精品解析：天津市红桥区2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

高二物理 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分） 1. 下列有关光学知识的说法正确的是（　　） A. 3D电影技术利用了光全反射原理 B. 光导纤维传输信号利用了光的干涉原理 C. 光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理 D. 遥远的恒星远离地球时，地球上接收到该恒星的光会变红 2. 如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，取向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 周期为4s B. 振幅为4cm C. 时振子的速度最大 D. 时弹簧的弹性势能最小 3. 位于坐标原点处的波源，从s时刻，从平衡位置开始向上振动，周期为0.8s，形成的一列简谐横波以0.5m/s的速率沿x轴正方向传播。则s时的波形图为（　　） A. B. C. D. 4. 用图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光。调整仪器，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增大条纹间距，可（　　） A. 将滤光片靠近单缝 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将绿色的滤光片换为红色 D. 使用间距更大的双缝 5. “日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. b光的波长大于a光的波长 B. 在冰晶中的传播速度a光大于b光 C. a、b两束光可以发生干涉现象 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分） 6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波传播到x=5m处的M点，波形如图1所示；图2是波形中某质点的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 图2是N质点的振动图像 B. 该简谐横波的起振方向为y轴正方向 C. t=8s时质点Q首次到达波谷位置 D. 从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为50cm 7. 如图所示，OBCD是半圆柱玻璃体的横截面，OD为直径。一束光沿AO方向从真空射入玻璃后分成两束光分别射到玻璃砖的B、C两点，射到B点的为b光，射到C点的为c光，下列说法正确的是（　　） A. b光的频率大于c光 B. 在真空中b光的传播速率小于c光 C. 在真空中b光的波长小于c光的波长 D. b光从O到B的时间小于c光从O到C的时间 8. 如图甲所示为一平静水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为0.5m，a、i两点各有一个振源且均由t=0时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速v=1m/s。下列说法正确的是（　　） A. e点的振幅为10cm B. 点刚开始振动时的方向竖直向下 C. a、i两点间（不包括a、i）有4个振动加强点 D. a、i两点间（不包括a、i）有4个振动减弱点 第Ⅱ卷 （非选择题，共60分） 三. 实验题（本题满分12分，每空2分） 9. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。 （1）关于实验要点，下列说法正确的是______。 A. 两球大小可以不同 B. 两球必须是弹性小球 C. 斜槽可以不光滑 D. 斜槽末端必须水平 （2）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则动量守恒定律的验证表达式为：__________。若，则说明碰撞属于_______（选填“弹性”、“完全非弹性”或“非完全弹性”）碰撞。 10. 某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下： （1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。 （2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2。 （3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P3、P4的位置，请用简洁的文字描述大头针P3的插法：插P3时，应使它挡住_________。 （4）请在图中补充测定玻璃折射率所需的完整光路图，并在图中标注所需测量的物理量符号。_______ （5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题（本大题共3个小题，11题14分，12题16分，13题18分，共48分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2。求网对运动员的平均作用力大小。 12. 如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动位移x随时间t变化的函数关系表达式。 13. 如图所示，半径足够大的光滑圆弧轨道与长的长木板构成物体B，圆弧的最低点与长木板的上表面相切于P点，B放在光滑的水平面上，质量为，质量为的木块A置于B的最左端，A与B的长木板部分间的动摩擦因数。质量为的子弹以水平向右的速度射入A，且留在A中，子弹和A相互作用的时间极短，重力加速度g取，A可视为质点。求： （1）子弹射入A后A速度大小； （2）A从子弹射入到第一次到长木板P点过程中对B的冲量； （3）A沿B的圆弧轨道上滑的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分） 1. 下列有关光学知识的说法正确的是（　　） A. 3D电影技术利用了光的全反射原理 B. 光导纤维传输信号利用了光的干涉原理 C. 光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理 D. 遥远的恒星远离地球时，地球上接收到该恒星的光会变红 【答案】D 【解析】 【详解】A．3D电影技术利用了光的偏振原理，选项A错误； B．光导纤维传输信号利用了光的全反射原理，选项B错误； C．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，选项C错误； D．遥远的恒星远离地球时，根据多普勒效应，地球接收到的光的频率会变小，则波长变长，地球上接收到该恒星的光会变红，故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，取向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 周期为4s B. 振幅为4cm C. 时振子的速度最大 D. 时弹簧的弹性势能最小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图乙可知周期为4s，振幅为2cm，故A正确，B错误； C．由图乙可知，时振子处于负向最大位移处，振子的速度为0，故C错误； D．由图乙可知，时振动处于平衡位置，此时弹簧仍处于伸长状态，后振子向上运动，弹簧的伸长量继续减小，弹簧的弹性势能继续减小，所以时弹簧的弹性势能不是最小，故D错误。 故选A。 3. 位于坐标原点处的波源，从s时刻，从平衡位置开始向上振动，周期为0.8s，形成的一列简谐横波以0.5m/s的速率沿x轴正方向传播。则s时的波形图为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可得波长m 则s时，即经过一个周期后，刚好传播一个波长的距离，坐标原点处的波源从回到平衡位置向上振动，由于沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，s时的波形图为B选项中的波形图。 故选B。 4. 用图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光。调整仪器，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增大条纹间距，可（　　） A. 将滤光片靠近单缝 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将绿色滤光片换为红色 D. 使用间距更大的双缝 【答案】C 【解析】 详解】根据条纹间距表达式 A．将滤光片靠近单缝，条纹间距不变，故A错误； B．将屏向靠近双缝的方向移动，L减小，则条纹间距减小，故B错误； C．将绿色的滤光片换为红色，波长变大，则条纹间距变大，故C正确； D．使用间距更大的双缝，d变大，则条纹间距减小，故D错误。 故选C。 5. “日晕”是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的，如图所示，为一束太阳光照射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. b光的波长大于a光的波长 B. 在冰晶中的传播速度a光大于b光 C. a、b两束光可以发生干涉现象 D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．因b光偏折程度大于a光，可知b光的折射率较大，频率较大，则b光的波长小于a光的波长，选项A错误； B．根据 因b光折射率较大，可知在冰晶中的传播速度a光大于b光，选项B正确； C．a、b两束光的频率不同，不可以发生干涉现象，选项C错误； D．因a光波长较大，可知a光比b光更容易发生明显的衍射现象，选项D错误。 故选B。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分） 6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波传播到x=5m处的M点，波形如图1所示；图2是波形中某质点的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 图2是N质点的振动图像 B. 该简谐横波的起振方向为y轴正方向 C. t=8s时质点Q首次到达波谷位置 D. 从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为50cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据峰前质点上振可知质点N在t=0时刻沿y轴正向振动，而图2中t=0时刻所描述的质点也沿y轴正向振动，所以图2是N质点的振动图像，故A正确； B．因M点在时刻沿y轴负向振动，可知波传到任意一点，该点的起振方向和波源的起振方向相同，故B错误； C．由波动图像知这列波的波长为 由振动图像知周期 则传播速度为 代入解得 根据波形平移法，处的波形传递Q点的距离为 则Q点第一次到达波谷用时为 代入解得 故C错误； D．从开始计时到波刚传到Q点用时 从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为 故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，OBCD是半圆柱玻璃体的横截面，OD为直径。一束光沿AO方向从真空射入玻璃后分成两束光分别射到玻璃砖的B、C两点，射到B点的为b光，射到C点的为c光，下列说法正确的是（　　） A. b光频率大于c光 B. 在真空中b光的传播速率小于c光 C. 在真空中b光的波长小于c光的波长 D. b光从O到B的时间小于c光从O到C的时间 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因b光的偏折程度较大，可知b光的折射率较大，则b光的频率大于c光，选项A正确； B．在真空中各种光的传播速度都相同，可知b光的传播速率等于c光，选项B错误； C．根据 可知，在真空中b光的波长小于c光的波长，选项C正确； D．设光的入射角为i，折射角为r，则， 光在玻璃中的传播时间 可知b光从O到B的时间等于c光从O到C的时间，选项D错误。 故选AC。 8. 如图甲所示为一平静的水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为0.5m，a、i两点各有一个振源且均由t=0时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速v=1m/s。下列说法正确的是（　　） A. e点的振幅为10cm B. 点刚开始振动时的方向竖直向下 C. a、i两点间（不包括a、i）有4个振动加强点 D. a、i两点间（不包括a、i）有4个振动减弱点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两波源起振方向相反，频率相等，则可发生干涉现象，e点到两振源的距离之差为零，则振动减弱，可知e点的振幅为0，选项A错误； B．a振源的振动首先传到c点，因a振源的起振方向竖直向下，可知点刚开始振动时的方向竖直向下，选项B正确； C．两列波的波长均为 到两振源的距离之差为半波长奇数倍的点振动加强，可知a、i两点间（不包括a、i）有4个振动加强点，分别为b、d、f、h点，选项C正确； D．到两振源的距离之差为波长整数倍的点振动减弱，则a、i两点间（不包括a、i）有3个振动减弱点，分别为c、e、g点，选项D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 （非选择题，共60分） 三. 实验题（本题满分12分，每空2分） 9. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。 （1）关于实验要点，下列说法正确的是______。 A. 两球大小可以不同 B. 两球必须是弹性小球 C. 斜槽可以不光滑 D. 斜槽末端必须水平 （2）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则动量守恒定律的验证表达式为：__________。若，则说明碰撞属于_______（选填“弹性”、“完全非弹性”或“非完全弹性”）碰撞。 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 弹性 【解析】 【小问1详解】 A．为了能保证水平方向的对心碰撞，两个球的半径应该相同，故A错误； B．两球不一定是弹性的，可以是非弹性的，故B错误； C．斜槽可以不光滑，只要同一实验的前后两次从斜槽上同一位置由静止释放即可，故C正确； D．斜槽末端必须水平，这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]要验证的关系是 因小球做平抛运动，落地时间相等，则 即当表达式 成立时，动量守恒定律得到验证； [2]当两球发生弹性碰撞时，根据能量守恒 化简可得 联立以上可得 因此说明两球发生的是弹性碰撞。 10. 某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下： （1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。 （2）在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2。 （3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P3、P4的位置，请用简洁的文字描述大头针P3的插法：插P3时，应使它挡住_________。 （4）请在图中补充测定玻璃折射率所需的完整光路图，并在图中标注所需测量的物理量符号。_______ （5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 挡住P1、P2的像 ②. ③. 偏小 【解析】 【详解】[1]根据光路可逆原理，要确定出射光线的方向，应该在插P3时，使它挡住P1、P2的像， [2]补充后的光路如图所示 [3]玻璃砖平移，导致折射角增大（蓝色线与法线夹角），如图所示 根据折射定律 折射率偏小。 四、计算题（本大题共3个小题，11题14分，12题16分，13题18分，共48分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2。求网对运动员的平均作用力大小。 【答案】1625N 【解析】 【详解】设运动员质量为，触网速度大小为，离网速度大小为 由题意， 取向上为正方向，设网对运动员作用力大小为，由动量定理 代入数据得 12. 如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式重力加速度。 （1）求t=0时弹簧的伸长量； （2）以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动位移x随时间t变化的函数关系表达式。 【答案】（1）0.1m （2）或 【解析】 【小问1详解】 由图像知 代入弹簧振子周期公式可得 由图像可知，t=0时刻台面对底座的支持力为零，对底座受力分析有 解得t=0时弹簧的伸长量 【小问2详解】 小球在平衡位置时有 可得弹簧的压缩量为 振幅 由题可知振动周期 由角速度周期公式有 设小球的初相为，则振动方程为 t=0时，弹簧处于最高点，即位移为A，代入解得 则小球的振动方程为或 13. 如图所示，半径足够大的光滑圆弧轨道与长的长木板构成物体B，圆弧的最低点与长木板的上表面相切于P点，B放在光滑的水平面上，质量为，质量为的木块A置于B的最左端，A与B的长木板部分间的动摩擦因数。质量为的子弹以水平向右的速度射入A，且留在A中，子弹和A相互作用的时间极短，重力加速度g取，A可视为质点。求： （1）子弹射入A后A的速度大小； （2）A从子弹射入到第一次到长木板P点过程中对B的冲量； （3）A沿B的圆弧轨道上滑的最大高度。 【答案】（1）10m/s （2），方向水平向右 （3）1m 【解析】 【小问1详解】 子弹和木块A相互作用的时间极短，两者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律 解得子弹射入A后A的速度大小为 小问2详解】 对子弹和木块A整体受力分析，由牛顿第二定律 解得 对B受力分析，由牛顿第二定律 解得 由运动学公式 解得或（舍去） 则木块A对物体B的冲量大小为 方向水平向右。 【小问3详解】 木块A和子弹的整体与物体B相互作用的过程中，二者组成的系统水平方向动量守恒，由水平方向动量守恒定律 解得 由系统能量守恒定律 解得A沿B的圆弧轨道上滑的最大高度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$