精品解析：湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

高二物理期中考试试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声波长相同 B. 耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 C. 降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强 D. 环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快 【答案】A 【解析】 【详解】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，A正确； B．声波是属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致，B错误； C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C错误； D．声波传播的速度取决于介质，与其频率无关，故D错误。 故选A。 2. 章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B. 章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量增加 C. 章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 D. 章鱼喷水的过程中受到的冲量为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．在章鱼喷水的过程中，章鱼的生物能转化为机械能，系统机械能增加，A错误； B．章鱼喷水过程所用的时间极短，内力远大于外力，章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒，B错误； C．由动量守恒定律得 可得章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 C正确； D．章鱼喷水的过程中受到的冲量大小等于喷出的水的动量大，D错误。 故选C。 3. 如图，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动， B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过1.5s第二次到达C点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为3s B. 小球振动的振幅为20cm C. 5s末小球的位移为0 D. 小球的位移—时间关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球经过B点时开始计时，经过1.5s第二次到达C点，则有 解得小球振动的周期为 故A错误； B．根据题意有 可得小球振动的振幅为 故B错误； C．小球经过B点时开始计时，由于周期为，可知5s末小球的位移为，故C错误； D．小球经过B点时开始计时，小球的位移—时间关系为 故D正确。 故选D。 4. 一列横波的传播方向上有A、B两个质点。某时刻两质点具有相同的速度，则两质点相对平衡位置的位移大小关系、两质点之间波的图像可能是（　　） A. 位移大小相同，可能是图① B. 位移大小相同，可能是图② C. 位移大小不同，可能图① D. 位移大小不同，可能是图② 【答案】A 【解析】 【详解】速度相同的点距离平衡位置的距离相同，因此位移大小相同，由波动图像上坡下振动，下坡上振动可知两个点如图①，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（ ） A. 第2s内振子在做加速度增大的加速运动 B. 在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，弹簧的弹性势能一定相等 C. t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D. 第3s内振子的位移增大，动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．该图像的斜率表示速度，由图可知第2s内速度是减小的，A错误； B．这两个时刻位移的大小是相同的，但弹性势能不一定相同，B错误； C．2s时图像的斜率为零，所以速度为零，位移最大，合力最大，且指向正方向，所以加速度为正向最大，C正确； D．第3s内位移减小，动能增大，D错误。 故选C。 6. 太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行，质量为M的飞船飞入太空尘埃密集区域时，需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行．已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上，则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为m．以单位时间内黏附在飞船上的尘埃为研究对象，根据动量定理有：Ft=mv-0，其中t=1s，可得：，D正确． 7. 用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为，则（　　） A. 光盘材料的折射率 B. 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 C. 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D. 光束c的强度小于O点处折射光束的强度 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．如图所示由几何关系可得入射角为 折射角为 根据折射定律有 所以A错误； B．根据 所以B错误； C．光束在b、c和d的强度之和小于光束a的强度，因为在Q处光还有反射光线，所以C错误； D．光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线OP的强度，所以D正确； 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力随时间变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在从到2s时间内，弹簧振子做加速运动 B. 在和时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C. 在和时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D. 在从到时间内，时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．在从到2s时间内，回复力逐渐变大，由 知位移增大，说明振子逐渐远离平衡位置，做减速运动，故A错误； B．在到过程，回复力先减小为零后反向增加，说明先靠近平衡位置后远离平衡位置，故3s和5s速度方向相同；由于3s和5s回复力大小相等，故位移大小也相等，速度大小也相等，故B错误； C．在和时，回复力相等，根据公式 位移相同，故C正确； D．在从到时间内，时刻弹簧振子速度为零，根据 功率为零，故D正确。 故选CD。 9. 图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（  ） A. 波速为 B. 波的传播方向向右 C. 时间内，P运动的路程为8cm D. 