精品解析：上海市建青实验学校2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

2024学年第二学期高二年级物理等级考测试卷 （注：g取） 一、单项选择题（每题3分，共计24分） 1. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 2. 如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（　　） A. 甲为紫光的干涉图样 B. 乙为紫光的干涉图样 C. 丙为红光的干涉图样 D. 丁为红光的干涉图样 3. 快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（　　） A. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量 B. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化 C. 可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长 D. 可以使某颠簸过程中物品动量对时间变化率增加 4. 下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是（　　） A. 声源靠近观察者，观察者接受到的声波频率大于声源的频率 B. 衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象 C. 固有频率为2Hz的振子在9Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为2Hz D. 两列相同频率的波的叠加区域内到两波波源距离之差为波长的整数倍的点一定是振动加强点 5. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ） A. 红光 B. 黄光 C. 绿光 D. 紫光 6. 如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是 A. 提高波源频率 B. 降低波源频率 C. 增加波源距桥墩的距离 D. 减小波源距桥墩的距离 7. 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( ) A. 这列波的振幅为4cm B. 这列波的周期为1s C. 此时x=4m处质点沿y轴正方向运动 D. 此时x=4m处质点的加速度为0 8. 两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速、 ()在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为和，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 二、单项选择题Ⅱ（每题4分，共计8分） 9. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小 10. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前的速率大于的速率 B. 碰撞后的速率大于的速率 C. 碰撞后动量大于的动量 D. 碰撞后的动能小于的动能 三、多项选择题（每题4分，漏选得2分，错选多选不得分） 11. 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有 A. 改用红光作入射光 B. 改用蓝光作为入射光 C. 增大双缝到屏的距离 D. 增大双缝之间的距离 12. 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同，某时刻的图像如图所示。则（ ） A. 甲乙两波起振方向相反 B. 甲乙两波的频率之比为3:2 C. 再经过3 s，平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下 D. 再经过3 s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 四、填空题（每空2分，共计10分） 13. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的________ (填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________ (填“波动说”“微粒说”或“光子说”) 14. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图上所示，则此单摆的摆长约为______m（结果保留1位有效数字）；若摆长增大，共振曲线的峰将向______（选填“左”或“右”）移动。 15. 全反射：光从_______射入_______时（填“光密介质”或者“光疏介质”），同时发生折射和反射。若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象。 16. 如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为____s，在最低点处的加速度为____m/s2．(取g＝10m/s2) 17. 物体以10m/s竖直上抛，落回出发点速度为5m/s，已知运动过程中所受阻力和速度大小成正比，计算整个过程中阻力的冲量为_______，整个过程所用的时间是_______（）。 四、实验（共计10分） 18. （1）在“用单摆测重力加速度”的实验中。 某同学的操作步骤为： A.取一根细线，下端系住直径为d金属小球，上端固定在铁架台上 B.用米尺量得细线长度L C.在细线偏离竖直方向位置释放小球 D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到周期 E.用公式计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_______（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 （2）利用单摆的周期公式测定重力加速度时，测出不同摆长L时相应的周期值T，做出的图像，如图所示，若已知图像上A、B两点的坐标是（，）和（，），则重力加速度_______ （3）利用图线解决物理问题，可以提示我们：若摆球的质量分布不均匀，将_______测量结果（填“影响”、“不影响”）。 （4）一位同学利用力学传感器研究单摆运动，得到如图甲所示图像，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力F，F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，已知当地重力加速度为g，若数值上取，则单摆运动的周期为______，单摆的摆长为_______。 五、计算（需要有详细的过程） 19. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第二次出现在负的最大位移处，求： ①该波的周期T； ②该波的波速； ③从时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间及在该段时间内质点E通过的路程． 20. 滑块a、b沿水平面一条直线运动并发生碰撞，碰撞之后两者粘在一起运动，两者的位置x随时间t变化的图像如图所示， （1）已知a物体质量为，求滑块b的质量为？ （2）判断碰撞过程能量是否守恒，说明理由。 （3）如果能量不守恒，计算碰撞过程中损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高二年级物理等级考测试卷 （注：g取） 一、单项选择题（每题3分，共计24分） 1. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误． B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒： 可以解得： ， 即B选项正确； CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误． 【点睛】本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论． 2. 如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（　　） A. 甲为紫光的干涉图样 B. 乙为紫光的干涉图样 C. 丙为红光的干涉图样 D. 丁为红光的干涉图样 【答案】B 【解析】 【详解】由干涉图样条纹间距公式知条纹是等间距的，甲乙是干涉条纹；由于衍射图样间距不等，丙丁是衍射条纹。 由于红光的波长长，条纹间距大，所以甲为红光的干涉条纹，乙为紫光的干涉条纹，丙是红光的衍射条纹，丁是紫光的衍射条纹，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（　　） A. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量 B. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化 C. 可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长 D. 可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率增加 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物体的动量变化量不变，由动量定理可知，合外力的冲量不变，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物体所受的合力，AB错误，C正确； D．动量对时间的变化率即为物体所受的合力，充气袋可以减小颠簸过程中物品动量对时间的变化率，D错误。 故选C。 4. 下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是（　　） A. 声源靠近观察者，观察者接受到的声波频率大于声源的频率 B. 衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象 C. 固有频率为2Hz的振子在9Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为2Hz D. 两列相同频率的波的叠加区域内到两波波源距离之差为波长的整数倍的点一定是振动加强点 【答案】A 【解析】 【详解】A．声源靠近观察者，根据多普勒效应可知，观察者接受到的声波频率大于声源的频率，故A正确； B．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射现象，故B错误； C．固有频率为2Hz的振子在9Hz的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为9Hz，故C错误； D．两列相同频率的波的叠加区域内到两波波源距离之差为波长的整数倍的点不一定是振动加强点，只有两列相同频率，相位差恒定，振动方向一致的波才能发生干涉现象，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ） A. 红光 B. 黄光 C. 绿光 D. 紫光 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意作出完整光路图，如图所示 a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律 可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光。因为红光、黄光和绿光的频率都小于蓝光频率，而紫光频率大于蓝光频率。 故选D。 6. 如图，P为桥墩，A为靠近桥墩浮出水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动．为使水波能带动叶片振动，可用的方法是 A. 提高波源频率 B. 降低波源频率 C. 增加波源距桥墩的距离 D. 减小波源距桥墩的距离 【答案】B 【解析】 【详解】拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据，波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显．故A错误，B正确．C、D错误．故选B． 【点睛】解决本题的关键知道质点振动的频率与波传播的频率相等，以及掌握波发生明显衍射的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小． 7. 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( ) A. 这列波的振幅为4cm B. 这列波的周期为1s C. 此时x=4m处质点沿y轴正方向运动 D. 此时x=4m处质点的加速度为0 【答案】CD 【解析】 【详解】A. 由图可知振幅为2cm，选项A错误； B. 由图可知波长为，则周期 选项B错误； C. 根据机械波同侧法可知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动，选项C正确； D. 由于此时x=4m处位移为零，说明回复力为零，即加速度为零，选项D正确。 故选CD。 8. 两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速、 ()在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为和，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】单摆做简谐运动，频率、周期取决于装置本身，振幅取决于能量．因两单摆相同，则固有频率、周期相同，而即，所以，C正确． 二、单项选择题Ⅱ（每题4分，共计8分） 9. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则F—t图像的面积即合外力的冲量，再根据动量定理可知F—t图像的面积也是动量的变化量，且图线一直在t轴的上方，由于头部有初动量，由图可知，动量变化越来越大，则动量的大小一直减小到假人头静止，动量变化最大，AB错误； C．根据动量与动能的关系有，而F—t图像的面积是动量的变化量，则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比，C错误； D．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿定律可知a∝F，即假人头部的加速度先增大后减小，D正确。 故选D。 10. 质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 碰撞前的速率大于的速率 B. 碰撞后的速率大于的速率 C. 碰撞后的动量大于的动量 D. 碰撞后的动能小于的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示物体的速度，根据图像可知碰前的速度大小为 碰前速度为0，A错误； B．两物体正碰后，碰后的速度大小为 碰后的速度大小为 碰后两物体的速率相等，B错误； C．两小球碰撞过程中满足动量守恒定律，即 解得两物体质量的关系为 根据动量的表达式可知碰后的动量大于的动量，C正确； D．根据动能的表达式可知碰后的动能大于的动能，D错误。 故选C。 三、多项选择题（每题4分，漏选得2分，错选多选不得分） 11. 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹间距，该同学可以采用的方法有 A. 改用红光作为入射光 B. 改用蓝光作为入射光 C. 增大双缝到屏的距离 D. 增大双缝之间的距离 【答案】AC 【解析】 【详解】光的干涉现象中，条纹间距公式，即干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比，红光波长大于黄光波长，则条纹间距增大，故A正确；蓝光波长小于黄光波长，则条纹间距减小，故B错误；增大双缝到屏的距离，条纹间距增大，故C正确；增大双缝之间的距离，条纹间距减小．故D错误． 12. 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2 m/s，振幅相同，某时刻的图像如图所示。则（ ） A. 甲乙两波的起振方向相反 B. 甲乙两波的频率之比为3:2 C. 再经过3 s，平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下 D. 再经过3 s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左传播，起振方向向上，A正确； B．由图可知甲波的波长为4m，甲波周期为 频率 乙波的波长为6m，周期为 频率为 B正确； C．再经过3s，甲、乙两波各自向前传播6m，甲波波谷到达x=7m处，乙波在x=7m处的振动与现在相同，接下来两列波都在向上运动，因此该质点应该向上振动，C错误； D．再经过3s，甲、乙两波的波形如图所示 此时除了波源以外，还有x=9m处、x=6-7m之间、x=6m处、x=4-5m之间、x=2-3m之间，质点位移为零，D正确。 故选ABD。 【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向，根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率，通过平移法画出3s时的波形，再分析问题 四、填空题（每空2分，共计10分） 13. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的________ (填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________ (填“波动说”“微粒说”或“光子说”) 【答案】 ①. 衍射 ②. 波动说 【解析】 【详解】[1][2]光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象叫做光的衍射现象。光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。 14. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图上所示，则此单摆的摆长约为______m（结果保留1位有效数字）；若摆长增大，共振曲线的峰将向______（选填“左”或“右”）移动。 【答案】 ①. 1 ②. 左 【解析】 【详解】[1][2]由共振曲线可知该单摆的固有周期为 由单摆周期公式 可知摆长 若摆长增大，根据单摆周期公式，可知单摆的固有周期增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动。 15. 全反射：光从_______射入_______时（填“光密介质”或者“光疏介质”），同时发生折射和反射。若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象。 【答案】 ①. 光密介质 ②. 光疏介质 【解析】 【详解】[1][2]光由光密介质进入光疏介质时，由折射定律可知，折射角大于入射角；而当入射角增大到临界角时，折射角将等于；此时折射光消失，只剩下反射光线。 16. 如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为____s，在最低点处的加速度为____m/s2．(取g＝10m/s2) 【答案】 ①. ②. 0.08 【解析】 【详解】半径2.5m的光滑圆环切下小段圆弧，小环的运动可看作单摆运动，依据单摆周期公式， 由顶端到最低点时间为．依据动能定理计算速度v，依据圆周运动的向心加速度得出=0.08 【考点定位】单摆运动和圆周运动向心加速度 17. 物体以10m/s竖直上抛，落回出发点速度为5m/s，已知运动过程中所受阻力和速度大小成正比，计算整个过程中阻力的冲量为_______，整个过程所用的时间是_______（）。 【答案】 ①. 0 ②. 1.5s 【解析】 【详解】[1]已知运动过程中所受阻力和速度大小成正比，则有 设物体上升的高度为，上升过程，阻力的冲量大小为 方向竖直向下；下落过程，阻力的冲量大小为 方向竖直上；可知上升和下降过程，阻力的冲量大小相等，方向相反，则整个过程中阻力的冲量为0； [2]设整个过程所用的时间为，以竖直向下为正方向，根据动量定理可得 解得 四、实验（共计10分） 18. （1）在“用单摆测重力加速度”的实验中。 某同学操作步骤为： A.取一根细线，下端系住直径为d金属小球，上端固定在铁架台上 B.用米尺量得细线长度L C.在细线偏离竖直方向位置释放小球 D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到周期 E.用公式计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_______（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 （2）利用单摆的周期公式测定重力加速度时，测出不同摆长L时相应的周期值T，做出的图像，如图所示，若已知图像上A、B两点的坐标是（，）和（，），则重力加速度_______ （3）利用图线解决物理问题，可以提示我们：若摆球的质量分布不均匀，将_______测量结果（填“影响”、“不影响”）。 （4）一位同学利用力学传感器研究单摆运动，得到如图甲所示图像，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力F，F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，已知当地重力加速度为g，若数值上取，则单摆运动的周期为______，单摆的摆长为_______。 【答案】（1）偏小 （2） （3）不影响 （4） ①. 1.6 ②. 0.64 【解析】 【小问1详解】 设单摆的摆长为，根据单摆周期公式，可得 用计算重力加速度，其中为细线长度，小于摆长，所以得出的重力加速度值与实际值相比偏小。 【小问2详解】 根据单摆周期公式，可得 可知图像的斜率为 可得重力加速度为 【小问3详解】 若摆球质量分布不均匀，不会影响图线的斜率，所以利用图线斜率测量重力加速度不受影响。 【小问4详解】 [1]小球每次经过最低点（平衡位置）时，速度最大，细线拉力最大，根据图乙可知，单摆运动的周期为 [2]根据，可得单摆的摆长为 五、计算（需要有详细的过程） 19. 如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第二次出现在负的最大位移处，求： ①该波的周期T； ②该波的波速； ③从时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间及在该段时间内质点E通过的路程． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1) t=0.6s=1.5T 所以 T=0.4s (2)由图可以知道 λ=2m v=λ/T=5m/s (3)t =0.8 s每个周期相当于四个振幅 所以 s=3A=0.15m 20. 滑块a、b沿水平面一条直线运动并发生碰撞，碰撞之后两者粘在一起运动，两者位置x随时间t变化的图像如图所示， （1）已知a物体质量为，求滑块b的质量为？ （2）判断碰撞过程能量是否守恒，说明理由。 （3）如果能量不守恒，计算碰撞过程中损失的机械能。 【答案】（1） （2）不守恒，见解析 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，a物体碰撞前的速度为 b物体碰撞前的速度为 两物体碰撞后的共同速度为 碰撞过程中满足动量守恒，即 解得b物体的质量为 【小问2详解】 碰撞前系统的能量为 碰撞后系统的能量为 两物块发生完全非弹性碰撞，碰撞前后能量不相等，所以能量不守恒。 【小问3详解】 损失的机械能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $