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

2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期中考試高二物理試題考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分注意事項(xiàng)：1．答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2．請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上一、單項(xiàng)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(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越高，受迫振動(dòng)的物體振幅越大B.兩列機(jī)械波發(fā)生干涉，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移大C.醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速應(yīng)用了多普勒效應(yīng)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(xiàn)象越明顯【答案】C【解析】【詳解】A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越接近物體的固有頻率，受迫振動(dòng)的物體振幅越大。故A錯(cuò)誤；B．兩列機(jī)械波發(fā)生干涉，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的振幅總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的振幅大。故B錯(cuò)誤；C．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速應(yīng)用了多普勒效應(yīng)。故C正確；D．一列波通過小孔發(fā)生了衍射，根據(jù)可知波源頻率越大，波長(zhǎng)越短，觀察到的衍射現(xiàn)象越不明顯。故D錯(cuò)誤。故選C。2.圖中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng)，B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，則在擺動(dòng)過程中（）A.擺球受到重力、拉力、向心力、回復(fù)力四個(gè)力的作用B.擺球在A點(diǎn)和C點(diǎn)處，速度零，合力與回復(fù)力也為零C.擺球B點(diǎn)處，速度最大，細(xì)線拉力也最大D.擺球在B點(diǎn)處，速度最大，回復(fù)力也最大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過程中只受到重力和拉力作用，向心力、回復(fù)力為效果力，實(shí)際上不存在的，所以A錯(cuò)誤；BCD．?dāng)[球在擺動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)A、C處速度為零，回復(fù)力最大，合力不為零，在最低點(diǎn)B處，速度最大，回復(fù)力為零，細(xì)線的拉力最大，C正確；BD錯(cuò)誤；故選C。3.物體A的質(zhì)量是物體B的質(zhì)量的2倍，中間壓縮一輕質(zhì)彈簧，放在光滑的水平面上，由靜止同時(shí)放開兩手后一小段時(shí)間內(nèi)（）A.A、B速率相同B.A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C.A受的力大于B受的力D.總動(dòng)量為零【答案】D【解析】【詳解】ABD．兩物體在彈開的過程中總動(dòng)量守恒，故動(dòng)量的大小一直相等；因兩物體的質(zhì)量之比為2：1，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，速率之比為1：2；系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，一直為零，AB錯(cuò)誤D正確；C．兩物體均受彈簧的彈力，根據(jù)牛頓第三定律，彈簧對(duì)兩物體的彈力大小相等，C錯(cuò)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(wù)的機(jī)長(zhǎng)是“中國(guó)民航英雄機(jī)長(zhǎng)”劉傳健。他曾于2018年5月14日?qǐng)?zhí)行重慶飛拉薩任務(wù)時(shí)，在萬米高空突遇前擋風(fēng)玻璃破裂脫落的緊急關(guān)頭，沉著冷靜地率領(lǐng)機(jī)組人員奇跡般地安全迫降成都，挽救了近120名旅客及機(jī)組人員生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全。假設(shè)飛機(jī)擋風(fēng)玻璃破裂時(shí)飛機(jī)的時(shí)速約為，空中風(fēng)速不計(jì)，萬米高空空氣密度約為，機(jī)長(zhǎng)的面部面積約為，試估算機(jī)長(zhǎng)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(jī)長(zhǎng)面部的面積約為，空氣與機(jī)長(zhǎng)的相對(duì)速度等于飛機(jī)的速度，時(shí)間內(nèi)吹在面部的空氣的質(zhì)量為，則根據(jù)動(dòng)量定理得解得機(jī)長(zhǎng)面部受到的沖擊力大小故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題有4小題，共24分，漏選得3分，錯(cuò)選得0分）5.小球在一個(gè)曲率半徑很大的光滑圓槽內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，如圖所示，為了使振動(dòng)周期變?yōu)樵瓉淼?倍，可采用的方法是（）A.將小球質(zhì)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(jù)單擺的周期公式周期與振幅、擺球的重力均無關(guān)，要使振動(dòng)周期變?yōu)樵瓉淼?倍，可以將圓槽半徑變?yōu)樵瓉淼?倍?；蛘邔?dāng)?shù)氐闹亓铀俣茸優(yōu)樵瓉淼乃姆种?。將圓槽從地面移到距地面為1倍地球半徑的高空，有聯(lián)立，可知故AB錯(cuò)誤；CD正確。故選CD。6.A、B兩球沿同一條直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示的圖像記錄了它們碰撞前后的運(yùn)動(dòng)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(zhì)量為1kg，則B球質(zhì)量及碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)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(yùn)動(dòng)碰撞后二者粘在一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)碰撞過程中動(dòng)量守恒，即mAva＋mBvb=（mA＋mB）vc解得碰撞過程損失的機(jī)械能故選BC。7.一質(zhì)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(shí)間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示，重力加速度。以下說法正確的是（）A.0~8s時(shí)間內(nèi)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(shí)間內(nèi)，物體重力的沖量為120N·sD.0~10s時(shí)間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為20J【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)圖2，可得0～8s時(shí)間內(nèi)拉力的沖量為故A正確；B．0～2s物體速度為零，是因?yàn)楹狭榱?。而拉力的沖量為故B錯(cuò)誤；C．0~6s時(shí)間內(nèi)，物體重力的沖量為故C正確；D．6～8s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，可知滑動(dòng)摩擦力等于此時(shí)的拉力為由圖3的面積關(guān)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(zhì)彈簧左端與固定在光滑水平面上的擋板O相連，右端與質(zhì)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(shì)能，質(zhì)量為的另一小球2靜止在光滑水平面上的N點(diǎn)，已知O、N間的距離大于彈簧原長(zhǎng)。現(xiàn)由靜止釋放1球，已知兩球碰撞過程中無機(jī)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(dòng)量守恒B.1、2兩球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)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(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．1、2兩球和彈簧組成的系統(tǒng)無其他力對(duì)其做功，機(jī)械能守恒，故B正確；C．設(shè)1球第一次離開彈簧時(shí)的速度為，根據(jù)能量守恒有1球的最大速率為故C正確；D．設(shè)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(jiǎn)諧橫波剛好傳播到處的M點(diǎn)，此時(shí)波源恰好在正方向最大位移處，已知該簡(jiǎn)諧橫波的波速，則該波的波長(zhǎng)為__________m；此時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)正在向__________（選填“x軸正”、“x軸負(fù)”、“y軸正”或“y軸負(fù)”）方向運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮竣?4②.y軸負(fù)【解析】【詳解】[1]由題圖可知，該波的波長(zhǎng)為[2]由于波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，此時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。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”）?！敬鸢浮竣貰O②.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(zhì)中的折射率與光的頻率是正相關(guān)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(zhì)中傳播的速度與折射率的關(guān)系為因?yàn)锽O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(cè)定玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。下列說法正確的是__________。A.若、的距離較大時(shí)，通過玻璃磚會(huì)看不到、的像B.為減小作圖誤差，、的距離應(yīng)適當(dāng)取大些C.為減小測(cè)量誤差，、的連線與法線的夾角應(yīng)盡量小些D.若、的連線與法線夾角較大時(shí)，有可能在邊發(fā)生全反射，所以在一側(cè)就看不到、的像（2）該實(shí)驗(yàn)小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折射光線的延長(zhǎng)線分別交于A、B兩點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為C、D兩點(diǎn)，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(xué)在畫界面時(shí)，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(cè)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(jù)光路可逆性原理可知，光線一定會(huì)從下表面射出，光線不會(huì)在玻璃磚內(nèi)發(fā)生全反射，即、的距離較大，通過玻璃磚也會(huì)看到、的像。故A錯(cuò)誤；B．為了減小作圖誤差，、的距離應(yīng)適當(dāng)取大些。故B正確；C．為減小誤差，入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，即、的連線與法線的夾角應(yīng)盡量大些。故C錯(cuò)誤；D．由幾何知識(shí)可知，光線在上表面的折射角等于下表面的入射角，根據(jù)光路可逆性原理可知，光線一定會(huì)從下表面射出，光線不會(huì)在玻璃磚內(nèi)下表面發(fā)生全反射。故D錯(cuò)誤。故選B。【小問2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(shí)線表示實(shí)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(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm；用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑的讀數(shù)如圖所示，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間。（1）該單擺的擺長(zhǎng)為__________cm。（2）如果該同學(xué)測(cè)得的g值偏大，可能的原因是（）A.記錄擺長(zhǎng)時(shí)誤將擺球的直徑作為半徑B.擺線上端牢固地系于懸點(diǎn)，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下D.實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動(dòng)數(shù)為30次（3）某同學(xué)在家里測(cè)重力加速度。他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)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(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，通過改變O、A間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)O、A間細(xì)線的長(zhǎng)度分別為、時(shí)，測(cè)得相應(yīng)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(biāo)卡尺的精確值為，由圖可知小球直徑為則該單擺的擺長(zhǎng)為【小問2詳解】如果該同學(xué)測(cè)得的g值偏大，根據(jù)單擺周期公式可得A．記錄擺長(zhǎng)時(shí)誤將擺球的直徑作為半徑，則擺長(zhǎng)測(cè)量值偏大，使得重力加速度測(cè)量值偏大，故A正確；B．?dāng)[線上端牢固地系于懸點(diǎn)，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，則擺長(zhǎng)測(cè)量值偏小，使得重力加速度測(cè)量值偏小，故B錯(cuò)誤；C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下，則周期測(cè)量值偏小，使得重力加速度測(cè)量值偏大，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動(dòng)數(shù)為30次，則周期測(cè)量值偏小，使得重力加速度測(cè)量值偏大，故D正確。故選ACD。【小問3詳解】設(shè)A點(diǎn)到鐵鎖重心的距離為，根據(jù)單擺周期公式可得聯(lián)立可得重力加速度為13.如圖所示，在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一個(gè)半徑為R的球狀空氣泡，單色平行光從左側(cè)水平射入，其中的一束細(xì)光束在A點(diǎn)以入射角30°從介質(zhì)射入氣泡，射出氣泡時(shí)光線方向偏轉(zhuǎn)了30°，不考慮多次反射的情況，求：（1）畫出一束光經(jīng)A點(diǎn)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(zhì)的折射率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）光路如圖所示；（2）由幾何知識(shí)可得解得根據(jù)折射定律可得氣泡外介質(zhì)的折射率為14.在一列簡(jiǎn)諧橫波傳播的路徑上有A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們振動(dòng)的圖像分別如圖甲、乙所示。已知這兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為1.2m。（1）若質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)滯后0.1s，則這列波的波速為多大？（2）若兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)，求這列波的波長(zhǎng)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(zhì)點(diǎn)比A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)滯后0.1s，則波從A傳播到B所用的時(shí)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(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離小于一個(gè)波長(zhǎng)，當(dāng)這列波由質(zhì)點(diǎn)A向質(zhì)點(diǎn)B方向傳播時(shí)，由可得波長(zhǎng)=4.8m因此波速=12m/s當(dāng)這列波由質(zhì)點(diǎn)B向質(zhì)點(diǎn)A方向傳播時(shí)可得波長(zhǎng)=16m因此波速=4m/s15.如圖所示，質(zhì)量為足夠長(zhǎng)的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的物塊乙靜止在木板上，此時(shí)木板被鎖定。質(zhì)量為的物塊甲滑上長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)分別為和，重力加速度取，物塊甲、乙都可以看作質(zhì)點(diǎn)。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(jī)械能；（3）從甲、乙碰后瞬間至甲與木板相對(duì)靜止過程，系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)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(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒可知根據(jù)機(jī)械能守恒可知聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得負(fù)號(hào)表示方向與初速度方向相反；（2）