,
由于恰好在圓弧面上發(fā)生全反射，則有：
【小問2詳解】
根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示，距離點處水平入射的光束射到AB面上的入射角為60°，全反射后恰好從點射出，
由幾何關(guān)系可得光束在玻璃中的傳播距離為：
又有：
則光束在玻璃中的傳播時間：
14. 光滑水平臺面上有一滑塊，滑塊右側(cè)面是半徑為R的圓弧面，圓弧面與水平臺面相切。小球從滑塊的最高點沿圓弧面由靜止釋放。已知小球和滑塊的質(zhì)量分別為m和3m，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點。在小球滑到圓弧面底端的過程：
（1）小球的水平位移大?。?br>（2）小球滑到圓弧面底端時，滑塊的速度大??；
（3）小球滑到圓弧面底端時，小球?qū)A弧面底端的壓力大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
令小球?qū)Φ厮椒炙俣却笮椋瑝K對地速度大小為，水平位移大小分別為，在小球下滑過程，小球和滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，有：
整理后有：
由幾何關(guān)系有：
解得：
【小問2詳解】
當(dāng)小球滑到圓弧面底端時，小球的速度大小為，滑塊的速度大小為，滿足動量守恒、機(jī)械能守恒，有：，
解得：
【小問3詳解】
由（2）問可解得小球的速度大小：
小球在圓弧面最底端時相對于圓弧的速度：
根據(jù)牛頓第二定律有：
由牛頓第三定律有小球?qū)A弧面底端的壓力大?。?br>解得：
15. 如圖甲所示，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離m，板長m，在A板的中點O固定一根長為m的輕質(zhì)絕緣細(xì)線，細(xì)線另一端連接一個帶電小球（可視為質(zhì)點且重力不計）。將小球拉至細(xì)線與豎直方向夾角，隨后由靜止釋放，小球運動到最低點C時，細(xì)線恰好斷裂，小球繼續(xù)運動。以O(shè)點為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸，豎直向下為y軸建立xOy直角坐標(biāo)系，板間電場的電勢沿y軸的變化規(guī)律如圖乙所示，已知該小球的電荷量C，質(zhì)量kg，不計空氣阻力。求：
（1）小球受到的電場力的大??；
（2）在C點，細(xì)線對小球的拉力T大?。?xì)線斷裂前）；
（3）試判斷小球最終是落在B板上還是從AB板間飛出，若落在B板上，求落點的坐標(biāo)位置，若從AB板間飛出，求飛出點的坐標(biāo)位置。
【答案】（1）
（2）
（3）落在B板上，
【解析】
【小問1詳解】
由圖乙可得金屬板間的電場強(qiáng)度V/m
小球在金屬板間所受的電場力的大小
解得N
【小問2詳解】
小球由靜止開始運動到C的過程中，根據(jù)動能定理，有
解得小球在C點的速度大小m/s
在C點，由牛頓第二定律
解得細(xì)線對小球的拉力大小
【小問3詳解】
細(xì)線斷裂后，小球做類平拋運動，假設(shè)小球不能從金屬板間飛出，落在B板上所用的時間為t，則
根據(jù)牛頓第二定律，有
根據(jù)公式
聯(lián)立解得mm
故假設(shè)成立。即小球最終落在B板上，落點的位置坐標(biāo)為

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