时间内，P向y轴负方向运动 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图（a）知波长 由图（b）知周期 波速 故A正确； B．由图（b）知，平衡位置在x=1.5m处的质点在时振动方向向下，可知波的传播方向向左，故B错误； C．时间内，P运动的路程为 s=2A=8cm 故C正确； D．由图（a）知在时P点在波谷，时间内，P点向y轴负方向运动，故D正确。 故选ACD。 10. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 C. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲，根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确； B．图乙，当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从面射出，故B错误； C．图丁，由膜干涉条件结合题图可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是下凹的，故C错误； D．图戊，只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学利用图示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）某次测量时，选用的双缝的间距为0.4mm，测得屏与双缝间的距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如下左图所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数如下中图所示，则A位置对应的读数为_______mm。已知B位置对应的读数为15.6mm，则所测单色光的波长为_________m（计算结果保留两位有效数字）。 （2）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如上右图所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 ①. 11.1 ②. ③. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]由图知，游标卡尺读数为 [2] B位置对应读数为15.6mm，则相邻条纹间距为 根据 可得 （2）[3]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，由图可发现，相邻条纹间距的测量值大于实际值。 12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）测量摆线长度的器材是 _______（选填“卷尺”或“米尺”）； （2）测出摆长后，在摆线偏离竖直方向 5º位置释放小球，小球经过_______时开始计时，用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t，得到周期 T＝t/n．若摆角从 5°改为 3°，单摆的周期会_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）． （3）某同学用细线和铁锁制成一个单摆，如图a.所示．他测得悬 点到小铁锁下端的距离 L，然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出振动周期 T．多次改变悬线长并重复上面操作，得到多组 L、T 的数据，作出 T2-L 图像如图b.所示．若图线的斜率 为 k，截距为 L0，则当地重力加速度大小为_________；小铁锁的重心到其下端的距离为________ 【答案】 ①. （1）米尺 ②. （2）最低点（平衡位置） ③. 不变 ④. （3）4π2/k ⑤. L0 【解析】 【详解】（1）测量摆线长度的器材是米尺； （2）测出摆长后，在摆线偏离竖直方向 5º位置释放小球，小球经过最低点时开始计时；单摆的周期与振幅或摆角大小无关，则若摆角从 5°改为 3°，单摆的周期不变． （3）设铁锁重心到铁锁底端的距离为a，则根据单摆的周期公式： ，解得，则，解得 ；． 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=1.0s时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，求∶ （1）该波的传播速度v和波的传播方向 （2）写出P点的振动方程 【答案】（1） ，沿x轴正方向传播；（2） 【解析】 【详解】（1）由图可知 周期 则 解得 沿x轴正方向传播； （2）因为 解得振动方程为 14. 如图所示为半圆柱形玻璃砖的截面图，直径AB的长度为24 cm，光屏MN垂直于AB放置并接触于A点。某单色光束a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑。已知玻璃砖的折射率为，求（结果可以用分式或根式表示）： （1）光屏MN上两个光斑间的距离； （2）改变光束a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意作出如图所示光路图，其中为光束在面折射光线、折射的入射角，为光束在面的反射光线。设光束在面的折射角为，则由光的折射定律有 解得 于是由几何关系知， 又 因此光屏上两个光斑间的距离为 （2）分析可得，当光束在面上恰好发生全反射时，光屏上只剩一个光斑且光斑离点的距离最远。设激光在面上恰好发生全反射时的临界角为，由折射定律可得 光斑离点的最远距离为 由数学知识并代入数据可得 15. 如图所示，质量均为的两物块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平地面上，初始时弹簧处于原长。一根长为的细线一端固定，另一端拴一质量的小球C。把细线拉至水平，将小球C由静止释放，当小球运动到悬点正下方时与物块B发生弹性正碰。重力加速度。 （1）求小球C与物块B碰撞前瞬间，细线拉力F的大小； （2）求从小球C与物块B碰撞到弹簧的弹性势能第一次达到最大的过程中，弹簧对物块B的冲量I； （3）若小球C的质量可以改变，试求弹簧弹性势能的最大值。 【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3） 【解析】 详解】（1）小球C摆到最低点过程，根据动能定理可得 解得碰前小球C到最低点时的速度为 C、B碰前瞬间，根据牛顿第二定律可得 解得细线拉力大小为 （2）小球C与物块B发生弹性碰撞，设碰后小球C的速度为，物块B的速度为，则有 联立解得 当弹簧压缩到最短时弹性势能最大，此时A、B具有相同的速度；根据动量守恒定律可得 弹簧对B的冲量为 联立解得 可知弹簧对B的冲量大小为，方向水平向右。 （3）根据 当小球C的质量远大于B的质量时，B所获取的最大速度为，当弹簧压缩到最短时弹性势能最大，此时A、B具有相同的速度；根据动量守恒定律可得 最大弹性势能为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理期中考试试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（　　） A. 降噪声波与环境噪声的波长相同 B. 耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直 C. 降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强 D. 环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快 2. 章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m，喷射速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B. 章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量增加 C. 章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 D. 章鱼喷水的过程中受到的冲量为 3. 如图，弹簧振子平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动， B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过1.5s第二次到达C点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为3s B. 小球振动的振幅为20cm C. 5s末小球的位移为0 D. 小球的位移—时间关系为 4. 一列横波传播方向上有A、B两个质点。某时刻两质点具有相同的速度，则两质点相对平衡位置的位移大小关系、两质点之间波的图像可能是（　　） A. 位移大小相同，可能是图① B. 位移大小相同，可能是图② C. 位移大小不同，可能是图① D. 位移大小不同，可能是图② 5. 如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（ ） A. 第2s内振子在做加速度增大的加速运动 B. 在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，弹簧的弹性势能一定相等 C. t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D. 第3s内振子的位移增大，动能减小 6. 太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行，质量为M的飞船飞入太空尘埃密集区域时，需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行．已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上，则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为 A. B. C. D. 7. 用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为，则（　　） A. 光盘材料的折射率 B. 光在光盘内速度为真空中光速的三分之二 C. 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D. 光束c的强度小于O点处折射光束的强度 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力随时间变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在从到2s时间内，弹簧振子做加速运动 B. 在和时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反 C. 在和时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同 D. 在从到时间内，时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小 9. 图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（  ） A. 波速为 B. 波的传播方向向右 C. 时间内，P运动的路程为8cm D. 时间内，P向y轴负方向运动 10. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 C. 图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D. 图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学利用图示装置测量某种单色光波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）某次测量时，选用的双缝的间距为0.4mm，测得屏与双缝间的距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如下左图所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数如下中图所示，则A位置对应的读数为_______mm。已知B位置对应的读数为15.6mm，则所测单色光的波长为_________m（计算结果保留两位有效数字）。 （2）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如上右图所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”） 12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中： （1）测量摆线长度的器材是 _______（选填“卷尺”或“米尺”）； （2）测出摆长后，在摆线偏离竖直方向 5º位置释放小球，小球经过_______时开始计时，用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t，得到周期 T＝t/n．若摆角从 5°改为 3°，单摆的周期会_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）． （3）某同学用细线和铁锁制成一个单摆，如图a.所示．他测得悬 点到小铁锁下端的距离 L，然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出振动周期 T．多次改变悬线长并重复上面操作，得到多组 L、T 的数据，作出 T2-L 图像如图b.所示．若图线的斜率 为 k，截距为 L0，则当地重力加速度大小为_________；小铁锁的重心到其下端的距离为________ 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13. 周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=1.0s时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，求∶ （1）该波的传播速度v和波的传播方向 （2）写出P点的振动方程 14. 如图所示为半圆柱形玻璃砖的截面图，直径AB的长度为24 cm，光屏MN垂直于AB放置并接触于A点。某单色光束a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑。已知玻璃砖的折射率为，求（结果可以用分式或根式表示）： （1）光屏MN上两个光斑间的距离； （2）改变光束a入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离。 15. 如图所示，质量均为的两物块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平地面上，初始时弹簧处于原长。一根长为的细线一端固定，另一端拴一质量的小球C。把细线拉至水平，将小球C由静止释放，当小球运动到悬点正下方时与物块B发生弹性正碰。重力加速度。 （1）求小球C与物块B碰撞前瞬间，细线拉力F的大小； （2）求从小球C与物块B碰撞到弹簧的弹性势能第一次达到最大的过程中，弹簧对物块B的冲量I； （3）若小球C的质量可以改变，试求弹簧弹性势能的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$