精品解析：福建省南平市浦城县2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

2023—2024学年第二学期期中考试高二物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（本题有4小题，共16分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大 B. 两列机械波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 C. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 D. 一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做受迫振动时，驱动力频率越接近物体的固有频率，受迫振动的物体振幅越大。故A错误； B．两列机械波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大。故B错误； C．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应。故C正确； D．一列波通过小孔发生了衍射，根据 可知波源频率越大，波长越短，观察到的衍射现象越不明显。故D错误。 故选C。 2. 如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（　　） A. 摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用 B. 摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零 C. 摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大 D. 摆球在B点处，速度最大，回复力也最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．球受到重力、拉力两个力的作用，向心力、回复力只是效果力，故A错误； B．摆球在A点和C点处，速度为零，所需向心力为0，合力等于回复力，不为零，故B错误； CD．摆球在B点处，速度最大，根据牛顿第二定律可得 可知此时细线拉力最大；但此时重力沿切线方向的分力为零，回复力为零，故C正确，D错误。 故选C。 3. 物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开两手后一小段时间内（　　） A. A、B速率相同 B. A的动量大于B的动量 C. A受的力大于B受的力 D. 总动量为零 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．两物体在弹开的过程中总动量守恒，故动量的大小一直相等；因两物体的质量之比为2：1，根据动量守恒定律，速率之比为1：2；系统总动量守恒，一直为零，AB错误D正确； C．两物体均受弹簧的弹力，根据牛顿第三定律，弹簧对两物体的弹力大小相等，C错误。 故选D。 4. 2020年2月2日，四川援鄂物资航班飞赴武汉，执飞任务的机长是“中国民航英雄机长”刘传健。他曾于2018年5月14日执行重庆飞拉萨任务时，在万米高空突遇前挡风玻璃破裂脱落的紧急关头，沉着冷静地率领机组人员奇迹般地安全迫降成都，挽救了近120名旅客及机组人员生命和国家财产安全。假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为，空中风速不计，万米高空空气密度约为，机长的面部面积约为，试估算机长面部受到的冲击力大小约为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】机长面部的面积约为，空气与机长的相对速度等于飞机的速度，时间内吹在面部的空气的质量为，则 根据动量定理得 解得机长面部受到的冲击力大小 故选D。 二、多项选择题（本题有4小题，共24分，漏选得3分，错选得0分） 5. 小球在一个曲率半径很大的光滑圆槽内做简谐振动，如图所示，为了使振动周期变为原来的2倍，可采用的方法是（　　） A. 将小球质量减为原来的一半 B. 将其振幅变为原来的2倍 C. 将圆槽半径增为原来的4倍 D. 将圆槽从地面移到距地面为1倍地球半径的高空 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】小球受重力和支持力，支持力的切向分量提供向心力，是类似单摆模型，根据单摆的周期公式 周期与振幅、摆球的重力均无关，要使振动周期变为原来的2倍，可以将圆槽半径变为原来的4倍。或者将当地的重力加速度变为原来的四分之一。 将圆槽从地面移到距地面为1倍地球半径的高空，有 联立，可知 故AB错误；CD正确。 故选CD。 6. A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的图像。c为碰撞后它们的图像。若A球质量为1kg，则B球质量及碰撞过程中系统的机械能损失为（　　） A. 2kg B. kg C. 5J D. J 【答案】BC 【解析】 【详解】由图像可知碰撞前A、B两球都做匀速直线运动 碰撞后二者粘在一起做匀速直线运动 碰撞过程中动量守恒，即 mAva＋mBvb=（mA＋mB）vc 解得 碰撞过程损失的机械能 故选BC。 7. 一质量为2kg的物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，重力加速度。以下说法正确的是（ ） A. 0~8s时间内拉力的冲量为18N·s B. 0~2s物体速度为零，拉力的冲量也为0 C. 0~6s时间内，物体重力的冲量为120N·s D. 0~10s时间内，物体克服摩擦力所做的功为20J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据图2，可得0～8s时间内拉力的冲量为 故A正确； B．