精品解析：江苏省盐城市阜宁县滨湖高级中学2024-2025学年高二上学期1月期末测试物理试题

阜宁县滨湖高级中学2024年秋学期高二年级期末测试 物理试卷 一、单项选择题（共11题，每题4分） 1. 关于动量下列说法正确的是（　　） A. 一个物体不可能具有机械能而无动量 B. 一个物体可能具有机械能而无动量 C 一个物体可能具有动能而无动量 D. 一个物体可能具有动量而无动能 【答案】B 【解析】 【详解】AB．机械能是动能和势能的总和，当取地面为零势能面，物体静止在高处时，物体具有重力势能无动能，无动能从而无动量，A错误、B正确； CD．根据动能和动量的关系式有 Ek = 则动能和动量同时存在，CD错误。 故选B。 2. 能说明光是横波的是（　　） A. 全反射 B. 干涉 C. 偏振 D. 衍射 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象，不能因此确定是横波还是纵波，故A错误； BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波；根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性，故BD错误； C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确； 故选C。 3. 如图，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点所用时间为t，对于这一过程，下列判断正确的是（　　） A. 斜面对物体的弹力的冲量为零 B. 物体受到的重力的冲量大小为mgtsinθ C. 物体受到的合力的冲量大小为零 D. 物体动量的变化量大小为mv 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据冲量的公式可知，斜面对物体的弹力的冲量大小 弹力的冲量不为零，A错误； B．物体所受重力的冲量大小为 B错误； CD．物体受到的合力的冲量大小为mgtsinθ，由动量定理得动量的变化量大小 C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】设每个球的质量均为m，取向右为正方向，则碰前系统总动量 碰前总动能 A．若，，碰后总动量 动量守恒，总动能 总动能不变，A可能实现，故A不符合题意； B．若，，碰后总动量 总动能 动量守恒，机械能减少，B可能实现，故B不符合题意； C．若，，碰后总动量 总动能 动量守恒，机械能减少，C可能实现，故C不符合题意； D．若，，碰后总动量 总动能 动量守恒，机械能增加，D不可能实现，故D符合题意。 故选D。 5. 关于简谐运动，下列说法正确的是（ ） A. 位移的方向总指向平衡位置 B. 加速度方向总和位移方向相反 C. 位移方向总和速度方向相反 D. 速度方向总和位移方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A.简谐运动的位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动过程中任一时刻的位移都是背离平衡位置的，故A选项不合题意. B.振子的加速度总是指向平衡位置的，而位移总是背离平衡位置的，故B选项符合题意. CD.振子在平衡位置两侧往复运动，速度方向与位移方向有时相同，有时相反，故C项不合题意、D选项不合题意. 6. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（　　） A. 质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度 B. 质点在0.2s时刻具有负向最大加速度 C. 0至0.4s质点加速度始终指向-x方向不变 D. 在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图像可以看出质点在0和0.8s时刻质点在平衡位置向负方向运动，A错误； B．0.2s时刻质点在负向最大位移处，加速度为正方向，B错误； C．做简谐运动的物体加速度始终指向平衡位置，所以0至0.4s内质点的加速度始终指向方向，C错误； D．在0.2~0.4s时间内，质点在向平衡位置加速运动，加速度与速度方向相同，D正确。 故选D。 7. 下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A. 不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B. “余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C. 图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D. 平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．不同频率的声波在同一介质中的速率相同，故A错误； B．“余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象，故B正确； C．图中表示多普勒效应，波源沿AB方向运动，且A处的观察者接收到的频率低于波源频率，故C错误； D．平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的干涉现象，故D错误。 故选B。 8. 一列沿x轴传播的简谐横波在t = 2 s时的波形如图甲，平衡位置在x = 4 m的质点a的振动图像如图乙，则该波的传播方向和波速分别为（　　） A. 沿x轴负方向，2 m/s B. 沿x轴正方向，2 m/s C. 沿x轴负方向，0.5 m/s D. 沿x轴正方向，0.5 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙可知，t = 2 s时质点a的速度方向沿y轴负方向，结合图甲可知，该波的传播方向沿x轴负方向；由图甲、乙可知该波的波长和周期为 所以该波的波速为 故选A。 9. 如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A. a B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】 【详解】根据多普勒效应可知，当声源靠近观察者时观察者接收到的频率大于声源发出的频率，则声源由a向b运动的过程中，观察者a接收的频率始终低于声源发射的频率，观察者c和d接收的频率先大于后小于声源发射的频率，接收到的频率始终高于声源发射的频率的是观察者b。 故选B。 10. 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时(　　)． A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在 C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D. 屏上无任何光亮 【答案】C 【解析】 【详解】两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹．故C正确，ABD错误。 11. 如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 90° 【答案】BD 【解析】 【详解】因为棱镜的折射率为，所以临界角C应满足sinC＝，所以C＝45°。作光路图如图所示。因光线从空气中射到BC界面时入射角为零度，故进入BC面时不发生偏折，到AB面时由几何关系知入射角 i＝60°＞C 故在AB面上发生全反射，反射光线射到AC面时，由几何关系可知入射角 α＝30°＜C 所以在AC面上既有反射光线又有折射光线。由得 ，r＝45° 所以该折射光线与棱镜AC面夹角为45°；又因从AC面反射的光线第二次射到AB面上时，由几何关系知其入射角为0°，所以从AB面上折射出的光线与AB界面夹角为90°。 故选BD。 二、实验题（共15分） 12. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b．其中，b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a球放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则___________。 A．ma＜mb，ra=rb B．ma＜mb，ra＜rb C．ma>mb，ra=rb D．ma>mb，ra>rb （2）为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有___________。 A．小球a的质量ma和小球b的质量mb B．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOC C．桌面离地面的高度h D．小球飞行时间 （3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：_______，即说明碰撞过程遵循动量守恒；当所测物理量满足表达式：________，即说明碰撞过程为弹性碰撞。（用题中已测量的物理量表示） （4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为___________。（用题中已测量的物理量表示） 【答案】 ①. A ②. AB ③. mb·xOB=mb·xOA＋ma·xOC ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使mb大于ma，为了使偏转能沿水平方向发生，则二者的球心的高度要相同，所以它们的半径要相等。 故选A。 （2）[2]要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOC。 故选项AB。 （3）[3]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则 mbv0=mbv1+mav2 两边同时乘以时间t，得 mbv0t=mbv1t+mav2t 则 mb·xOB=mb·xOA＋ma·xOC [4]若碰撞过程为弹性碰撞，则满足 同理得 （4）[5]桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间 b的初速度 弹簧锁定时具有的弹性势能Ep转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为 三、计算题（13题8分，14题8分，15题10分，16题15分） 13. 如图所示，在水平地面上放置一质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平速度v射入木块(未穿出)，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，求： (1)子弹射入木块后，木块在地面上前进的距离； (2)射入的过程中，系统损失的机械能。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)设子弹射入木块时，二者的共同速度为v′，取子弹的初速度方向为正方向，则有 mv＝(M＋m)v′ 二者一起沿地面滑动，前进的距离为x，由动能定理得 －μ(M＋m)gx＝0－(M＋m)v′2 联立解得 x＝ (2)射入过程中损失的机械能为 ΔE＝mv2－(M＋m)v′2 解得 ΔE＝ 14. 某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求： （1）A点振动的振幅和周期； （2）A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。 【答案】（1）0.05m，2s （2）-005m，1m 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，振幅 A=0.05m 周期 T=2s 【小问2详解】 0~10s内振动的周期数 第10s时的位移 y=-0.05m 0~10s内通过的路程 s=n×4A 代入数据解得 s=1m 15. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，，一束平行于AC的光线自AB边的D点射入三棱镜，若棱镜的折射率，已知，光在真空中的速度为c。求： （1）光在棱镜中的传播速度； （2）第一次从BC边射出的光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据光在介质中的传播速度公式，可得 【小问2详解】 作出光路图，如图所示 由几何关系知 ， 则光从射入三棱镜并传播至BC边的路程为 光从D点射入到传播至BC边所需要的时间，得 16. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系着一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取，求： （1）从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力F 的大小； （3）若游客在滑梯BC上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 【答案】（1） （2）1200N （3） 【解析】 【详解】（1）游客在弹性绳未绷紧时，做自由落体运动，经历的时间 从开始下落至安全带最长状态的过程中，游客受到的重力冲量I的大小为 （2）从初始位置到弹性绳刚好绷紧瞬间，游客的速度为 从开始张紧至最长状态的过程中，对游客由动量定理可得 则有 解得弹性绳所受的平均冲力大小为 （3）从B到C的过程中，由动能定理可得 解得 从B到C的过程中，动量的变化量为 方向水平向左，重力的冲量为 方向竖直向下，由动量定理可知 则游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 阜宁县滨湖高级中学2024年秋学期高二年级期末测试 物理试卷 一、单项选择题（共11题，每题4分） 1. 关于动量下列说法正确的是（　　） A. 一个物体不可能具有机械能而无动量 B. 一个物体可能具有机械能而无动量 C. 一个物体可能具有动能而无动量 D. 一个物体可能具有动量而无动能 2. 能说明光是横波的是（　　） A. 全反射 B. 干涉 C. 偏振 D. 衍射 3. 如图，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点所用时间为t，对于这一过程，下列判断正确的是（　　） A. 斜面对物体的弹力的冲量为零 B. 物体受到的重力的冲量大小为mgtsinθ C. 物体受到的合力的冲量大小为零 D. 物体动量的变化量大小为mv 4. 如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 5. 关于简谐运动，下列说法正确的是（ ） A. 位移的方向总指向平衡位置 B. 加速度方向总和位移方向相反 C. 位移方向总和速度方向相反 D. 速度方向总和位移方向相同 6. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（　　） A. 质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度 B. 质点0.2s时刻具有负向最大加速度 C. 0至0.4s质点加速度始终指向-x方向不变 D. 在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同 7. 下列对机械波及其特性的说法，正确的是（　　） A. 不同频率的声波在同一介质中的速率不同 B. “余音绕梁，三日不绝”属于声波的反射现象 C. 图中波源沿方向运动，且处的观察者接收到的频率低于波源频率 D. 平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成复杂而美丽的图案，属于水波的衍射现象 8. 一列沿x轴传播的简谐横波在t = 2 s时的波形如图甲，平衡位置在x = 4 m的质点a的振动图像如图乙，则该波的传播方向和波速分别为（　　） A. 沿x轴负方向，2 m/s B. 沿x轴正方向，2 m/s C. 沿x轴负方向，0.5 m/s D. 沿x轴正方向，0.5 m/s 9. 如图所示，声源S连续发射频率一定的声波，与S共面的圆周上有四个静止的观察者a、b、c、d，当声源以一定的速度由a向b运动的过程中，接收到的频率始终高于声源发射的频率的观察者是（　　） A. a B. b C. c D. d 10. 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时(　　)． A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在 C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D. 屏上无任何光亮 11. 如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（　　） A 30° B. 45° C. 60° D. 90° 二、实验题（共15分） 12. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b．其中，b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a球放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）若a球质量为ma，半径为ra；b球质量为mb，半径为rb。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则___________。 A．ma＜mb，ra=rb B．ma＜mb，ra＜rb C．ma>mb，ra=rb D．ma>mb，ra>rb （2）为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有___________。 A．小球a的质量ma和小球b的质量mb B．小球飞出的水平距离xOA、xOB、xOC C．桌面离地面的高度h D．小球飞行的时间 （3）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：_______，即说明碰撞过程遵循动量守恒；当所测物理量满足表达式：________，即说明碰撞过程为弹性碰撞。（用题中已测量的物理量表示） （4）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能Ep为___________。（用题中已测量的物理量表示） 三、计算题（13题8分，14题8分，15题10分，16题15分） 13. 如图所示，在水平地面上放置一质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平速度v射入木块(未穿出)，若木块与地面间的动摩擦因数为μ，求： (1)子弹射入木块后，木块在地面上前进的距离； (2)射入的过程中，系统损失的机械能。 14. 某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求： （1）A点振动的振幅和周期； （2）A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。 15. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，，一束平行于AC的光线自AB边的D点射入三棱镜，若棱镜的折射率，已知，光在真空中的速度为c。求： （1）光在棱镜中传播速度； （2）第一次从BC边射出的光在棱镜中的传播时间。 16. 如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系着一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，g取，求： （1）从开始下落至安全带最长状态过程中，游客受到的重力冲量的大小； （2）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力F 的大小； （3）若游客在滑梯BC上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $