2023-2024年江苏省徐州市高二年级上册期中物理试题（解析版）

2023-2024学年度第一学期期中学业水平质量监测

高二年级物理试题

注意事项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1.本卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题

卡的规定位置。

3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选择项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，用必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题

卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

4.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条符号等须加黑、加粗。

4.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条符号等须加黑、加粗。

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题另有：个选项最符合题意。

1.两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为“A、7%,且初八>，幅，比较它们的动量则（）

A.物体B的动量较大B.物体A的动量较大

C.动量大小相等D,不能确定

【答案】B

【解析】

【详解】根据动能的表达式

E.=­mv2

k2

动量的表达式

p=ivy

联立可得

P=』2mEk

物体A、B动能相同，〃?A>/〃B，则PA>PB，即物体A的动量较大。

故选B。

2.一个质量50kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面

5.（）m高处。己知运动员与网接触的时间为0.8s,g取10m/s2,则下列说法不正确的是（)

A.运动员与网面接触过程动量的变化量大小为900kg-m/s

B.网对运动员的平均作用力为1125N

C.运动员和网面接触过程中弹力的冲量大小为1300N-S

D,从自由下落开始到蹦回5.0m高处这个过程中运动员所受重力冲量大小为1300N-S

【答案】B

【解析】

【详解】A.运动员自由下落刚接触网面的速度为

V]==8m/s

方向向下，离开网面的速度为

v2-'2g.=1Om/s

方向向上，故动量的变化量大小为

△p-mv2—“叫=50x10—50x(-8)=900kg•m/s

故A正确，不符合题意；

B.网面接触过程中，网对运动员的平均作用力，由动量定理得

(F—mg)t=

解得

尸=1625N

故B错误，符合题意；

C.运动员和网面接触过程中弹力的冲量

/弹=f7=1625x0.8=1300N-s

故C正确，不符合题意；

D.运动员自由下落刚接触网面时间

「梓=°瓜

离开网面上升的时间

重力的冲量

Ic-mg(t1+t2+t)-\300N-s

故D正确，不符合题意。

故选Bo

3.海豚通过发出声波并接受其反射来寻找猎物。声波在水中传播速度为15（X）m/s,若海豚发出频率为

1.5xI（）5Hz的声波，下列说法正确的是（）

A.海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同；

B.声波由水中传播到空气中，频率会改变

C.海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度无关

D.该声波遇到尺寸约为1m的障碍物时会发生明显衍射

【答案】A

【解析】

【详解】A.海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同，都是利用多普勒效应，选项A正确;

B.声波由水中传播到空气中，频率不变，选项B错误；

C.根据多普勒效应，海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度有关，选项C错误；

D.该声波波长为

v1500

7-L5xl()5m=0.01m

遇到尺寸约为1m的障碍物时不会发生明显衍射，选项D错误。

故选Ao

4.水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S,喷出水的流量为Q（单位时间

流出水的体积），水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0。已知水的密度为。，重力加速度大小为g,则墙壁

受到的平均冲击力大小为（）

A.Q2PB.Q-psC,D.—

ss

【答案】c

【解析】

【详解】设喷出水流的流速为％则在加时间内喷水的质量为

Am=pSW=pQM

以水运动的方向为正方向，对加时间内喷的水，根据动量定理有

-F-AZ=0-A/nv

解得，墙壁受到的平均冲击力大小为

PQ2

F]=F=pQy

S

故选C。

5.如图中所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在AB两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移

x随时间，的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是()

A.A、8之间的距离为12cm

B.f=0.6s和r=1.0s时，振子的速度方向相反

C.f=1.2s时，振子位于A点，此时振子的加速度最小

D.r=0.4s到，=0.8s的时间内，振子的位移和弹性势能都在逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图像可知，振幅4=12cm,则A、8之间的距离为2A=24cm,选项A错误；

B.f=0.6s和f=1.0s时，振子的速度方向相同，均水平向左，选项B错误；

C.f=1.2s时，振子位于负向最大位移处，即A点，此时振子的加速度最大，选项C错误；

D./=o.4s到f=().8s时间内，振子从8点向。点运动，则位移和弹性势能都在逐渐减小，选项D正确。

故选Do

6.如图甲为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，P、。为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图

像，则()

A.简谐横波沿x轴正方向传播

B.简谐横波波速为0.2m/s

c.r=Q3s时，质点。的加速度小于质点P的加速度

D.，=0.5s时.，质点。距平衡位置的距离大于质点尸距平衡位置的距离

【答案】C

【解析】

【详解】A.由振动图像可知，在/=0.2s时刻，质点P的振动方向向下，结合波形图可知，简谐横波沿x轴

负方向传播，选项A错误；

B.简谐横波的波速为

%2,「，

V---——m/s=5m/s

T0.4

选项B错误；

T

C.f=0.3s时，即在z=0.2s再经过一，则质点P到达波谷，而质点Q在波谷与平衡位置之间，则此时质点

4

。的加速度小于质点P的加速度，选项C正确；

D.r=0.5s时，即在f=0.2s再经过红质点P到达波峰，质点Q在波峰和平衡位置之间，则质点Q距平衡

4

位置的距离小于质点尸距平衡位置的距离，选项D错误。

故选C。

7.如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有六个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是（）

A.①滤光片②单缝④遮光筒B.②单缝③双缝⑤毛玻璃

C.①单缝②双缝⑥目镜D.②凸透镜③双缝⑥目镜

【答案】AB

【解析】

【详解】光源后面为①滤光片，使光源发出的光变为单色光，之后为②单缝，使单色光的相干性较好，之

后为③双缝，变为两束相干光，在④遮光筒中传播，避免外界光线干扰，最后在⑤毛玻璃上叠加形成干涉

图样，我们再通过⑥目镜进行观测。

故选ABo

8.如图所示，088为半圆柱体玻璃的横截面，。。为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿A。方向

从真空射入玻璃，分别从B、C点射出，下列说法中正确的是（）

A.从8点射出的光波长比较长

B.从8点射出的光频率比较大

C.两束光在半圆柱体玻璃中传播时间不相等

D.紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较大

【答案】B

【解析】

【详解】AB.由图可知，从B点射出的光偏折程度较大，故玻璃对从B点射出的光的折射率较大，所以从

B点射出的光频率比较大，则从B点射出的光波长较短，即从B点射出的光为紫光，故A错误，B正确：

C.连接B。、CD,如下图所示

设折射角分别为“、%，则根据折射定律有

sinicsinic

n,t=-------=—,nr=--------=一

sin%vBsin0Cvc

联立解得

sin%_sin0C

VB%

光在半圆柱体玻璃中传播时间为

ODsin0

t=----------

v

所以两束光在半圆柱体玻璃中传播时间相等，故C错误；

D.根据丫=£,玻璃对紫光的折射率大，则紫光在半圆柱体玻璃中传播速度较小，故D错误。

n

故选Bo

9.如图所示，架子上面的电动机向下面的两组弹簧一钩码系统施加周期性的驱动力，使钩码做受迫振动。

改变电动机的转速可以调整驱动力的频率。接通电源，使钩码做受迫振动，改变电动机的转速，下列说法

中正确的是（）

A.电动机转速增大时，钩码振动的频率增大

B.电动机转速增大时，钩码振动的幅度增大

C.钩码振动的振幅与电动机转速无关

D.钩码振动的频率和电动机转速无关

【答案】A

【解析】

【详解】AD.由于钩码做受迫振动，因为受迫振动的频率等于驱动力频率；电动机转速增大时，驱动力频

率增大，则钩码的振动频率也随之增大，故A正确，D错误；

BC.当驱动力频率等于钩码的固有频率时，系统达到共振，振幅最大；若驱动力频率小于固有频率，随着

驱动力频率增大，振幅增大；反之当驱动力频率大于固有频率时，随着驱动力频率增大，钩码振动的振幅

减小，故BC错误。

故选Ao

10.光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，若在被

检平面上有一处凸起，则观察者从上往下看到的干涉条纹可能为（）

0BS

【答案•】D<

【解析】

【详解】干涉条纹为竖直方向，如果被检测的平面某处凹下，则对应明条纹（或暗条纹）提前出现，如果

某处凸起，则对应的条纹延后出现，因此若被检平面上有一处凸起，则对应的条纹延后出现，故D符合要

求。

故选D。

11.如图所示是用单摆测定重力加速度的实验装置，测量多组摆长L和周期T，通过尸一心图像即能够测出

g。关于该实验中的下列四个说法中正确的是（）

A.在摆球放手的同时要启动停表进行计时

B.为便于观测，单摆摆动时的最大摆角越大越好

C.测量摆长时未计入小球半径，会导致测量值偏小

D.释放后小球在水平面内做圆周运动，会导致测量值偏大

【答案】D

【解析】

【详解】A.为了减小实验误差，应从摆球到达最低点时启动停表进行计时，故A错误；

B.为便于观测，单摆摆动时的最大摆角适当大点好，若摆角超过5，小球不再做单摆运动，故B错误;

C.设小球的摆长为L，小球半径为，根据单摆周期公式有

整理得

T?=QL

图象斜率为

测量摆长时未计入小球半径有

T=2万

整理得

图象斜率为

可知测量摆长时未计入小球半径，图象斜率不变，测量值不变，故C错误；

D.释放后小球在水平面内做圆周运动，不再是单摆运动，设摆线与竖直方向的夹角为6,根据牛顿第二定

律

丁2二4乃2coseL

g

图象斜率为

4乃2cos。

故释放后小球在水平面内做圆周运动，会导致测量值偏大，故D正确。

故选D。

二、非选择题：共5题共56分，其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式

和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值

和单位。

12.某小组用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时先让质量为町的入射小球A从斜槽上某

一固定位置C由静止释放，小球A从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上

留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为机2的被碰小球8放在水平轨道末端，仍

将小球A从位置C由静止释放，小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次,

M、P、N为三个落点的平均位置，。点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

2射小球A

二!被撞小球B

11/

甲乙

回答下列问题：

（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是

A.两小球的尺寸可以不同B.选用两球的质量应满足肛>m2

C.需要测量斜槽末端离地面的高度D.斜槽轨道越光滑误差越小

（2）若测得V、P、N三个落点到。点的距离分别为OM、OP、ON,则表达式满足时，即说明

两球碰撞遵守动量守恒定律。

（3）某实验小组设计用如图丙所示装置来研究碰撞前后动能的变化，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖

直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。使用质量为机3的小球D和质量为机,的小球E进行

实验，其他操作重复验证动量守恒定律实验时的步骤。P、N'为竖直记录纸上三个落点的平均位置,

小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为0',测得

O'M'=yvO'P'=y2,O'N'=y3,在实验误差允许范围内，若满足关系式_________（用题中涉及的物理量

符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。

③生=必+也

【答案】①B(2).■OP=町OM+m,ON

,必力凹

【解析】

【详解】U1A.两小球的尺寸相同，以保证两小球发生正碰。故A错误;

B.选用两球的质量应满足町〉加2，以保证碰后两球都向前运动。故B正确；

C.不需要测量斜槽末端离地面的高度，因为两球做平抛运动，竖直方向位移相同，时间相同，比较水平速

度时比较水平位移即可。故C错误；

D.只需要小球从斜槽轨道上同一位置释放，保证碰撞前A球速度相同即可，轨道不需要光滑。故D错误。

故选Bo

L2J对小球A和B,根据动量守恒得

见％=町、+牲%

小球从轨道末端飞出后做平抛运动，竖直方向有

,12

力=5gf

水平方向有

OP=v0Z

0M=卬

ON=v2t

整理得

-OP=町OM+吗ON

⑶碰撞前小球D做平抛运动，有

12

X=山］,

则

-2

_1,2_m^gx

或0=不？％=----

24%

同理，碰撞后小球D和小球E的动能为

2

口1，2rn3gx1,

Eki=万gw=)—‘E=-mv2

4%k2242一4y

若认为碰撞前后两球的总动能相等，则有

1,21"1,2

3m3Vo=-^v,+-m4v2

即

%治乂

13.如图所示，海洋生态自动监测浮标，可用于监测水质和气象等参数。一列水波（视为横波）沿海面传播,

在波的传播方向上相距4.5m的两处分别有A8两浮标，两浮标随波上下运动，每分钟上下浮动20次。当A

运动到波峰时，浮标8恰好运动到波谷，求：

（1）这列水波的传播周期是多少；

（2）若此时43之间还有一个波峰，这列水波的传播速度是多少。

【答案】（1）3s；（2）lm/s

【解析】

【详解】（1）由题意知，浮标每分钟上下浮动20次，则可求其每秒振动

n=—=一次

603

故可得波的频率为

f=(Hz

这列水波的传播周期是

T=—=3s

f

（2）根据题意可知

1.52=4.5m

解得

A=3m

这列水波的传播速度是

v=Af=3x-m/s=lm/s

14.一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面夹角为a,

不

如图所示。他发现只有当a大于41时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，已知sin41X----，

4

试求：

（1）水的折射率；

（2）若此时潜水爱好者离水面的距离为J7m，则激光笔能照亮的水面面积是多少。

岸上救援人员

水面

潜水爱好者•彳一激光器

449

【答案】（1）-；(2)——71

39

【解析】

【详解】（1）由题意可知，全反射的临界角为

C=90-41=49

由题意有

si.n41«—不

4

则

sin49-cos41=Jl-sirP41=—

4

则水的折射率为

1I4

sinCsin493

（2）当a大于41时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则根据几何知识有

,，d

tan41=—

r

则激光笔能照亮的水面区域的半径为

,,sin41:V//

r=Jtan441=d-----=<7x——m=—m

cos4133

则激光笔能照亮的水面面积为

c249

S=7tr=—北

9

15.如图所示，质量为加的木块A、B,并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的0

点系一长为/的细线，细线另一端系一质量为2/九的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C

球。（重力加速度为g）求：

（1）C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离X；

（2）A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小；

(3)小球第一次到达左侧的最大高度。

【解析】

【详解】(1)C球从水平位置到最低点过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，且A、B此时速

度相同，则有

加％=

22mvx

即

2m—=2m—

tt

又因为

%A+%=/

联立可得

I

X--

2

(2)当C球第一次摆到最低点时，A、B两木块分离，此刻A、B速度相等，设A、B速度大小为/、C球

速度大小为%,A、B、C系统水平方向动量守恒有

2mv0=2mvt

A、B、C系统机械能守恒有

_,1-21c2

2mgl=—x2mv0+—x2mv]

联立可得

即A、B两木块分离时，A、B、C三者的速度大小均为

(3)C球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，A、C共速设为乙，最大高度为乩A、C系统水平方向上动量守

恒有

2mv0+加(一巧)=(2m+m)v2

A、C系统机械能守恒有

2mgd+g(2m+m)vf=gx2mn；+gmv^

得此时C球与0点的竖直距离

d=2/

3

16.表演者用一个大球A和一个小球B,做一种名为“超级弹性碰撞