0～2s物体速度为零，是因为合力为零。而拉力的冲量为 故B错误； C．0~6s时间内，物体重力的冲量为 故C正确； D．6～8s内物体做匀速运动，可知滑动摩擦力等于此时的拉力为 由图3的面积关系可得，物体的位移为 则物体克服摩擦力所做的功为 故D正确。 故选AC。 8. 如图所示，一轻质弹簧左端与固定在光滑水平面上的挡板O相连，右端与质量为的小球1接触但并不连接，弹簧处于压缩状态，具有的弹性势能，质量为的另一小球2静止在光滑水平面上的N点，已知O、N间的距离大于弹簧原长。现由静止释放1球，已知两球碰撞过程中无机械能损失，则释放后，下列说法正确的是（　　） A. 1、2两球组成的系统动量守恒 B. 1、2两球和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 1球的最大速率为4m/s D. 2球的最大速率为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．1、2两球组成的系统在水平方向上受弹簧的作用力，动量不守恒，故A错误； B．1、2两球和弹簧组成的系统无其他力对其做功，机械能守恒，故B正确； C．设1球第一次离开弹簧时的速度为，根据能量守恒有 1球的最大速率为 故C正确； D．设第一次碰后1、2两球的速度为和，1、2两球碰撞过程有 解得 第二次碰撞过程有 解得 由于，所以之后不再发生碰撞，因此2球最大速度为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：（共60分） 9. 如图所示，波源在处的简谐横波刚好传播到处的M点，此时波源恰好在正方向最大位移处，已知该简谐横波的波速，则该波的波长为__________m；此时处的质点正在向__________（选填“x轴正”、“x轴负”、“y轴正”或“y轴负”）方向运动。 【答案】 ①. 4 ②. y轴负 【解析】 【详解】[1]由题图可知，该波的波长为 [2]由于波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，此时处的质点正在向y轴负方向运动。 10. 两束色光（红光和紫光），分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，其出射光线都是由圆心O沿OP方向射出，如图所示，则________光线的折射率较大，________光线是红光，在玻璃中速度较小的是________束光线（以上均填“AO”或“BO”）。 【答案】 ①. BO ②. AO ③. BO 【解析】 【详解】[1]如图所示，利用光路的可逆性，由折射定律 可知入射角相同，BO光线的折射角较小，所以折射率较大； [2]由于红光的频率小于紫光的频率，且光在同均匀一介质中的折射率与光的频率是正相关的，AO光线的折射率较小，频率较小，所以AO光线是红光； [3]光在同一均匀介质中传播的速度与折射率的关系为 因为BO光线的折射率较大，所以在玻璃中速度较小的是BO光线。 11. （1）用“插针法”测定玻璃砖折射率实验的示意图如图所示。下列说法正确的是__________。 A. 若、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像 B. 为减小作图误差，、的距离应适当取大些 C. 为减小测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 D. 若、的连线与法线夹角较大时，有可能在边发生全反射，所以在一侧就看不到、的像 （2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B两点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D两点，如图甲所示，则玻璃的折射率__________（用图中线段的字母表示）。 （3）甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖内发生全反射，即、的距离较大，通过玻璃砖也会看到、的像。故A错误； B．为了减小作图误差，、的距离应适当取大些。故B正确； C．为减小误差，入射角应适当大一些，即、的连线与法线的夹角应尽量大些。故C错误； D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖内下表面发生全反射。故D错误。 故选B。 【小问2详解】 玻璃的折射率 【小问3详解】 作出的折射光线路如图虚线所示， 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小。 12. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm；用10分度游标卡尺测得小球直径的读数如图所示，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间。 （1）该单摆的摆长为__________cm。 （2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是（ ） A. 记录摆长时误将摆球的直径作为半径 B. 摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，秒表过迟按下 D. 实验中误将29次全振动数为30次 （3）某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度__________（用、、、表示）。 【答案】（1）98.42 （2）ACD （3） 【解析】 【小问1详解】 10分度游标卡尺的精确值为，由图可知小球直径为 则该单摆的摆长为 【小问2详解】 如果该同学测得的g值偏大，根据单摆周期公式 可得 A．