河南省鄭州市中牟縣2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年下期期中試卷高二年級(jí)物理注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并認(rèn)真核準(zhǔn)準(zhǔn)考證號(hào)條形碼上的信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選〖答案〗的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。1.晉代陸機(jī)《文賦》中的“或因枝以振葉，或沿波而討源”呈現(xiàn)了樹(shù)葉振動(dòng)和水波傳播的情境，則下列說(shuō)法正確的是（）A.飄落到水面上的樹(shù)葉會(huì)被水波推向岸邊B.樹(shù)葉做受迫振動(dòng)的頻率等于其驅(qū)動(dòng)力的頻率C.若有兩列水波在水面上相遇疊加時(shí)，必然能形成干涉圖樣D.當(dāng)水波遇到尺寸比其波長(zhǎng)大得多的障礙物時(shí)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象〖答案〗B〖解析〗A．飄落到水面上的樹(shù)葉不會(huì)被水波推向岸邊，而是在自身的平衡位置上下振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)做受迫振動(dòng)的物體，其振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，可知樹(shù)葉做受迫振動(dòng)的頻率等于其驅(qū)動(dòng)力的頻率，故B正確；C．若有兩列水波在水面上相遇疊加時(shí)，不一定產(chǎn)生干涉圖樣，還與兩列水波的頻率有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸與波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象最明顯。所以當(dāng)水波遇到尺寸與其波長(zhǎng)相差不大的障礙物時(shí)，能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。2.如圖所示，彈簧振子在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其平衡位置為O點(diǎn)。已知B、C相距30cm。從小球經(jīng)過(guò)О點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.3s首次到達(dá)B點(diǎn)。取向左為正方向，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球振動(dòng)的周期一定為12sB.小球振動(dòng)的振幅為0.3mC.彈簧振子振動(dòng)方程可能為mD.0.6s末，小球一定在平衡位置〖答案〗D〖解析〗A．小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.3s首次到達(dá)B點(diǎn)，若小球計(jì)時(shí)是向右運(yùn)動(dòng)，則小球振動(dòng)的周期T=1.2s；若小球計(jì)時(shí)是向左運(yùn)動(dòng)，則s小球振動(dòng)的周期T=0.4s小球振動(dòng)的周期可能為1.2s或0.4s，故A錯(cuò)誤；B．由題意可知2A=30cm小球振動(dòng)的振幅為A=0.15m故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)T=0.4s時(shí)，有可知彈簧振子的振動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)，有可知彈簧振子的振動(dòng)方程為故C錯(cuò)誤；D．周期若為0.4s，則小球經(jīng)運(yùn)動(dòng)到平衡位置；周期若為1.2s，則小球經(jīng)運(yùn)動(dòng)到平衡位置，所以小球都在平衡位置，故D正確。故選D。3.在醫(yī)學(xué)上，給病人做彩超是一種常見(jiàn)的檢查手段，圖甲中的彩超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號(hào)由計(jì)算機(jī)處理，從而形成彩超圖像。圖乙為血管探頭沿x軸正方向發(fā)射的簡(jiǎn)諧超聲波圖像，時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M。已知此超聲波的頻率為。下列說(shuō)法正確的是（）A.血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為B.質(zhì)點(diǎn)M開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向C.內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為D.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N恰好處于波谷〖答案〗D〖解析〗A．由圖知，根據(jù)公式代入得A錯(cuò)誤；B．波沿軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知質(zhì)點(diǎn)M此時(shí)的振動(dòng)方向沿軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；C．經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)了經(jīng)過(guò)的路程為D．從圖像中可知MN之間的距離為波傳至N點(diǎn)所需時(shí)間為代入得質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)了N點(diǎn)起振方向向下，經(jīng)過(guò)四分之一周期，處于波谷位置，D正確；故選D。4.如圖所示的薄膜，用黃色光從左側(cè)照射該薄膜，會(huì)觀察到明暗相間的干涉條紋。下列說(shuō)法正確的是（）A.干涉條紋的分布上疏下密B.實(shí)驗(yàn)者應(yīng)該從薄膜右側(cè)觀察干涉圖樣C.由上而下兩相鄰亮條紋處對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差變大D.若換用紫光照射，則條紋間距將變大〖答案〗A〖解析〗A．由于薄膜不是均勻增厚的，從上到下薄膜增厚的越來(lái)越快，所以明暗相間的條紋是不等間距的，而是上疏下密，A正確；B．薄膜干涉是薄膜兩個(gè)面的反射光疊加產(chǎn)生的，應(yīng)該從入射光的同側(cè)觀察，即應(yīng)該從薄膜左側(cè)觀察干涉圖樣，B錯(cuò)誤；C．任意兩相鄰亮條紋處對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差是半倍的波長(zhǎng)，保持不變，C錯(cuò)誤；D．光波的干涉條紋的間距公式為若換用紫光照射，波長(zhǎng)變小，則條紋間距將變小，D錯(cuò)誤；故選A。5.均勻介質(zhì)中，波源位于О點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。時(shí)刻，波面分布如圖甲所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，豎直向上為z軸正方向。下列說(shuō)法正確的是（）A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)所需時(shí)間為2sB.時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)位于波峰C.時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上D.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)到處〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知，該波的波長(zhǎng)、周期分別為，則根據(jù)波速公式代入得A、B間距一個(gè)波長(zhǎng)，則該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為A錯(cuò)誤；B．該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)，所需時(shí)間為，則在時(shí)，B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了，即，則B處質(zhì)點(diǎn)位于波谷，B錯(cuò)誤；C．O、C間距為波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時(shí)間為時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了大約，此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)速度方向豎直向上，C正確；D．質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上下振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移，D錯(cuò)誤；故選C。6.094型戰(zhàn)略核潛艇（如圖甲）是目前我國(guó)服役中最先進(jìn)的核動(dòng)力潛艇，是中國(guó)擁有三位一體核戰(zhàn)略的保障，也是國(guó)之利器。如果游輪上處于O點(diǎn)的人剛好看到潛艇在其正前方的水下緩慢通過(guò)，將人和潛艇均視為質(zhì)點(diǎn)，如圖乙所示，此時(shí)人到水面的高度h1=24m，潛艇的水下深度h2=43m。水的折射率為n=，sin53°=0.8，cos53°=0.6，則下列說(shuō)法正確的是（）A.人看到潛艇的像在水下的深度等于43mB.潛艇與人的水平距離為64.25mC.潛艇與人水平距離為37.5mD.不考慮船體阻擋，水面能看到潛艇范圍的面積為m2〖答案〗B〖解析〗A．由于光的折射可知，人看到潛艇的像S′在水下的深度小于43m，故A錯(cuò)誤；BC．如圖所示根據(jù)折射定律可得解得即由圖中幾何關(guān)系可得此時(shí)潛艇與人的水平距離為解得64.25m故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)全反射臨界角公式有根據(jù)幾何關(guān)系可知半徑為面積為解得m2故D錯(cuò)誤；7.A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移一時(shí)間圖線。a、b分別為A、B兩球碰撞前的位移一時(shí)間圖線，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖線。已知B球的質(zhì)量，則下列結(jié)論正確的是（）A.A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kg·m/sB.碰撞時(shí)A對(duì)B所施加的沖量為4N·sC.碰撞前后A的動(dòng)量變化量為4kg·m/sD.碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為9J〖答案〗C〖解析〗由圖可知，碰撞前A、B兩球的速度分別為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的速度為碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則有解得則A、B碰撞前的總動(dòng)量為碰撞時(shí)，由動(dòng)量定理可得，A對(duì)B所施加的沖量為碰撞前后A的動(dòng)量變化量為由能量守恒定律可知，碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.關(guān)于下列圖中的物理現(xiàn)象，描述正確的是（）A.甲圖，水波由深水區(qū)傳播至淺水區(qū)，傳播方向收變，屬于波的反射現(xiàn)象B.乙圖，兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng)，屬于波的干涉現(xiàn)象C.丙圖，用竹竿舉走蜂鳴器快速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽(tīng)到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)D.丁圖，水波穿過(guò)障位物的小孔后，形成明暗和間條紋，屬于波的干涉現(xiàn)象〖答案〗BC〖解析〗A．水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．乙圖，兩列同頻率的水波在空間疊加，部分區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng)，屬于波的干涉現(xiàn)象，故B正確；C．丙圖，竹竿舉起蜂鳴器快速轉(zhuǎn)動(dòng)，聽(tīng)到蜂鳴器頻率發(fā)生變化，屬于波的多普勒效應(yīng)，故C正確。D．丁圖，水波穿過(guò)障礙物小孔后，能傳播至兩側(cè)區(qū)域，屬于波的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤；故選BC。9.科研人員在太空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用質(zhì)量為m的宇宙飛船去對(duì)接前方的火箭組，對(duì)接后保持勻速運(yùn)動(dòng)。然后開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速。若推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)的時(shí)間為Δt，平均推力為F，測(cè)出飛船和火箭的速度變化為Δv，下列說(shuō)法正確的是（）A.飛船和火箭組的機(jī)械能守恒B.火箭組的質(zhì)量C.飛船對(duì)火箭組的彈力大小為FD.飛船對(duì)火箭組的彈力大小為〖答案〗BD〖解析〗A．飛船和火箭組受推力作用而加速運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．對(duì)飛船和火箭組由動(dòng)量定理可得火箭組的質(zhì)量選項(xiàng)B正確；CD．對(duì)火箭組，由牛頓第二定律選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。10.如圖所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊，一原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn)，右端與滑塊相連。直桿上還有b、c、d三個(gè)點(diǎn)，b點(diǎn)與О點(diǎn)在同一水平線上且Ob=L，Oa、Oc與Ob的夾角均為37°，Od與Ob的夾角為53°?，F(xiàn)將滑塊從a點(diǎn)由靜止釋放，在滑塊下滑到最低點(diǎn)d的過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，sin37°=0.6。下列說(shuō)法正確的是（??）A.滑塊在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)量最大B.滑塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力的總沖量為零C.滑塊在c點(diǎn)的速度大小為D.滑塊從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能的減少量為〖答案〗CD〖解析〗A．從a到b，彈簧對(duì)滑塊有沿彈簧向下的拉力，滑塊的速度不斷增大。從b到c，彈簧對(duì)滑塊沿彈簧向上的拉力，開(kāi)始時(shí)拉力沿桿向上的分力小于滑塊的重力，滑塊仍在加速，所以滑塊在b點(diǎn)時(shí)速度不是最大，動(dòng)量也不是最大，故A錯(cuò)誤；B．從a下滑到b點(diǎn)和從b下滑到c點(diǎn)的時(shí)間不相等，結(jié)合對(duì)稱性可知彈簧彈力的總沖量不為零，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，a、c兩處彈簧的形變量相同，故滑塊從a到c，彈力做功為零，只有重力做功，則有可得滑塊在c點(diǎn)的速度大小為故C正確；D．滑塊從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊的機(jī)械能減少量故D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）上表是某同學(xué)記錄的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作了部分計(jì)算處理。請(qǐng)計(jì)算出第一組實(shí)驗(yàn)中的T=____s，g=____m/s2。A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)LB.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值（3）某同學(xué)在家里測(cè)量重力加速度，他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)單擺，如圖丙所示，由于家里只有一把量程為30m的刻度尺。