内容正文:
2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题:本大题共12小题,1-7题为单选题 每题4分; 8-10为多选题 每题6分选不全的给3分、有错选的不得分。共46分。
1. 2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量中属于标量的是( )
A. 动能 B. 动量 C. 速度 D. 加速度
2. 沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长的水平球桌上静止放置两壶球a和b、现推出壶球a,使发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为,碰后瞬间的动量为。则碰后瞬间壶球的动量为( )
A. B. C. D.
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. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动,其中周期最长的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球小车,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A. 下摆过程,球车系统水平动量守恒
B. 下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C. 上摆过程,球车系统水平动量守恒
D. 上摆过程,球车系统竖直动量守恒
6. 光学技术作为一门高精密度的学科,应用在各个领域,下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象
B. 如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,光的偏振现象说明光是纵波
C. 让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹间距相等,且光的波长越大,条纹间距越大
D. 如丁图所示,激光束沿液流传播,该现象是由于光发生了衍射现象
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻波形如图所示.已知这列波在P点依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s,下列说法中正确的是()
A. 这列波的波长是5m
B. 这列波的速度是6.25m/s
C. 质点Q达到波峰时,质点P恰好达到波谷处
D. 质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处
8. 如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的xt图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. t2时刻振子在A点
B. t2时刻振子在B点
C. 在t1~t2时间内,振子的位移在增大
D. 在t3~t4时间内,振子的位移在减小
9. 关于图的所示四种情景中, 下列说法中正确的是 ( )
A. 图甲中,正在鸣笛的火车通过站台边不动的工作人员时,工作人员听到的笛声音调先变高后变低
B. 图乙中, 若将孔 AB 的宽度变大, 则 CD 下方会观察到更明显的衍射现象
C. 图丙中,手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅,是因为手和盆之间的摩擦力较大
D. 图丁中, 是两列步调相同的水波的干涉图像, 波面上某个一直处于平衡位置的点, 到两个波源的距离之差的绝对值可能为半波长的 3 倍
10. 图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙是x=0.5m处质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 此列波沿x轴正方向传播 B. 此波的波速为1m/s
C. 此波的振幅为8cm D. x=0.5m处质点在0~1s内的路程为8cm
二、实验题(每空3分,共21分)
11. 某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)并在图中读出OP=_____ cm;
(2)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 斜轨道一定要光滑 B. 入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB
C. 斜轨道末端需要调成水平 D. 必须测出两小球做平抛运动的竖直高度
(3)要验证两小球碰撞过程动量是否守恒,需要验证的表达式为__________。(用mA、mB、、、表示)
12. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测量光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲所示的方式安装在光具座上。
(1)下列做法,有助于减小实验误差的是___________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹的间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺如图乙所示(图乙为50分度游标卡尺),其读数x1=___________ mm。然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻亮条纹的间距为___________(用x1和x2表示);
(3)若相邻亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=___________(用Δx、d和l表示)。
三、解答题(13题8分,14题12分,15题13分)
13. 如图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°,AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖,恰好在AC面发生全反射,最后从BC边上的F点(图中未标出)射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。
(i)作出光路图并求出玻璃砖的折射率n;
(ii)求单色光在玻璃砖中传播的时间t。
14. 如图甲所示,为某一列简谐波在t=t0时刻的图像,图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像,试求:
(1)波的周期和波长;
(2)波的传播方向和波速大小;
(3)又经历0.9s,P质点的位移和此过程P质点运动的路程。
15. 如图,小物块A的质量为m1 = 0.20 kg,小物块B的质量为m2 = 0.10 kg, B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 1.25 m,两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.50 m,取重力加速度g = 10 m/s2。(忽略空气阻力)求:
(1)两物块在空中运动的时间t;
(2)两物块碰前A的速度v0的大小;
(3)两物块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
$
2025—2026学年度第二学期期中考试
高二物理试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
一、选择题:本大题共12小题,1-7题为单选题 每题4分; 8-10为多选题 每题6分选不全的给3分、有错选的不得分。共46分。
1. 2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量中属于标量的是( )
A. 动能 B. 动量 C. 速度 D. 加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.动能只有大小,没有方向,可知,动能属于标量,故A正确;
B.动量既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,可知,动量属于矢量,故B错误;
C.速度既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,可知,速度属于矢量,故C错误;
D.加速度既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,可知,加速度属于矢量,故D错误。
故选A。
2. 沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长的水平球桌上静止放置两壶球a和b、现推出壶球a,使发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为,碰后瞬间的动量为。则碰后瞬间壶球的动量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】发生正碰,遵循动量守恒定律,有
解得
故选B。
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. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动,其中周期最长的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】
【详解】根据单摆的周期公式
由图可知甲单摆摆长最长,所以周期最长的是甲,故选A。
5. 光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车,轻绳一端系有小球另一端系于杆顶,车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置,释放小球小车,小球第一次向左摆动至最高点过程中( )
A. 下摆过程,球车系统水平动量守恒
B. 下摆过程,球车系统竖直动量守恒
C. 上摆过程,球车系统水平动量守恒
D. 上摆过程,球车系统竖直动量守恒
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球下摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向右下方,由于挡板的限制,此时小车处于静止状态,小车所受外力的合力为0,小球做圆周运动,线速度逐渐增大,小球水平方向与竖直方向的合力均不为0,可知,此过程,小球和小车构成的系统水平方向与竖直方向的动量均不守恒,故AB错误;
CD.小球上摆过程,轻绳对小车的弹力方向斜向左下方,小车将脱离挡板向左运动,小车与小球构成的系统,水平方向所受外力的合力为0,竖直方向上所受外力的合力不为0,则小球和小车构成的系统水平方向动量守恒,竖直方向的动量不守恒,故C正确,D错误。
故选C。
6. 光学技术作为一门高精密度的学科,应用在各个领域,下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象
B. 如图乙所示,观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,光的偏振现象说明光是纵波
C. 让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹间距相等,且光的波长越大,条纹间距越大
D. 如丁图所示,激光束沿液流传播,该现象是由于光发生了衍射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.肥皂膜上的彩色条纹是肥皂膜的两个表面反射回来的光发生干涉的结果,故A错误;
B.观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜,此过程利用了光的偏振现象,说明光是横波,故B错误;
C.让激光束通过两个狭缝,可观察到光屏上出现如图丙所示条纹,该条纹间距相等,根据干涉条纹间距公式可知,光的波长越大,条纹间距越大,故C正确;
D.如丁图所示,激光束沿液流传播,该现象是由于光发生了全反射现象,故D错误;
故选C。
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻波形如图所示.已知这列波在P点依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s,下列说法中正确的是()
A. 这列波的波长是5m
B. 这列波的速度是6.25m/s
C. 质点Q达到波峰时,质点P恰好达到波谷处
D. 质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,波长为,故A错误;已知简谐波在P点处依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s,根据波的图象最短相隔一个周期图象重复得知,波的周期T=0.4s,则波速为:,故B错误;P、Q相距两个波长,是同相点,振动情况总是相同,质点Q达到波峰时,质点P也恰好达到波峰处.故C错误;图中x=2m位置与Q点相距x=7m,x=2m处的振动传到Q点的时间为 ,则质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处.故D正确.
8. 如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的xt图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. t2时刻振子在A点
B. t2时刻振子在B点
C. 在t1~t2时间内,振子的位移在增大
D. 在t3~t4时间内,振子的位移在减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.振子在A点和B点时的位移最大,由于取向右为正方向,所以振子在A点有正向最大位移,在B点有负向最大位移,则t2时刻振子在A点,t4时刻振子在B点, A正确,B错误;
CD.振子的位移是以平衡位置为参考点的,所以在t1~t2和t3~t4时间内振子的位移都在增大, C正确,D错误。
故选AC。
9. 关于图的所示四种情景中, 下列说法中正确的是 ( )
A. 图甲中,正在鸣笛的火车通过站台边不动的工作人员时,工作人员听到的笛声音调先变高后变低
B. 图乙中, 若将孔 AB 的宽度变大, 则 CD 下方会观察到更明显的衍射现象
C. 图丙中,手掌摩擦龙洗盆盆耳使得水花飞溅,是因为手和盆之间的摩擦力较大
D. 图丁中, 是两列步调相同的水波的干涉图像, 波面上某个一直处于平衡位置的点, 到两个波源的距离之差的绝对值可能为半波长的 3 倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.多普勒效应中,火车靠近工作人员时,工作人员听到的笛声频率变高;火车远离时频率变低, A 正确;
B.衍射现象的明显程度与孔的宽度和波长的关系有关:孔的宽度越接近波长,衍射越明显;孔越宽,衍射越不明显。因此将孔 AB 宽度变大,CD 下方的衍射现象会更不明显,B 错误;
C.手掌摩擦龙洗盆使水花飞溅,是因为摩擦使盆振动,进而引发水的受迫振动(共振),并非 “手和盆之间的摩擦力较大”,C 错误;
D.两列步调相同、频率相同的水波发生干涉时,振动始终减弱的点满足:到两波源的距离差的绝对值为半波长的奇数倍,此时该点振动减弱,可能一直处于平衡位置,D 正确。
故选 AD。
10. 图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙是x=0.5m处质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 此列波沿x轴正方向传播 B. 此波的波速为1m/s
C. 此波的振幅为8cm D. x=0.5m处质点在0~1s内的路程为8cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当时刻处质点向上运动,根据上下坡法得波沿轴负方向传播,故A错误;
B.由图可知,波长为
周期为
则波速为
故B正确;
C.设此波的振幅为,处质点的振动方程为
当时则有
解得
故C正确;
D.处质点在0~1s内的路程为
故D错误;
故选BC。
二、实验题(每空3分,共21分)
11. 某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)并在图中读出OP=_____ cm;
(2)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 斜轨道一定要光滑 B. 入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB
C. 斜轨道末端需要调成水平 D. 必须测出两小球做平抛运动的竖直高度
(3)要验证两小球碰撞过程动量是否守恒,需要验证的表达式为__________。(用mA、mB、、、表示)
【答案】(1)13.0##12.5##12.6##12.7##12.8##12.9##13.1##13.2
(2)BC (3)
【解析】
【小问1详解】
用尽可能小的圆把球的10个落点痕迹圈起来,圆的圆心位置即为落地点的平均位置,由图可知,刻度尺的分度值为,所以OP的长度为
【小问2详解】
A.斜轨道不需要光滑。只要A球每次从同一位置由静止释放,重力与摩擦力的合力做功恒定,小球到达轨道末端的速度就相同,因此轨道是否光滑不影响实验,故A 错误;
B.入射球A的质量应大于被碰球B的质量。若,碰撞后入射小球A可能反弹,导致平抛初速度方向改变,无法用水平位移代表速度方向。故B 正确;
C.斜轨道末端必须切线水平。只有末端水平,小球抛出的初速度方向才水平,小球离开轨道后才做平抛运动,才能用水平位移代替速度,否则速度方向不水平,无法用平抛规律分析。故C 正确;
D.不需要测出两小球做平抛运动的竖直高度。只要两球竖直高度相同,运动时间t就相同,就可以得到水平位移与平抛的初速度成正比,所以无需测量小球做平抛运动的竖直高度。故D 错误。
故选BC。
【小问3详解】
设平抛下落高度为,下落时间为,则有
解得
设平抛运动的水平位移为,则平抛运动的初速度为
所以小球A未与小球B碰撞前的平抛初速度为
小球A与小球B碰撞后小球A的平抛初速度为
小球A与小球B碰撞后小球B的平抛初速度为
根据动量守恒定律得
分别将、、代入上式化简解得
12. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测量光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲所示的方式安装在光具座上。
(1)下列做法,有助于减小实验误差的是___________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹的间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺如图乙所示(图乙为50分度游标卡尺),其读数x1=___________ mm。然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻亮条纹的间距为___________(用x1和x2表示);
(3)若相邻亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=___________(用Δx、d和l表示)。
【答案】(1)D (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB.将单缝拆下,或将单缝与双缝的位置互换,则无法获得相干光源,实验无法完成,AB错误;
C.增大单缝与双缝间的距离,不影响双缝到屏之间的距离,对实验结果没有影响,C错误;
D.一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距,这样有助于减小实验误差,D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]由题可知,游标卡尺的精确度为
故游标卡尺的读数为
[2]由于条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为
【小问3详解】
由干涉条纹的间距公式
解得单色光的波长为
三、解答题(13题8分,14题12分,15题13分)
13. 如图所示,横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°,AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖,恰好在AC面发生全反射,最后从BC边上的F点(图中未标出)射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。
(i)作出光路图并求出玻璃砖的折射率n;
(ii)求单色光在玻璃砖中传播的时间t。
【答案】(i);(ii)
【解析】
【分析】
【详解】(i)根据题意,作出光路图如图所示
由几何关系可知,光在AC面上的入射角α=60°,由于光在AC面恰好发生全反射故临界角
C=α=60°
玻璃砖的折射率
解得
(ii)由光路图和几何关系可得
DE=L,EF=L
单色光在玻璃砖中通过的路程为
s=DE+EF=
单色光在玻璃砖中的传播速度
所以单色光在玻璃砖中传播的时间
14. 如图甲所示,为某一列简谐波在t=t0时刻的图像,图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像,试求:
(1)波的周期和波长;
(2)波的传播方向和波速大小;
(3)又经历0.9s,P质点的位移和此过程P质点运动的路程。
【答案】(1),;(2)波的传播方向为x轴负方向,波的传播速度为20m/s;(3)P质点的位移为-0.1m, P质点运动的路程0.9m。
【解析】
【详解】(1)由乙图知波的周期为
由甲图知波的波长为
(2)在t=t0时刻由乙图知P质点沿y轴负向振动,根据同侧法可知波的传播方向为x轴负方向,根据公式可得波的传播速度为
(3)又经历0.9s,则
可知P质点振动到波谷,所以P质点的位移
P质点运动的路程
15. 如图,小物块A的质量为m1 = 0.20 kg,小物块B的质量为m2 = 0.10 kg, B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 1.25 m,两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.50 m,取重力加速度g = 10 m/s2。(忽略空气阻力)求:
(1)两物块在空中运动的时间t;
(2)两物块碰前A的速度v0的大小;
(3)两物块碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)0.50 s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
竖直方向为自由落体运动,由
得t =0.50s
【小问2详解】
设A、B碰后速度为,水平方向为匀速运动,由
得
根据动量守恒定律,由
得
【小问3详解】
两物体碰撞过程中损失的机械能
得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$