精品解析：江苏省南通市海安高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

2024~2025学年度第一学期期中学业质量监测试卷 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. “鱼洗”是中国古代盥洗用的脸盆，反复摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花，这种现象是（　　） A. 干涉 B. 衍射 C. 反射 D. 共振 2. 如图所示，自然光通过P、Q两偏振片，观察光屏（　　） A. 甲屏更亮 B. 乙屏更亮 C. 甲、乙屏一样亮 D. 甲、乙屏都不亮 3. 用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，第四枚大头针最可能插在图中的位置是（　　） A. a B. b C. c D. d 4. 双缝干涉实验中，用黄光照射单缝S，在光屏P上观察到干涉条纹。下列操作能让条纹间距增大的是（　　） A. 减小单缝到双缝的间距 B. 减小双缝之间的间距 C. 减小双缝到光屏的距离 D. 减小入射光的波长 5. 如图所示，某同学用电吹风垂直向圆盘吹风时，圆盘紧贴墙壁恰好不下滑，则（　　） A. 风对圆盘的冲量为零 B. 风对电吹风的冲量水平向右 C. 墙对圆盘的冲量竖直向上 D. 合力对圆盘的冲量水平向右 6. 某人拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点，则（　　） A. a质点的起振方向向上 B. a质点正在向右运动 C. b质点正在向上运动 D. a、b质点的位移时刻相同 7. 平直公路上，甲乙两汽车正在匀速远离测速仪，其中。测速仪发出频率为的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动距离的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，粗糙程度相同的水平桌面上有一轻质细杆，一端可绕轴O转动，另一端与小球相连，小球以水平初速度出发，恰能完成4个完整的圆周运动，则小球停止前（　　） A. 加速度大小不变 B. 每转一圈动量变化量相等 C. 每转一圈减少的动能相等 D. 每转一圈支持力的冲量大小相等 9. 如图所示，水平传送带顺时针匀速传动，在中轴线上方通过细线悬挂一小袋沙子，袋子下方有一小孔，沙子均匀漏下，现使沙袋垂直传送带运行方向小幅度摆动，在传送带右侧有收集沙子的小盒子，忽略空气阻力，随着沙子漏出（　　） A. 小盒收集的沙子中间多两侧少 B. 小盒收集的沙子中间少两侧多 C. 落在传送带中轴线上的沙子间距始终不变 D. 落在传送带中轴线上的沙子间距逐渐减小 10. 如图所示，木板A静置于光滑地面上，A上表面粗糙，滑块B以初速度从右端滑上木板，与A左端弹性碰撞后恰好未滑离A，木板A和滑块B的质量相等，A、B间的动摩擦因数为，则（　　） A. 滑块相对木板向左和向右滑行的时间相等 B. 若仅增大，两者达到共速的时间变长 C. 若仅增大板长，滑块与板相对滑动时产生的内能不变 D. 若仅增大，滑块与板相对滑动时产生的内能增大 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某小组同学用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示。 （1）实验前，应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨______；充气后，当滑块在导轨上运动时，满足______说明气垫导轨已经调节好。 （2）实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；实验中需要测量滑块1（包括挡光片）的质量、滑块2（包括弹簧和挡光片）的质量、滑块1通过光电门1的挡光时间、通过光电门2的挡光时间，还需要测量______（写出物理量及其表示符号）； （3）如果表达式______成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒（用已测物理量的符号表示）； （4）该组同学想用已测数据验证该碰撞是弹性碰撞，若，则需要验证的等式为______（用已测物理量的符号、表示）； （5）另一组同学遗漏上述第一步操作，多次实验测量，发现总有滑块1动量变化量小于滑块2动量变化量，造成该误差的原因可能是导轨______端偏高（填“左”或“右”）。 12. 如图，某实心圆柱形灯具由折射率为的某种透明水晶制成，其底面圆形半径为R，高度为3R。一固定于几何中心的点光源向各个方向均匀发光，已知真空中光速为c。若不考虑光反射带来的影响，求： （1）光源发出的光到达灯具表面的最短时间t； （2）灯具表面没有光出射的面积S。 13. 如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O点处的波源从时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示某时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，求： （1）该机械波的周期T和传播速度v； （2）时，C处质点运动的路程d。 