于是，他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度小于刻度尺量程，保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變OA間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)OA間細(xì)線的長(zhǎng)度分別為和時(shí)，測(cè)得單擺的相應(yīng)周期為和。由此可得重力加速度g=______________（用題中符號(hào)表示）。〖答案〗（1）1.809.74（2）B（3）〖解析〗（1）[1]第1組實(shí)驗(yàn)中振動(dòng)周期[2]單擺周期公式代入得（2）A．由圖所示圖像可知，對(duì)圖線a，當(dāng)L為零時(shí)T不為零，所測(cè)擺長(zhǎng)偏小，可能是把擺線長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，即把懸點(diǎn)到擺球上端的距離作為擺長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則周期的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，圖線的斜率k偏小。B正確；C．由圖可知，圖線c對(duì)應(yīng)的斜率k偏小，小于圖線b對(duì)應(yīng)的斜率，由可知，圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，C錯(cuò)誤；故選B。（3）根據(jù)單擺的周期公式，設(shè)A點(diǎn)到鎖頭的重心之間的距離為，第一次有第二次有代入得12.某同學(xué)用如圖甲所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將斜槽軌道放置在水平桌面上，使斜槽軌道末端與桌面右邊緣對(duì)齊，通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽軌道末端水平；②將小球a從斜槽軌道最高點(diǎn)由靜止釋放，小球a離開(kāi)斜槽末端后用手機(jī)在上方拍攝，得到小球a在空中運(yùn)動(dòng)的錄像（俯視）：③將小球b放置在斜槽軌道末端，讓小球a從___________由靜止釋放，用手機(jī)在上方拍攝兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的錄像。（1）小球b的半徑_________（填“需要”或“不需要”）與小球a的半徑相同；（2）從拍攝到的錄像中每隔0.1s取一幅圖片，將圖片疊加到一起后，用厘米刻度尺測(cè)量圖片上小球間的距離，得到小球在水平方向上的位置變化圖，如圖乙所示，1為碰前小球a的、2為碰后小球a的、3為碰后小球b的，已知小球a的質(zhì)量為0.20kg，小球b的質(zhì)量為0.10kg，圖片與實(shí)際的比例為1：10，則碰前瞬間系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_____kg·m/s，碰后瞬間系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s。（3）若碰撞前、后瞬間系統(tǒng)動(dòng)量之差占碰前瞬間系統(tǒng)總動(dòng)量的比例小于3%時(shí)，可認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則本次實(shí)驗(yàn)______________（填“能”或“不能”）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律?！即鸢浮叫辈圮壍雷罡唿c(diǎn)（1）需要（2）0.400.39（3）能〖解析〗③[1]為保證初速度相等，則讓小球a從斜槽軌道最高點(diǎn)滑下；（1）[2]小球b的半徑需要等于小球a的半徑，便于兩球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)；（2）[3]碰前瞬間系統(tǒng)的總動(dòng)量為[4]碰后瞬間系統(tǒng)的總動(dòng)量為（3）[5]碰撞前后瞬間系統(tǒng)動(dòng)量之差占碰前瞬間系統(tǒng)總動(dòng)量的比例%小于3%，則本次實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒；13.真空中半徑為R的半圓柱體玻璃磚的截面圖如圖所示，固定放置一塊平行于半圓柱體底面的平面鏡。一束單色光從玻璃磚底面上的P點(diǎn)垂直射入玻璃磚，從玻璃磚側(cè)面上的Q點(diǎn)射出，經(jīng)平面鏡反射后從玻璃磚側(cè)面再次進(jìn)入玻璃磚，從M點(diǎn)垂直玻璃磚底面射出。已知O、P間的距離為，平面鏡與玻璃磚底面間的距離為，真空中的光速為c。求：（1）玻璃磚的折射率n；（2）光從P點(diǎn)傳播到M點(diǎn)的時(shí)間t?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）光路圖如圖所示結(jié)合幾何關(guān)系可有，，玻璃磚的折射率解得（2）設(shè)光在玻璃磚中的傳播時(shí)間為，在真空中的傳播時(shí)間為，則有，光從P點(diǎn)傳播到M點(diǎn)的時(shí)間解得14.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖中的實(shí)線和虛線分別是該波在和時(shí)刻的波形圖。（1）求該波的周期及時(shí)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；（2）若波沿x軸正方向傳播，且（T為波的周期），求該波傳播的波速大??；（3）若波速，求波的傳播方向?！即鸢浮剑?）見(jiàn)〖解析〗；（2）；（3）x軸負(fù)方向〖解析〗（1）若波沿x軸正方向傳播，則有（n=0、1、2……）代入得（s）（n=0、1、2……）此時(shí)處質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)；若波沿x軸