江苏省宿迁市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题含解析

2024~2025学年第一学期期中调研试卷高二物理一、单项选择题1.体操运动员在落地时总要屈腿，这样做的效果是（）A.屈腿可以减少人落地时的动量变化量B.屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量C.屈腿可以减小地面对人的作用力D.减小人的动能变化量【答案】C【解析】【详解】AC．运动员落地后动量变化量一定，根据动量定理可知地面对运动员的冲量一定，屈腿的作用是延长运动员落地过程的时间，从而减小地面对人的作用力，故A错误，C正确；C．根据可知，落地时间增加，所以重力的冲量增加，故B错误；D．屈腿作用不改变前后的人的动能，所以人的动能变化量不改变，故D错误。故选C。2.图为手机信号屏蔽器.该屏蔽器在工作过程中以一定速度由信道的低端频率向高端扫描.该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，达到屏蔽信号的目的，下列说法正确的是（）A.手机信号必须在介质中才能传播B.由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了C.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的【答案】D【解析】【详解】A．手机信号是电磁波，电磁波可以不借助于介质传播，故A错误；BCD．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故BC错，D正确。故选D。3.如图所示，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是（）A.阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电B.阻尼器最终将机械能转化为内能C.风速越大，导体板中磁通量变化率越小D.阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象【答案】B【解析】【详解】AD．阻尼器摆动时，永磁铁通过导体板上方使之磁通量发生变化，从而在导体板中产生涡流，属于电磁感应现象，故AD错误；B．通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为焦耳热，故B正确；C．风速越大，质量块摆动越快，则导体板中磁通量变化率越大，故C错误。故选B。4.如图，粗细均匀木筷，下端绕铁丝，竖直浮在水杯中。将木筷竖直提起一段距离，由静止释放并开始计时，在一段时间内木筷在竖直方向可看做简谐运动。取竖直向上为正方向，描述木筷振动的图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】木筷在水中做简谐运动，位移随时间图像是正弦或余弦曲线，木筷竖直提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，取竖直向上为正方向，则初始时刻，木筷的位移为正向最大。故选A。5.如图为一只小蜜蜂掉入水中同时挥动双翅留下的水面波纹简化图（振动频率固定），图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则在a、b、c、d、e、f六点中，下面的判断正确的是（）A.振动加强的点是a、e、cB.此时刻位移为零的点是a、b、dC.图示时刻e位置为两列波相遇的加强点，再经过半个周期该位置将变为减弱点D.f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍【答案】A【解析】【详解】A．、、位于两波源连线的中垂线上，且为两波的波谷叠加；为两波的波峰叠加，所以、、均为振动加强点，故A正确；B．此时刻，为两波的波谷叠加，位移为最大；、均为波峰和波谷叠加，位移最小，为两波振幅之差，故B错误；C．图示时刻位置为两列波相遇的加强点，始终为振动加强点，故C错误；D．若f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍，则由题意可知，点为振动加强点；又因为f为bd的中点，、均为振动减弱点，则，点不可能为振动加强点，故D错误。故选A。6.如图是用木槌打糍粑的场景，已知木槌质量为15kg，木槌刚接触糍粑时的速度是8m/s，打击糍粑0.1s后木槌静止，则木槌打击糍粑时平均作用力的大小约是（）A.150N B.1350N C.1200N D.120N【答案】B【解析】【详解】设竖直向下为正方向，对于木槌由动量定理可得解得表明木槌受到糍粑的平均作用力大小为1350N，方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，木槌打击糍粑时平均作用力的大小为1350N，方向竖直向下。故选B。7.如图是两个单摆的振动图像，可知（）A.甲、乙两个摆的摆长之比为1∶2B.t=4s时，两单摆的回复力最大C.甲、乙两个单摆的摆球质量之比为1∶2D.甲摆球位移随时间变化的关系式为【答案】D【解析】【详解】A．由单摆的周期公式可得甲、乙两个摆的摆长之比为故A错误；B．时，两单摆处于平衡位置，该位置的回复力为零，故B错误；C．单摆的周期与摆球的质量无关，所以有题意无法得到两摆球的质量关系，故C错误；D．由图可知，甲摆的振幅为2cm，周期为4s，所以且零时刻位于平衡位置并开始向上运动，故甲摆球位移随时间变化的关系式为故D正确。故选D。8.如图某种手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间。不考虑光的衍射，下列说法正确的是（）A.增大手机屏幕亮度可以提高防窥效果B.防窥膜实现防窥效果主要是靠光的全反射C.从上往下看，看到的图像比发光像素单元位置低D.其他条件不变时，透明介质的折射率越小，可提高防窥效果【答案】D【解析】【详解】A．增大手机屏幕亮度不改变光的折射率，即不改变光的传播路径，不可以提高防窥效果，故A错误；B．防窥屏实现防窥效果原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故B错误；C．根据光路可逆，可知从上往下观察手机屏幕，看到的图像比发光像素单元位置高，故C错误；D．透明介质的折射率越小，则在空气中的折射角越小，则由几何关系可知，可视角度θ越小，即可提高防窥效果，故D正确。故选D。9.“充气碰碰球”游戏简化为如图乙所示的模型：直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线上运动，碰前A球的动量pA=50kg•m/s，B球静止，碰后B球的动量变为pB=30kg•m/s。则两球质量mA与mB间的关系可能是（）A.mA=mB B.mA=3mB C.mA=4mB D.mA=5mB【答案】A【解析】【详解】以A球的初速度方向为正方向，由碰撞过程系统动量守恒得解得根据碰撞过程总动能不增加，有解得碰后两球同向运动，A的速度不大于B的速度，则有解得因此，两球质量关系为故选A。10.已知雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴下落速度成正比，可表示为f=kv。设雨滴从足够高处由静止落下，则关于雨滴重力的瞬时功率PG、动能Ek、动量大小p、机械能E与下落时间t的关系图像中可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据牛顿第二定律可得可知随着雨滴速度增大，加速度减小，即雨滴做加速度减小的加速运动，最终雨滴做匀速运动。A．根据可知，与不成正比，即图线不是过原点的直线，故A错误；B．雨滴的速度增加，根据可知，动能一直增加，故B错误；C．根据可知，动量p与速度成正比，由于加速度减小，即动量增加变慢，图线斜率逐渐减小，当雨滴加速度减小到零时，动量p不变，故C正确；D．雨滴下落过程中，阻力做功的功率，由于速度增大，阻力增大，克服阻力做功的功率逐渐增大，雨滴的机械能减少的越来越快，故D错误。故选C。二、非选择题11.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，装置如图甲所示。a、b两滑块之间放置一根压缩的轻弹簧，并用细线固定，两滑块上分别装有规格相同的挡光片，已知a、b两滑块的质量（包括挡光片）分别为m1、m2。（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则d=________mm；（2）接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处均能处于___________则气垫导轨水平。（3）将a、b两滑块按如图甲所示放置，剪断细线，两滑块通过光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2，则当_________________________________（用已知量和测量的物理量符号表示）成立，则可验证两滑块作用过程中动量守恒。（4）实验表明，弹簧开始被压缩时具有的弹性势能大小为__________________________（用已知量和测量的物理量符号表示）。（5）为了减小实验误差，两个光电门放置位置应适当_____________（选填“靠近”或“远离”）一些。【答案】（1）10.05（2）静止状态（3）（4）（5）靠近【解析】【小问1详解】由图可知，游标卡尺的读数为【小问2详解】当滑块放在气垫导轨上任一处均能处于静止状态，则气垫导轨调节水平；【小问3详解】若动量守恒，则其中，整理得即，当成立，则可以验证、两滑块作用过程中动量守恒。【小问4详解】根据能量守恒，弹簧开始被压缩时具有的弹性势能大小为【小问5详解】由于两滑块会受到摩擦力，为了保证遮光片通过光电门时的速度为两滑块释放后的瞬时速度，两光电门放置的位置应适当靠近一些。12.如图所示，一棱镜的横截面ABC为等边三角形，一束单色光从AB的中点射向棱镜，经AB面折射进入棱镜的光线与BC平行，该棱镜对该单色光的折射率。已知三角形的边长为L，光在真空中的传播速度为c，求：（1）求入射角i；（2）光在棱镜中传播的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据题意作出光路图如图所示有题意可知根据可得即【小问2详解】光在棱镜中传播的速度为光在棱镜中传播的距离为则光在棱镜中传播的时间为13.U形池轮滑场地如图，图中圆弧半径R=15.6m，质量m=60kg的运动员（视为质点）在弧内的一竖直面内最低点附近运动（视为简谐运动），运动员滑来回一次的时间t=8s，不计一切阻力，取π2=10。（1）求当地的重力加速度g；（2）若运动员从距最低点的高度h=0.8m处由静止下滑，求运动员在最低点受到支持力的大小F。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】运动员在U形池轮滑场地中的运动可看成是单摆的运动，根据单摆的周期公式其中，可知，重力加速度为【小问2详解】运动员由静止开始下滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有根据牛顿第二定律有解得14.在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。图所示为在0点处的脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播简谐横波。在时，波传播到轴上的质点B。已知波由A点传到B点需时间，求：（1）该波的周期T；（2）该波的波速v大小；（3）从时开始到质点E刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。【答案】（1）0.2s；（2）10m/s；（3）0.3s，30cm【解析】【详解】（1）由题知波从A点传递到B点刚好经历四分之三周期，所以波的周期为（2）由图可以知道波长为则该波的波速为（3）波从B传到E点所需要的时间为在该段时间内质点A通过的路程为15.如图水平传送带以v0=2m/s的速率逆时针转动，左端与地面平滑连接，右端与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切，物块a从轨道最高点由静止下滑后滑过传送带，与静止在水平地面右端的物块b发生弹性碰撞。已知物块a的质量m=0.2kg，物块b的质量M=0.6kg（均可视为质点），圆弧轨道半径r=1.25m，传送带两端长度d=4.5m，物块a与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块b与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，碰撞时间极短。求：（1）物块a滑到轨道最低点时，物块a所受支持力的大小；（2）物块a第一次与物块b碰撞后，物块b首次减速至0所用时间；（3）两物块最多能碰撞的次数及物块a运动全过程与传送带之间产生的摩擦热。【答案】（1）（2）（3）2次碰撞，【解析】【小问1详解】对物块研究，设物块滑至圆弧轨道底端的速度为，由动能定理得解得由牛顿第二定律可得解得【小问2详解】由于，则物块滑上传送带受到向右的滑动摩擦力。假设物块一直做匀减速运动到达传送带最左端，则由动能定理得解得故假设成立。取水平向左为正方向，对，碰撞，由动量守恒及机械能守恒得解得，对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动量定理得解得【小问3详解】对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理得解得对第一次碰后首次减速至0的过程中，由动能定理和动量定理得解得，由于，则物块向右减速至0后又向左做匀加速直线运动，由对称性可知，与传送带共速时，物块恰好返回水