天津市雙菱中學2024-2025學年高二下學期期中考試物理試卷（含解析）

2024-2025學年天津市和平區(qū)雙菱中學高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共5小題，共25分。1.關(guān)于如圖四幅生活情景圖，說法正確的是(

)

A.圖甲中音樂噴泉中的光能“沿水傳播”，主要是利用了光的折射原理

B.圖乙中肥皂膜呈現(xiàn)出彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象

C.圖丙中當聲源遠離觀察者時，觀察者接收到的聲音的頻率小于波源的頻率

D.圖丁中觀眾觀看3D電影時，戴的眼鏡鏡片利用了光的全反射原理2.如圖1所示，在繪制單擺做簡諧運動的圖像時，甲、乙兩同學用不同擺長的沙擺和同樣長的紙帶，分別作出如圖2和圖3所示實驗結(jié)果。已知實驗中圖2、圖3紙帶運動的平均速度大小相等，則甲、乙同學所用沙擺的擺長L甲：L乙為(

)A.9：16

B.16：9

C.3：4

D.4：33.如圖所示，某人站在一輛平板車的右端，車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)人用鐵錘連續(xù)敲擊車的右端。下列對平板車的運動情況描述正確的是(

)A.錘子掄起的過程中，車向右運動

B.錘子下落的過程中，車向左運動

C.錘子掄至最高點時，車速度為0

D.錘子敲擊車瞬間，車向左運動4.如圖所示，合肥六中物理探究學習小組的同學們，用一束可見光以相同的入射角θ射入半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光A和B，下列說法正確的是(

)A.在真空中，B光波長比A光波長小

B.A、B兩束光相比較，在真空中的傳播速度A光比B光大

C.用同一雙縫干涉實驗裝置做實驗，A光的干涉條紋間距小于B光的條紋間距

D.若保持入射點O位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)增大入射角，A光先從玻璃中消失

5.裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖甲所示。把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手，忽略運動阻力，玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動，測得振動周期為0.5s。豎直向上為正方向，某時刻開始計時，其振動圖像如圖乙所示，其中A為振幅。于玻璃管，下列說法正確的是(

)A.系統(tǒng)受到重力、浮力和回復力的作用

B.位移滿足函數(shù)式x=4sin(4πt-56π)cm

C.振動頻率與按壓的深度有關(guān)二、多選題：本大題共3小題，共15分。6.如圖甲所示，物體A以速度v0水平拋出，圖甲中的虛線是物體A做平拋運動的軌跡。圖乙中的曲線是一光滑軌道，軌道的形狀與物體A的軌跡完全相同。讓物體B從軌道頂端無初速下滑，物體B下滑過程中沒有脫離軌道。物體A、B質(zhì)量相等，且都可以看作質(zhì)點。下列說法正確的是(

)A.物體B的機械能不守恒 B.兩物體重力的沖量不相等

C.兩物體合力做功相等 D.兩物體落地時重力的瞬時功率相等7.“戰(zhàn)繩”訓練是近年健身的一種流行項目，“戰(zhàn)繩”可簡化為如圖所示的彈性輕繩。人們用手抓緊繩子，做出甩繩子的動作，使繩子呈波浪狀向前推進，形成橫波(可視為簡諧橫波)。t=3s時波形圖如圖1所示，圖2是繩上某質(zhì)點的振動圖像，下列說法中正確的是(

)

A.波源開始振動的方向向上

B.該波的波速為2.4m/s

C.該質(zhì)點與波源的距離為1.2m

D.0～3s時間內(nèi)該質(zhì)點通過的路程為4.8m8.如圖所示，相距1m的光滑平行U形金屬導軌與水平面成30°角固定放置，勻強磁場與導軌平面垂直，質(zhì)量為0.2kg的金屬桿與導軌垂直放置，最初靜止在導軌最低位置。某時刻給金屬桿一沿斜面向上的恒定拉力F=2.6N，經(jīng)過1s金屬桿達到最大速度2m/s。導軌電阻不計，金屬桿與導軌接觸良好，金屬桿接入電路部分的電阻為0.2Ω，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是(

)A.勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為0.4T

B.0～1s時間內(nèi)通過回路的電荷量為2C

C.0～1s時間內(nèi)金屬桿的位移大小為1.2m

D.0～2s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量為5.2J三、填空題：本大題共4小題，共14分。9.如圖甲為研究單擺共振現(xiàn)象的裝置，其中a、c小球擺長相同，三個小球質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點。圖乙為a球做受迫振動時振幅隨驅(qū)動力頻率變化的圖像。所有小球靜止時，現(xiàn)將a球向后拉開一個小角度后釋放(可視為簡諧運動)，一段時間后，其余小球也擺動起來，其中振幅最大的是______(選填“b”或“c”)球。10.如圖所示，S1、S2是兩個相干波源，它們的相位及振幅均相同，實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷，關(guān)于圖中所標的a、b、c、d四點，b、d在S1、S2的中垂線上，d質(zhì)點是振動______(加強點、減弱點或既不是加強點也不是減弱點)，再過T4后的時刻，c質(zhì)點將處于______(波峰、波谷或平衡位置11.如圖所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直線游泳，已知這條河的深度為7m，不考慮水面波動對視線的影響。某時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，向前游了3m時他恰好看不到小石塊了，則河水的折射率是______，若光在真空中的速度是c=3.0×108

12.冰壺運動，又稱擲冰壺、“冰上溜石”，是冬奧會上以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目，深受觀眾喜愛。A、B兩冰壺在光滑水平冰面上發(fā)生對心正碰前后的x-t圖像如圖所示，已知mA=0.2kg，則根據(jù)圖像可得物體B的質(zhì)量為______kg，冰壺之間的碰撞屬于______(選填“彈性碰撞”、“完全非彈性碰撞”、“一般碰撞”)。四、實驗題：本大題共2小題，共14分。13.某實驗小組在用插針法“測玻璃的折射率”實驗中，畫出的光路如圖甲所示。

(1)下列關(guān)于大頭針P3、P4的位置，說法正確的是______(填字母)。

A.插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像

B.插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像

C.插上大頭針P4、使P4擋住P1、P2的像和P3

D.插上大頭針P4、使P4僅擋住P1

(2)該實驗小組的同學在甲圖的基礎(chǔ)上，以入射點O為圓心作圓，與入射光線P1O、折射光線OO'分別交于A、B點，再過A、B點作法線NN'的垂線，垂足分別為C、D點，如圖乙所示，則玻璃的折射率n=14.利用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，其中兩滑塊質(zhì)量不同，但滑塊上的遮光片規(guī)格相同。

(1)利用游標卡尺測量遮光片的寬度，測量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度d=______cm；

(2)若驗證完全非彈性碰撞時動量守恒，應(yīng)選用______(選填字母)組滑塊進行實驗。(A中在兩滑塊接觸的一面安裝了彈性圓環(huán)；B中左邊滑塊右側(cè)裝了撞針，右側(cè)滑塊左邊附著一塊橡皮泥；C未做任何處理)

(3)有同學發(fā)現(xiàn)遮光條寬度的測量值偏大，則對實驗結(jié)果______(選填“有影響”或“無影響”)。

(4)將滑塊1放到光電門1的左側(cè)，滑塊2放到光電門1與光電門2之間，向右輕推滑塊1使它與滑塊2相碰。光電門1的計時器顯示遮光時間為t1，光電門2的計時器先后顯示有兩次遮光時間，依次為t2、t3，若碰撞為彈性碰撞，應(yīng)滿足的表達式為1t1=______(用已給的物理量符號表示五、計算題：本大題共2小題，共32分。15.如圖所示，滑塊A、B、C靜置在光滑水平面上，滑塊C的左端連有輕質(zhì)彈簧，彈簧初始時處于自然伸長狀態(tài)，A、B、C的質(zhì)量分別為m1=0.3kg，m2=0.2kg，m3=1.0kg。現(xiàn)使滑塊A以v0=10m/s的速度沿水平面向右運動，A、B發(fā)生碰撞后粘在一起(碰撞時間極短)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：

(1)A、B發(fā)生碰撞后，粘在一起的共同速度大小v共；

(2)粘在一起的A、B擠壓彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep；

16.如圖所示，足夠長的光滑斜面傾角為θ=30°，斜面上方空間等間距分布著垂直斜面向上的條形勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=1T，條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為L=0.4m，現(xiàn)有一邊長L=0.4m、質(zhì)量m=0.48kg、電阻R=0.2Ω的正方形線框abcd在斜面上距離第一個條形磁場上邊界L=0.4m處由靜止釋放，從剛進入磁場開始經(jīng)過時間t=0.96s，線框速度達到v1=2.8m/s，已知重力加速度g=10m/s2，求：

(1)線框ab邊剛進入磁場時受到的安培力的大小F；

(2)線框勻速運動的速度大小vm；

(3)從釋放線框到線框速度達到v答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.圖甲中音樂噴泉中的光能“沿水傳播”，主要是利用了光的全反射原理，不是光的折射，故A錯誤；

B.圖乙中肥皂膜呈現(xiàn)出彩色條紋，是光的干涉現(xiàn)象，不是衍射現(xiàn)象，故B錯誤；

C.圖丙中根據(jù)多普勒效應(yīng)可知當聲源遠離觀察者時，觀察者接收到的聲音頻率小于波源的頻率，故C正確；

D.圖丁中觀眾觀看3D電影時，戴的眼鏡鏡片利用了光的偏振原理，不是全反射原理，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)全反射原理，干涉原理，多普勒效應(yīng)，光的偏振原理等知識點逐一分析判斷。

本題主要考查光的全反射、薄膜干涉、多普勒效應(yīng)以及偏振現(xiàn)象，根據(jù)各現(xiàn)象產(chǎn)生原理解答。2.【答案】A

【解析】解：實驗中圖2、圖3紙帶運動的平均速度大小相等，由圖2與圖3所示可知，紙帶運動時間t=2T甲=1.5T乙，

由單擺周期公式T=2πLg可知：L=gT24π2，則兩單擺擺長之比3.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查了動量守恒定律的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題，掌握系統(tǒng)動量守恒是解決問題的關(guān)鍵。

【解答】

AB.人和錘、車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，無論錘子掄起還是下落過程，錘子在水平方向上速度方向會發(fā)生改變，因此車水平方向運動方向也會發(fā)生改變，故AB錯誤

C.人和錘、車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，總動量為零，錘運動到最高點時，錘與車、人的速度是相等的，所以它們的速度都是0，故C正確；

D.錘敲擊車瞬間，錘在的速度減小至零，錘的動量由向左變?yōu)榱悖鶕?jù)動量守恒知，車的動量和速度由向右變?yōu)榱悖蔇錯誤。

故選C。4.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)光路圖可得為A光的偏折程度大于B光，所以根據(jù)折射定律可知玻璃對A光的折射率大于對B光的折射率，根據(jù)折射率大，頻率大，波長短，則A光在真空中的波長小于B光在真空中的波長，故A錯誤；

B.A、B兩束光在真空中的傳播速度相等，故B錯誤；

C.由以上分析可知A光的波長小于B光的波長，所以如果同一套雙縫干涉裝置進行實驗，由Δx=Ldλ

可知，A光的干涉條紋間距比B光小，故C正確；

D.根據(jù)n=sinθsinγ

可知若保持入射點O位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)增大入射角，但是折射角一定小于入射角，所以兩束單色光A和B都不會從玻璃中消失，故D錯誤。

故選：C。

5.【答案】B

【解析】解：A.玻璃管(包括管內(nèi)液體)只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做簡諧運動的回復力等于重力和浮力的合力，故A錯誤；

B.玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動，振動周期為0.5s，則ω=2πT,解得ω=4πrad/s

由題意可知圖像中A=4cm

t=0時刻x0=-12A=Asinφ0

結(jié)合t=0時刻玻璃管振動的方向向下，可知φ0=76π

則玻璃管的位移滿足函數(shù)關(guān)系式為x=Asin(ωt+φ0)=4sin(4πt+76π)cm=46.【答案】BC

【解析】解：AC.由題意可知，兩物體下落過程中，都只有重力做功，則A、B的機械能均守恒，又因為A、B質(zhì)量相等，且A、B初末位置的高度差相等，則由W=mgh可知，兩物體合力做功相等，故A錯誤，C正確；

B.由題知，A物體做的是平拋運動，在豎直方向的加速度為g，而B物體做的不是平拋運動，因為軌道彈力的存在，豎直方向的加速度小于g，所以兩物體同時開始運動，運動時間不同，則根據(jù)IG=mgt可知，兩物體重力的沖量不相等，故B正確；

D.設(shè)A、B初末位置的高度差為h，

A做的是平拋運動，則A落地時，豎直方向的分速度滿足：vyA2=2gh，

解得：vyA=2gh，

對B，由機械能守恒定律可得：mgh=12mvB2，

解得，B落地時的速度大小為：vB=2gh，

由圖乙可知，B落地時的速度不是豎直向下，則B落地時，豎直方向的分速度滿足：vyB<vB，7.【答案】BC

【解析】解：A.由題圖2繩上某質(zhì)點的振動圖像可知，該質(zhì)點開始振動的方向向下，可知波源開始振動的方向向下，故A錯誤；

B.根據(jù)圖1可知該波的波長為2.4m，根據(jù)圖2可知該波的周期為1s，則波速v=λT,解得v=2.4m/s，故B正確；

C.該質(zhì)點開始振動的時刻為0.5s，由x=vt=1.2m，可知質(zhì)點與波源的距離為1.2m，故C正確；

D.一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程為4A，0～3s內(nèi)該質(zhì)點運動2.5s，故2.5s內(nèi)質(zhì)點通過的路程s=10A解得s=4m，故D錯誤。

故選：BC。

由圖2確定波源開始振動的方向；根據(jù)波速計算公式求解波速；根據(jù)x=vt求解該質(zhì)點與波源的距離；一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程為4A，半個周期運動路程等于2A8.【答案】AD

【解析】解：A、金屬桿達到最大速度時，合力為零，由平衡條件得

F=mgsin?30°+F安

其中F安=BBLvmRL=B2L2vmR

解得B=0.4T，故A正確；

B、0～1s時間內(nèi)，取沿導軌向上為正方向，由動量定理有

Ft-mgsin30°t-BI-Lt=mvm-0

其中q=I-t

解得0～1s時間內(nèi)通過回路的電荷量為q=3C，故B錯誤；

C、根據(jù)q=E-Rt=ΔΦtRt=BLxR9.【答案】c

【解析】解：由于所有單擺的振動都是由a擺驅(qū)動的，a和c擺的擺長相等，它們的固有頻率相同，當a擺振動時，c擺會因為共振而具有最大的振幅。

故答案為：c。

單擺的固有頻率與驅(qū)動頻率相匹配，則該單擺會發(fā)生共振，其振幅會達到最大。

本題的核心在于理解受迫振動和共振的概念。單擺的固有頻率與驅(qū)動頻率相匹配，則該單擺會發(fā)生共振，其振幅會增大。10.【答案】加強點

平衡位置

【解析】解：由題圖知，兩波源的相位相同，d質(zhì)點到兩波源的距離相同，則d質(zhì)點是振動加強點；由題圖知，圖示時刻c質(zhì)點處于波谷位置，則再過T4后的時刻，c質(zhì)點將處于平衡位置向上振動。

故答案為：加強點；平衡位置

兩列波干涉時，兩列波的波峰與波峰、波谷與波谷相遇處，振動始終加強，波峰與波谷相遇處振動始終減弱，如果兩列波振幅相同，振動加強點的振幅等于波單獨傳播時振幅的2倍。

11.【答案】43

2.25×【解析】解：向前游了3m時他恰好看不到小石塊，則知光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角C，如圖

根據(jù)幾何關(guān)系得sinC=ss2+h2=332+(7)2=34

根據(jù)全反射臨界角公式得sinC=1n

解得河水的折射率n=4312.【答案】0.6

彈性碰撞

【解析】解：x-t圖線的斜率表示速度，則碰撞前，有vA=82m/s=4m/s，vB=0

碰撞后，vA'=0-86-2m/s=-2m/s，vB'=16-86-2m/s=2m/s

以碰撞前A的方向為正方向，由動量守恒定律可知

mAvA+mBvB13.【答案】AC；

ACBD；

不變【解析】解：(1)插上大頭針P3，應(yīng)使P3擋住P1、P2的像；插上大頭針P4、使P4擋住P1、P2的像和P3，故BD錯誤，AC正確。

故選：AC。

(2)玻璃的折射率n=sinisinr=ACAOBDBO=ACBD

(3)如圖所示

實線表示玻璃磚平移后實際的光路，虛線表示實驗中得到的光路，可知實驗中得到的入射角、折射角與實際的入射角、折射角分別相等，由折射定律可知，測出的折射率不變。

故答案為：(1)AC；(2)ACBD；(3)不變

14.【答案】0.545；

B；

無影響；

1t【解析】解：(1)游標卡尺的精確度為0.05mm，遮光片的寬度d=0.5cm+0.05mm×9=0.545cm

(2)若驗證完全非彈性碰撞時動量守恒，則碰后兩物體黏在一起，則應(yīng)該左邊滑塊右側(cè)裝撞針，右側(cè)滑塊左邊附著一塊橡皮泥，碰后黏在一起，則選B。

(3)設(shè)左邊滑塊質(zhì)量為m1，右邊滑塊質(zhì)量為m2，讓m1去碰m2，m1碰前遮光時間為t1，m1碰后遮光時間為t1'，m2碰后遮光時間為t2'；根據(jù)動量守恒定律可知，要驗證的動量守恒表達式為：m1dt1=m1dt1'+m2dt2'

會發(fā)現(xiàn)d會被約掉，故無影響。

(4)光電門1的計時器顯示遮光時間為t1，光電門2的計時器先后顯示有兩次遮光時間，依次為t2、t3，分別對應(yīng)滑塊2和滑塊1碰后遮光時間。

15.【答案】A、B發(fā)生碰撞后，粘在一起的共同速度大小為6m/s；

粘在一起的A、B擠壓彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為6J；

彈簧再次恢復原長時，A、B粘連體速度大小