记录摆长时误将摆球的直径作为半径，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故A正确； B．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故B错误； C．开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故C正确； D．实验中误将29次全振动数为30次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 设A点到铁锁重心的距离为，根据单摆周期公式可得 联立可得重力加速度为 13. 如图所示，在透明均匀介质内有一个半径为R的球状空气泡，单色平行光从左侧水平射入，其中的一束细光束在A点以入射角30°从介质射入气泡，射出气泡时光线方向偏转了30°，不考虑多次反射的情况，求： （1）画出一束光经A点射入后的完整光路图，要求使用作图工具并保留必要的作图痕迹； （2）求气泡外介质的折射率。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）光路如图所示 ； （2）由几何知识可得 解得 根据折射定律可得气泡外介质的折射率为 14. 在一列简谐横波传播的路径上有A、B两个质点，它们振动的图像分别如图甲、乙所示。已知这两质点平衡位置间的距离为1.2m。 （1）若质点B比质点A振动滞后0.1s，则这列波的波速为多大？ （2）若两质点平衡位置间的距离小于一个波长，求这列波的波长和波速大小。 【答案】（1）12m/s；（2）当波由A传向点B时4.8m，12m/s；当波由B传向A时1.6m，4m/s 【解析】 【详解】（1）若B质点比A质点振动滞后0.1s，则波从A传播到B所用的时间为 t=0.1s 则波传播的速度 v==12m/s （2）由题图可知，该列波的周期T=0.4s，由于两质点平衡位置间的距离小于一个波长，当这列波由质点A向质点B方向传播时，由 可得波长 =4.8m 因此波速 =12m/s 当这列波由质点B向质点A方向传播时 可得波长 =1.6m 因此波速 =4m/s 15. 如图所示，质量为足够长的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块乙静止在木板上，此时木板被锁定。质量为的物块甲滑上长木板后，以的速度与物块乙发生弹性碰撞，且碰后瞬间解除木板的锁定。已知甲、乙与木板之间的动摩擦因数分别为和，重力加速度取，物块甲、乙都可以看作质点。求： （1）物块甲、乙碰后瞬间的速度大小分别为多少； （2）从甲、乙碰后瞬间到三者共速过程，系统损失的机械能； （3）从甲、乙碰后瞬间至甲与木板相对静止过程，系统因摩擦而产生的热量。 【答案】（1）；（2）（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，甲乙发生弹性碰撞，甲乙构成的系统动量守恒，根据动量守恒可知 根据机械能守恒可知 联立代入数据得 负号表示方向与初速度方向相反； （2）三者达到共速，三者构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律可知 三者构成的系统机械能损失为 联立代入数据得 （3）当甲乙碰后瞬间，木板解锁后，对木板隔离受力分析有 对甲受力分析有 当木板与甲相对静止有 联立解得 从甲乙碰后瞬间至甲与木板相对静止的过程中，木板的位移为 甲的位移为 木板与甲的相对位移为 联立代入数据得 对乙受力分析有 乙的位移为 木板相对乙的位移为 代入数据解得 系统因摩擦而产生的热量为 代入数据解得 【点睛】本题主要考查板块模型中摩擦热的产生和完全非弹性碰撞模型。在第（3）问中，甲与木板的相对静止即为甲与木板达到共速，关键在于受力分析以后，找到达到共速所需时间，再由运动学公式计算得出相对位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年第二学期期中考试高二物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（本题有4小题，共16分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大 B. 两列机械波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大 C. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应 D. 一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显 2. 如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（　　） A. 摆球受到重力、拉力、向心力、回复力四个力的作用 B. 摆球在A点和C点处，速度为零，合力与回复力也为零 C. 摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大 D. 摆球在B点处，速度最大，回复力也最大 3. 物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开两手后一小段时间内（　　） A. A、B速率相同 B. A的动量大于B的动量 C. A受的力大于B受的力 D. 总动量为零 4. 2020年2月2日，四川援鄂物资航班飞赴武汉，执飞任务的机长是“中国民航英雄机长”刘传健。他曾于2018年5月14日执行重庆飞拉萨任务时，在万米高空突遇前挡风玻璃破裂脱落的紧急关头，沉着冷静地率领机组人员奇迹般地安全迫降成都，挽救了近120名旅客及机组人员生命和国家财产安全。假设飞机挡风玻璃破裂时飞机的时速约为，空中风速不计，万米高空空气密度约为，机长的面部面积约为，试估算机长面部受到的冲击力大小约为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题有4小题，共24分，漏选得3分，错选得0分） 5. 小球在一个曲率半径很大的光滑圆槽内做简谐振动，如图所示，为了使振动周期变为原来的2倍，可采用的方法是（　　） A. 将小球质量减为原来的一半 B. 将其振幅变为原来的2倍 C. 将圆槽半径增为原来的4倍 D. 将圆槽从地面移到距地面为1倍地球半径的高空 6. A、B两球沿同一条直线运动，如图所示的图像记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a、b分别为A、B碰撞前的图像。c为碰撞后它们的图像。若A球质量为1kg，则B球质量及碰撞过程中系统的机械能损失为（　　） A. 2kg B. kg C. 5J D. J 7. 一质量为2kg的物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，重力加速度。以下说法正确的是（ ） A. 0~8s时间内拉力的冲量为18N·s B. 0~2s物体速度为零，拉力的冲量也为0 C. 0~6s时间内，物体重力的冲量为120N·s D. 0~10s时间内，物体克服摩擦力所做的功为20J 8. 如图所示，一轻质弹簧左端与固定在光滑水平面上的挡板O相连，右端与质量为的小球1接触但并不连接，弹簧处于压缩状态，具有的弹性势能，质量为的另一小球2静止在光滑水平面上的N点，已知O、N间的距离大于弹簧原长。现由静止释放1球，已知两球碰撞过程中无机械能损失，则释放后，下列说法正确的是（　　） A. 1、2两球组成的系统动量守恒 B. 1、2两球和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 1球的最大速率为4m/s D. 2球的最大速率为 三、非选择题：（共60分） 9. 如图所示，波源在处的简谐横波刚好传播到处的M点，此时波源恰好在正方向最大位移处，已知该简谐横波的波速，则该波的波长为__________m；此时处的质点正在向__________（选填“x轴正”、“x轴负”、“y轴正”或“y轴负”）方向运动。 10. 两束色光（红光和紫光），分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，其出射光线都是由圆心O沿OP方向射出，如图所示，则________光线的折射率较大，________光线是红光，在玻璃中速度较小的是________束光线（以上均填“AO”或“BO”）。 11. （1）用“插针法”测定玻璃砖折射率实验的示意图如图所示。下列说法正确的是__________。 A. 若、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像 B. 为减小作图误差，、的距离应适当取大些 C. 为减小测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些 D. 若、的连线与法线夹角较大时，有可能在边发生全反射，所以在一侧就看不到、的像 （2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B两点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D两点，如图甲所示，则玻璃的折射率__________（用图中线段的字母表示）。 （3）甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm；用10分度游标卡尺测得小球直径的读数如图所示，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间。 （1）该单摆的摆长为__________cm。 （2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是（ ） A. 记录摆长时误将摆球的直径作为半径 B. 摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，秒表过迟按下 D. 实验中误将29次全振动数为30次 （3）某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度__________（用、、、表示）。 13. 如图所示，在透明均匀介质内有一个半径为R的球状空气泡，单色平行光从左侧水平射入，其中的一束细光束在A点以入射角30°从介质射入气泡，射出气泡时光线方向偏转了30°，不考虑多次反射的情况，求： （1）画出一束光经A点射入后的完整光路图，要求使用作图工具并保留必要的作图痕迹； （2）求气泡外介质的折射率。 14. 在一列简谐横波传播的路径上有A、B两个质点，它们振动的图像分别如图甲、乙所示。已知这两质点平衡位置间的距离为1.2m。 （1）若质点B比质点A振动滞后0.1s，则这列波的波速为多大？ （2）若两质点平衡位置间的距离小于一个波长，求这列波的波长和波速大小。 15. 如图所示，质量为足够长的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块乙静止在木板上，此时木板被锁定。质量为的物块甲滑上长木板后，以的速度与物块乙发生弹性碰撞，且碰后瞬间解除木板的锁定。已知甲、乙与木板之间的动摩擦因数分别为和，重力加速度取，物块甲、乙都可以看作质点。求： （1）物块甲、乙碰后瞬间的速度大小分别为多少； （2）从甲、乙碰后瞬间到三者共速过程，系统损失的机械能； （3）从甲、乙碰后瞬间至甲与木板相对静止过程，系统因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $