精品解析：福建省莆田市莆田第十五中学2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试题

莆田十五中2024－2025学年第二学期高二第二次月考 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（共4题，每题4分） 1. 如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A. 减小球的动量的变化量 B. 减小球对手作用力的冲量 C. 减小球的动量变化率 D. 延长接球过程的时间来减小动量的变化量 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据题意可知，整个过程初速度一定，未速度为零，速度变化量一定，动量的变化量一定，故AD错误； BC．伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以增大接触时间，由动量定理有 整理可得 可知，球对手作用力的冲量不变，球的动量变化率减小，即球对手的作用力减小，故B错误，C正确。 故选C。 2. 一小球做竖直上抛运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0~2t时间内，合力对小球做的功为零 B. 在0~2t时间内，合力对小球的冲量为零 C. 在t时刻，小球的合外力为零 D. 在t时刻，小球的加速度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动能定理，在0~2t时间内，合力对小球做的功为，A正确； B．根据动量定理，则在0~2t时间内，合力对小球的冲量为，B错误； CD．因图像的斜率等于加速度，可知在t时刻，小球的加速度不为零，则合外力不为零，CD错误； 故选A。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 D. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，A错误； B．图乙，根据全反射的条件，光线必须由光密介质射向光疏介质，则光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的小，B错误； C．图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样，即泊松亮斑，C正确； D．图丙检验工件平整度的操作中，因P处条纹与右侧条纹相同，即光从楔形空气膜上下表面反射的路程差与右侧相同，可推断出P为凹处、同理Q为凸处，D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂单摆，摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使摆、摆也振动起来。摆的振动图像如图乙所示，摆的共振曲线如图丙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中 B. 此时摆的振幅大于摆的振幅 C. 此时摆的振动频率大于摆的振动频率 D. 此时摆的振动周期大于摆的振动周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．题图乙中等于b摆的振动周期，也是a摆的振动周期，根据题图丙可知，摆的固有频率 b摆的固有周期 此时b摆的振动周期等于a摆的振动周期，所以题图乙中 故A正确； B．根据单摆周期公式 可知，b摆的固有周期大于a摆的振动周期，c摆的固有周期等于a摆的振动周期，当驱动频率等于固有频率时会发生共振，振幅最大，所以此时c摆会发生共振，c摆的振幅大于b摆的振幅，故B错误； CD．此时b摆和c摆做受迫振动，它们的振动周期均等于驱动力（a摆）的振动周期，故CD错误。 故选A。 二、双项选择题（共4题，每题6分，有多项符合题目要求，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分） 5. 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人．在研究青蒿素化学结构中，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构．在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是 A. 将入射光由可见光换成x射线，衍射条纹间距变窄 B. 使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄 【答案】AC 【解析】 【详解】单缝衍射的条纹间距可以用双缝干涉条纹宽度的公式，其中L为屏与缝的距离、d为缝宽、为波长．A、将入射光由可见光换成X射线，波长变小，衍射条纹间距变窄，故A正确．B、使单缝宽度变小，即d变小，则衍射条纹间距变宽，故B错误．C、换用波长较长的光照射，则衍射条纹间距变宽，故C正确；增大单缝到屏的距离，即L变大，则衍射条纹间距变宽，故D错误．故选AC． 【点睛】干涉和衍射的本质相同，二者没有严格的界限．它们两者的作用一般是同时存在的，可以用双缝干涉条纹宽度的计算公式定性讨论单缝衍射的条纹间距的变化情况． 6. 在光滑的水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。以下说法正确的是（　　） A. 在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量等于2p B. 在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量等于2p C. 在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能等于2Ek D. 在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能等于4Ek 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为Ek，由动量定理可知：p=Ft，由动能定理得：Ek=FL，设物体质量为m； AD． 当位移为2L时，物体的动能 Ek′=F•2L=2FL=2Ek 物体的动量： 故AD错误； BC． 当时间为2t时，动量 p′=F•2t=2Ft=2p 物体的动能： 故B正确，C错误； 故选B。 7. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时波形如虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4m B. 若波向x轴正方向传播，则波的最小频率为0.25Hz C. 若波向x轴负方向传播，则波的传播速度大小为6m/s D. 平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相反 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，这列波的波长为8m，A错误； B．若波向x轴正方向传播，则（n=0、1、2、3……） 可得（n=0、1、2、3……），则当n=0时可知，波的最小频率为f=0.25Hz，B正确； C．若波向x轴负方向传播，则（n=0、1、2、3……） 波的传播速度大小为（n=0、1、2、3……），则波速大小可能为6m/s，C错误； D．平衡位置分别为A、B的两个质点，平衡位置相差半个波长，可知振动方向始终相反，D正确。 故选BD。 8. 中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功，一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为，则（　　） A. 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同 B. 此平面受到的风力大小为 C. 若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的 D. 若风速增大为原来的2倍，则飞机的功率要增大为原来的4倍 【答案】BC 【解析】 【详解】A．风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量大小相等，方向相反，故A错误； BC．在时间内，风的质量为 设平面对风的力为，根据动量定理有 解得 根据牛顿第三定律可得此平面受到的风力大小为 所以若风速减小为原来的，根据上式可得此平面受到的风力减小为原来的，故BC正确； D．根据 可知若风速增大为原来的2倍，则飞机的功率要增大为原来的8倍，故D错误。 故选BC。 三、填空题：本题共2小题，第9题4分，第10题4分，共8分。 9. 图为水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），已知的振幅为4，的振幅为5，则质点A、D在该时刻的高度差为__________，再过半个周期，质点B是振动__________ (选填“加强点”或“减弱点”) 【答案】 ①. 18 ②. 减弱点 【解析】 【详解】[1]质点A是峰峰相遇点，振动加强，则此时的位移为9cm；质点D为谷谷相遇点，振动加强，此时的位移为-9cm，可知A、D在该时刻的高度差为18cm； [2]B点是峰谷相遇点，振动减弱，则再过半个周期，质点B仍是振动减弱点。 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为________m/s；若波速为，则时刻P质点的运动方向为_______（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。 【答案】 ①. 15 ②. 沿y轴负方向 【解析】 【详解】[1]由题图可知，若波沿x轴负向传播，有 可得 则传播的速度为 当时，波速最小为 [2]若波沿x轴正向传播，则 当时 可知，当波速为时，该波向右传播，结合上下坡法可知，时刻P质点的运动方向为沿y轴负方向。 三、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分。 11. 小婷同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）该同学先用游标卡尺测量小铁球的直径如图甲所示，则小铁球的直径_________cm。 （2）该同学用秒表计时，记录了单摆全振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为___________s。 （3）若摆线的长度为0.98m，该同学由以上数据求出重力加速度_________（结果保留三位有效数字，）。 （4）若他测得的g值偏小，可能的原因是___________（填正确答案标号）。 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，秒表提前按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 【答案】 ①. 1.58 ②. 100 ③. 9.74 ④. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知小球的直径 （2）[2]由秒表可读出时间为100s。 （3）[3]由单摆周期公式 整理有 其中 解得 （4）[4]A．测摆线长时摆线拉得过紧，会使得摆长测量偏大，由 可知，其导致g测量偏大，故A项错误； B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，使得测量的摆长偏小，根据 可知，其导致g测量偏小，故B项正确； C．开始计时时，秒表提前按下，使得测量的周期偏大，由 可知，其导致g测量偏小，故C项正确； D．实验中误将49次全振动数为50次，使得测量的周期偏小，由 可知，其导致g测量偏大，故D项错误。 故选BC。 12. 某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线，与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图1所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为，。 （1）玻璃砖的折射率______；（结果用分数表示） （2）若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图2所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （3）若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在______。（选填“点上方”“点下方”或“点”） 【答案】（1） （2）大于 （3）点下方 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，入射角为，折射角与大小相等，且 根据折射定律可得玻璃砖的折射率为 【小问2详解】 作出光线的传播路径如图所示 点为实际光屏上出现的光斑点，由折射率和几何知识可知，出射光线与平行，连接作为出射光线，则折射角偏大，因此测得的折射率大于真实值。 【小问3详解】 若改用绿色激光笔照射，玻璃对绿光的折射率大，光屏上的光斑会出现在点下方。 五、计算题：本题共3小题，第13题10分，第15题12分，第16题16分，共38分。 13. 如图所示为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点. （1）求该波的振幅、频率、周期和波速； （2）画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0.6s内的振动图像． 【答案】（1）0.1m；2.5Hz；0.4s；5m/s；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）从图中可得，振幅 A＝0.1m （2）如图 14. 如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为．今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求： （1）从AO面射入透明物质的折射角． （2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角． （3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？ 【答案】（1）30°（2）45°（3） 【解析】 【详解】（1）光路如图所示： 从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：n= 解得：r=30° （2）由公式sinC==，得临界角为：C=45° （3）设光线从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，△PQO中∠α=180°-90°-C-r=15° 所以能射出的光线区域对应的圆心角为：β=90°-α-r=45° 能射出光线的部分占AB面的比例为= 15. 如图甲所示，有一装置由水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现有一个滑块以一定的速度滑至C点时与小球发生弹性正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为、和，PQ段长度为，轻绳的长度为，滑块、小球均可视为质点，取。求： （1）滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小； （2）若，弹簧的最大弹性势能； （3）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则滑块与PQ之间的动摩擦因数应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，碰撞后小球在竖直面内做圆周运动，结合图乙可知，在最高点时，绳子的拉力最小为 由牛顿第二定律有 解得 设滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小分别为、，碰撞后小球由最低点到最高点过程中，由机械能守恒定律有 解得 设滑块与小球碰前，滑块的速度为，滑块与小球碰撞过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得， 解得， 【小问2详解】 根据题意可知，滑块与小车共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 代入数据解得 【小问3详解】 滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，滑块最终没有滑离小车，滑块和小车之间必有共同的末速，由动量守恒定律有 若较大，则滑块恰好滑到处，由能量守恒定律有 解得 若较小，则滑块必然挤压弹簧，再被弹簧弹回到之间，设滑块恰好回到小车处，由能量守恒定律有 解得 综上所述。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田十五中2024－2025学年第二学期高二第二次月考 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（共4题，每题4分） 1. 如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A. 减小球的动量的变化量 B. 减小球对手作用力的冲量 C. 减小球的动量变化率 D. 延长接球过程的时间来减小动量的变化量 2. 一小球做竖直上抛运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 在0~2t时间内，合力对小球做的功为零 B. 在0~2t时间内，合力对小球的冲量为零 C. 在t时刻，小球的合外力为零 D. 在t时刻，小球的加速度为零 3. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 B. 图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大 C. 图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样 D. 图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 4. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂单摆，摆的摆长相同且小于摆的摆长。当摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使摆、摆也振动起来。摆的振动图像如图乙所示，摆的共振曲线如图丙所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中 B. 此时摆的振幅大于摆的振幅 C. 此时摆的振动频率大于摆的振动频率 D. 此时摆的振动周期大于摆的振动周期 二、双项选择题（共4题，每题6分，有多项符合题目要求，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分） 5. 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人．在研究青蒿素化学结构中，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构．在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是 A. 将入射光由可见光换成x射线，衍射条纹间距变窄 B. 使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄 6. 在光滑的水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t，通过位移L后，动量变为p，动能变为Ek。以下说法正确的是（　　） A. 在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量等于2p B. 在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量等于2p C. 在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能等于2Ek D. 在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能等于4Ek 7. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时波形如虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为4m B. 若波向x轴正方向传播，则波的最小频率为0.25Hz C. 若波向x轴负方向传播，则波的传播速度大小为6m/s D. 平衡位置分别为A、B的两个质点，振动方向始终相反 8. 中国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的第一架大型喷气式民用C919大飞机首次飞行试验圆满成功，一部分得益于我国拥有强大的风洞测试系统。在某次风洞测试中，飞机始终保持水平静止状态，风以速度v垂直打到机身面积为S的平面上，且速度立即减为零。已知气流密度为，则（　　） A. 风对机身平面的冲量与机身平面对风的冲量相同 B. 此平面受到的风力大小为 C. 若风速减小为原来的，则此平面受到的风力减小为原来的 D. 若风速增大为原来的2倍，则飞机的功率要增大为原来的4倍 三、填空题：本题共2小题，第9题4分，第10题4分，共8分。 9. 图为水面上的两列相干波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），已知的振幅为4，的振幅为5，则质点A、D在该时刻的高度差为__________，再过半个周期，质点B是振动__________ (选填“加强点”或“减弱点”) 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为________m/s；若波速为，则时刻P质点的运动方向为_______（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。 三、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分。 11. 小婷同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）该同学先用游标卡尺测量小铁球的直径如图甲所示，则小铁球的直径_________cm。 （2）该同学用秒表计时，记录了单摆全振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为___________s。 （3）若摆线的长度为0.98m，该同学由以上数据求出重力加速度_________（结果保留三位有效数字，）。 （4）若他测得的g值偏小，可能的原因是___________（填正确答案标号）。 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，秒表提前按下 D.实验中误将49次全振动数为50次 12. 某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线，与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图1所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为，。 （1）玻璃砖的折射率______；（结果用分数表示） （2）若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图2所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （3）若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在______。（选填“点上方”“点下方”或“点”） 五、计算题：本题共3小题，第13题10分，第15题12分，第16题16分，共38分。 13. 如图所示为沿x轴向右传播的简谐横波在t＝1.2s时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4s内有10个完整的波经过该点. （1）求该波的振幅、频率、周期和波速； （2）画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0.6s内的振动图像． 14. 如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为．今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求： （1）从AO面射入透明物质的折射角． （2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角． （3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？ 15. 如图甲所示，有一装置由水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现有一个滑块以一定的速度滑至C点时与小球发生弹性正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为、和，PQ段长度为，轻绳的长度为，滑块、小球均可视为质点，取。求： （1）滑块与小球碰后瞬间小球和滑块的速度大小； （2）若，弹簧的最大弹性势能； （3）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则滑块与PQ之间的动摩擦因数应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $