精品解析：宁夏石嘴山市平罗中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

平罗中学2024-2025学年度第二学期期中考试试题 高二物理 满分：100分 考试时长：75分钟 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 下列有关光现象的说法正确的是（　　） A. 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 B. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象 C. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 D. 光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的衍射原理来传递信息的 2. 安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为，使用安全带时，假人用时停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时停下。以下说法正确的是（　　） A. 碰撞过程中，汽车和假人的总动量守恒 B. 安全带减小了碰撞过程中假人的动量变化量 C. 安全带增加了碰撞过程中假人受到的冲击力 D. 使用安全带时，假人受到的平均作用力约为 3. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的、、、四点，下列说法中正确的是（　　） A. 质点为振动加强点 B. 质点为振动减弱点 C. 该时刻质点的振动位移为 D. 质点既不振动加强也不振动减弱 4. 用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，质量m＝60 kg的人，站在质量M＝300 kg的车的一端，车长L＝3 m，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退0.8 m B. 后退0.7 m C. 后退0.6 m D. 后退0.5 m 6. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（ ） A. t=0.2s时，振子的加速度方向向左 B. t=0.6s时，振子的速度方向向右 C. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的动能逐渐减小 D. t=0到t=2.4s的时间内，振子通过的路程是80cm 7. 如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播，波速为 B. 该波可以与另一列频率为的波发生稳定的干涉 C. 波在传播过程中遇到大小的障碍物能发生明显的衍射 D. 观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率小于 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，每题有多个正确选项，全部选对得6分，选不全得3分。有错选的得0分） 8. 如图所示，一束复色光从等边三棱镜ABC的AB边中点D射入，入射光线与水平面夹角为30°，最后色散成两种单色光从AC边射出，打在右侧白纸上，上方为a光，下方为b光。其中a光的出射位置为AC边中点E，下列说法中正确的是（　　） A. 经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 B. a光在真空中的传播速度大于b光 C. 若a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D. 该复色光若垂直AB方向从A、D两点间入射，则a光不能从AC边射出 9. 如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上A的表面，由于A，B间存在摩擦，之后A，B速度随时间变化的情况如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 木板获得的动能为2J B. 系统损失的机械能为2J C. 木板A的最小长度为1m D. A、B间的动摩擦因数为0.2 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 该波的周期为12s B. 该波的传播速度可能为2 C. 该波的波长可能为8m D. 在0~3s内处的质点通过的路程小于处的质点通过的路程 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 在“用单摆测量重力加速度”实验中 （1）除长约的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、米尺、游标卡尺外，下列器材中，还需要          。 A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 （2）下列做法正确的是          。 A. 从摆球达到最高位置时开始计时 B. 只需记录摆球完成一次全振动的时间 C. 摆长的大小等于摆线长度加小球直径 D. 选用的细线应细、质量小，且不易伸长 （3）如果实验中其他环节操作都正确，只是误将次全振动数记为次那么实验测得的g值_______________（选填“偏小”，“偏大”）。 （4）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L，并测出相应的周期T，算出的值，再以L为横轴、为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图，并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g= __________用k表示。 12. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的点，从一侧的出射，此时在屏上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是          。 A. 与不平行 B. 若改用宽更大的介质做实验，则间的距离会变大 C. 若处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质面射出 （2）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________选填“左侧”或“右侧”。 （3）如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和c的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值___准确值。 A. 小于 B. 大于 C. 等于 （4）若测得，，，则该介质的折射率__________结果保留三位有效数字。 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 13. 如图所示是一个折射率为的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，。现有一条光线从面上图示位置垂直入射到棱镜内，若光线恰好在边发生全反射后，从边射出。已知光速为c，求： （1）作出光在棱镜中的光路图 （2）该透明介质的折射率 （3）光在介质中的传播速度v： （4）光线射出棱镜时折射角的正弦值。 14. 图甲是一列简谐横波传播到的点时的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。 （1）这列波的起振方向和传播速度？ （2）当质点开始振动时，质点经过的路程？ （3）从此时刻开始计时，质点经历多长时间第二次到达波谷？ 15. 如图所示，小物块A、B可视为质点静置于光滑水平地面上，两物块用细线相连，中间夹着一个压缩的轻弹簧弹簧原长忽略不计，弹簧与物块不拴接，弹簧的弹性势能为，物块B右侧一物体C静止于光滑水平地面上，其段为粗糙水平轨道，段为光滑倾斜轨道，两段轨道平滑相接，端静置一小物块D可视为质点，剪断A、B间的细线，弹簧把A、B弹开，物块B向右运动与物体C碰撞并粘在一起碰撞时间极短，物块D在物体C上运动且始终没有脱离物体C，物块D最终返回恰好停在物体C的最右端。已知小物块A、B、D质量均为，物体C质量为，物块D和段间的动摩擦因数为，重力加速度取。 （1）求AB分离后物块A的速度大小； （2）求物块B最终的速度大小； （3）求的长度； （4）求斜面的最小高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 平罗中学2024-2025学年度第二学期期中考试试题 高二物理 满分：100分 考试时长：75分钟 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1. 下列有关光现象的说法正确的是（　　） A. 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 B. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象 C. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 D. 光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的衍射原理来传递信息的 【答案】C 【解析】 【详解】A．拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以减少反射光（如水面反光），而非增加透射光强度，故A错误； B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误； C．增透膜通过光的干涉使反射光相消，增加透射光，故C正确； D．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故D错误。 故选C。 2. 安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图，在汽车正面碰撞测试中，汽车以的速度发生碰撞。车内假人的质量为，使用安全带时，假人用时停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时停下。以下说法正确的是（　　） A. 碰撞过程中，汽车和假人的总动量守恒 B. 安全带减小了碰撞过程中假人的动量变化量 C. 安全带增加了碰撞过程中假人受到的冲击力 D. 使用安全带时，假人受到的平均作用力约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．碰撞过程中，汽车和假人组成的系统受撞击力作用，总动量不守恒，A错误； BC．假人的初动量为，末动量为0，所以无论是否使用安全带，假人的动量变化量相同，根据动量定理可得 安全带增加了碰撞过程中的作用时间，减小了假人受到的冲击力，故BC错误； D．使用安全带时，取汽车碰撞前的速度方向为正方向，根据动量定理有 解得假人受到的平均作用力为，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的、、、四点，下列说法中正确的是（　　） A. 质点为振动加强点 B. 质点为振动减弱点 C. 该时刻质点的振动位移为 D. 质点既不振动加强也不振动减弱 【答案】C 【解析】 【详解】AC．质点为波峰、波谷相遇点，则质点是振动减弱点，因两列波振幅相同，则该点的位移始终为零，故A错误，C正确； B．质点为波谷、波谷相遇点，为振动加强点，故B错误； D．由图可知质点为波峰、波峰相遇点，为振动加强点，且质点在加强点的连线上，所以质点也是振动加强点，故D错误。 故选C。 4. 用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面成，反射光线与折射光线相互垂直，则该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，入射角，折射角，所以该介质的折射率为 故选A。 5. 如图所示，质量m＝60 kg的人，站在质量M＝300 kg的车的一端，车长L＝3 m，相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将（　　） A. 后退0.8 m B. 后退0.7 m C. 后退0.6 m D. 后退0.5 m 【答案】D 【解析】 【详解】人车组成的系统动量守恒，则 人和车运动时间相同，有 且 解得车后退的距离 6. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（ ） A. t=0.2s时，振子的加速度方向向左 B. t=0.6s时，振子的速度方向向右 C. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的动能逐渐减小 D. t=0到t=2.4s的时间内，振子通过的路程是80cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图象乙知，t=0.2s时，振子远离平衡位置向右运动，位移增大，根据可知，回复力方向向左，则加速度方向向左，故A正确； B．t=0.6s时，振子靠近平衡位置向左运动，所以振子的速度方向向左，故B错误； C．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子向平衡位置运动，速度逐渐增大，振子的动能逐渐增大，故C错误； D．t=0到t=2.4s的时间内，振子通过的路程是，故D错误； 7. 如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图像，图乙为质点A的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播，波速为 B. 该波可以与另一列频率为的波发生稳定的干涉 C. 波在传播过程中遇到大小的障碍物能发生明显的衍射 D. 观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率小于 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知在时刻质点A向上振动，结合图甲根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播，由图甲可知该波的波长为，由图乙可知周期为，则波速为，故A正确。 B．该波的频率为 则该波不可以与另一列频率为5Hz的波发生稳定的干涉，故B错误； C．发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多，所以波在传播过程中遇到160m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误； D．观察者向着波源方向奔跑，根据多普勒效应可知，观察者接收到的频率大于，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，共18分，每题有多个正确选项，全部选对得6分，选不全得3分。有错选的得0分） 8. 如图所示，一束复色光从等边三棱镜ABC的AB边中点D射入，入射光线与水平面夹角为30°，最后色散成两种单色光从AC边射出，打在右侧白纸上，上方为a光，下方为b光。其中a光的出射位置为AC边中点E，下列说法中正确的是（　　） A. 经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 B. a光在真空中的传播速度大于b光 C. 若a、b光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D. 该复色光若垂直AB方向从A、D两点间入射，则a光不能从AC边射出 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图知，入射角相同，但b光的折射角较小，根据折射定律可知三棱镜对b光的折射率较大，则b光的波长小于a光的波长，根据发生明显的衍射现象的条件可知经过相同的狭缝，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故A正确； B．所有单色光在真空中传播速度都是一样，故B错误； C．若a、b光分别通过相同的双缝装置，根据双缝干涉条纹间距公式可知，由于b光的波长小于a光的波长，则a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C错误； D．依题意，由几何知识可得a光在AB面上的入射角为60°时，折射角为30°，则棱镜对单色光a的折射率为 根据临界角与折射率的关系可得 当复色光入射方向与边AB垂直且从A、D两点间入射时，光线在AC边上的入射角为60°，大于临界角，所以a光将在AC边发生全反射，最后a光垂直BC边射出，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上A的表面，由于A，B间存在摩擦，之后A，B速度随时间变化的情况如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 木板获得的动能为2J B. 系统损失的机械能为2J C. 木板A的最小长度为1m D. A、B间的动摩擦因数为0.2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题图可知，木板A和物体B共速时，速度为1m/s，根据动量守恒定律得 解得木板A的质量为 故木板获得的动能为，故A错误； B．系统损失的机械能为，故B正确； C．木板A的最小长度为，故C正确； D．图线的斜率表示加速度，所以B的加速度大小为 根据牛顿第二定律得 解得，故D错误。 故选BC。 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 该波的周期为12s B. 该波的传播速度可能为2 C. 该波的波长可能为8m D. 在0~3s内处的质点通过的路程小于处的质点通过的路程 【答案】AB 【解析】 【详解】A．波的周期与质点振动周期相等，根据振动图像可知，该波的周期为12s，A正确； C．由于波沿x轴正方向传播，根据振动图像可知，在t=0时刻，处的质点处于平衡位置向上振动，处的质点恰好位于波谷，根据同侧法可知，此时刻这两个质点间最简单的波形为四分之一个波长，则有 （n=1，2，3…） 解得 （n=1，2，3…） 若波长等于8m，可解得 不符合要求，C错误； B．根据上述可知 （n=1，2，3…） 当n=0时，解得波速为2m/s，B正确； D．由于 而t=0时刻，处的质点处于平衡位置，处的质点恰好位于波谷，可知，在0~3s内，这两个质点通过的路程均为4cm，即在0~3s内处的质点通过的路程等于处的质点通过的路程，D错误。 故选AB。 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 在“用单摆测量重力加速度”实验中 （1）除长约的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、米尺、游标卡尺外，下列器材中，还需要          。 A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 （2）下列做法正确的是          。 A. 从摆球达到最高位置时开始计时 B. 只需记录摆球完成一次全振动的时间 C. 摆长的大小等于摆线长度加小球直径 D. 选用的细线应细、质量小，且不易伸长 （3）如果实验中其他环节操作都正确，只是误将次全振动数记为次那么实验测得的g值_______________（选填“偏小”，“偏大”）。 （4）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长L，并测出相应的周期T，算出的值，再以L为横轴、为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图，并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g= __________用k表示。 【答案】（1）A （2）D （3）偏大 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据单摆周期公式 知，还需要秒表测周期T； 故选A。 【小问2详解】 AB．为了减小测周期的偶然误差，从摆球达到平衡位置位置时开始计时；记录摆球完成n次全振动的时间t，可得。故AB错误； C．单摆的摆长应该是悬点到摆球球心的距离，所以摆长的大小等于摆线长度加小球半径，故C错误； D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长，这样可以减小实验误差。故D正确。 故选D。 【小问3详解】 由，知，误将49次全振动数记为50次，那么周期T 测量值偏小，实验测得的g值偏大 【小问4详解】 由得 可知 得 12. 用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏平行放置，用红色激光笔以一定角度照射侧的点，从一侧的出射，此时在屏上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题： （1）关于此实验，下列说法正确的是          。 A. 与不平行 B. 若改用宽更大的介质做实验，则间的距离会变大 C. 若处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质面射出 （2）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的__________选填“左侧”或“右侧”。 （3）如图乙所示，实验中将玻璃砖界面和c的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值___准确值。 A. 小于 B. 大于 C. 等于 （4）若测得，，，则该介质的折射率__________结果保留三位有效数字。 【答案】（1）B （2）右侧 （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 A．如图所示 折射率 又 可知 即与平行，故A错误； B．若改用宽ab更大的介质做实验，光路图如图所示 则间的距离会变大，故B正确； C．若O处的入射角过大，从光疏介质射入光密介质，不可能发生全反射，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的右侧。 【小问3详解】 实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，则实验光路如图 可知光的折射角偏大，故折射率的测量值小于准确值。 故选A。 【小问4详解】 题意可知 则折射率 代入题中数据，联立解得 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 13. 如图所示是一个折射率为的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中，。现有一条光线从面上图示位置垂直入射到棱镜内，若光线恰好在边发生全反射后，从边射出。已知光速为c，求： （1）作出光在棱镜中的光路图 （2）该透明介质的折射率 （3）光在介质中的传播速度v： （4）光线射出棱镜时折射角的正弦值。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 光在棱镜中的光路图如图所示 【小问2详解】 由几何知识得，，根据全反射临界角公式 解得 【小问3详解】 光在介质中的速度为 【小问4详解】 由折射定律得 解得 14. 图甲是一列简谐横波传播到的点时的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。 （1）这列波的起振方向和传播速度？ （2）当质点开始振动时，质点经过的路程？ （3）从此时刻开始计时，质点经历多长时间第二次到达波谷？ 【答案】（1）向下， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由甲图根据同侧法得这列波的起振方向是向下，波长为  由乙图知周期为  则波速为 【小问2详解】 由甲图知波的振幅为，波从点传到点的时间为 质点经过的路程为 【小问3详解】 波从点传到点的时间 波刚到点时向下振动，还需要四分之一个周期第一次到达波谷，所以一共需要时间为 或者x=0m处的波峰传到了x=10m处，所需时间 15. 如图所示，小物块A、B可视为质点静置于光滑水平地面上，两物块用细线相连，中间夹着一个压缩的轻弹簧弹簧原长忽略不计，弹簧与物块不拴接，弹簧的弹性势能为，物块B右侧一物体C静止于光滑水平地面上，其段为粗糙水平轨道，段为光滑倾斜轨道，两段轨道平滑相接，端静置一小物块D可视为质点，剪断A、B间的细线，弹簧把A、B弹开，物块B向右运动与物体C碰撞并粘在一起碰撞时间极短，物块D在物体C上运动且始终没有脱离物体C，物块D最终返回恰好停在物体C的最右端。已知小物块A、B、D质量均为，物体C质量为，物块D和段间的动摩擦因数为，重力加速度取。 （1）求AB分离后物块A的速度大小； （2）求物块B最终的速度大小； （3）求的长度； （4）求斜面的最小高度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 弹簧把、弹开过程，、组成的系统动量守恒，设弹开后的速度大小为  ，的速度大小为 由能量守恒定律可得 根据动量守恒定律有 联立解得 故物块最终的速度大小为 【小问2详解】 B与碰撞过程中，由动量守恒定律得 解得 最终与相对静止，由动量守恒定律有 解得物块最终的速度大小为 【小问3详解】 设  的长度为，与碰撞后到最终与相对静止过程中，根据能量守恒定律有 解得 【小问4详解】 碰撞后，运动到最高点时与速度相等，根据能量守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $