精品解析：青海省海南藏族自治州高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

海南州高级中学2024~2025学年第二学期期末考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹分成两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于粗糙水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中，在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能守恒 B. 在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 C. 在弹簧被压缩的过程中，系统动量守恒、机械能不守恒 D. 在弹簧被压缩的过程中，系统动量、机械能都不守恒 3. 如图所示。将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点（图中未标出）。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg（g为重力加速度），然后释放，已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为（　　） A. 2mg B. 0 C. mg D. mg 4. 关于机械波的传播与性质，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可以在真空中传播 B. 火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低 C. 游泳时在水中听到的音乐频率与在岸上听到同一种音乐的频率是不同的 D. 医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测量得到的反射波的频率一定与发射的超声波频率相同 5. 在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率，这个圆锥的顶角是（ ） A. 48.8° B. 60° C. 97.6° D. 120° 6. 如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为，O点正下方处有一铁钉。重力加速度为g，不计空气阻力，将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小），这个摆的周期为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像，则该质点的振动方程为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 下列现象是由光的衍射产生的是（ ） A. 泊松亮斑 B. 阳光经凸透镜后形成的亮斑 C. 阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑 D. 平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b为x轴上平衡位置相距为9m的两质点，a质点的振动方程为，b质点的振动方程为，则这列波的波速可能为（　　） A. 12m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 2.4m/s 10. 如图所示，在光滑的水平面上静置一质量为的光滑半圆形轨道，半径为，最低点为C，A、B两点等高，现让一质量为的小滑块从A点由静止下滑，重力加速度为，则在运动过程 （　　） A. 轨道与滑块组成的系统动量守恒 B. 轨道与滑块组成的系统的机械能守恒 C. 轨道向左运动的最大距离为 D. 滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c，由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为________；激光在玻璃砖中的传播速度为________。 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰，并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz． （1）实验前，用小木片将长木板一端垫起的目的是______。 （2）除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是______（填字母）。 A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 直流电源 E. 交流电源 （3）只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个沿斜面向下的初速度，如果纸带上打出的点______，则表明（1）中的目的已达到。 （4）若实验已得到的打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（标在图上），则应该选______段来计算碰撞前速度，选______段来计算A和B碰后的共同速度。（均填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”） （5）已测得小车A的质量，小车B的质量，由以上测量结果可得碰前的总动量为______；碰后总动量为______．（保留3位有效数字） 13. 如图所示为某单摆的共振曲线，取． （1）该单摆的摆长为多少米？（保留两位有效数字） （2）增大摆长，共振曲线振幅最大值的横坐标如何变化？ 14. 如图所示，一位于原点O的质点从时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻传至P点，若，求： （1）这列波的波速； （2）当C点第二次在波峰时，O点通过的路程。 15. 如图所示，光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的点与光滑水平面相切，点切线竖直，其半径。在水平面内有一质量的小球连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为的小球从点正上方高处由静止释放，小球、均可视为质点，重力加速度，求： （1）小球从释放到到达圆弧轨道最低点的过程中合力对它的冲量大小； （2）在小球压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）小球获得的最大速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海南州高级中学2024~2025学年第二学期期末考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹分成两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，A图水平方向满足动量守恒，故A可能，不符合题意； B．B图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B可能，不符合题意； C．C图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，故C不可能，符合题意； D．D图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D可能，不符合题意。 故选C。 2. 如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于粗糙水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中，在子弹射入木块A及弹簧被压缩的整个过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒、机械能守恒 B. 在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的系统动量不守恒，机械能不守恒 C. 在弹簧被压缩的过程中，系统动量守恒、机械能不守恒 D. 在弹簧被压缩的过程中，系统动量、机械能都不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在子弹射入木块A的过程中，在子弹、木块A系统中，内力远大于外力，则动量近似守恒，因该过程有内能产生，则机械能不守恒，选项AB错误； CD．在弹簧被压缩的过程中，对于子弹、两木块、弹簧系统中，在完成相互作用的过程中，受到系统外作用力（水平摩擦力）作用，所以系统动量、机械能都不守恒，选项C错误、D正确。 故选D。 3. 如图所示。将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点（图中未标出）。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg（g为重力加速度），然后释放，已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为（　　） A. 2mg B. 0 C. mg D. mg 【答案】B 【解析】 【详解】小球处于最低点时弹簧的伸长量为，则有 释放瞬间对小球由牛顿第二定律可得 解得 小球运动到最高点时弹簧的形变量的大小，加速度大小为，根据对称性可得 在最高点对小球由牛顿第二定律可得 解得 故小球位于最高点时弹簧的弹力大小为0。 故选B。 4. 关于机械波的传播与性质，下列说法正确的是（　　） A. 机械波可以在真空中传播 B. 火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低 C. 游泳时在水中听到的音乐频率与在岸上听到同一种音乐的频率是不同的 D. 医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测量得到的反射波的频率一定与发射的超声波频率相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波的传播需要介质，机械波不能在真空中传播，故A错误； B．火车鸣笛出站时，声源远离观察者，根据多普勒效应，接收频率低于声源频率，所以站台上旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛频率低，故B正确； C．由于机械波从一种介质进入另一种介质时频率不变，所以游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到同一种音乐的频率是一样的，故C错误； D．医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，进而计算出血流的速度，故D错误。 故选B。 5. 在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知水的折射率，这个圆锥的顶角是（ ） A. 48.8° B. 60° C. 97.6° D. 120° 【答案】C 【解析】 【详解】当光从水中（折射率n=1.33）射向空气时，临界角C满足 计算得 圆锥的顶角为临界角的两倍，即 故选C。 6. 如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为，O点正下方处有一铁钉。重力加速度为g，不计空气阻力，将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小），这个摆的周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意，根据单摆周期公式，有 则这个摆的周期为 故选A。 7. 如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像，则该质点的振动方程为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】简谐运动的表达式为 x=Asin（ωt+φ） 周期为2s，由图像可知 A=6cm，ω=2πf=π 则有 x=6sin（πt+φ）cm 将t=0，代入，解得初相 或 因为t=0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取 则所求的振动方程为 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 下列现象是由光的衍射产生的是（ ） A. 泊松亮斑 B. 阳光经凸透镜后形成的亮斑 C. 阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑 D. 平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清 【答案】AD 【解析】 【详解】A．泊松亮斑是光在圆盘后的影的中心出现的一个亮斑，它是由光发生衍射造成的，故A正确； B．阳光经凸透镜后形成的亮斑是由光的折射形成的，故B错误； C．阳光下茂密树荫中的地面上的圆形亮斑是小孔成像造成的，故C错误； D．平行光照在一个障碍物上后，影子的轮廓模糊不清，这是光发生衍射造成的，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b为x轴上平衡位置相距为9m的两质点，a质点的振动方程为，b质点的振动方程为，则这列波的波速可能为（　　） A. 12m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 2.4m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】根据两质点的振动方程可知当a质点在正向最大位移处时，b质点在平衡位置且在向下振动，故有 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 周期为 波速为 （n=0，1，2，3…） A．若，代入上式，解得 符合题意，故A正确； B．若，代入上式，解得 不符合题意，故B错误； C．若，代入上式，解得 不符合题意，故C错误； D．若，代入上式，解得 符合题意，故D正确； 故选AD。 10. 如图所示，在光滑的水平面上静置一质量为的光滑半圆形轨道，半径为，最低点为C，A、B两点等高，现让一质量为的小滑块从A点由静止下滑，重力加速度为，则在运动过程 （　　） A. 轨道与滑块组成的系统动量守恒 B. 轨道与滑块组成的系统的机械能守恒 C. 轨道向左运动的最大距离为 D. 滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．轨道与滑块组成的系统，由于滑块在竖直方向具有加速度，所以系统竖直方向所受合外力不为0，则系统动量不守恒，故A错误； B．轨道与滑块组成的系统，只有重力做功，所以系统满足机械能守恒，故B正确； C．轨道与滑块组成的系统，水平方向所受合力为0，则系统满足水平方向动量守恒，则有 滑块从左端A运动到右端B过程，设滑块的水平位移大小为，轨道的水平位移大小为，则有 又 联立解得轨道向左运动的最大距离为 故C正确； D．滑块从左端A运动到最低点C过程，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得， 以轨道为参考系，滑块相对轨道做圆周运动，则有 可得 根据牛顿第三定律可知，滑块运动的最低点C时对轨道的压力大小大于，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上（半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合），激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c，由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为________；激光在玻璃砖中的传播速度为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，入射角为45°，折射角为30°，根据折射定律可得 [2]激光在玻璃砖中的传播速度为 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰，并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz． （1）实验前，用小木片将长木板一端垫起的目的是______。 （2）除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是______（填字母）。 A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 直流电源 E. 交流电源 （3）只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个沿斜面向下的初速度，如果纸带上打出的点______，则表明（1）中的目的已达到。 （4）若实验已得到的打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（标在图上），则应该选______段来计算碰撞前速度，选______段来计算A和B碰后的共同速度。（均填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”） （5）已测得小车A的质量，小车B的质量，由以上测量结果可得碰前的总动量为______；碰后总动量为______．（保留3位有效数字） 【答案】（1）补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力（或平衡摩擦力） （2）BCE （3）间隔均匀 （4） ①. BC ②. DE （5） ①. 0.685 ②. 0.684 【解析】 【小问1详解】 把长木板一端垫高的目的是平衡摩擦力； 【小问2详解】 该实验需要测量小车的质量，需要天平，还需要测量各计数点间距，需要刻度尺，打点计时器有计时功能，无需秒表，而打点计时器工作电源是交流电源，无需直流电源，故选BCE； 【小问3详解】 平衡摩擦力时，如果纸带上打出的点间隔均匀，则摩擦力平衡； 【小问4详解】 [1][2]因碰前A的速度较大，且为匀速直线运动，点迹应较稀疏且均匀，BC段点迹稀疏且均匀，因此应选BC段来计算A的碰前速度；碰后速度较小，且是匀速直线运动，点迹应较密集且均匀，因DE段点迹均匀，则应选DE段来计算A和B碰后的共同速度。 【小问5详解】 [1]碰前A的速度 碰前总动量为 [2]碰后AB的共同速度 碰后总动量为 13. 如图所示为某单摆的共振曲线，取． （1）该单摆的摆长为多少米？（保留两位有效数字） （2）增大摆长，共振曲线振幅最大值的横坐标如何变化？ 【答案】（1） （2）向左移动 【解析】 【小问1详解】 由图可知，此单摆振动固有频率为，则周期为 根据单摆的周期公式 解得 【小问2详解】 若将摆长增大，由单摆的周期公式 可知，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动。 14. 如图所示，一位于原点O的质点从时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻传至P点，若，求： （1）这列波的波速； （2）当C点第二次在波峰时，O点通过的路程。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）这列波的波速为 （2）由图可得，OP之间由1.5个波长，即 解得 波的周期为 波从O点传播到C点所用时间为 C点从开始振动到第二次在波峰所用时间为 则O点振动时间为 所以O点通过的路程为 15. 如图所示，光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的点与光滑水平面相切，点切线竖直，其半径。在水平面内有一质量的小球连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为的小球从点正上方高处由静止释放，小球、均可视为质点，重力加速度，求： （1）小球从释放到到达圆弧轨道最低点的过程中合力对它的冲量大小； （2）在小球压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）小球获得的最大速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）小球从点运动到点的过程中 由机械能守恒得 据动量定理有 代入数据解得 （2）当、两球共速时，弹簧具有的弹性势能最大，令共同速度为，规定水平向右为正方向 由、两球组成的系统动量守恒得 根据机械能守恒定律有 代入数据解得 （3）当弹簧恢复原长时，小球获得的速度最大 根据动量守恒有 根据能量守恒有 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $