福建省福州高级中学2024-2025学年高二下学期第三学段考试物理试卷

福州高级中学2024—2025学年第三学段考试 高二物理试题 命卷教师：何晨芯 审卷教师：林晓琦 试卷总分：100分 完卷时间：75分钟 第Ⅰ卷 （选择题） 1、 单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1．如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则下列说法正确的是（　　） A．B接收的超声波与A发出的超声波频率相等 B．超声波是纵波，能发生偏振现象 C．红外线与超声波均能在真空中传播 D．一切物体均在辐射红外线 2．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7 kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（　　） A．6 kg·m/s，6 kg·m/s B．2 kg·m/s，14 kg·m/s C．3 kg·m/s，9 kg·m/s D．-5 kg·m/s，15 kg·m/s 3．如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹，图中的、、、、为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则下列说法正确的是（　 ） A．该弹簧振子在P点时的加速度最大，在Q点时的加速度最小 B．若拉纸的速度v变大，该弹簧振子的振幅不变，周期会变长 C．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量不为零 D．在弹簧振子的运动过程中，物块和弹簧所组成系统的动量不守恒 4．火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、燃料、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．火箭的推力来源于空气的浮力 B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D．在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共24分. 每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 5．对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（　　） 甲 乙 丙 丁 A．图甲中，将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环 B．图乙中，两个界面aa'和bb'不平行，仍可以测定玻璃砖的折射率 C．图丙中，劈尖在右侧，干涉图样中弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D．图丁中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度变窄 6．如图所示，长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成，一束激光从端面AB以某一入射角射向内芯，在内芯的内侧面入射角为，此时恰好发生全反射。设内芯的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则（　　） A．激光在内芯中的传播路程为 B． C．若，则激光在内芯中传播的时间为 D．若增大，激光在内芯中仍能发生全反射 7．如图甲所示，某同学手持细棒抖动彩带的端点O使其在竖直方向上做简谐运动，在彩带上形成的波可以看成沿x轴正方向传播的简谐波。在和处的两个质点O、P的振动图像如图乙所示，则（    ） A．该波的传播速度大小可能为 B．波由质点O传到质点P的时间可能为 C．在时间内，质点O通过的路程为 D．质点P振动的位移一时间关系为 8．如图所示，在水平光滑绝缘桌面上有一等腰梯形单匝均匀金属线框abcd，总电阻为R，，，。空间存在竖直向下的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，有界磁场的宽度为。线框在水平拉力作用下以速度向右匀速穿过磁场区域，时刻，边刚好在磁场左边界，则（    ） A．进、出磁场过程中，线框中的电流方向不同，安培力方向也不同 B．出磁场过程中，线框中的电流与时间的关系为 C．时间内，安培力的冲量大小小于 D．线框穿过磁场过程中，拉力的冲量大小小于 第Ⅱ卷 （非选择题） 三、填空题（每题3分，共9分.） 9．如图甲为研究单摆共振现象的装置，其中a、c小球摆长相同，三个小球质量相等且均可视为质点。图乙为a球做受迫振动时振幅随驱动力频率变化的图像。所有小球静止时，现将a球向后拉开一个小角度后释放（可视为简谐运动），一段时间后，其余小球也摆动起来，其中振幅最大的是 （选填“b”或“c”）球，在同一个“”图像中，b球图像的峰值与乙图中峰值相比应向 （选填“左”或“右”）移动。 10．为帮助图（a）所示在井底正中央“坐井观天”的青蛙拓宽视野，某同学设计了图（b）所示的方案，在的圆柱形井中注满透明液体。将青蛙视为质点，该方案中：注入液体的折射率 （填“较大”或“较小”）时，观察范围较大；当注入液体的折射率大于 时，观察范围不再增大。 11．A、B两球沿直线运动并发生正碰。如图为两球碰撞前后的位移—时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移—时间图像，c为碰撞后两球共同运动的位移—时间图像，若A球质量是m＝2kg，则由图可知，该碰撞属于 （选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”），B的质量为 kg，碰撞时A对B所施冲量为 N·s。 四、实验题(本题共2小题，其中12题5分，13题7分，共12分.) 12．（5分）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，半径为；b球质量为，半径为。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则___________。 A．， B．， C．， D．， (2) 为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有________。（填选项前的字母） A．小球a的质量和小球b的质量 B．小球飞出的水平距离、、 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。（用题中已测量的物理量表示） 13．（7分）如图1所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图，某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 (1) 实验目的与器材：根据已标明的实验器材，可判断出滤光片与双缝之间的M处的实验器材是 。在组装仪器时M处实验器材和双缝应该相互 （选填“垂直”或“平行”）放置。 (2) 实验原理与数据：已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有50分度，某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图2所示，则读数为 ，计算这种色光波长的表达式为 （用题中给出的字母L、d、、表示）。 (3) 若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以_________（选填选项前的字母）。 A．将单缝向双缝靠近 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．增大双缝到屏的距离 (4) 若在单缝与透镜之间加入一个偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 五、计算题（本题共3小题，共 39分．应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.） 14．（9分）如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取。求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小； （2）A做简谐运动的振幅； （3）A在最高点时的弹簧弹力大小。 15．（14分）如图所示，蹦床运动员与网作用时，通过“曲脚然后用力蹬网”的动作使自己越蹦越高。某次训练时，一个质量的蹦床运动员，从静止通过“曲腿然后用力蹬网”，蹦起的最大高度距离水平网面为，之后第1次向下落着网，与网相互作用后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。假设运动员与网接触的时间均为，从第1次离开水平网面开始，每次运动员与水平网相互作用中消耗的能量E相同，不计空气阻力，忽略运动员与蹦床作用时的能量损失，重力加速度取。 （1）求运动员蹦起后第1次触网过程中动量的变化量大小； （2）求（1）中运动员对水平网面的平均作用力大小； （3）运动员第2次下落后，与网接触又弹起的这段时间内，求蹦床对运动员的冲量大小。（计算结果可以保留根式） 16．（16分）如图所示，水平轨道上只有AB段粗糙其余部分光滑，AB之间存在水平向右的匀强电场，B点右侧的C点处静止放置一质量为M=3kg绝缘物块b，A点的左侧有一质量m=1kg带正电的物块a，a与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能Ep=9J，现对弹簧解除锁定，a被弹出，滑出电场后与b发生弹性碰撞，a到达A点前弹簧已恢复原长。已知AB长L=1.0m，a与AB之间的动摩擦因数µ=0.3，场强E=2×106V/m，a的电荷量q=6×10-6C，重力加速度g取10m/s2。a、b均可视为质点，运动过程中a的电荷量始终保持不变。 (1)求物块a运动到A点时的速度大小v0； (2)求第一次碰撞后瞬间a、b的速度大小va1、vb1； (3)若每次物块a与C点处的物块碰撞之后，都立即在C点放入与物块b完全相同的静止物块，求a被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，a在电场中运动的路程s。 福州高级中学2024—2025学年第三学段考试 高二物理试题 单科满分值： 100分 ；单科及格分： 60分 客观题满分值： 40分 ；客观题题数： 8题 主观题满分值： 60分 ；主观题组数： 8题 答题卡张数： 1张 ；答题卡面数： 3面 第Ⅰ卷 （选择题） 2、 单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1．D 2．C 3．D 4. C 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分.每小题有2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. 5．BD 6．BC 7．AC 8．BD 第Ⅱ卷 （非选择题） 三、填空题（共9分） 9．C（1分） 左（2分） 10．较大（1分） （2分） 11. 非弹性碰撞（1分） （1分） －4（1分） 四、实验题（本题共2小题，其中12题5分，13题7分，共12分） 12. （5分）(1) A （1分） (2) AB （2分） (3) （2分） 13. （7分）(1) 单缝 （1分） 平行 （1分） (2) 15.02 （1分） （2分） (3) B （1分） (4) B（1分） 五、计算题（本题共3小题，共 39分．应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14．(9分)【答案】（1）；（2）；（3）0 【详解】（1）（3分）剪断细绳前，弹簧弹力大小为 1′ 剪断绳子的瞬间，A做简谐振动的回复力为 2′ （或直接： 3′） （2）（3分）由题意，可得剪断绳子瞬间弹簧的形变量为 1′ A处于平衡位置时，弹簧的形变量为 1′ 根据简谐振动的特点，则A做简谐振动的振幅为 1′ （或 3分） （3）（3分）根据对称性可知，A在最高点时回复力大小等于最低点时回复力大小，设A在最高点时的弹簧弹力大小，则有： 2′解得 1′ 15．（14分）【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 【详解】（1）（4分）设第1次下落触网时的速度为，有 1′ 解得 设蹦回到高度前离网时的速度为，有 1′ 解得 取竖直向上为正方向，第1次触网与网接触的时间内动量的变化量 1 代入数据解得 1′ （2）（4分）以竖直向上为正方向，由动量定理得 2′ 代入数据解得 1′ 由牛顿第三定律得，运动员对水平网面的平均作用力大小为 1′ （3）（6分）每次运动员消耗的能量为 1′ 运动员两次提供的能量 1′ 解得 由 1′ 得 1′ 以竖直向上为正方向，由动量定理得 1′ 解得 1′ 16．（16分）【答案】(1) (2)3m/s，3m/s (3) 【详解】（1）（2分）释放后弹性势能转化为小物块a的动能 1′ 运动到A点的速度为 1′ （2）（8分）由A到B过程中，根据动能定理得: 2′ a与b碰前的速度为 物块a与物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒定律可得: 2′ 根据机械能守恒可得 2′ 联立解得 ， 所以 ， 2′ 即第一次碰撞后两物块的速度大小均为3m/s； （3）（6分）碰后物块a第1次经过B点运动到最左端的过程中，根据能量守恒定律可得 1′ 解得 1′ 即a到达不了A点，设第n次碰后物块a经过B点进入电场到最左端的距离为xn，进电场经过B点的速度为van，出电场经过B点的速度为，由动能定理，进电场有 出电场有 1′ 联立可得 ， 1′ 同理可得 物块a与物块b碰撞前后物块a的速度关系 联立可得 1′ 所以=1+2(+ 1′ 高二物理试卷第10页，共11页 高二物理试卷第11页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $$