福建省莆田市第四中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

莆田四中2024-2025学年第二学期高二期中考试 物理试题 本试卷满分 100 分,考试时间 75 分钟 1、 单项选择题(共 4 题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项符合题目要求,选对的得 4 分,选错的得 0 分,答案需填涂在答题卡中。) 1.下列说法正确的是( ) A.图甲表示声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率增大 B.图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C.图丙检验工件平整度的操作中,通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D.图丁为光照射到不透明圆盘上,在圆盘后得到的衍射图样 2.如图甲所示,在一条张紧的绳子上挂单摆,摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使摆、摆也振动起来。摆的振动图像如图乙所示,摆的共振曲线如图丙所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.图乙中 B.此时b摆的振幅大于c摆的振幅 C.此时b摆的振动频率大于c摆的振动频率 D.此时b摆的振动周期大于c摆的振动周期 3.如图所示,带有光滑圆弧轨道,质量为m的小车静止置于光滑的水平面上,一质量也为m的小球以速度v0由圆弧轨道的最低端水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的最左端,则小球脱离小车后( ) A.将向左做平抛运动 B.将向右做平抛运动 C.此过程中小球对小车做的功为 D.小球在弧形槽上上升的最大高度为 4.如图所示,质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,竖直放置在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态,现将木块C迅速移开,若重力加速度为g。则下列说法中正确的是( ) A.木块B一定能离开地面向上运动 B.木块C移开的瞬间,地面对木块B的支持力为3mg C.木块A向上运动的距离为时,A的动量最大 D.木块C移开的瞬间,木块A的加速度大小为2g 2、 双项选择题(共 4 小题,每小题6分,共24分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,答案需填涂在答题卡中。) 5.日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射,分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是( ) A.a光比b光更容易发生明显衍射现象 B.在冰晶中,a光的传播速度小于b光的传播速度 C.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小 D.用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距 6.中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功,一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中,飞机始终保持水平静止状态,风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上,且速度立即减为零。已知气流密度为,则( ) A.风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同 B.此平面受到的风力大小为 C.若风速减小为原来的,则此平面受到的风力减小为原来的 D.若风速增大为原来的2倍,则飞机的功率要增大为原来的4倍 7.图甲为某同学利用跳绳模拟战绳训练,该同学将绳子一端固定在杆上,用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像,P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是( ) A.增大甩动的频率,则波在绳子上传播速度增大 B.t=0.5s时,P、Q质两点振动方向相同 C.波长可能为0.6m D.波速可能为 8.如图甲所示,光滑水平面上放着长木板B,质量为m=2kg的木块A以速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面,由于A、B之间存在有摩擦,之后,A、B的速度随时间变化情况如图乙所示,重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是( ) A.A、B之间动摩擦因数为0.1 B.长木板的质量M=2kg C.长木板长度至少为2m D.A、B组成的系统损失的机械能为4J 三、填空题:本题共2小题,第9题4分,第10题4分,共8分。 9. 图为水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),已知的振幅为4,的振幅为5,则质点A、D在该时刻的高度差为 ,再过半个周期,质点B是振动 (选填“加强点”或“减弱点”) 10.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时的波形图,虚线为时的波形图。若波沿x轴负方向传播,则其传播的最小速度为_m/s;若波速为,则时刻P质点的运动方向为_(选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”)。 3、 实验题:本题共2小题,第11题8分,第12题6分,共14分. 11.小婷同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。 (1)该同学先用游标卡尺测量小铁球的直径如图甲所示,则小铁球的直径_cm。 (2)该同学用秒表计时,记录了单摆全振动50次所用的时间如图乙所示,秒表读数为_s。 (3)若摆线的长度为0.98m,该同学由以上数据求出重力加速度_(结果保留三位有效数字,)。 (4)若他测得的g值偏小,可能的原因是_(填正确答案标号)。 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了 C.开始计时时,秒表提前按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 12.某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心,过点画法线,并画出一条入射光线,与法线的夹角为30 。将半圆形玻璃砖沿着直径放好,紧贴点放置与法线平行的光屏,如图1所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光,在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为,。 (1) 玻璃砖的折射率_;(结果用分数表示) (2)若实验过程中,实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移,但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心,如图2所示。在光屏上出现一个光斑,小组同学将此光斑仍记作点,并在白纸上连接两点作为出射光线,则此时测得的折射率_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值; (3)若改用绿色激光笔照射,其他条件不变,则光屏上的光斑会出现在_。(选填“点上方”“点下方”或“点”) 五、计算题:本题共3小题,第13题10分,第15题12分,第16题16分,共38分。 13.在传统制作糍粑的过程中,质量的木槌从某一高度自由落下,刚接触糍粑时的速度大小,木槌与糍粑的相互作用时间,重力加速度。 (1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。 (2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上,求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。 (3)若在打击糍粑过程中,木槌还受到操作人员竖直向下的作用力,且打击后木槌静止,求木槌与糍粑相互作用的平均作用力大小; 14.如图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖,AB边长为R,AC边长为2R。a光线垂直于BC边射入,从AC边射出,出射光线与入射光线的夹角为,现让同种光的b光线从AB边的中点垂直射入,已知光速为c,不考虑光的多次反射。 (1)求玻璃砖的折射率并画出b光线在玻璃砖内传播并从BC边射出的光路图; (2)求b光线从射入玻璃砖到从BC边射出经历的时间。 15.如图甲所示,有一装置由水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成,表面处处光滑。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方,小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车,车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,其中PQ段是粗糙的,Q点右侧表面光滑。现有一个滑块以一定的速度滑至C点时与小球发生弹性正碰,然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动,轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为、和,PQ段长度为,轻绳的长度为,滑块、小球均可视为质点,取。求: (1)滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小; (2)若,弹簧的最大弹性势能; (3)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则滑块与PQ之间的动摩擦因数应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内) 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 物理试卷参考答案 一、单选题 题号 1 2 3 4 答案 D A C D 二、多选题 题号 5 6 7 8 答案 AD BC BD AB 3、 填空题 9、 18 减弱点 10、 1.5 沿y轴正方向 4、 实验题 11、 1.58 100.0 9.74 BC 12、 大于 P点下方 5、 解答题 13.(1)240kg.m/s (2) (3)1780N 【详解】(1)木槌刚接触糍粑时的动量大小240kg.m/s (2)设竖直向下为正方向,木槌的初动量末动kg.m/s=-30kg.m/s 根据动量定理 代入数据, 解得 (3)设竖直向下为正方向,木槌的初动量为,末动量, 根据动量定理 代入数据,解得 14.(1);见解析 (2) 【详解】(1)a光线的光路图如图所示 由几何关系可知 解得 可得, 根据折射率的定义式可知 解得 可知临界角满足 解得 b光线在玻璃砖内传播并从BC边射出的光路图如图所示 由几何关系可知b光线在AC界面上D点处的入射角为,大于临界角,发生全反射,在BC界面上F点处的入射角为,小于临界角,未发生全反射。 (2)由几何关系可知, 则b光线从射入玻璃砖到从BC边射出经历的路程为 又 可知b光线从射入玻璃砖到从BC边射出经历的时间 联立,解得 15.(1), (2) (3) 【详解】(1)根据题意可知,碰撞后小球在竖直面内做圆周运动,结合图乙可知,在最高点时,绳子的拉力最小为 由牛顿第二定律有 解得 设滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小分别为、,碰撞后小球由最低点到最高点过程中,由机械能守恒定律有 解得 设滑块与小球碰前,滑块的速度为,滑块与小球碰撞过程中,由动量守恒定律和能量守恒定律有, 解得, 解得, (2)根据题意可知,滑块与小车共速时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 代入数据解得 (3)滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,滑块最终没有滑离小车,滑块和小车之间必有共同的末速,由动量守恒定律有 若较大,则滑块恰好滑到处,由能量守恒定律有 解得 若较小,则滑块必然挤压弹簧,再被弹簧弹回到之间,设滑块恰好回到小车处,由能量守恒定律有 解得 综上所述。 $$