14. 如图所示，光滑平台上一质量为m、半径R的四分之一的光滑圆弧体B，底端与平台相切，质量同为m的小物块A处于P点正上方R高处，质量为3m、长度为R的小车C停在光滑水平面。A、C之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现将A静止释放， （1）若B锁定，求A滑到B底端时受到的支持力； （2）若B不锁定，求： ①A对B的水平冲量最大值I； ②A在C上滑动过程中产生的热量Q。 15. 如图所示，倾角的光滑斜面固定，劲度系数为k的弹簧左端固定，右端与质量，为m的木块B连接，B上放置一质量为m的小铁块A，A、B间动摩擦因数为，重力加速度为g。在弹簧原长时，静止释放A、B，释放后A、B始终能保持相对静止。 （1）求弹簧的最大伸长量L； （2）求运动过程中A所受摩擦力的最大值f； （3）若改变释放点，A、B刚好不脱离，求运动过程中A动能的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期期中学业质量监测试卷 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. “鱼洗”是中国古代盥洗用的脸盆，反复摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花，这种现象是（　　） A. 干涉 B. 衍射 C. 反射 D. 共振 【答案】D 【解析】 【详解】用手掌慢慢摩擦盆耳，盆中的水发生受迫振动，用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于盆的固有频率时，会发生共振现象，则嗡声是因为共振现象，此时溅起的水花振幅最大。 故选D。 2. 如图所示，自然光通过P、Q两偏振片，观察光屏（　　） A. 甲屏更亮 B. 乙屏更亮 C. 甲、乙屏一样亮 D. 甲、乙屏都不亮 【答案】A 【解析】 【详解】自然光通过P偏振片后，变成与P偏振片方向一致的偏振光。对于甲屏，偏振光接着通过Q偏振片，由于Q偏振片的透振方向与P偏振片平行，因此，与P偏振片透射一致的偏振光可以通过Q偏振片，照射到甲屏上，甲屏亮。对于乙屏，因为后面Q的偏振片的透射方向与P偏振片垂直，所以从P偏振片透射过来的光无法通过偏振片Q，所以乙屏上没有光照射，乙屏不亮。 故选A。 3. 用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，第四枚大头针最可能插在图中的位置是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】C 【解析】 【详解】根据实验原理，可知第四枚大头针要把P1处和P2处大头针的像、以及P3处的大头针都挡住，故最可能是图中c位置。 故选C。 4. 双缝干涉实验中，用黄光照射单缝S，在光屏P上观察到干涉条纹。下列操作能让条纹间距增大的是（　　） A. 减小单缝到双缝的间距 B. 减小双缝之间的间距 C. 减小双缝到光屏的距离 D. 减小入射光的波长 【答案】B 【解析】 【详解】根据双缝干涉条纹间距公式 可知增大双缝到屏的距离L和增大入射光的波长，减小双缝间距d能让条纹间距增大。 故选B。 5. 如图所示，某同学用电吹风垂直向圆盘吹风时，圆盘紧贴墙壁恰好不下滑，则（　　） A. 风对圆盘的冲量为零 B. 风对电吹风的冲量水平向右 C. 墙对圆盘的冲量竖直向上 D. 合力对圆盘的冲量水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．风对圆盘存在作用力，所以风对圆盘的冲量不为零，故A错误； B．电吹风对风的作用力向左，则风对电吹风的作用力向右，风对电吹风的冲量水平向右，故B正确； C．墙对圆盘有水平向右的弹力和竖直向上的摩擦力，则墙对圆盘的作用力斜向上偏右，墙对圆盘的冲量斜向上偏右，故C错误； D．圆盘处于静止状态，所受合力为0，则合力对圆盘的冲量为0，故D错误。 故选B。 6. 某人拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点，则（　　） A. a质点的起振方向向上 B. a质点正在向右运动 C. b质点正在向上运动 D. a、b质点的位移时刻相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该波向右传播，由同侧法可知，绳子上的质点的起振方向向下，则a质点的起振方向向下，故A错误； B．质点在平衡位置附近上下振动，不能左右移动，故B错误； C．由图可知，该波向右传播，由同侧法可知，b质点正在向上运动，故C正确； D．由图可知，a、b质点的平衡位置相差半个波长，可知，除两质点同时在平衡位置时，a、b质点的位移大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 7. 平直公路上，甲乙两汽车正在匀速远离测速仪，其中。测速仪发出频率为的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动距离的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】两汽车正在匀速远离，且速度恒定，故接收到的反射波频率也是恒定的；由于是远离，所以汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，又，即甲远离得更快，故其接收到的反射波的频率更小。 故选D。 8. 如图所示，粗糙程度相同的水平桌面上有一轻质细杆，一端可绕轴O转动，另一端与小球相连，小球以水平初速度出发，恰能完成4个完整的圆周运动，则小球停止前（　　） A. 加速度大小不变 B. 每转一圈动量变化量相等 C. 每转一圈减少的动能相等 D. 每转一圈支持力的冲量大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．设动摩擦因数为，重力加速度为，小球沿切线方向的加速度大小为 可知切线方向加速度大小保持不变；小球沿半径方向的加速度大小为 则小球的加速度大小为 因线速度的大小不断减小，则向心加速度的大小不断减小，故加速度大小不断减小，故A错误； BC．每转一圈，只有摩擦力做负功，则有 其中 可知每转一圈摩擦力做的负功相同，根据动能定理有 可知每转一圈动能减少量相等；根据动量与动能关系有 可知动量变化量为 可知每转一圈动量变化量不相等，故B错误，C正确； D．小球做减速运动，速度越来越小，故每转一圈的时间越来越长，根据 可知支持力的冲量大小不相等，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，水平传送带顺时针匀速传动，在中轴线上方通过细线悬挂一小袋沙子，袋子下方有一小孔，沙子均匀漏下，现使沙袋垂直传送带运行方向小幅度摆动，在传送带右侧有收集沙子的小盒子，忽略空气阻力，随着沙子漏出（　　） A. 小盒收集的沙子中间多两侧少 B. 小盒收集的沙子中间少两侧多 C. 落在传送带中轴线上的沙子间距始终不变 D. 落在传送带中轴线上的沙子间距逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．沙袋可视为单摆，当沙袋运动到平衡位置时速度大，运动到两侧最高点时速度小，所以传送带的中间漏沙少，两侧漏沙多，故小盒收集的沙子中间少两侧多，故A错误，B正确； CD．随着沙子流逝，其重心高度降低，单摆的周期变大，目传送带匀速转动，落在传送带中轴线上的沙子间距逐渐变大，故CD错误。 故选B。 10. 如图所示，木板A静置于光滑地面上，A上表面粗糙，滑块B以初速度从右端滑上木板，与A左端弹性碰撞后恰好未滑离A，木板A和滑块B的质量相等，A、B间的动摩擦因数为，则（　　） A. 滑块相对木板向左和向右滑行的时间相等 B. 若仅增大，两者达到共速的时间变长 C. 若仅增大板长，滑块与板相对滑动时产生的内能不变 D. 若仅增大，滑块与板相对滑动时产生的内能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知滑块B与木板A左端弹性碰撞后恰好未滑离A，说明滑块B最终与木板A共速，且恰好运动到木板A的最右端。取v0方向为正，由动量守恒可知 解得 设滑块B相对木板A向左滑行的时间为t1，向右滑行的时间为t2；滑块B与木板A弹性碰撞前速度大小为v1，碰后速度大小为v2。由于木板A和滑块B的质量相等，弹性碰撞速度互换。滑块B相对木板A向左和向右滑行的距离都为板长L，且滑块B和木板A碰撞前后都做匀变速直线运动，可知 解得 由于碰后滑块还能在木板上向右滑行，说明 可知，滑块相对木板向左和向右滑行的时间不相等，故A错误； B．若仅增大μ，可能出现如下两种情况： 情况一：滑块B与木板A左端发生弹性碰撞后，在木板上向右滑行，最终两者共速。A、B间的动摩擦因数为μ，木板A和滑块B的质量相等，弹性碰撞速度互换，木板A碰前匀加速直线运动，可知 滑块B碰后匀加速直线运动，可知 联立可得 情况二：滑块B不与木板A左端弹性碰撞两者就达到共速。则滑块B匀减速直线运动，木板A匀加速直线运动，可知 解得 可知，若仅增大μ，两者达到共速的时间变短，故B错误； C．已知滑块B与木板A发生弹性碰撞，若仅增大板长，滑块B不会从木板A上滑下，两者最终能达到共速，则 所以，若仅增大板长，滑块与板相对滑动时产生的内能不变，故C正确； D．若仅增大v0，滑块B会从木板A上滑下，两者不会共速，则 若仅增大v0，滑块与板相对滑动时产生的内能不变，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某小组同学用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示。 （1）实验前，应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨______；充气后，当滑块在导轨上运动时，满足______说明气垫导轨已经调节好。 （2）实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；实验中需要测量滑块1（包括挡光片）的质量、滑块2（包括弹簧和挡光片）的质量、滑块1通过光电门1的挡光时间、通过光电门2的挡光时间，还需要测量______（写出物理量及其表示符号）； （3）如果表达式______成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒（用已测物理量的符号表示）； （4）该组同学想用已测数据验证该碰撞是弹性碰撞，若，则需要验证的等式为______（用已测物理量的符号、表示）； （5）另一组同学遗漏上述第一步操作，多次实验测量，发现总有滑块1动量变化量小于滑块2动量变化量，造成该误差的原因可能是导轨______端偏高（填“左”或“右”）。 【答案】（1） ①. 水平 ②. 通过1、2光电门时间相等 （2）滑块2通过光电门2的时间 （3） （4） （5）左 【解析】 【小问1详解】 [1][2]滑块在气垫导轨上运动时受到的阻力很小，根据实验要求，实验前，应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨水平，充气后，当滑块在导轨上运动时，满足通过1、2光电门时间相等，说明气垫导轨已经调节好。 【小问2详解】 为了计算碰后滑块2的速度，还需要测量滑块2通过光电门2的时间。 【小问3详解】 设挡光片的宽度为d，则碰前滑块1的速度为 碰后两滑块的速度分别为 若滑块碰撞过程中动量守恒，则 将两滑块碰前和碰后的速度代入得 【小问4详解】 若两滑块发生的是弹性碰撞，则需满足 又 联立得 【小问5详解】 滑块1动量变化量小于滑块2动量变化量，说明系统的总动量增大，造成该误差的原因可能是导轨的左端偏高。 12. 如图，某实心圆柱形灯具由折射率为的某种透明水晶制成，其底面圆形半径为R，高度为3R。一固定于几何中心的点光源向各个方向均匀发光，已知真空中光速为c。若不考虑光反射带来的影响，求： （1）光源发出的光到达灯具表面的最短时间t； （2）灯具表面没有光出射的面积S。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光在介质中的速度为 光在介质中的最短距离为光线水平向四周出射，最短路程为，则最短时间 解得 【小问2详解】 光线从水平方向向上移动，入射角越来越大，达到临界角时恰好发生全反射，根据对称性画出光路图如图所示 根据全反射定律 解得临界角 侧面上下两部分没有光射出的面积为 解得 13. 如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O点处的波源从时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示某时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，求： （1）该机械波的周期T和传播速度v； （2）时，C处质点运动的路程d。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据其位移随时间变化关系式 可得 可得周期 由图可知，相邻的波峰和波谷距离为1m，故波的波长为 则传播速度为 【小问2详解】 由图可知，可得 则传播到点的时间为 则时间内，处质点只振动了个周期 则点处质点运动的路程 14. 如图所示，光滑平台上一质量为m、半径R的四分之一的光滑圆弧体B，底端与平台相切，质量同为m的小物块A处于P点正上方R高处，质量为3m、长度为R的小车C停在光滑水平面。A、C之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现将A静止释放， （1）若B锁定，求A滑到B底端时受到的支持力； （2）若B不锁定，求： ①A对B的水平冲量最大值I； ②A在C上滑动过程中产生的热量Q。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 小物块下落过程：根据机械能守恒定律有 到达最低点时，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 ①小物块滑到最低点时对圆弧滑块的冲量最大，设小物块速度为，圆弧滑块速度为，根据机械能守恒和水平方向动量守恒有 ， 解得 根据动量定理可得A对B的水平冲量最大值 （2）若不滑离，根据动量守恒有 根据动能定理有 解得 说明滑块已经滑离，则有 解得 15. 如图所示，倾角的光滑斜面固定，劲度系数为k的弹簧左端固定，右端与质量，为m的木块B连接，B上放置一质量为m的小铁块A，A、B间动摩擦因数为，重力加速度为g。在弹簧原长时，静止释放A、B，释放后A、B始终能保持相对静止。 （1）求弹簧的最大伸长量L； （2）求运动过程中A所受摩擦力的最大值f； （3）若改变释放点，A、B刚好不脱离，求运动过程中A动能的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 释放后两者做简谐运动，速度最大时，则有 解得 从原长释放，所以最大伸长 【小问2详解】 由简谐振动的对称性，小铁块运动到最低点时加速度沿斜面向上最大，对整体，根据牛顿第二定律有 对小铁块，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 运动到最低点时，对小铁块，根据牛顿第二定律有 对整体，根据牛顿第二定律有 联立解得 到平衡位置时动能最大，从最低点到平衡位置，根据能量守恒有 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $