内容正文:
柳州地区民族高级中学2025-2026学年春季学期期中考试
高二物理试题
考试范围:选择性必修第一册 考试时长:75分钟;
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分,第8~10题,每小题6分,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,有选错或不选的得0分。
1. 研究人员发现,一只虎蛾释放的超声波滴答声能够对蝙蝠的声纳系统造成影响,其原因是滴答声出现的频率范围正好与蝙蝠所使用的超声波的频率相同,从而使蝙蝠接收到的回声强弱发生改变。上述现象的物理原理是( )
A. 波的干涉 B. 波的折射 C. 波的衍射 D. 多普勒效应
【答案】A
【解析】
【详解】虎蛾的滴答声与蝙蝠的超声波频率相同,两波叠加时产生干涉,导致回声振幅加强或减弱,即回声振幅发生强弱变化,可知,上述现象的物理原理是波的干涉。
故选A。
2. 某型号车辆振动的固有周期是2s。该车在一条起伏不平的路上行驶,路面凸起之处相隔8m。该车以2m/s速度行驶时,车身上下颠簸的频率为( )
A. 0.25Hz B. 0.5Hz C. 2.0Hz D. 4.0Hz
【答案】A
【解析】
【详解】路面凸起间隔为8m,即空间周期。则车辆颠簸的时间周期
颠簸频率
故选A。
3. 一个质量为0.2kg的垒球,以10m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后反向水平飞回,速度的大小为30m/s,作用时间为0.01s,在击打过程中球棒对垒球的平均作用力大小为( )
A. 800N B. 400N C. 200N D. 600N
【答案】A
【解析】
【详解】设垒球初速度的方向为正方向,则初、末速度分别为,
根据动量定理有
代入数据解得
故选A。
4. 一个半径为r的圆形薄软木塞,在它的圆心处插上一个大头针,让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度为h,这时从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针,则该液体的折射率约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题可知,此时刚好发生全反射,作出全反射的光路图如下
由几何知识可得,临界角
结合光的全反射规律
解得该液体的折射率
故选D。
5. 为研究绳波的传播规律,某同学拿着绳子左端沿竖直方向上下做简谐运动,产生的绳波在某时刻的图像如图所示。、b为绳中的两质点,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度正在增大 B. 质点的加速度正在减小
C. 质点的速度方向竖直向上 D. 质点的速度方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】绳波从左向右传播,据同侧法,a质点向下振动、b质点向上振动,即都向平衡位置运动,位移减小,加速度减小,速度增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 如图所示,水平光滑地面上静置有P、Q两小球,两球的质量分别为,,时刻,给小球P水平向右的初速度,如图乙所示为小球P运动的图像,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,小球P、Q发生弹性碰撞
B. 碰撞过程中,小球P、Q组成的系统损失的机械能为9J
C. 碰撞后小球Q的速度大小为
D. 碰撞过程中,小球P对小球Q冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】BCD.因x-t图像的斜率等于速度,由图可知,碰前,碰后,则由动量守恒定律有
解得
根据动量定理碰撞过程中,小球P对小球Q冲量大小为
根据能量守恒碰撞过程中,小球P、Q组成的系统损失的机械能为,故BC错误,D正确。
A.根据图像可知,时刻,小球P速度改变,发生碰撞,结合以上分析可知,不是弹性碰撞,故A错误。
故选D。
7. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图1所示,a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的周期为0.9s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0.5s时,质点a的速度最大,加速度为零
D. t=0.5s时,质点c的位移为零,速度沿y轴负方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图2可得该波的周期为,故A错误;
B.图2是质点b的振动图像,t=0的下一瞬间向轴负方向振动,根据“同侧法”,可得该波沿x轴负方向传播,故B错误;
CD.根据图1可得该波的波长为,则波速为
波沿x轴负方向传播,t=0.5s时,波向x轴负方向传播了
可得t=0.5s时,波的图像如图中虚线所示。
可得t=0.5s时,a点在y轴负最大值处,b点在y轴正最大值处,c点在平衡位置。所以,t=0.5s时,质点a的速度为零,加速度最大。t=0.5s时,质点c的位移为零,根据“同侧法”,速度沿y轴负方向,故C错误,D正确。
故选D。
8. 为了安全,轿车中都装有安全气囊,当发生剧烈碰撞时,安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 ( )
A. 减小了驾驶员的动量变化量
B. 减小了驾驶员所受到的撞击力
C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间
【答案】BD
【解析】
【详解】A.动量的变化量等于末动量减去初动量,可知在碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,故A错误;
BD.根据动量定理可得
解得
由于安全气囊的缓冲作用,碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,增大了驾驶员与安全气囊的作用时间,可知减小了驾驶员受到的撞击力,故BD正确;
C.根据动量定理
结合上述可知,在碰撞过程中,驾驶员的动量变化量一定,则驾驶员受到撞击力的冲量一定,故C错误。
故选BD。
9. 单摆在小角度范围内摆动,摆球0时刻从最高点由静止释放,摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的有( )
A. 实线表示的是重力势能的变化 B. 虚线表示的是重力势能的变化
C. 单摆的周期为 D. 在至时间内,小球受到的回复力增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.单摆小角度摆动时,重力势能和动能相互转化,机械能守恒。0时刻摆球从最高点由静止释放,此时重力势能最大,动能为0。摆球向最低点运动时,重力势能减小,动能增大;到达最低点时动能最大,重力势能最小。所以图像中实线表示的是动能的变化,虚线表示的是重力势能的变化,故A错误,B正确;
C.由题图可以看出,时间内摆球从最低点运动到了最高点,所用时间应该是单摆周期的,即
所以单摆的周期为,故C错误;
D.由C选项可知,时间内摆球从最低点运动到了最高点,其位移增大,则由回复力与位移的关系可知,此过程小球受到的回复力增大,故D正确。
故选BD。
10. 在同一均匀介质中相距的两个波源,同时相向发出两列简谐波。波源开始振动作为计时零点,两波源的连线上有A、B两个质点,其内振动图像分别如图甲、乙所示,则( )
A. 波速为
B. A、B的平衡位置可能相距5m
C. 两波源的起振方向相同
D. 时,A、B两质点的速度方向相同
【答案】BC
【解析】
【详解】C.由图可知,两波源的起振方向均沿+y方向,故C正确;
A.由图可知4s时质点B开始振动,6s时两波相遇,则4v+6v=20m,解得v=2m/s,故A错误;
B.由图可知,3.5s时质点A开始振动,A、B两点的距离为,解得x=1m;或,解得x=5m,故B正确;
D. 由图像可知,时,质点A沿x轴负向振动,质点B速度为零,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题)
非选择题:要求用0.5 mm黑色签字笔写在答题卷上各题的答题区域内。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中,通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙,他的操作是以下的哪项( )
A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离
C. 换用间距更小的双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片
(2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时,得到卡尺上的示数如图所示,则该干涉条纹位置是___________cm。
(3)在测定某单色光波长的实验中,测得光源到单缝间距为L1,单缝到双缝间距为,双缝到光屏间距为,单缝宽为d1,双缝间距为d2,测得连续五条亮纹位置,其中第一条纹位置为x1,第五条纹位置为x5,则该单色光的波长为=___________。
【答案】(1)D (2)1.725
(3)
【解析】
【小问1详解】
干涉条纹由图乙变为图丙,观察到的条纹增加,即条纹间距减小,由公式得
AB.换用长度更长的遮光筒和增大单缝到双缝的距离,条纹间距不变,A错误,B错误;
C.换用间距更小的双缝,即减小,则条纹间距增大,故C错误;
D.红色滤光片换成紫色滤光片,即变小,则条纹间距减小,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
由图可知,该干涉条纹位置是
【小问3详解】
根据题意可知,条纹间距为
由公式有
联立解得
12. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)AC (2)9.86
(3) ①. ③ ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小实验误差和摆线对实验的影响,摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的,故A正确;
B.可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期,但摆角不能过大,不能超过5°,故B错误;
C.为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端,故C正确;
D.在摆球摆动至平衡位置时开始计时,且记录摆球摆动若干次全振动的总时间,再计算单摆的周期,以减小实验误差,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
根据单摆周期公式
可得
从图像中可知斜率
解得
【小问3详解】
[1]根据单摆的周期公式可得
所以
即L-T2图像纵轴截距为正,图像为③;
[2]图像斜率仍为,对重力加速度的测量无影响。
13. 如图所示,把一个质量的小球放在高度的直杆的顶端。一颗质量的子弹以的速度沿水平方向击中小球,并穿过球心,小球落地处离杆的水平距离取,求:
(1)子弹穿出小球瞬间小球的速度;
(2)子弹穿出小球瞬间子弹的速度;
(3)子弹和小球相互作用过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)20m/s
(2)100m/s (3)1160J
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,则有,
代入数据解得
【小问2详解】
子弹射穿小球过程,根据动量守恒定律有
代入数据解得
【小问3详解】
系统损失的机械能
代入数据解得
14. 如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设折射角为,在中,,,因此
解得
根据折射定律
代入,,解得
【小问2详解】
光线在面上刚好发生全反射时,入射角等于临界角,满足
入射方向不变,因此折射角仍为
即折射光线与竖直法线夹角恒为,与水平直径夹角为。设移动后入射点为,在右侧,为折射光线与弧面交点,在中,,,
由正弦定理,得
联立解得
原入射点在左侧,因此入射点移动的距离
15. 如图所示,处于光滑水平面上的四分之一光滑圆弧小车,半径,停靠在平台左端且与平台高度相等。平台高,部分光滑,部分粗糙且与滑块间的动摩擦因数,长度。为的四分之一光滑固定圆弧轨道。滑块、间有一被锁定且处于压缩状态的轻质弹簧,弹簧与、不拴接,解除锁定后,恰好能到达轨道的点。已知滑块、离开平台前弹簧已经恢复原长,、质量均为,小车质量,取。求:
(1)滑块滑上小车时的速度大小和初始弹簧的弹性势能;
(2)滑块滑离小车时的速度大小和落地时距小车右端的水平距离。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
设滑块在点的速度大小为,滑块从运动到点的过程,由能量守恒,可得
解得
设滑块在点的速度大小为,滑块、在平台上运动的过程中动量守恒,有
解得
弹簧弹开过程,滑块、和弹簧组成的系统机械能守恒,有
解得
【小问2详解】
滑块与小车相互作用过程,满足水平方向动量守恒,机械能守恒,设滑块离开小车时,滑块与小车的速度分别为、,则有,
解得,
滑块离开小车做平抛运动,竖直方向可看作自由落体运动,有
解得
滑块平抛运动过程中,滑块在水平方向做匀速运动,二者水平方向的相对位移为
解得滑块落地时距小车右端的水平距离
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柳州地区民族高级中学2025-2026学年春季学期期中考试
高二物理试题
考试范围:选择性必修第一册 考试时长:75分钟;
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分,第8~10题,每小题6分,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,有选错或不选的得0分。
1. 研究人员发现,一只虎蛾释放的超声波滴答声能够对蝙蝠的声纳系统造成影响,其原因是滴答声出现的频率范围正好与蝙蝠所使用的超声波的频率相同,从而使蝙蝠接收到的回声强弱发生改变。上述现象的物理原理是( )
A. 波的干涉 B. 波的折射 C. 波的衍射 D. 多普勒效应
2. 某型号车辆振动的固有周期是2s。该车在一条起伏不平的路上行驶,路面凸起之处相隔8m。该车以2m/s速度行驶时,车身上下颠簸的频率为( )
A. 0.25Hz B. 0.5Hz C. 2.0Hz D. 4.0Hz
3. 一个质量为0.2kg的垒球,以10m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后反向水平飞回,速度的大小为30m/s,作用时间为0.01s,在击打过程中球棒对垒球的平均作用力大小为( )
A. 800N B. 400N C. 200N D. 600N
4. 一个半径为r的圆形薄软木塞,在它的圆心处插上一个大头针,让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度为h,这时从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针,则该液体的折射率约为( )
A. B. C. D.
5. 为研究绳波的传播规律,某同学拿着绳子左端沿竖直方向上下做简谐运动,产生的绳波在某时刻的图像如图所示。、b为绳中的两质点,下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度正在增大 B. 质点的加速度正在减小
C. 质点的速度方向竖直向上 D. 质点的速度方向竖直向下
6. 如图所示,水平光滑地面上静置有P、Q两小球,两球的质量分别为,,时刻,给小球P水平向右的初速度,如图乙所示为小球P运动的图像,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,小球P、Q发生弹性碰撞
B. 碰撞过程中,小球P、Q组成的系统损失的机械能为9J
C. 碰撞后小球Q的速度大小为
D. 碰撞过程中,小球P对小球Q冲量大小为
7. 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图1所示,a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的周期为0.9s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0.5s时,质点a的速度最大,加速度为零
D. t=0.5s时,质点c的位移为零,速度沿y轴负方向
8. 为了安全,轿车中都装有安全气囊,当发生剧烈碰撞时,安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 ( )
A. 减小了驾驶员的动量变化量
B. 减小了驾驶员所受到的撞击力
C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量
D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间
9. 单摆在小角度范围内摆动,摆球0时刻从最高点由静止释放,摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的有( )
A. 实线表示的是重力势能的变化 B. 虚线表示的是重力势能的变化
C. 单摆的周期为 D. 在至时间内,小球受到的回复力增大
10. 在同一均匀介质中相距的两个波源,同时相向发出两列简谐波。波源开始振动作为计时零点,两波源的连线上有A、B两个质点,其内振动图像分别如图甲、乙所示,则( )
A. 波速为
B. A、B的平衡位置可能相距5m
C. 两波源的起振方向相同
D. 时,A、B两质点的速度方向相同
第Ⅱ卷(非选择题)
非选择题:要求用0.5 mm黑色签字笔写在答题卷上各题的答题区域内。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中,通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙,他的操作是以下的哪项( )
A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离
C. 换用间距更小的双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片
(2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时,得到卡尺上的示数如图所示,则该干涉条纹位置是___________cm。
(3)在测定某单色光波长的实验中,测得光源到单缝间距为L1,单缝到双缝间距为,双缝到光屏间距为,单缝宽为d1,双缝间距为d2,测得连续五条亮纹位置,其中第一条纹位置为x1,第五条纹位置为x5,则该单色光的波长为=___________。
12. 了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验:
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有( )
A. 摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的
B. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始拉开摆球时,应使摆角大一些
C. 为保证摆球摆动时摆长不变,应用夹子夹住摆线上端
D. 拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔∆t即为单摆周期T
(2)实验中,测量不同摆长及对应的周期,用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示,则重力加速度的大小为__________m/s2(π2取9.86,结果保留三位有效数字。
(3)另一名同学不小心,每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的L-T2图像是图丙中的__________(选填“①”“②”或“③”),该同学测得的重力加速度与真实值相比__________(选填“偏大“偏小”或“不变”)。
13. 如图所示,把一个质量的小球放在高度的直杆的顶端。一颗质量的子弹以的速度沿水平方向击中小球,并穿过球心,小球落地处离杆的水平距离取,求:
(1)子弹穿出小球瞬间小球的速度;
(2)子弹穿出小球瞬间子弹的速度;
(3)子弹和小球相互作用过程中系统损失的机械能。
14. 如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
15. 如图所示,处于光滑水平面上的四分之一光滑圆弧小车,半径,停靠在平台左端且与平台高度相等。平台高,部分光滑,部分粗糙且与滑块间的动摩擦因数,长度。为的四分之一光滑固定圆弧轨道。滑块、间有一被锁定且处于压缩状态的轻质弹簧,弹簧与、不拴接,解除锁定后,恰好能到达轨道的点。已知滑块、离开平台前弹簧已经恢复原长,、质量均为,小车质量,取。求:
(1)滑块滑上小车时的速度大小和初始弹簧的弹性势能;
(2)滑块滑离小车时的速度大小和落地时距小车右端的水平距离。
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