内容正文:
蓟州区2025—2026学年第二学期期中练习
高二物理
一、单项选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共25分)
1. 下列哪个物理现象能说明光具有粒子性( )
A. 光电效应现象 B. 光的衍射现象
C. 光的干涉现象 D. 光的偏振现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.光电效应现象表明光的能量是一份一份的,爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应,直接说明光具有粒子性,故A正确;
B.衍射是波特有的性质,光的衍射现象说明光具有波动性,故B错误;
C.干涉是波特有的性质,光的干涉现象说明光具有波动性,故C错误;
D.偏振是横波特有的性质,光的偏振现象说明光是横波,能证明光具有波动性,故D错误。
故选A。
2. 做简谐运动的弹簧振子小球,在向平衡位置运动的过程中( )
A. 速度减小,加速度增大
B. 速度增大,加速度减小
C. 速度和加速度都增大
D. 速度和加速度都减小
【答案】B
【解析】
【详解】简谐运动的回复力满足
加速度
其中为振子偏离平衡位置的位移大小。振子向平衡位置运动时,位移的大小逐渐减小,加速度大小逐渐减小;回复力方向与运动方向一致,振子做加速运动,速度增大。
故选B。
3. 关于机械振动和机械波的下列说法正确的是( )
A. 有机械振动就一定会产生机械波
B. 在某介质中,波源振动的频率越大,波速就越大
C. 在某介质中,波源振动的频率越大,波长就越大
D. 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械波的产生需要同时满足两个条件:存在做机械振动的波源、有能够传播振动的介质,仅有机械振动没有传播介质时无法产生机械波,故A错误;
B.机械波的波速仅由传播介质的性质决定,和波源的振动频率无关,同一介质中波速为定值,故B错误;
C.根据波速公式
同一介质中波速恒定,波源振动频率越大,波长越小,故C错误;
D.横波的定义就是质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波,故D正确。
故选D。
4. 关于受迫振动的说法正确的是( )
A. 受迫振动不受阻力作用
B. 驱动力的频率越大,受迫振动的振幅越大
C. 受迫振动的振幅大小与驱动力的频率无关
D. 驱动力的频率等于固有频率时,振幅最大,此现象称为共振
【答案】D
【解析】
【详解】A.实际的受迫振动中,振动物体仍然受阻力作用,驱动力的作用是补充能量以克服阻尼的能量损耗,故A错误;
BC.受迫振动物体的振幅随驱动力频率变化;只有当驱动力频率越接近系统固有频率时,振幅才会越大,驱动力频率远大于或远小于固有频率时,振幅都很小,故BC错误;
D.当驱动力频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅达到最大值,该现象叫做共振,故D正确。
故选D。
5. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以初速度竖直上抛,b球以初速度竖直下抛,c球以初速度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. a小球的动量变化率最大
B. 三个小球落地时的动量相同
C. 三个小球落地时的动量大小相等
D. 从抛出到落地,三个小球的动量变化量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球的动量变化量满足
可得动量变化率
三个小球仅受重力,合外力均为,大小相等,因此动量变化率相同,故A错误;
B.动量是矢量,a、b落地时速度方向竖直向下,c落地时速度方向斜向下,方向不同,因此落地动量不同,故B错误;
C.根据动能定理,小球落地时速度大小满足
三个小球下落高度相同、初速度大小相同,因此落地速度大小相同,动量大小
因此三个小球落地时的动量大小相等,故C正确;
D.a球以初速度竖直上抛,b球以初速度竖直下抛,c球以初速度水平抛出,易得小球在空中运动时间关系
小球的动量变化量
可知,由于三个小球空中运动时间不同,故三个小球的动量变化量不相同,故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每小题有多个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选不得分,共15分)
6. 用红光和蓝光分别在同一个双缝干涉实验装置上进行实验,下列说法正确的是( )
A. 条纹方向与双缝方向平行
B. 条纹方向与双缝方向垂直
C. 红光的相邻两条纹间距比较大
D. 蓝光的相邻两条纹间距比较大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.双缝干涉实验中形成的条纹方向与双缝方向平行,故A正确,B错误;
CD.根据,由于红光的波长大于蓝光的波长,所以用红光和蓝光分别在同一个双缝干涉实验装置上进行实验,红光的相邻两条纹间距比较大,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 图甲是一列机械波在t=0.1s时刻的波形图,图乙是平衡位置在x=2m处质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A. 该列波向左传播
B. 该列波的传播速度为20m/s
C. 在0.15s时刻,x=6m处的质点具有向下的最大加速度
D. 由0.1s到0.15s时间内,x=1.5m处的质点路程为4cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图像可知,x=2m处的质点在t=0.1s时刻在平衡位置沿y轴正向振动,结合波形图可知,该列波向右传播,A错误;
B.该列波的传播速度为,B正确;
C.在0.15 s时刻,即再经过,x=6 m处的质点到达波峰位置,具有向下的最大加速度,C正确;
D.x=1.5m处的质点在t=0.1s时刻在从平衡位置向上振动到最高点的过程中,则在0.1s到0.15s时间内,即再经过,x=1.5 m处的质点路程小于A=4 cm,D错误。
故选BC。
8. 在光滑的水平面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,若子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,则( )
A. 若木块固定,则阻力对子弹的冲量为0
B. 若木块不固定,则子弹减少的动能大于木块增加的动能
C. 在木块固定和不固定两种情况下,子弹与木块产生的热量相等
D. 在木块固定和不固定两种情况下,阻力对子弹的冲量大小相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若木块固定,子弹穿过木块过程中,根据可知,阻力对子弹的冲量不为0,故A错误;
B.若木块不固定,子弹减少的动能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和,可知子弹减少的动能大于木块增加的动能,故B正确;
C.在木块固定和不固定两种情况下,子弹穿过木块过程中发生的相对位移大小均为木块的宽度,根据
可知两种情况下子弹与木块产生的热量相等,故C正确;
D.木块固定时子弹射出木块所用时间较短,木块不固定时子弹射出木块所用时间较长,阻力大小不变,则木块不固定时阻力对子弹的冲量大小大于木块固定时阻力对子弹的冲量大小,故D错误。
故选BC。
三、填空题(每空2分,共12分)
9. 在“用单摆测重力加速度的实验”中,单摆的摆线长度为L,用游标卡尺测量小球直径如图所示,小球直径d=________cm。为减小测量时间的误差,应该从小球位于________ (填“最高点”或“最低点”)开始计时。测得小球完成30次全振动的时间为,则本实验中测得的重力加速度为________(用所给的字母表示)。
【答案】 ①. ②. 最低点 ③.
【解析】
【详解】[1]10分度游标卡尺的精度为,主尺读数为,故游标卡尺读数为
[2]单摆经过最低点时速度最大,相同位置误差下,计时的时间误差更小,因此选择最低点开始计时。
[3]单摆摆长为摆线长加小球半径,即
30次全振动时间为,因此周期
代入单摆周期公式
三式联立,解得
10. 用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验,O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
(1)下列说法正确的是( )
A. a球的质量必须大于b球的质量
B. 斜槽末端应保持水平
C. 每次释放a球的位置可以改变
D. P点是b球的平均落地点位置
(2)本实验中必须使用的测量工具有( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 螺旋测微器 D. 秒表
(3)若测得a球的质量为m1,b球的质量为m2,OM、OP和ON分别为x1、x2和x3,则验证动量守恒定律应满足的关系式应该是________。
【答案】(1)AB (2)AB
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证碰撞后入射小球不反弹,a球的质量必须大于b球的质量,故A正确;
B.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽末端应保持水平,故B正确;
C.为了保证每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同,每次释放a球的位置必须相同,故C错误;
D.图中P点是a球单独运动的平均落地点位置,M点是碰撞后a球的平均落地点位置,N点是碰撞后b球的平均落地点位置,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
设碰撞前瞬间入射小球的速度为,碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、;根据动量守恒可得
由于两球在空中下落高度相同,运动时间相等,则有,,
联立可得
需要用天平测量小球的质量,需要用刻度尺测量小球做平抛运动的水平位移。
故选AB。
【小问3详解】
若测得a球的质量为m1,b球的质量为m2,OM、OP和ON分别为x1、x2和x3,根据(2)问分析可知验证动量守恒定律应满足的关系式为
四、计算题(要求写出必要的解题过程)
11. 一列简谐波时刻的图像如图所示,波的传播速度为,时刻P质点处于波峰位置。求:
(1)波的传播方向;
(2)时刻Q质点的位置;
(3)从到时间内,P质点运动的路程。
【答案】(1)波的传播方向沿轴负方向
(2)(,)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题图可知波长为,周期为
时刻P质点处于波峰位置,根据
可知时刻P质点向下振动,根据波形平移法可知,波的传播方向沿轴负方向。
【小问2详解】
由于波的传播方向沿轴负方向,则时刻Q质点向上振动,则Q质点的振动方程为
则时刻,有
可知时刻Q质点的位置为(,)。
【小问3详解】
从到时间内,由
可知P质点运动的路程为
12. 如图所示,圆心为O、半径为R的半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上,Q点是O点正上方玻璃砖圆形表面上的一点,O点与P点的距离为d=0.75R。一束光从P点以53°入射角平行于半圆柱横截面射入玻璃砖后从Q点射出,已知sin53°=0.8,sin37°=0.6,真空中的光速为c。求:
(1)玻璃砖的折射率n;
(2)该光束在玻璃砖中的传播速度v;
(3)若该光束从P点垂直界面射入玻璃砖,则第一次射到玻璃砖的圆形表面时能否发生全反射?
【答案】(1)
(2)
(3)能发生全反射
【解析】
【小问1详解】
一束光从P点以53°入射角平行于半圆柱横截面射入玻璃砖后从Q点射出,作出光路图如图所示
根据几何关系可得
可得
根据折射定律可得玻璃砖的折射率为
【小问2详解】
根据,可得该光束在玻璃砖中的传播速度为
【小问3详解】
若该光束从P点垂直界面射入玻璃砖,如图所示
根据几何关系可得
根据全反射临界角公式可得
则有,可知第一次射到玻璃砖的圆形表面时能发生全反射。
13. 如图所示,一个半圆形竖直圆轨道与水平地面相切,水平地面上有一质量为m1 = 0.99kg的小球(可视为质点),一颗子弹水平向右射入小球并留在小球中。小球向右运动到A点后沿半圆形竖直圆轨道运动并恰好能够通过最高点B。已知子弹质量为m2 = 0.01kg,半圆轨道的半径为r = 0.32m,水平地面和半圆轨道均光滑。求:
(1)小球经过A点时的速度大小;
(2)子弹射入小球过程产生的热量。
【答案】(1)4m/s;(2)792J
【解析】
【详解】(1)由题知小球向右运动到A点后沿半圆形竖直圆轨道运动并恰好能够通过最高点B,则有
则小球经过A点时的速度
解得
(2)设子弹射中小球前的速度为v0,子弹击中小球过程满足动t守恒定律
由能量守恒定律可知,子弹射中小球产生的热量等于子弹和小球系统机械能的减少t
解得
Q = 792J
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蓟州区2025—2026学年第二学期期中练习
高二物理
一、单项选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共25分)
1. 下列哪个物理现象能说明光具有粒子性( )
A. 光电效应现象 B. 光的衍射现象
C. 光的干涉现象 D. 光的偏振现象
2. 做简谐运动的弹簧振子小球,在向平衡位置运动的过程中( )
A. 速度减小,加速度增大
B. 速度增大,加速度减小
C. 速度和加速度都增大
D. 速度和加速度都减小
3. 关于机械振动和机械波的下列说法正确的是( )
A. 有机械振动就一定会产生机械波
B. 在某介质中,波源振动的频率越大,波速就越大
C. 在某介质中,波源振动的频率越大,波长就越大
D. 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直的波
4. 关于受迫振动的说法正确的是( )
A. 受迫振动不受阻力作用
B. 驱动力的频率越大,受迫振动的振幅越大
C. 受迫振动的振幅大小与驱动力的频率无关
D. 驱动力的频率等于固有频率时,振幅最大,此现象称为共振
5. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以初速度竖直上抛,b球以初速度竖直下抛,c球以初速度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. a小球的动量变化率最大
B. 三个小球落地时的动量相同
C. 三个小球落地时的动量大小相等
D. 从抛出到落地,三个小球的动量变化量相同
二、不定项选择题(每小题有多个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选不得分,共15分)
6. 用红光和蓝光分别在同一个双缝干涉实验装置上进行实验,下列说法正确的是( )
A. 条纹方向与双缝方向平行
B. 条纹方向与双缝方向垂直
C. 红光的相邻两条纹间距比较大
D. 蓝光的相邻两条纹间距比较大
7. 图甲是一列机械波在t=0.1s时刻的波形图,图乙是平衡位置在x=2m处质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A. 该列波向左传播
B. 该列波的传播速度为20m/s
C. 在0.15s时刻,x=6m处的质点具有向下的最大加速度
D. 由0.1s到0.15s时间内,x=1.5m处的质点路程为4cm
8. 在光滑的水平面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,若子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,则( )
A. 若木块固定,则阻力对子弹的冲量为0
B. 若木块不固定,则子弹减少的动能大于木块增加的动能
C. 在木块固定和不固定两种情况下,子弹与木块产生的热量相等
D. 在木块固定和不固定两种情况下,阻力对子弹的冲量大小相等
三、填空题(每空2分,共12分)
9. 在“用单摆测重力加速度的实验”中,单摆的摆线长度为L,用游标卡尺测量小球直径如图所示,小球直径d=________cm。为减小测量时间的误差,应该从小球位于________ (填“最高点”或“最低点”)开始计时。测得小球完成30次全振动的时间为,则本实验中测得的重力加速度为________(用所给的字母表示)。
10. 用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验,O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
(1)下列说法正确的是( )
A. a球的质量必须大于b球的质量
B. 斜槽末端应保持水平
C. 每次释放a球的位置可以改变
D. P点是b球的平均落地点位置
(2)本实验中必须使用的测量工具有( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 螺旋测微器 D. 秒表
(3)若测得a球的质量为m1,b球的质量为m2,OM、OP和ON分别为x1、x2和x3,则验证动量守恒定律应满足的关系式应该是________。
四、计算题(要求写出必要的解题过程)
11. 一列简谐波时刻的图像如图所示,波的传播速度为,时刻P质点处于波峰位置。求:
(1)波的传播方向;
(2)时刻Q质点的位置;
(3)从到时间内,P质点运动的路程。
12. 如图所示,圆心为O、半径为R的半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上,Q点是O点正上方玻璃砖圆形表面上的一点,O点与P点的距离为d=0.75R。一束光从P点以53°入射角平行于半圆柱横截面射入玻璃砖后从Q点射出,已知sin53°=0.8,sin37°=0.6,真空中的光速为c。求:
(1)玻璃砖的折射率n;
(2)该光束在玻璃砖中的传播速度v;
(3)若该光束从P点垂直界面射入玻璃砖,则第一次射到玻璃砖的圆形表面时能否发生全反射?
13. 如图所示,一个半圆形竖直圆轨道与水平地面相切,水平地面上有一质量为m1 = 0.99kg的小球(可视为质点),一颗子弹水平向右射入小球并留在小球中。小球向右运动到A点后沿半圆形竖直圆轨道运动并恰好能够通过最高点B。已知子弹质量为m2 = 0.01kg,半圆轨道的半径为r = 0.32m,水平地面和半圆轨道均光滑。求:
(1)小球经过A点时的速度大小;
(2)子弹射入小球过程产生的热量。
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