天津市滨海新区大港第一中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

天津市滨海新区大港第一中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷 一、单选题 1．分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体，这些物理现象分别属于波的（    ） A．衍射、多普勒效应、干涉、反射 B．衍射、干涉、多普勒效应、折射 C．折射、干涉、多普勒效应、反射 D．衍射、折射、多普勒效应、干涉 2．质量为m的物体沿平直的路面做直线运动，其速度—时间图象，如图所示．则此物体在0~t0和t0~2t0时间内受到的合外力冲量分别为（    ） A．0 B．mv0 0 C．0  2mv0 D．2mv0 0 3．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。将小球向下拉动距离A后静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。则下列说法正确的是（　　）    A．经时间，小球从最低点向上运动的距离大于 B．在时刻，小球回到弹簧原长位置 C．在时刻，小球速度为零，加速度也为零 D．在时刻，小球速度方向向上，加速度方向向下 4．如图所示，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（    ）    A．从图示时刻开始质点的加速度将增大 B．从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为 C．若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象，则另一列波频率为 D．若该波传播过程中遇到宽约的障碍物，不会发生明显的衍射现象 5．一列简谐横波某时刻的波形如图（甲）所示，甲图中x=15m 处质点A从该时刻开始计时的振动图像如图（乙）所示．则   (       ) A．这列波的波速是20m/s B．这列波沿x轴负方向传播 C．再过0.2s质点Ａ将迁移到x= 20 m处 D．质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m 6．如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由、两种单色光组成的细光束从空气垂直于边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于边射出，且在、边只有光射出，光路图如图所示，下列说法正确的是（    ）    A．光的频率比光的频率小 B．该三棱镜对光折射率应小于等于 C．、两种单色光通过同一单缝，光的衍射现象更明显 D．光在三棱镜中的传播速度小于光在三棱镜中的传播速度 7．一列沿着轴正方向传播的简谐横波，在时的部分波形如图中的实线所示，在时的部分波形如图中的虚线所示，下列说法正确的是（    ）    A．此列波的波长为 B．波速的表达式为 C．波动周期的表达式为 D．若波速为，则坐标原点处的质点从开始再经过运动的路程为 8．一个大型的音乐喷泉广场上，水面有一个振动源，它能产生频率为的简谐振动，带动周围的水也做周期性振动，从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度，水面上有一个浮标随着水波上下振动，下列说法正确的是（　　） A．该水波的波长为 B．浮标做受迫振动，其振动频率小于50Hz C．若振动源的振幅增大，水波的传播速度将增大 D．浮标会随波的传播在水面上发生迁移 二、多选题 9．2024年3月17日，在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中，中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时，选手A在未被推动前不得开始滑行，选手从后面靠近并用力推动，使获得初速度。两选手相互作用时间极短，在接力前后瞬间，以下说法正确的有（    ） A．A与B构成的系统动量守恒 B．与构成的系统机械能守恒 C．B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小 D．B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小 10．关于光的叙述中，下面说法正确的是(      ) A．激光能沿着弯曲的光导纤维传播，是利用了光的全反射原理 B．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为黄光，则条纹间距变宽 11．在光的本性研究中，下列实验现象和原理的说法正确的是（　　） A．图1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2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（入射角）后不会再有光线从面射出 C．图3是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板（双缝）间的距离L，相邻两条亮条纹间距离将减小 D．图4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不平整的 12．在均匀介质中坐标原点处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图如图所示，则（　　） A．此列简谐横波的周期为8秒 B．此后再经6s该波传播到处 C．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 D．此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s 三、实验题 13．某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律，滑块1和滑块2前端均安装了圆形弹片，两滑块上的挡光片宽度相同。实验过程如下： ①分别测出滑块1和滑块2的质量； ②调整气垫导轨水平； ③将两滑块分别置于气垫导轨两端，同时轻推两个滑块，两滑块相向运动，分别经过两个光电门后发生碰撞，碰撞后两滑块弹开，速度方向均与碰撞前的相反，再次分别经过两个光电门，计时器记录滑块上的挡光片两次经过光电门的挡光时间； ④重复步骤③，得到多组数据； ⑤断开气源和计时器的电源，整理仪器。 根据以上步骤，回答下列问题： (1)步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间 ； (2)步骤③中，轻推两个滑块后，若滑块1碰撞前、后经过光电门1的挡光时间分别为，滑块2碰撞前、后经过光电门2的挡光时间分别为，挡光片的宽度为L，则碰撞前，滑块1的速度大小为 ，碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为 ； (3)若等式 成立，则说明两滑块碰撞过程中总动量守恒． 14．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中： （1）摆线要选择细些的、伸缩性小的，摆球要选择质量大些的、体积 的；（填“大些”、“小些”） （2）从摆球经过平衡位置开始计时，测出n次全振动的时间为t，则单摆的周期为 ；用毫米刻度尺量出悬点到摆球的线长为l，用游标卡尺测出摆球直径为d，则单摆的摆长为 ； （3）某同学根据实验数据作出的图像如图所示。 ①图像斜率表示的物理意义是 （用字母表示），由图像求出的重力加速度g= 。（小数点后保留两位） ②造成图像不过坐标点的原因可能是 。 A．摆长测量偏大B．摆长测量偏小 C．周期测量偏大D．周期测量偏小 四、解答题 15．如图所示，小球a系在不可伸长的细线上，物块b静置于悬挂O点的正下方，将小球a从细线偏离竖直方向的位置由静止释放后，a、b两物体发生正碰，碰撞时间极短且不损失机械能．已知细线长，重力加速度，两物体都可看成质点，物块b与水平地面间的动摩擦因数，求： (1)小球a与物块b碰前瞬间的速度大小v； (2)碰后瞬间，小球a对细线的拉力F； (3)物块b的最大位移x的大小。 16．如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L=2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其电阻r=0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，如图所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长．求： (1)金属棒ab产生的感应电动势和通过电阻R的电流方向； (2)水平拉力F； (3)在0～5s内，通过金属棒ab的电荷量q及电阻R产生的焦耳热Q. 17．对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的铀235离子，从容器A下方、金属板上方的小孔处不断飘入电场，其初速度可视为零，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为I。不考虑离子重力及离子间的相互作用。求： (1)匀强电场场强E的大小和离子从电场射出时速度v的大小； (2)离子在磁场中做匀速圆周运动的半径R； (3)在离子被收集的过程中时间t内收集到离子的质量M。 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 参考答案 1．A 【详解】“空山不见人，但闻人语响”属于波的衍射；彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速，属于多普勒效应；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，属于波的干涉；声呐系统，用于探测海中的物体，属于波的反射。故选A。 2．A 【详解】物体在0~t0时间内初速度和末速度均为v0，根据动量定理得到合外力冲量I=0；物体在t0~2t0时间内初速度为v0，末速度为−v0，根据动量定理得到合外力冲量I=−2mv0，选项A正确． 3．D 【详解】A．根据简谐运动的特点，从计时开始，时间内小球运动的平均速度小于时间内的平均速度，可知，从最低点向上运动的距离小于，故A错误； B．在时刻，小球回到原来静止的平衡位置，弹簧处于拉伸状态，故B错误； C．根据简谐运动的特点，在时刻，小球运动至最高点，小球速度为零，相对于平衡位置的位移最大，加速度也为最大值，故C错误； D．根据简谐运动的特点，在时刻，小球正在向上运动中，速度方向向上，相对于平衡位置的位移方向向上，则加速度方向向下，故D正确。故选D。 4．C 【详解】A．a点在最大位移处，该时刻正向平衡位置运动，位移减小，所以加速度将减小，故A错误； B．由波的图象可知波长，则周期为 0.01s为半个周期，所以经过0.01s，a点经过的路程为故B错误； C．该波的频率为而发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率与该波频率相同，应为50Hz，故C正确； D．该波的波长为4m，障碍物的尺寸与该波波长相同，能发生明显衍射现象，故D错误。故选C。 5．B 【详解】由图甲读出波长为 λ=20m，由振动图象乙读出波的周期为T=0.8s，则波速为v==25m/s，故A错误．由振动图象乙知t=0时刻质点A向上振动，则根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播．故B正确．简谐横波沿x轴负方向传播，质点A只上下振动，不向前迁移，故C错误．质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期T=0.8s，则△t=1s=1T，若质点A初始位置在平衡位置或最大位移处，则它在1s内的路程应为 S=1.25×4A=5×8cm=40cm=0.4m．若质点A初始位置不在平衡位置或最大位移处，1s内所通过的路程不是0.4m，故D错误．故选B． 6．D 【详解】B．因a光在AB、AC边外侧均无出射光线，故发生了全反射，则临界角C≤45° 由折射定律得可得故B错误； A．b光在AB、AC边有光线出射，说明b光的临界角大于45°，b光的折射率小于a光的折射率，a光的频率大于b光的频率，故A错误； C．b光的频率小，所以b光波长长，同一单缝衍射，b光衍射现象更明显，故C错误； D．由可知b光在三棱镜中的传播速度大于a光在三棱镜中的传播速度，故D正确。故选D。 7．C 【详解】A．由图像看出波长。故A错误； B．波向右传播，时间内，波向右传播的距离为 波速为综合可得故B错误； C．由解得故C正确； D．由图像可知波的振幅为，当，由可得 则坐标原点处的质点从开始再经过发生的路程为故D错误。故选C。 8．A 【详解】A．根据波速、波长和频率的关系可得波长A正确； B．浮标做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，也就是振动源的频率，B错误； C．水波的传播速度由介质决定，与振动源振幅无关，C错误； D．水波传播过程中，浮标只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，浮标并没有随波迁移，D错误。故选A。 9．AD 【详解】ACD．由于作用时间非常短暂，A、B构成的系统在相互作用的过程中动量守恒，即对的冲量与对的冲量大小相等，方向相反，故AD正确，C错误； B．A、B构成的系统机械能可能增大，可能守恒，也可能减小，故B错误。故选AD。 10．ABD 【详解】A. 光导纤维是利用全反射来实现传播信号，故A正确； B. 光是一种横波，光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化．故B正确； C. 通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，这是光的衍射现象，故C错误； D. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为黄光，波长变长，根据，则条纹间距变宽，故D正确． 11．ACD 【详解】A．图1中a束光折射角大，折射率小，根据可知，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确； B．图2中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误； C．图3中，根据可知，选项C正确； D．图4中的干涉条纹说明光在样板下表面反射和检测平面上表面反射形成稳定干涉，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是不平整的，选项D正确。故选ACD。 12．BC 【详解】AB．由图可知波的周期T=4s波长λ=8m波速 则再经过6s，波传播的距离为s=vt=12m该波传到x=24m故A错误，B正确； C．M点在此时振动方向向下，则第3s末，即经过了0.75T，该点的振动方向沿y轴正方向，故C正确； D．因为故M点第一次到达y=–3m位置时，振动的时间故D错误；故选BC。 13．(1)相等(2) (3) 【详解】（1）步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间相等； （2）[1][2]碰撞前，滑块1的速度大小为 碰撞后滑块1的速度大小为 碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为 （3）碰撞前，滑块2的速度大小为 碰撞后滑块2的速度大小为 乙滑块1碰前的速度为正方向，若碰撞动量守恒，则即 14． 小些 9.86 BC 【详解】（1）[1]为减小空气阻力，摆球要选择质量大些的、体积小些的。 （2）[2][3]从摆球经过平衡位置开始计时，测出n次全振动的时间为t，则单摆的周期为 用毫米刻度尺量出悬点到摆球的线长为l，用游标卡尺测出摆球直径为d，则单摆的摆长为线长加摆球半径，即 （3）①[4][5]由单摆周期公式可得 可得图像斜率表示的物理意义是由图像带入数据可得解得 g=9.86m/s2 ②[6] AB．若引起图像不过原点的原因在于摆长的测量，根据图像可知，当摆长为0时，周期不为0，为一个正值，可知，摆长测量值偏小，A错误，B正确； CD．若引起图像不过原点的原因在于周期的测量，根据图像可知，当摆长为0时，周期不为0，为一个正值，可知，周期测量值偏大，C正确，D错误。故选BC。 15．(1)(2)，方向竖直向下(3) 【详解】（1）小球a下摆过程中，由机械能守恒有解得 （2）两物体发生弹性碰撞，设向左为正方向，根据动量守恒有 根据能量守恒定律有联立解得 小球a碰后瞬间细线对小球的拉力设为，根据牛顿第二定律联立解得 根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力大小，方向竖直向下。 （3）对物块b，由动能定理得代入数据，解得最大位移 16．(1)E=5V，通过电阻R的电流方向从M通过R流向P；(2)1N,方向水平向右；(3) q=5C,Q=24J 【详解】(1)设金属棒中感应电动势为，则:代入数值得: 由右手定则可得，通过电阻R的电流方向从M通过R流向P           (2)设过电阻R的电流大小为I，则：代入数值得I=0.1A                         ab棒匀速直线运动，则=1N        方向水平向右          (3)在0～5s内，通过金属棒ab的电荷量q q=It          代入数据可得：q=5C 在0～5s内，电阻R产生的焦耳热       代入数据可得，Q=24J 17．(1)，(2)(3) 【详解】（1）匀强电场的电场强度大小为 根据动能定理，有得离子从电场射出时速度v的大小 （2）离子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，有 联立解得离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 （3）设在t时间内收集到的离子的总电荷量为Q，则 因每个离子电荷量为q，则离子个数 而t时间收集到离子的质量 联立以上各式解得在离子被收集的过程中时间t内收集到离子的质量为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$