上海市奉贤中学2025-2026学年高二上学期第五学程考试（期中）物理试卷

奉贤中学2025学年第一学期第五学程考试试卷 高二物理 (考试时间：60分钟满分100分) 命题：蔡洪艳 审题：周世平 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、学号和座位号，并将 核对后的条形码贴在指定位置上。 3.在试卷中，“多选”的题每题有两个或两个以上的答案，但不全选：其余选择题均为单选，每 题有且仅有一个选项上述题目，均以字母的形式填涂在答题纸相应位置。标注“简答”的题需要给 出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、碰撞问题(15分) 碰撞是物理学中的重要问题，在分子运动中有碰撞问题，在工程技术中，日常生活中都 有碰撞问题。碰撞问题可分为弹性碰撞和非弹性碰撞。 1.（3分)一个质量是0.1kg的钢球，以6ms的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回， 沿着同一直线以oms的速度水平向左运动。若以水平向右为正方向，则碰撞前后钢球的动 量变化为( A.0 B.0.6kg'm/s C.-1.2kg'm/s D.1.2kg'm/s 2.(12分)利用气垫导轨进行“验证动量守恒定律” 这一实验，气垫导轨忽略导轨阻力： 用 艺 (1)甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有尼龙搭扣，若要求碰撞动能损 失最小则应选图中的 (选填“甲”或“乙”) 。 四 35 (2)某同学实验中选取滑块1的质量m1=15g,与质量 30 为m2.10g静止的滑块2相碰： 25 20 ①由实验测得它们在碰撞前后的x-1图像如图所东，可 15 知滑块1碰撞前的动量m1吵为 kgms,滑块2碰 0 撞后的动量m2y2为 _kgm/s。由此得出结论：在此 过程中总动量 (选填“是”或“不是”)守恒的； 0102030本8 ②该同学用乙图做实验，滑块1以1/s速度与静止的滑块2碰撞，碰后两滑块一起运 动，则碰后两滑块的速度为 m/s,动能损失为 J。 二、光的性质及应用（20分) 光有其独特的性质，在物理学领域有许多相关的实验探究和应用。 3某兴趣小组做“用插针法测定玻璃折射率”的实验。 (1)（2分)在白纸上放好平行玻璃砖，aa和bb'分别是玻璃砖 与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插上 两枚大头针P和P2,用“·”表示大头针在纸上扎下的孔洞位置， 然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次垂直于纸面插上大头针 P3和P4,在插P3时，应使P3挡住P1、P2的像，在插P4时，应 使P4挡住 (2)(3分)该小组选取了一份操作正确的实验记录，在白纸 上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折 射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NW的垂线，垂 足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n= （用 图中线段的两端点字母表示线段及对应的长度)。 (3)(3分)若实验中将玻璃砖界线aa和bb'的间距画得偏窄 ~点，而其他操作时正确，如图所示，则折射率的测量值与 准确值相比( A.偏大 B.偏小 C.相同 6 b' 4.（5分)如图所示，一束单色光沿着半圆柱形玻璃砖的半径射到 它的平直面上，在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射，入射角 为A,折射角为02。当0从0°逐渐增大至接近90°的过程中，反射 光的强度 (选填“逐渐增大”、“逐渐减小“先增 大后不变”或“先减小后不变”)，这一现象 (选填“遵循”或 “不遵循”能量守恒定律。 5.(7分)图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L=2k,玻璃 丝的折射率n= 2,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c3x10m/5. (1)(计算)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射 角α应满足的条件是什么？ 2)光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 三、小球的摆动(25分) 在单摆摆动过程中，摆球在竖直平面内沿圆弧做往复运动。 6.(2分)单摆的摆动可能是一种 A.匀速运动 B.匀变速运动 C.简谐运动 x/cm 7.(4分)某单摆做简谐运动的振动图像如图所示， (1)该单摆的摆长为.m。(结果保留一位有效数字) t/s (2)=2.0s时，摆球的运动方向为 8.(3分)单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正 确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是 :名衣 9.(4分)（多选)如图所示，单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的 是( A.摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力 B.任意半个周期内，合力做的功一定为零 C.从A到B的过程，摆线拉力的冲量不为零 D.任意半个周期内，合力的冲量一定不为零 10.(6分)在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中， (1)测得摆长后，让小球做小角度挥动，测量小球多次全振动的时间。 计时开始时刻，小球应处于。 A.左侧最高点B.最低点 C.右侧最高点 (2) 改变摆线的长度，重复几次实验。测得多组摆长1和周期T的数 据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为k,则当地的重力加 速度大小为 (3)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重 力加速度值将 A.偏大 B.偏小 C.不变 11.(6分)质量为m、摆长为L的单摆，拉开一定角度后在h时刻由静止释放，在1、、 ?(4<红<)时刻，摆球的动能与势能E第一次出现如图所示关系，其中E为单摆的 总机械能。此单摆的周期为 摆球刚出发时的加速度大小一 摆球在最低 点的拉力为 。(取摆球在最低点时的位置为零势能点) AE Eo E/2 Ek t 四、逐梦航天(16分) 我国航天事业的发展奠定了航天强国的地位，为我们了解航天事业和学习航天知识提供 了丰富素材。 12.(3分)运载火箭的发射是利用了反冲原理.若某时刻火箭正处于水平飞行状态，此时 火箭的总质量为M,速度大小为y.当火箭以Ⅵ速度向后喷出质量为m的高温高压气体后， 火箭获得的速度2一 一·（不考虑重力影响） 13.（3分)天问一号在火星表面着陆前要经历一个动力减速阶段，在该阶段探测器发动机 打开，使天问一号在竖直方向做匀减速直线运动，经40s速度由87m/s减至7m/s。已知天问 一号的质量约为5t,火星表面的重力加速度约为5ms2,取竖直向下为正向，则该过程中发 动机产生的推力F的冲量为Ns。 14.（10分)在地球表面，物体以初速度b竖直向上抛出，落回抛出点时的速度为，运动过 程中物体所受的阻力与其速度成正比。 (1)求在此过程中阻力的冲量。 (2)求物体从抛出到落回抛出点的总时间。 c 五、艺术体操(12分) 艺术体操中的“带操”表演中：运动员手持细棒抖动丝带的一端，丝带像波浪般翻卷， 这是波在丝带上传播的结果。细棒在竖直方向抖动。某时刻丝带上的波形如左下图所示（将 合正弦函数特征)。其中日点位于波峰、b点位于波谷、P点恰处于平衡位置，a、b两点沿 波的传播方向相距1.5m,运动员手中细棒上下抖动的频率为3Hz。以向上为止方向，由图示 时刻开始计时。如图甲为丝带中质，点M做简谐运动的~t图像，其周期为T。 右 15.(3分)若a、b两点沿振动方向相距0.5m,则丝带上.P点的振动位移x(单位m)与时 间t(单位为s)的关系式可表示为： 16.(2分)如果要使丝带产生更加密集的波浪状起伏，运动员上下抖动的频率应() A.增大 B.减小 C.保持不变 17.(3分)若以x轴正向为速度v的正方向，该质点M的v-t的图像为( A号 18.(4分)（多选题）我们将彩带可以分成一个个小段，每小段都可以看作个质点，这些 质点之间存在相互作用。如图是某彩带波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向 做简谐振动，带动质点234…各个质点依次振动，把振动从彩带的左端传到右端。1=) 时，质点9刚要开始运动。下列说法中正确的是( A.t=T时，质点9开始向上运动 2 0!23456789101112131415 B.t=T时，质点3的加速度方向向上 34 C.波长为质点1到质点9沿绳方向的距离 8 9101112131415 D.1=3T时，质点13开始向上运动 4 六、声波(12分) 声波是一种机械波，广泛应用于生活、工业、医疗等多个领域。 19.(4分)正在铁路边工作的工人，听到一列火车的汽笛声，发现汽笛声的音调越来越高， 这种现象在物理学中叫 ,由此可判断这列火车正在（填“背离”或“向着”) 他行驶。 20.(3分)“纸杯电话”是一种深受小朋友喜欢的科技小制作，如图所示将两个纸杯作为电话 的听筒，将两纸杯底部用细线相连，当拉紧细线对着一个纸杯讲话时，另一端就可以听到讲 话的声音，下列关于“纸杯电话”中声波传播的说法正确的是（ A.空气中的声波是横波 B.声波从空气进入细线传播时，频率会发生变化 C.声波从空气进入细线传播时，速度会发生变化 D.若两个小朋友同时在“电话”两端讲话，声波相遇时一定会发生干涉 21.(5分)B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人 体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图 像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻 波恰好传到M质点。已知此超声波的周期为1×10s, ◆y/mm 0.4 及 y 714212835 x/(×102mm） -0.4 (1)求0-1.25×107s内质点M运动的位移。 (2)2.0×10s时质点N运动的路程。 奉贤中学2025学年第一学期第五学程考试试卷 高二物理参考答案 一、碰撞问题（15分) 1.C(3分) 2.(1)甲(2分) (2)①0.015(2分)0.0075(2分)是(2分) ②0.6(2分)3X103(2分) 二、光的性质及应用(20分) 3.(1)P3(本身)和P1、P2的像(2分) (2)能(3分) (3)A(3分) 4.先增大后不变(3分)、遵循(2分) 5.(7分) sina =n (1)(5分)解：由折射定律，得sinB (1分) ①： 因为B+Y=90°，所以sinB=cosy②： 当Y≥C(临界角)时光在玻璃界面处发生全反射，光通过长玻璃丝， sinc=1 入 siny≥ 1-cos2y2 因 n(2分)，所以 n,推得 co6y1-7 n. ③： 中@、②和③式，得sin&≤Vn2-1 将n代入，求得a≤45°(2分)。（只有等于扣2分，只有小于扣1分) (2)(2分)aw=105x 三、小球的摆动(25分) 6.C(2分) 7.(1)4(2分)(2)x轴负方向(2分) 8.D(3分) 9.(多选)BC(4分) 4n2 10.(1)B（2分) (2) (2分) (3)C(2分) k 11.4(-)(2分)，gsin0(2分)mg+ 2E(2分) L 四、逐梦航天(16分) 12.(M。+my)/(Mm)(3分） 13.-1.4×106（3分) 14.（1)①考虑方向，空气阻力与速度的关系f空气=…kw,为变力 (2分) ②变力的冲量可用平均力的冲量来求解，即1=f气t,T空气=-k,t为f空气作用的时间(2 分) ③.物体受到的空气阻力冲量l-f空7t=一kt=一ks=0 (2分) (2)规定竖直向上为正方向，对物体从抛出到落回至抛出点的运动过程应用动量定理： 1G+=m(-)-mo (2分) 代入 -mgt+0=-m(o+') 可得 vO+Dt t (2分) g 五、艺术体操（12分) x=Asin(ot)-Asin 0.25sin6nt(m) 15. (3分) 16.A(2分) 17.C(3分) 18.(多选)AD(4分) 六、声波(12分) 19.多普勒效应(2分)：向着(2分) 20.C(3分) 21.（1)0.4nmnm(2分) (2)1.2mm(3分)