江蘇省徐州市2023-2024學年高二上學期期中物理試卷（含答案）

江蘇省徐州市2023-2024學年高二上學期期中物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。1．對于質(zhì)量一定的物體，下列說法正確的是（）A．若動量改變，速度大小一定改變B．若速度大小改變，動量一定改變C．若動能改變，速度方向一定改變D．若速度方向改變，動能一定改變2．如圖所示，長為L的水平細線一端固定在O點，另一端連一個質(zhì)量為m的小球，將小球由靜止釋放，經(jīng)時間t，小球運動至最低點B，已知重力加速度為g，空氣阻力不計。在小球從A運動到B的過程中（）A．重力的沖量大小為mgt B．細線拉力的沖量為0C．小球動能的增加量為2mgL D．小球動量的增加量為m3．如圖所示為某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像。由圖可知（）A．質(zhì)點振動的振幅為5mB．質(zhì)點振動的周期為2sC．0～1s內(nèi)，質(zhì)點的速度方向與位移方向相同D．1～2s內(nèi)，質(zhì)點的速度方向與加速度方向相反4．如圖所示，靜止的雷達測速儀a向迎面駛來的汽車b發(fā)射超聲波，該超聲波被汽車反射后又被a接收到，測速儀a接收的超聲波與其直接發(fā)出的超聲波相比（）A．頻率變小 B．頻率變大 C．波速變小 D．波速變大5．關于振動和波，下列說法正確的是（）A．兩列波疊加一定會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣B．只有驅(qū)動力頻率等于物體的固有頻率，物體才做受迫振動C．一列波通過小孔發(fā)生了衍射，波源頻率越小，觀察到的衍射現(xiàn)象越明顯D．兩列波發(fā)生干涉，振動加強區(qū)質(zhì)點的位移總比振動減弱區(qū)質(zhì)點的位移大6．如圖所示，用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣?。下列說法正確的是（）A．可用彈性好的橡皮條代替細線B．細線上端在橫桿上纏繞幾圈即可C．每次實驗應將細線拉至水平再釋放D．應從小球經(jīng)過最低點位置開始計時7．如圖所示，光束PO從半圓形玻璃磚的圓心O射入后分成I、II兩束，分別射向玻璃磚圓弧面上的a、b兩點。比較I、II兩束光，下列說法正確的是（）A．玻璃磚對光束I的折射率更大B．光束I在玻璃磚中的速度更大C．光束II在玻璃磚里傳播的時間更長D．增大光束PO的入射角θ，光束II先發(fā)生全反射8．如圖所示，一束激光照向光屏P，留下光斑S1。保持激光方向不變，在屏前放一塊與P平行的玻璃磚，發(fā)現(xiàn)光斑移到SA．光斑移到S2右側(cè) B．光斑移到SC．光斑移到S1與S2之間9．一列簡諧波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示。t1A．t=0時，質(zhì)點P沿y軸正方向運動 B．質(zhì)點P比質(zhì)點Q先到達波峰位置C．這列波的波長為10m D．這列波的波速為10m/s10．如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，子彈A、B同時從木塊兩側(cè)射入，最終嵌在木塊中。已知兩子彈入射的初動量大小相等，射入過程中所受木塊的阻力大小相等，子彈A的質(zhì)量較小。比較這兩顆子彈可知（）A．子彈A的初動能較小 B．子彈A先與木塊相對靜止C．子彈A的動量變化率較大 D．子彈A射入木塊的深度較大二、簡答題：本題共2小題，共15分。請把答案填在答題卡相應的橫線上。11．某同學用圖甲所示裝置測定光的波長。（1）已知單縫到雙縫的距離100mm，雙縫到光屏的距離為500mm，雙縫之間的距離為0.50mm。該同學在實驗中，移動分劃板，第1條明條紋對應的游標卡尺讀數(shù)如圖乙所示，第5條明條紋對應的游標卡尺讀數(shù)如圖丙所示，則入射光的波長為m（結果保留兩位有效數(shù)字）。（2）在撰寫實驗報告時，需將目鏡中所觀察到的現(xiàn)象描繪出來。小張和小李分別畫了轉(zhuǎn)動手輪時所觀察到的初、末兩個視場區(qū)的示意圖如圖丁、戊所示。由圖可判斷，（選填“丁”或“戊”）圖存在造假現(xiàn)象。12．某同學用圖甲所示裝置研究斜槽末端小球碰撞時的動量是否守恒。已知A、B球的質(zhì)量分別為mA、m（1）實驗主要操作和測量步驟如下：①按圖甲所示組裝器材并調(diào)節(jié)斜槽末端水平。在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重垂線在水平面上的投影O，使其正對刻度尺的零點；②不放小球B，將小球A從斜槽上部擋板處由靜止釋放，砸到鋪在水平地面上的復寫紙上，并在白紙上留下落點的痕跡。重復多次操作，記錄多次落點的痕跡如圖乙所示，用刻度尺測出A球的水平射程為cm；③將小球B靜置于斜槽末端邊緣處，再使小球A從擋板處由靜止釋放，兩球碰后離開軌道落到水平地面，在白紙上留下落點的痕跡。重復操作多次，標記出小球A和B落地點的平均位置，測量出兩球的水平射程；（2）若測量結果滿足表達式（用“mA、mB、OM、OP、（3）該同學在進行第③步操作前，突然發(fā)現(xiàn)斜槽末端稍向上傾斜，于是把它調(diào)至水平，并使調(diào)整后的斜槽末端離地面高度跟原來相同，再將小球A從擋板處靜止釋放，完成第③步操作。若調(diào)節(jié)斜槽引起小球在空中運動時間的變化忽略不計，用該同學調(diào)整斜槽末端后第③步的測量數(shù)據(jù)與調(diào)整前第②步的測量數(shù)據(jù)進行對比，可得到碰撞前小球的總動量（選填“大于”“等于”或“小于”）碰后小球的總動量。三、計算題：本題共4小題，共45分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．質(zhì)量m=0.5kg的皮球以速率v1=4m/s垂直撞向天花板，又以v2（1）與天花板碰撞前后，皮球動量變化量Δp的大??；（2）球撞天花板時，天花板對球的平均彈力FN14．一列沿x軸負方向傳播的簡諧波，在t=0時刻的波形如圖所示，此時質(zhì)點M剛好開始振動，質(zhì)點P處在平衡位置。經(jīng)t1（1）波的傳播速度v；（2）0～0.4s內(nèi)質(zhì)點N通過的路程l；（3）質(zhì)點M位于波峰位置的時刻。15．如圖所示是愛爾蘭物理學家勞埃德于1834年觀察光的干涉現(xiàn)象的原理圖（為討論問題方便，圖中線段長度與數(shù)據(jù)不成比例）。線光源S發(fā)出波長為600nm的光，有一部分直接射到足夠大的屏D上，另一部分經(jīng)鏡面M反射到屏上（這些光對鏡面的入射角接近90°）。這兩部分光重疊產(chǎn)生干涉，在屏上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋，這稱之為勞埃德鏡干涉。勞埃德鏡干涉的條紋間距與波長的關系與楊氏雙縫干涉相同。（1）畫出光線SA、SB經(jīng)鏡面M反射的光路圖（圖中S'（2）相鄰兩條明條紋間距Δx是多大；（3）屏D上出現(xiàn)干涉亮條紋的條數(shù)。16．如圖所示，A、B兩物塊用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A緊靠豎直墻壁，彈簧處于原長。現(xiàn)用水平向左的力F緩慢推動物塊B，到達某一位置后靜止，此過程中力F做功9J。已知A、B兩物塊的質(zhì)量分別為mA=4kg和（1）彈簧第一次恢復到原長時，物塊B的動量；（2）兩物塊的速度相同時，彈簧的彈性勢能；（3）撤去推力F后，物塊A能達到的最大速度。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、若動量改變，可能只是速度方向改變，速度大小不一定改變，故A錯誤；

B、若速度大小改變，則動量一定改變，故B正確；

C、若動能改變，可能只是速度大小改變，速度方向不一定改變，故C錯誤；

D、若速度方向改變，如果速度大小不變，則動能不變，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】動量為矢量，動能為標量。若速度方向改變，如果速度大小不變，則動能不變，動量發(fā)生改變，則速度一定變。2．【答案】A【解析】【解答】A、根據(jù)沖量的定義式可知，重力的沖量大小為I故A正確；

C、小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理有mgL=?即小球動能的增加量為mgL，故C錯誤；

D、小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理有mgL=解得v=則小球動量的增加量為?p=mv-0=m故D錯誤；

B、令細線拉力的沖量在水平方向上的分量為Ix，在豎直方向上的分量為Iy，根據(jù)動量定理，在豎直方向上有I根據(jù)動量定理，在水平方向上有I根據(jù)矢量合成，可知細線拉力的沖量為I解得I=即細線拉力的沖量不為0，故B錯誤。

故答案為：A。

【分析】沖量是力對時間的積累，使用定義式時，需注意判斷力是否為恒力及該力作用的時間的。熟悉掌握動量定理的應用。3．【答案】C【解析】【解答】A、由圖可知，質(zhì)點振動的振幅為A=5故A錯誤；

B、由圖可知，質(zhì)點振動的周期為T=4故B錯誤；

C、0～1s內(nèi)，質(zhì)點從平衡位置向正向振幅位置運動，位移和速度方向均為正，所以質(zhì)點的速度方向與位移方向相同，故C正確；

D、1～2s內(nèi)，質(zhì)點從正向振幅位置向平衡位置運動，速度和加速度方向均指向平衡位置，所以質(zhì)點的速度方向與加速度方向相同，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)圖像確定質(zhì)點振動的幅度和周期。x-t圖像的斜率表示速度，斜率的正負表示速度的方向?；貜土铀俣确较蚓赶蚱胶馕恢?。4．【答案】B【解析】【解答】波速由介質(zhì)決定，所以被該汽車反射回來的反射超聲波與測速監(jiān)視器發(fā)出的超聲波相比波速不變；根據(jù)聲音的多普勒效應，聲源和觀察者靠近時接收頻率變高，所以被該汽車反射回來的反射波與發(fā)出的超聲波相比頻率變大。

故答案為：B。

【分析】波速由介質(zhì)決定。多普勒效應，聲源和觀察者靠近時接收頻率變高，聲源和觀察者遠離時接收頻率變低。5．【答案】C【解析】【解答】A、只有頻率相同、相位一定的兩列波疊加才能出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣，故A錯誤；

B、物體做受迫振動時，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關，故B錯誤；

C、一列波通過小孔發(fā)生了衍射，波源頻率越小，根據(jù)λ=可知波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故觀察到的衍射現(xiàn)象越明顯，故C正確。

D、兩列波發(fā)生干涉，振動加強區(qū)質(zhì)點的振幅總比振動減弱區(qū)質(zhì)點的振幅大，振動加強區(qū)質(zhì)點的位移不一定比振動減弱區(qū)質(zhì)點的位移大，故D錯誤；

故答案為：C。

【分析】只有頻率相同、相位一定的兩列波疊加才能出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣，物體做受迫振動時，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。6．【答案】D【解析】【解答】AB、為了保證擺動過程，擺長保持不變，不可用彈性好的橡皮條代替細線，細線上端應通過夾子固定，不能在橫桿上纏繞幾圈，故AB錯誤；

C、為了使小球做簡諧運動，小球的擺角不能大于5°，故C錯誤；

D、為了減小誤差，應從小球經(jīng)過最低點位置開始計時，故D正確。

故答案為：D。

【分析】熟悉掌握用單擺運動的要求。擺動過程，擺長保持不變。小球的擺角不能大于5°，為了減小誤差，應從小球經(jīng)過最低點位置開始計時。7．【答案】A【解析】【解答】ABC、根據(jù)折射定律n=由圖可知光束I的折射角更小，所以玻璃磚對光束I的折射率更大；根據(jù)v=cn可知光束I在玻璃磚中的速度更小，光束I在玻璃磚里傳播的時間更長，故A正確，BC錯誤；

D、由于光束PO從半圓形玻璃磚的圓心O射入后，光束I、II均沿半圓形玻璃磚的半徑方向，可知光束I、II從玻璃磚射出時均不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】根據(jù)光路圖，確定各光線的入射角和折射角。在根據(jù)折射定律確定兩光線折射率的大小。熟悉掌握發(fā)生全反射的條件。8．【答案】C【解析】【解答】由于光的折射時出射光線平移。如圖，若改用相同材料但寬ab更小的玻璃磚，光線平移的距離減小，則光斑移到S1與S2之間。

故答案為：C。

【分析】換用寬度更小的玻璃磚，從O點進入的折射光線線路不變，從上側(cè)邊界折射出的光線和厚的玻璃磚折射出來的光線平行。9．【答案】D【解析】【解答】A、波沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點P沿y軸負方向運動，故A錯誤；

B、波沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，質(zhì)點Q沿y軸正方向運動，根據(jù)上述可知，質(zhì)點Q比質(zhì)點P先到達波峰位置，故B錯誤；

C、根據(jù)圖像可知，波長為λ=16故C錯誤；

D、根據(jù)波形可知，原點右側(cè)最近波谷的橫坐標為10則原點左側(cè)最近波谷位置質(zhì)點的平衡位置到原點的間距為λ-7由于波沿x軸正方向傳播，將波形沿x軸正方向平移5m時質(zhì)點P第一次運動到波谷，則波速為v=故D正確。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)“同側(cè)法”或“上下坡法”判斷質(zhì)點的振動方向，再根據(jù)振動方向判斷到達波峰所需的時間。根據(jù)平移法確定0.5s內(nèi)波形移動的位移，再根據(jù)波速的關系進行解答。10．【答案】D【解析】【解答】A、兩子彈入射的初動量大小相等，則有m又由于子彈A的質(zhì)量較小，可知v根據(jù)公式Ek=可得E由于pA=pE故A錯誤；

B、兩子彈入射的初動量大小相等，根據(jù)動量守恒定律知，兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量一直為零；木塊靜止在光滑水平面上，則兩子彈同時與木塊相對靜止，故B錯誤；

C、兩子彈的初動量相等，末動量為0，則兩子彈的動量變化量Δp大小相等；兩子彈所受的阻力大小相等，根據(jù)動量定理可知兩子彈運動時間相等，則兩子彈的動量變化率?p?t相等，故C錯誤；

D、兩子彈所受的阻力大小相等，設為f0-對B子彈0-結合EkAd故D正確。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)動量和動能的關系確定兩子彈初動能的大小關系。兩子彈和木塊組成的系統(tǒng)總動量為零，且系統(tǒng)動量守恒。再結合動量定理和動能定理進行分析。11．【答案】（1）5（2）丁【解析】【解答】（1）10分度游標卡尺的精確值為0.1mm，第1條明條紋對應的游標卡尺讀數(shù)為x第5條明條紋對應的游標卡尺讀數(shù)為x則有

?x=根據(jù)?x=可得入射光的波長為λ=5.2×（2）由圖丁可看到初末條紋是同一條紋，丁圖存在造假現(xiàn)象。

【分析】讀數(shù)時注意儀器的分度值。根據(jù)多條條紋之間的間距得出條紋間距，再根據(jù)條紋間距公式得出光的波長。12．【答案】（1）57.3~57.7（2）m（3）小于【解析】【解答】（1）用盡可能小的圓把小球落點圈在里面，由此可見圓心的位置是57.5cm，即碰撞后A球的水平射程應為57.5cm。

（2）實驗需要驗證m小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，故有m（3）因為斜槽末端稍向上傾斜，導致速度的水平分量減小，第②步對應的水平位移OP也減小，因此有m【分析】根據(jù)實驗操作步驟，確定實驗的操作要求及注意事項。根據(jù)動量守恒定律及平拋運動規(guī)律推導得出實驗結論表達式。末端傾斜則小球做斜拋運動，而處理數(shù)據(jù)用得上水平方向上的速度，故需通過水平方向速度的變化情況進行分析總動量的變化情況。13．【答案】（1）解：以豎直向下為正方向，則皮球動量變化量大小為Δp=m（2）解：以豎直向下為正方向，根據(jù)動量定理可得F解得天花板對球的平均彈力大小為F【解析】【分析】（1）軌道速度的正方向，明確皮球的初末速度，再根據(jù)動量的定義進行解答；

（2）明確小球的受力情況，根據(jù)動量定理進行解答即可。14．【答案】（1）解：經(jīng)t1=0．4s（2）解：波傳到N需要時間t波的周期T=0～0.4s內(nèi)質(zhì)點振動了0.2s，半個周期，通過的路程l=2A=10cm（3）解：質(zhì)點M向上振動，所以位于波峰位置的時刻t'【解析】【分析】（1）根據(jù)題意確定0.4s內(nèi)波傳播的距離，再根據(jù)波速的公式進行解答；

（2）根據(jù)波速確定波傳到N點所需時間，再確定0.4s內(nèi)N點振動的時長與周期的關系，繼而得出質(zhì)點N通過的路程；

（3）根據(jù)波的傳播方向和“同側(cè)法”或“上下坡法”確定M點的振動方向，再確定質(zhì)點M到達波峰所需的時間。15．【答案】（1）解：光線