精品解析：福建省德化第二中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

德化二中2025年春高二物理期中考试 满分：100分，考试时间：75分钟。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1. 如图， 弹簧振子在 之间做简谐运动。以平衡 位置 为原点， 建立 坐标系。取 到 为正方 向， 若从振子位于 点时开始计时， 则其振动图像 为（ ） A. B. C. D. 2. 质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（　　） A. 非弹性碰撞 B. 弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法判断 3. 如图甲所示，一均匀介质中沿轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为，在处有一接收器（图中未画出）。时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向一直振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则（　　） A. 质点的起振方向为轴负方向 B. 若该波在传播过程中若遇到的障碍物，不能发生明显衍射现象 C. 这列波传播的速度为 D. 若波源向轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为 4. 如图甲所示，一均匀介质中沿轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为，在处有一接收器（图中未画出）。时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向一直振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则（　　） A. 质点的起振方向为轴负方向 B. 若该波在传播过程中若遇到的障碍物，不能发生明显衍射现象 C. 这列波传播的速度为 D. 若波源向轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为 二、多选题：本大题共4小题，共24分。 5. 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列情景中说法正确的是（　　） A. 平衡木运动员在着地过程中屈腿是为了减小地面对运动员的冲量 B. 声音可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振 C. 火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低 D. 由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大 6. 如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率大于包层的折射率 B. 内芯的折射率小于包层的折射率 C. 不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端时传播速度相同 D. 当红光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 7. 图甲为某简谐机械横波在的波形图，图乙为平衡位置为处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 经过6s波上任意质点随波迁移6m D. 时处质点受回复力最大 8. 如图所示，质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，。现在人由静止开始由船头走到船尾，不计水对船的阻力。则（　　） A. 人行走时，人和船运动方向相反 B. 人行走时，船运行速度大于人的行进速度 C. 由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离 D. 人相对水面的位移大小为 第II卷（非选择题） 三、填空题：本大题共3小题，共18分。 9. 停在湖面上的两艘船相距48m。一列水波在湖面上传播开来，使船每分钟上下振动30次。当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，此时两船之间还有一个波峰，如图所示。若将水波视为横波，则这列水波的频率为______Hz，波长为______m，波速为______m/s。 10. 简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向的垂直方向上匀速运动，绘图笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。 （1）振子的振幅________；时，振子位移________。 （2）该振子简谐运动的表达式为_________________（用正弦函数表示）。 11. 在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由于空气中的水蒸气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故．如图所示为太阳光照射到六角冰晶上折射的光路图，a、b是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶对单色光a的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对单色光b的折射率，单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b在冰晶中的传播速度_________(填“大”或“小”)．如果让太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，则a、b两种单色光中，单色光_________(填“a”或“b”)更容易发生全反射． 四、实验题：本大题共2小题，共14分。 12. 某同学用图示装置探究、两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下：图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滑下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。图中点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，、、是实验中小球落点的平均位置。、小球经测量质量分别为和。 （1）若两个小球碰撞前后动量守恒，需验证的关系式为________。（用、、、和表示） （2）若两个小球的碰撞为弹性碰撞，测量出长度比值，则________。（用数字表示） （3）本实验中下列说法正确的是________。 A. 小球在斜槽上运动时有摩擦，所以对实验会造成误差 B. 球的质量应该大于球的质量 C. 需要测量轨道末端到地面的高度 13. 某同学做“用单摆测量重力加速度”的实验，操作步骤如下： ①将金属球用细线系好，结点为，将细线的上端固定于点； ②用刻度尺测出间的细线长度作为摆长； ③将金属球拉开大约的角度，然后由静止释放； ④从金属球摆到最低点时开始计时并计数为0，当金属球第次到达最低点时结束计时，记录总时间为，得出摆动周期； ⑤改变间的细线长度重复实验，记下相应的和值。 （1）该同学实验过程中得到的小球摆动周期为_____（用字母和表示）； （2）该同学根据实验数据作出的图像如下图所示。 ①由图像求出的重力加速度_____；（取3.14，结果保留三位有效数字）； ②由于图像没有能通过坐标原点，求出的重力加速度值与当地真实值相比_____（选填“偏大”“偏小”或“相等”）； ③若利用计算出的重力加速度值与当地真实值相比_____（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 五、计算题：本大题共3小题，共28分。 14. 某广场有一个水池，面积足够大，水面下有一红光光源A，可视为点光源。光源离水面的深度，光源点亮时，有红光从水中射向空气，其中一条光线，折射情况如图所示，求： （1）该红光在水中的折射率； （2）水面有红光直接射出的区域面积（计算结果可含字母）。 15. 花样滑冰是一个竞技体育与艺术完美结合的体育项目．在某花样滑冰赛场上，男女运动员一起以v0=2m/s的速度沿直线匀速滑行，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，不计冰面的摩擦阻力，求： （1）将女运动员推出后，男运动员的速度； （2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小。 16. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.4 kg，m＝0.2 kg的两个小球，M向右以的速度与静止的m发生碰撞，碰撞后两球粘到了一起，一起沿光滑的圆弧轨道AB运动，最终从B点平抛出去，已知圆弧轨道的半径。求： （1）碰撞后两球共同运动的速度大小？ （2）在B点的速度大小？ （3）最终小球距离A点的水平位移？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德化二中2025年春高二物理期中考试 满分：100分，考试时间：75分钟。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1. 如图， 弹簧振子在 之间做简谐运动。以平衡 位置 为原点， 建立 坐标系。取 到 为正方 向， 若从振子位于 点时开始计时， 则其振动图像 为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意设向右为x正方向，从振子位于 点时开始计时，具有最大的负向位移，故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（　　） A. 非弹性碰撞 B. 弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】碰撞前b球静止，碰撞前a球的速度为 碰撞前a球的动能为 碰撞后两球的速度分别为 碰撞后两球的总动能为 碰后动能等于碰前动能，无动能损失，是弹性碰撞，B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图甲所示，一均匀介质中沿轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为，在处有一接收器（图中未画出）。时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向一直振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则（　　） A. 质点的起振方向为轴负方向 B. 若该波在传播过程中若遇到的障碍物，不能发生明显衍射现象 C. 这列波传播的速度为 D. 若波源向轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由O质点的振动图像，质点O在t=0时起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，故A错误； BC．当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动，OP距离是，则波长，由振动图像可知周期，则波速 因该波的波长为1m＞0.5m，所以遇到宽0.5m的障碍物能发生较明显的衍射现象，故B错误，C正确； D．该波的频率，若波源向轴正方向运动，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波的频率将大于0.25Hz，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，一均匀介质中沿轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为，在处有一接收器（图中未画出）。时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向一直振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图像如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则（　　） A. 质点的起振方向为轴负方向 B. 若该波在传播过程中若遇到的障碍物，不能发生明显衍射现象 C. 这列波传播的速度为 D. 若波源向轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由O质点的振动图像，质点O在t=0时起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，故A错误； BC．当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动，OP距离是，则波长，由振动图像可知周期，则波速 因该波的波长为1m＞0.5m，所以遇到宽0.5m的障碍物能发生较明显的衍射现象，故B错误，C正确； D．该波的频率，若波源向轴正方向运动，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波的频率将大于0.25Hz，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共24分。 5. 物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列情景中说法正确的是（　　） A. 平衡木运动员在着地过程中屈腿是为了减小地面对运动员的冲量 B. 声音可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振 C. 火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低 D. 由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平衡木运动员在着地过程中屈腿是为了增大作用时间，减小地面对运动员的支持力，冲量不变，A错误； B．当声音的频率等于玻璃杯的固有频率时，玻璃杯会产生共振，振幅达到最大，玻璃杯可能会碎裂，B正确； C．根据多普勒效应可知：火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低，C正确； D．能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，D错误。 故选BC。 6. 如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率大于包层的折射率 B. 内芯的折射率小于包层的折射率 C. 不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端时传播速度相同 D. 当红光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．光线从内芯射向包层时要发生全反射，可知内芯的折射率大于包层的折射率，选项A正确，B错误； C．根据光从光导纤维的一端传输到另一端时的时间 不同频率的可见光的频率不同，折射率不同，则从同一根光导纤维的一端传输到另一端时传播速度不相同，选项C错误； D．因紫光的折射率大于红光，根据 可知紫光临界角小于红光，当红光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，在端面上的折射角小于红光，射到内芯与包层界面时的入射角变大，则紫光也能在内芯和包层分界面上发生全反射，选项D正确。 故选AD。 7. 图甲为某简谐机械横波在的波形图，图乙为平衡位置为处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 经过6s波上任意质点随波迁移6m D. 时处质点受回复力最大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，该质点向下振动，由波动图像可知波沿正向传播，故A正确； B．该波的波速为 故B正确； C．质点不会随波迁移，故C错误； D．时，处的质点处于平衡位置，回复力为0，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，质量为M、长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，。现在人由静止开始由船头走到船尾，不计水对船的阻力。则（　　） A. 人行走时，人和船运动方向相反 B. 人行走时，船运行速度大于人的行进速度 C. 由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离 D. 人相对水面的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A正确； B．根据动量守恒定律有 因，故 故B错误； C．由人和船组成的系统动量守恒且系统总动量为零知：人走船走，人停船停，故C错误； D．据动量守恒定律有 又， 可得 又 联立解得人相对水面的位移大小为 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题） 三、填空题：本大题共3小题，共18分。 9. 停在湖面上的两艘船相距48m。一列水波在湖面上传播开来，使船每分钟上下振动30次。当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，此时两船之间还有一个波峰，如图所示。若将水波视为横波，则这列水波的频率为______Hz，波长为______m，波速为______m/s。 【答案】 ①. 0.5 ②. 32 ③. 16 【解析】 【详解】[1]这列水波的频率为 [2]当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，此时两船之间还有一个波峰，则 解得波长为 [3]波速为 10. 简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向的垂直方向上匀速运动，绘图笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。 （1）振子的振幅________；时，振子位移________。 （2）该振子简谐运动的表达式为_________________（用正弦函数表示）。 【答案】（1） ①. 0.2 ②. -0.2 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]由乙图可知，振子的振幅A=0.2m； [2]由乙图可知，振子的周期为 则 即的位移与的位移一样，由乙图可知时位移为-0.2m 故时，振子位移; 【小问2详解】 该振子简谐运动的表达式为 角速度为 当时，有 解得 故该振子简谐运动的表达式为 11. 在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由于空气中的水蒸气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故．如图所示为太阳光照射到六角冰晶上折射的光路图，a、b是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶对单色光a的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对单色光b的折射率，单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b在冰晶中的传播速度_________(填“大”或“小”)．如果让太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，则a、b两种单色光中，单色光_________(填“a”或“b”)更容易发生全反射． 【答案】 ①. 小于 ②. 大 ③. b 【解析】 【分析】根据偏折程度可确定折射率大小关系，由可分析出光线在冰晶中传播速度的关系；根据知单色光b的临界角大小关系，从而判断更容易发生全反射的光； 【详解】解：光从空气斜射到冰晶上，由于折射率不同，由图可知，单色b光偏折较大，单色a光偏折较小，所以此冰晶对a光的折射率小于b光的折射率； 根据可知单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b在冰晶中的传播速度大； 根据知单色光b的临界角较小，所以单色光b比单色光a更容易发生全反射． 四、实验题：本大题共2小题，共14分。 12. 某同学用图示装置探究、两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下：图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滑下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。图中点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，、、是实验中小球落点的平均位置。、小球经测量质量分别为和。 （1）若两个小球碰撞前后动量守恒，需验证的关系式为________。（用、、、和表示） （2）若两个小球的碰撞为弹性碰撞，测量出长度比值，则________。（用数字表示） （3）本实验中下列说法正确的是________。 A. 小球在斜槽上运动时有摩擦，所以对实验会造成误差 B. 球的质量应该大于球的质量 C. 需要测量轨道末端到地面的高度 【答案】（1） （2）1 （3）B 【解析】 【小问1详解】 由于两球从同一高度做平抛运动，故两球下落的时间相同，设A碰前速度为，A、B碰后速度分别为，根据动量守恒，水平方向有 故 结合落点可得 【小问2详解】 弹性碰撞过程系统在水平方向动量守恒、机械能守恒 两边同时乘以整理得 解得， 测量出长度比值为 【小问3详解】 A．小球每次从斜槽同一位置释放，摩擦力做的功相同，每次碰前小球的速度相同，摩擦力不会产生实验误差，故A错误； B．为保证碰撞后两球能都往前运动，球的质量应该大于球的质量，故B正确； C．两球从同一高度做平抛运动，则下落的时间相等，即轨道末端到地面的高度未测量对实验不会造成误差，故C错误。 故选B。 13. 某同学做“用单摆测量重力加速度”的实验，操作步骤如下： ①将金属球用细线系好，结点为，将细线的上端固定于点； ②用刻度尺测出间的细线长度作为摆长； ③将金属球拉开大约的角度，然后由静止释放； ④从金属球摆到最低点时开始计时并计数为0，当金属球第次到达最低点时结束计时，记录总时间为，得出摆动周期； ⑤改变间的细线长度重复实验，记下相应的和值。 （1）该同学实验过程中得到的小球摆动周期为_____（用字母和表示）； （2）该同学根据实验数据作出的图像如下图所示。 ①由图像求出的重力加速度_____；（取3.14，结果保留三位有效数字）； ②由于图像没有能通过坐标原点，求出的重力加速度值与当地真实值相比_____（选填“偏大”“偏小”或“相等”）； ③若利用计算出的重力加速度值与当地真实值相比_____（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1） （2） ①. 9.86 ②. 相等 ③. 偏小 【解析】 【小问1详解】 该同学实验过程中得到的小球摆动周期为 【小问2详解】 ①[1]设金属球的半径为r，则有 可得 解得图像可得 解得 ②[2]根据 可得 可知图像虽然没有能通过坐标原点，图像的斜率不变，所以求出的重力加速度值与当地真实值相比相等； ③[3]若利用计算，由于细线长度l小于实际摆长L，则求出的重力加速度g值与当地真实值相比偏小。 五、计算题：本大题共3小题，共28分。 14. 某广场有一个水池，面积足够大，水面下有一红光光源A，可视为点光源。光源离水面的深度，光源点亮时，有红光从水中射向空气，其中一条光线，折射情况如图所示，求： （1）该红光在水中的折射率； （2）水面有红光直接射出的区域面积（计算结果可含字母）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律，可得折射率为 【小问2详解】 设红光射到水面的临界角为C，则有 根据几何关系可得 水面有光直接射出的区域是圆，其半径为，根据几何关系有 故透光面积为 解得 15. 花样滑冰是一个竞技体育与艺术完美结合的体育项目．在某花样滑冰赛场上，男女运动员一起以v0=2m/s的速度沿直线匀速滑行，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，不计冰面的摩擦阻力，求： （1）将女运动员推出后，男运动员的速度； （2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小。 【答案】(1)v2= m/s；(2) I=160N·s； 【解析】 【详解】（1）设推出女运动员后，男运动员的速度为v2，根据动量守恒定律 解得，“﹣”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反． （2）在此过程中，对运动员有：I=mv1-mv0， 解得I=160N·s 16. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.4 kg，m＝0.2 kg的两个小球，M向右以的速度与静止的m发生碰撞，碰撞后两球粘到了一起，一起沿光滑的圆弧轨道AB运动，最终从B点平抛出去，已知圆弧轨道的半径。求： （1）碰撞后两球共同运动的速度大小？ （2）在B点的速度大小？ （3）最终小球距离A点的水平位移？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）两球碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律 （2）从两球碰撞后粘到了一起到一起运动到B点，根据动能定律 （3）对平抛过程，竖直方向 水平方向 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $