精品解析：江苏省镇江市实验高级中学2024-2025学年高二下学期2月开学物理试题

镇江市实验高中2024-2025学年第二学期2月考试高二物理试卷 （考试时间：75分钟总分100分） 注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 一、单选题：本题共11小题，每题4分，共44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. 体操运动员在落地时总要屈腿，这样做的效果是（ ） A. 屈腿可以减少人落地时的动量变化量 B. 屈腿可以减少人落地过程中重力冲量 C. 屈腿可以减小地面对人的作用力 D. 减小人的动能变化量 2. 如图所示，单摆在竖直平面内的、之间做简谐运动，点为单摆的固定悬点，点为运动中的最低位置，则下列说法正确的是（　　） A. 摆球在点时，动能最大，回复力最大 B. 摆球由点向点摆动过程中，细线拉力增大，回复力增大 C. 摆球在点和点时，速度为零，故细线拉力最小，但回复力最大 D. 摆球在点时，重力势能最小，机械能最小 3. 如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动已知三摆的摆长相同，则下列判断正确的是（　　） A. 7个摆的固有频率都相同 B. 振动稳定后7个摆的振动频率都相同 C. D摆的振幅最大 D. 摆离A摆最近，它们的振幅最大 4. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波传播不需要介质 B. 点的起振方向朝上 C. 绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D. 当点停止振动时，绳波立即消失 5. 如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下始终保持静止，已知动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则时间t内（　　） A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受重力的冲量大小为mgt C. 物体所受支持力的冲量大小为0 D. 物体所受摩擦力的冲量大小μmgt 6. 如图，粗细均匀木筷，下端绕铁丝，竖直浮在水杯中。将木筷竖直提起一段距离，由静止释放并开始计时，在一段时间内木筷在竖直方向可看作简谐运动。取竖直向上为正方向，描述木筷振动的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 郑钦文在巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠，创造了历史。如图所示，她发球时将网球斜向下击出，不计空气阻力（　　） A. 落地前，网球处于超重状态 B. 落地前，在相同时间内，网球的动量变化量不同 C. 落地前，在相同时间内，网球的动能变化量增大 D. 若仅增大击球的初速度，网球在空中飞行的时间不变 8. 晓宇在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ=5cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动。则下列说法正确的是（　　） A. 将缝的宽度略微调大，则两浮球可能上下浮动 B. 将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动 C. 增大振源的频率，两浮球可能上下浮动 D. 无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止 9. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（　　） A. 紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大 B. 紫光先从半圆柱体玻璃中射出 C. 逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 D. 逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 10. 某同学用下图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则（　　） A. 光现象为干涉现象，光屏上的条纹与平面镜垂直 B. 光现象为衍射现象，光屏上的条纹与平面镜平行 C. 将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大 D. 将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小 11. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，则在小球运动过程中（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 二、非选择题：共5题，共56分其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 罗同学正在做“用双缝干涉测量光的波长”实验，实验装置如图甲所示，该同学正确安装实验器材，接通电源使光源正常工作，准备开始实验。 （1）M、N、P三个光学元件中，______（填“M”“N”或“P”）是双缝片。 （2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，观察到的图像如图乙所示，仔细观察发现干涉的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应______。 A 适当旋转透镜 B. 适当旋转测量头 C. 适当旋转单缝 （3）该同学调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，某次手轮上的示数如图丙所示，其示数为________mm。 （4）如图丁所示，该同学通过测量头记录的亮条纹A和亮条纹B位置的读数分别为，已知双缝的间距为d，N、P间的距离为，P和测量头间的距离为，则被测光的波长________（结果用和d表示）。 13. 如图所示，一束光从空气中射到棱镜界面BC上的D点，，已知棱镜材料的折射率为。 （1）画出光在棱镜中的光路图。 （2）光束离开棱镜时与界面的夹角。 14. 一列简谐横波沿轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。已知平衡位置在处的质点，在时间内运动方向没有发生改变。 （1）求该简谐波的周期和波速； （2）若振幅，写出平衡位置在处质点的振动方程。 15. 弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距。某时刻振子处于B点，经过，振子首次到达C点，求： （1）该弹簧振子振动的振幅和频率； （2）振子在内通过的路程和位移的大小； （3）振子在B点的加速度大小与在距O点处P点的加速度大小的比值；由B到P的最短时间。 16. 在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD上表面是光滑的 圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面平滑相接，如图所示。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时速度大小为 ，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处。已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）物块滑到B处时木板的速度vAB的大小； （2）木板长度L； （3）滑块CD圆弧的半径。 （4）滑块CD最终速度v2的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 镇江市实验高中2024-2025学年第二学期2月考试高二物理试卷 （考试时间：75分钟总分100分） 注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 一、单选题：本题共11小题，每题4分，共44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. 体操运动员在落地时总要屈腿，这样做的效果是（ ） A. 屈腿可以减少人落地时的动量变化量 B. 屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量 C. 屈腿可以减小地面对人的作用力 D. 减小人的动能变化量 【答案】C 【解析】 【详解】AC．运动员落地后动量变化量一定，根据动量定理可知地面对运动员冲量一定，屈腿的作用是延长运动员落地过程的时间，从而减小地面对人的作用力，故A错误，C正确； C．根据可知，落地时间增加，所以重力的冲量增加，故B错误； D．屈腿作用不改变前后的人的动能，所以人的动能变化量不改变，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，单摆在竖直平面内的、之间做简谐运动，点为单摆的固定悬点，点为运动中的最低位置，则下列说法正确的是（　　） A. 摆球在点时，动能最大，回复力最大 B. 摆球由点向点摆动过程中，细线拉力增大，回复力增大 C. 摆球在点和点时，速度为零，故细线拉力最小，但回复力最大 D. 摆球在点时，重力势能最小，机械能最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．单摆近似可以看作简谐运动，在最低点B处，即平衡位置处时，速度最大，回复力为零，故A错误； B．摆球做圆周运动，摆球由A点向B点摆动过程中，细线拉力增大，回复力减小，故B错误； C．摆球在A点和C点时，即最大位移处时，速度为零，故细线拉力最小，回复力最大，故C正确； D．摆球运动过程中，机械能守恒，在最低点B处，动能最大，重力势能最小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动已知三摆的摆长相同，则下列判断正确的是（　　） A. 7个摆的固有频率都相同 B. 振动稳定后7个摆的振动频率都相同 C. D摆的振幅最大 D. 摆离A摆最近，它们的振幅最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．7个摆的摆长不完全相同，固有频率不完全相同，A错误； B．A摆振动起来后，带动其余6个摆做受迫振动，振动稳定后7个摆的振动频率都相同，B正确； CD．B、F摆的摆长与A摆相同，发生共振，振幅最大，CD错误。 故选B。 4. 以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 绳波传播不需要介质 B. 点的起振方向朝上 C. 绳中质点带动右侧相邻的质点振动 D. 当点停止振动时，绳波立即消失 【答案】B 【解析】 【详解】A．绳波是机械波，机械波的传播需要满足两个条件：①振源振动，②介质，所以绳波传播需要介质，故A错误； B．点起振方向朝上，点的起振方向也朝上，故B正确； C．由于波向左传播，绳中质点带动左侧相邻的质点振动，故C错误； D．如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下始终保持静止，已知动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则时间t内（　　） A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受重力的冲量大小为mgt C. 物体所受支持力的冲量大小为0 D. 物体所受摩擦力的冲量大小μmgt 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体所受拉力F的冲量大小为 故A错误； B．物体所受重力的冲量大小为 故B正确； C．物体所受支持力大小为 物体所受支持力的冲量大小为 故C错误； D．物体所受摩擦力大小为 物体所受摩擦力的冲量大小 故D错误。 故选B。 6. 如图，粗细均匀木筷，下端绕铁丝，竖直浮在水杯中。将木筷竖直提起一段距离，由静止释放并开始计时，在一段时间内木筷在竖直方向可看作简谐运动。取竖直向上为正方向，描述木筷振动的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】木筷在水中做简谐运动，位移随时间图像是正弦或余弦曲线，木筷竖直提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，取竖直向上为正方向，则初始时刻，木筷的位移为正向最大。 故选A。 7. 郑钦文在巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠，创造了历史。如图所示，她发球时将网球斜向下击出，不计空气阻力（　　） A. 落地前，网球处于超重状态 B. 落地前，在相同时间内，网球的动量变化量不同 C. 落地前，在相同时间内，网球的动能变化量增大 D. 若仅增大击球的初速度，网球在空中飞行的时间不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．落地前，网球做斜下抛运动，加速度为重力加速度，方向竖直向下，网球处于失重状态，故A错误； B．取向下为正方向，根据动量定理可得 可知在相同时间内。网球的动量变化相同，故B错误； C．落地前，竖直方向网球做加速运动，在相同时间内，网球下落的高度增大，由，在相同时间内，网球的动能变化量增大，故C正确； D．若仅增大击球的初速度，则网球竖直向下分初速度增大，根据，可知网球在空中飞行的时间变短，故D错误。 故选C。 8. 晓宇在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ=5cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动。则下列说法正确的是（　　） A. 将缝的宽度略微调大，则两浮球可能上下浮动 B. 将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动 C. 增大振源的频率，两浮球可能上下浮动 D. 无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当缝的宽度为PQ=5cm时，两浮球始终静止不动，可知此时波的衍射现象不明显，即波的波长远小于此时缝宽，若将缝的宽度略微调大，波长仍远小于此时缝宽，同样不会有明显的衍射现象，即两浮球仍会静止不动；若将缝的宽度适当调小，当波长和缝宽接近或者大于缝宽时可发生明显的衍射现象，即此时两浮球可以上下浮动，A错误，B正确； CD．根据公式可知，由于波在介质中的传播速度不变，故当增大振源的频率时波长变短，根据前面分析可知波长仍远小于缝宽，不会有明显的衍射现象，两浮球不可能上下浮动；当减小振源的频率时，波长变大，当波长和缝宽接近或者大于缝宽时可发生明显的衍射现象，此时两浮球会上下浮动，CD错误。 故选B。 9. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（　　） A. 紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大 B. 紫光先从半圆柱体玻璃中射出 C. 逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射 D. 逐渐减小入射角i，红光先发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃对紫光的折射率大于红光，根据 紫光半圆柱体玻璃中传播速度较小，故A错误； B．玻璃对紫光的折射率大于红光，从点射出的是紫光，设OD长度为d，折射角分别为、，连接BD、CD，如下图 根据 解得 光在玻璃中传播时间为 可解得 故B错误； CD．逐渐减小入射角i，在半圆柱体玻璃内部紫光临界角较小，先发生全反射，故C正确，D错误。 故选C。 10. 某同学用下图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则（　　） A. 光现象为干涉现象，光屏上的条纹与平面镜垂直 B. 光现象为衍射现象，光屏上的条纹与平面镜平行 C. 将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大 D. 将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 AB．题目中的装置可等效为上图，为双缝干涉，则该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面平行，故AB错误； CD．根据双缝干涉条纹间距公式 将光屏沿水平方向远离平面镜，则增大，所以相邻条纹间距增大，将光源沿竖直方向靠近平面镜，则减小，所以相邻条纹间距增大，故C正确，D错误。 故选C。 11. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，则在小球运动过程中（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球和滑块组成的系统在水平方向所受外力之和为零，所以系统在水平方向上动量守恒；小球在竖直方向有加速度，而滑块在竖直方向没有加速度，所以在竖直方向所受外力之和不为零，系统在竖直方向上动量不守恒，故A错误； B．小球在圆弧轨道上升到最高时小球与滑块速度相同，系统在水平方向上动量守恒，则有 解得小球在圆弧轨道最高点的速度大小为，故B错误； C．设小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为；根据系统机械能守恒可得 解得，故C错误； D．小球离开圆弧轨道时，设小球的速度为，滑块的速度为，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， 即小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 罗同学正在做“用双缝干涉测量光的波长”实验，实验装置如图甲所示，该同学正确安装实验器材，接通电源使光源正常工作，准备开始实验。 （1）M、N、P三个光学元件中，______（填“M”“N”或“P”）是双缝片。 （2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，观察到的图像如图乙所示，仔细观察发现干涉的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应______。 A. 适当旋转透镜 B. 适当旋转测量头 C. 适当旋转单缝 （3）该同学调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，某次手轮上的示数如图丙所示，其示数为________mm。 （4）如图丁所示，该同学通过测量头记录的亮条纹A和亮条纹B位置的读数分别为，已知双缝的间距为d，N、P间的距离为，P和测量头间的距离为，则被测光的波长________（结果用和d表示）。 【答案】（1） （2）B （3）17.75 （4） 【解析】 【详解】（1）因为双缝干涉实验是让单色光经过双缝在光屏上形成干涉图样，所以先让光源通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成相干光，再经过双缝形成干涉条纹，所以三个光学元件依次为滤光片，单缝片，双缝片。 （2）旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐。 故选B。 （3）游标卡尺的分度值为0.05mm，读数为 （4）亮条纹和亮条纹的间距为 结合条纹间距公式 解得 13. 如图所示，一束光从空气中射到棱镜界面BC上的D点，，已知棱镜材料的折射率为。 （1）画出光在棱镜中的光路图。 （2）光束离开棱镜时与界面的夹角。 【答案】（1） （2）θ＝90° 【解析】 【小问1详解】 光路图如下 【小问2详解】 根据折射定律 解得折射角r＝30° 发生全反射的临界角 解得C＝45° 在界面AC上，入射角为60°＞C 发生全反射，光束不能从界面AC射出，光束垂直界面AB射出，根据几何关系θ＝90°。 14. 一列简谐横波沿轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。已知平衡位置在处的质点，在时间内运动方向没有发生改变。 （1）求该简谐波的周期和波速； （2）若振幅，写出平衡位置在处的质点的振动方程。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 已知平衡位置在处的质点，在时间内运动方向没有发生改变，可知波向左传播，时间与周期的关系为 解得周期为 由图像可知波长为 则波的传播速度为 【小问2详解】 角频率为 若振幅，则平衡位置在处的质点的振动方程为 15. 弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距。某时刻振子处于B点，经过，振子首次到达C点，求： （1）该弹簧振子振动的振幅和频率； （2）振子在内通过的路程和位移的大小； （3）振子在B点的加速度大小与在距O点处P点的加速度大小的比值；由B到P的最短时间。 【答案】（1）， （2）200cm，0 （3）2:1， 【解析】 【小问1详解】 设振幅为A，由题意 所以 振子从B到C所用时间0.5s，为周期T的一半，所以 频率为 【小问2详解】 振子在一个周期内通过路程为4A，故内，通过的路程 五个周期振子正好回到初始位置B点，故位移大小为0。 【小问3详解】 根据牛顿第二定律 振子加速度为 即与成正比，所以 当振子由点第一次通过点时所用时间最短，因为 则振子由点开始振动的振动方程为 当振子运动到的点，由上述方程可知，最短时间为 16. 在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD上表面是光滑的 圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面平滑相接，如图所示。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时速度大小为 ，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处。已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）物块滑到B处时木板的速度vAB的大小； （2）木板的长度L； （3）滑块CD圆弧的半径。 （4）滑块CD最终速度v2的大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块由点A到点B时，取向左为正方向，由动量守恒定律得 mv0=mvB＋2mvAB 其中 vB= 解得物块滑到B处时木板的速度vAB的大小为 vAB= 方向向左。 【小问2详解】 物块由点A到点B过程中，根据动能定理得 解得木板的长度为 【小问3详解】 由点D到点C，滑块CD与物块P组成的系统在水平方向上动量守恒，由水平方向动量守恒定律得 m＋m=2mv共 滑块CD与物块P组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得 mgR+= 联立解得，滑块CD圆弧的半径为 【小问4详解】 设物块P与滑块CD分离瞬间，物块P的速度大小为v1′，在它们相互作用的过程中，以向左为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律有 mv0＋mv1=mv1′＋mv2 由能量守恒定律有 m2+=mv1′2＋mv22 其中 解得 v1′=v0，v2=v0 可见，物块P与滑块CD交换速度，物块P和木板AB都以v0的速度做同方向的匀速运动，无法再追上滑块CD，故滑块CD最终速度 v2=v0 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $