福建省南平市浦城縣2023-2024學年高二下學期期中考試物理試題（解析版）

2023—2024學年第二學期期中考試高二物理試題考試時間：75分鐘滿分：100分注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上一、單項選擇題（本題有4小題，共16分）1.下列說法正確的是（）A.物體做受迫振動時，驅動力頻率越高，受迫振動的物體振幅越大B.兩列機械波發(fā)生干涉，振動加強區(qū)質點的位移總比振動減弱區(qū)質點的位移大C.醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速應用了多普勒效應D.一列波通過小孔發(fā)生了衍射，波源頻率越大，觀察到的衍射現象越明顯【答案】C【解析】【詳解】A．物體做受迫振動時，驅動力頻率越接近物體的固有頻率，受迫振動的物體振幅越大。故A錯誤；B．兩列機械波發(fā)生干涉，振動加強區(qū)質點的振幅總比振動減弱區(qū)質點的振幅大。故B錯誤；C．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速應用了多普勒效應。故C正確；D．一列波通過小孔發(fā)生了衍射，根據可知波源頻率越大，波長越短，觀察到的衍射現象越不明顯。故D錯誤。故選C。2.圖中O點為單擺的固定懸點，現將擺球（可視為質點）拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，擺球將在豎直平面內的A、C之間來回擺動，B點為運動中的最低位置，則在擺動過程中（）A.擺球受到重力、拉力、向心力、回復力四個力的作用B.擺球在A點和C點處，速度零，合力與回復力也為零C.擺球B點處，速度最大，細線拉力也最大D.擺球在B點處，速度最大，回復力也最大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．擺球在運動過程中只受到重力和拉力作用，向心力、回復力為效果力，實際上不存在的，所以A錯誤；BCD．擺球在擺動過程中，在最高點A、C處速度為零，回復力最大，合力不為零，在最低點B處，速度最大，回復力為零，細線的拉力最大，C正確；BD錯誤；故選C。3.物體A的質量是物體B的質量的2倍，中間壓縮一輕質彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止同時放開兩手后一小段時間內（）A.A、B速率相同B.A的動量大于B的動量C.A受的力大于B受的力D.總動量為零【答案】D【解析】【詳解】ABD．兩物體在彈開的過程中總動量守恒，故動量的大小一直相等；因兩物體的質量之比為2：1，根據動量守恒定律，速率之比為1：2；系統(tǒng)總動量守恒，一直為零，AB錯誤D正確；C．兩物體均受彈簧的彈力，根據牛頓第三定律，彈簧對兩物體的彈力大小相等，C錯誤。故選D。4.2020年2月2日，四川援鄂物資航班飛赴武漢，執(zhí)飛任務的機長是“中國民航英雄機長”劉傳健。他曾于2018年5月14日執(zhí)行重慶飛拉薩任務時，在萬米高空突遇前擋風玻璃破裂脫落的緊急關頭，沉著冷靜地率領機組人員奇跡般地安全迫降成都，挽救了近120名旅客及機組人員生命和國家財產安全。假設飛機擋風玻璃破裂時飛機的時速約為，空中風速不計，萬米高空空氣密度約為，機長的面部面積約為，試估算機長面部受到的沖擊力大小約為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】機長面部的面積約為，空氣與機長的相對速度等于飛機的速度，時間內吹在面部的空氣的質量為，則根據動量定理得解得機長面部受到的沖擊力大小故選D。二、多項選擇題（本題有4小題，共24分，漏選得3分，錯選得0分）5.小球在一個曲率半徑很大的光滑圓槽內做簡諧振動，如圖所示，為了使振動周期變?yōu)樵瓉淼?倍，可采用的方法是（）A.將小球質量減為原來的一半B.將其振幅變?yōu)樵瓉淼?倍C.將圓槽半徑增為原來的4倍D.將圓槽從地面移到距地面為1倍地球半徑的高空【答案】CD【解析】【分析】【詳解】小球受重力和支持力，支持力的切向分量提供向心力，是類似單擺模型，根據單擺的周期公式周期與振幅、擺球的重力均無關，要使振動周期變?yōu)樵瓉淼?倍，可以將圓槽半徑變?yōu)樵瓉淼?倍。或者將當地的重力加速度變?yōu)樵瓉淼乃姆种弧A槽從地面移到距地面為1倍地球半徑的高空，有聯立，可知故AB錯誤；CD正確。故選CD。6.A、B兩球沿同一條直線運動，如圖所示的圖像記錄了它們碰撞前后的運動情況，其中a、b分別為A、B碰撞前的圖像。c為碰撞后它們的圖像。若A球質量為1kg，則B球質量及碰撞過程中系統(tǒng)的機械能損失為（）A.2kg B.kg C.5J D.J【答案】BC【解析】【詳解】由圖像可知碰撞前A、B兩球都做勻速直線運動碰撞后二者粘在一起做勻速直線運動碰撞過程中動量守恒，即mAva＋mBvb=（mA＋mB）vc解得碰撞過程損失的機械能故選BC。7.一質量為2kg的物體放在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖2所示，物體相應的速度v隨時間t的變化關系如圖3所示，重力加速度。以下說法正確的是（）A.0~8s時間內拉力的沖量為18N·sB.0~2s物體速度為零，拉力的沖量也為0C.0~6s時間內，物體重力的沖量為120N·sD.0~10s時間內，物體克服摩擦力所做的功為20J【答案】AC【解析】【詳解】A．根據圖2，可得0～8s時間內拉力的沖量為故A正確；B．0～2s物體速度為零，是因為合力為零。而拉力的沖量為故B錯誤；C．0~6s時間內，物體重力的沖量為故C正確；D．6～8s內物體做勻速運動，可知滑動摩擦力等于此時的拉力為由圖3的面積關系可得，物體的位移為則物體克服摩擦力所做的功為故D正確。故選AC。8.如圖所示，一輕質彈簧左端與固定在光滑水平面上的擋板O相連，右端與質量為的小球1接觸但并不連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)，具有的彈性勢能，質量為的另一小球2靜止在光滑水平面上的N點，已知O、N間的距離大于彈簧原長?，F由靜止釋放1球，已知兩球碰撞過程中無機械能損失，則釋放后，下列說法正確的是（）A.1、2兩球組成的系統(tǒng)動量守恒B.1、2兩球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.1球的最大速率為4m/sD.2球的最大速率為【答案】BCD【解析】【詳解】A．1、2兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上受彈簧的作用力，動量不守恒，故A錯誤；B．1、2兩球和彈簧組成的系統(tǒng)無其他力對其做功，機械能守恒，故B正確；C．設1球第一次離開彈簧時的速度為，根據能量守恒有1球的最大速率為故C正確；D．設第一次碰后1、2兩球的速度為和，1、2兩球碰撞過程有解得第二次碰撞過程有解得由于，所以之后不再發(fā)生碰撞，因此2球最大速度為，故D正確。故選BCD。三、非選擇題：（共60分）9.如圖所示，波源在處的簡諧橫波剛好傳播到處的M點，此時波源恰好在正方向最大位移處，已知該簡諧橫波的波速，則該波的波長為__________m；此時處的質點正在向__________（選填“x軸正”、“x軸負”、“y軸正”或“y軸負”）方向運動。【答案】①.4②.y軸負【解析】【詳解】[1]由題圖可知，該波的波長為[2]由于波沿x軸正方向傳播，根據波形平移法可知，此時處的質點正在向y軸負方向運動。10.兩束色光（紅光和紫光），分別沿半徑方向射向圓柱形的玻璃磚，其出射光線都是由圓心O沿OP方向射出，如圖所示，則________光線的折射率較大，________光線是紅光，在玻璃中速度較小的是________束光線（以上均填“AO”或“BO”）。【答案】①BO②.AO③.BO【解析】【詳解】[1]如圖所示，利用光路的可逆性，由折射定律可知入射角相同，BO光線的折射角較小，所以折射率較大；[2]由于紅光的頻率小于紫光的頻率，且光在同均勻一介質中的折射率與光的頻率是正相關的，AO光線的折射率較小，頻率較小，所以AO光線是紅光；[3]光在同一均勻介質中傳播的速度與折射率的關系為因為BO光線的折射率較大，所以在玻璃中速度較小的是BO光線。11.（1）用“插針法”測定玻璃磚折射率實驗的示意圖如圖所示。下列說法正確的是__________。A.若、的距離較大時，通過玻璃磚會看不到、的像B.為減小作圖誤差，、的距離應適當取大些C.為減小測量誤差，、的連線與法線的夾角應盡量小些D.若、的連線與法線夾角較大時，有可能在邊發(fā)生全反射，所以在一側就看不到、的像（2）該實驗小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線的延長線分別交于A、B兩點，再過A、B點作法線的垂線，垂足分別為C、D兩點，如圖甲所示，則玻璃的折射率__________（用圖中線段的字母表示）。（3）甲同學在畫界面時，不小心將兩界面和間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖所示，則他測得的折射率__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）偏小【解析】【小問1詳解】A．根據光路可逆性原理可知，光線一定會從下表面射出，光線不會在玻璃磚內發(fā)生全反射，即、的距離較大，通過玻璃磚也會看到、的像。故A錯誤；B．為了減小作圖誤差，、的距離應適當取大些。故B正確；C．為減小誤差，入射角應適當大一些，即、的連線與法線的夾角應盡量大些。故C錯誤；D．由幾何知識可知，光線在上表面的折射角等于下表面的入射角，根據光路可逆性原理可知，光線一定會從下表面射出，光線不會在玻璃磚內下表面發(fā)生全反射。故D錯誤。故選B?！拘?詳解】玻璃的折射率【小問3詳解】作出的折射光線路如圖虛線所示，實線表示實際光線，可見折射角增大，則由折射定律可知，折射率將偏小。12.某同學在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為97.50cm；用10分度游標卡尺測得小球直徑的讀數如圖所示，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間。（1）該單擺的擺長為__________cm。（2）如果該同學測得的g值偏大，可能的原因是（）A.記錄擺長時誤將擺球的直徑作為半徑B.擺線上端牢固地系于懸點，擺動中出現松動，使擺線長度增加了C.開始計時時，秒表過遲按下D.實驗中誤將29次全振動數為30次（3）某同學在家里測重力加速度。他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖所示，由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細線上的A點做了一個標記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程。保持該標記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長。實驗中，當O、A間細線的長度分別為、時，測得相應單擺的周期為、。由此可得重力加速度__________（用、、、表示）?！敬鸢浮浚?）98.42（2）ACD（3）【解析】【小問1詳解】10分度游標卡尺的精確值為，由圖可知小球直徑為則該單擺的擺長為【小問2詳解】如果該同學測得的g值偏大，根據單擺周期公式可得A．記錄擺長時誤將擺球的直徑作為半徑，則擺長測量值偏大，使得重力加速度測量值偏大，故A正確；B．擺線上端牢固地系于懸點，擺動中出現松動，使擺線長度增加了，則擺長測量值偏小，使得重力加速度測量值偏小，故B錯誤；C．開始計時時，秒表過遲按下，則周期測量值偏小，使得重力加速度測量值偏大，故C正確；D．實驗中誤將29次全振動數為30次，則周期測量值偏小，使得重力加速度測量值偏大，故D正確。故選ACD?！拘?詳解】設A點到鐵鎖重心的距離為，根據單擺周期公式可得聯立可得重力加速度為13.如圖所示，在透明均勻介質內有一個半徑為R的球狀空氣泡，單色平行光從左側水平射入，其中的一束細光束在A點以入射角30°從介質射入氣泡，射出氣泡時光線方向偏轉了30°，不考慮多次反射的情況，求：（1）畫出一束光經A點射入后的完整光路圖，要求使用作圖工具并保留必要的作圖痕跡；（2）求氣泡外介質的折射率。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）光路如圖所示；（2）由幾何知識可得解得根據折射定律可得氣泡外介質的折射率為14.在一列簡諧橫波傳播的路徑上有A、B兩個質點，它們振動的圖像分別如圖甲、乙所示。已知這兩質點平衡位置間的距離為1.2m。（1）若質點B比質點A振動滯后0.1s，則這列波的波速為多大？（2）若兩質點平衡位置間的距離小于一個波長，求這列波的波長和波速大小?！敬鸢浮浚?）12m/s；（2）見解析【解析】【分析】【詳解】（1）若B質點比A質點振動滯后0.1s，則波從A傳播到B所用的時間為t=0.1s則波傳播的速度v==12m/s（2）由題圖可知，該列波的周期T=0.4s，由于兩質點平衡位置間的距離小于一個波長，當這列波由質點A向質點B方向傳播時，由可得波長=4.8m因此波速=12m/s當這列波由質點B向質點A方向傳播時可得波長=16m因此波速=4m/s15.如圖所示，質量為足夠長的木板靜止在光滑水平面上，質量為的物塊乙靜止在木板上，此時木板被鎖定。質量為的物塊甲滑上長木板后，以的速度與物塊乙發(fā)生彈性碰撞，且碰后瞬間解除木板的鎖定。已知甲、乙與木板之間的動摩擦因數分別為和，重力加速度取，物塊甲、乙都可以看作質點。求：（1）物塊甲、乙碰后瞬間的速度大小分別為多少；（2）從甲、乙碰后瞬間到三者共速過程，系統(tǒng)損失的機械能；（3）從甲、乙碰后瞬間至甲與木板相對靜止過程，系統(tǒng)因摩擦而產生的熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）（3）【解析】【詳解】（1）由題意可知，甲乙發(fā)生彈性碰撞，甲乙構成的系統(tǒng)動量守恒，根據動量守恒可知根據機械能守恒可知聯立代入數據得負號表示方向與初速度方向相反；（2）