2023-2024学年广东深圳高级中学高二(上)期中考物理试题含答案

第1页/共6页2023-2024学年第一学期高二期中考试物理一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一1.机械波的频率是f，周期是T，波长是λ,传播速度是v，下列关系正确的是()A.B.v=λTC.v=D.v=2.关于动量，下列说法正确的是()A.物体的动量变化，动能也一定变化B.做匀速圆周运动的物体，动量不变C.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大3.关于振动和波，下列说法正确的是()A.“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射。对于波长为10m的声波，当障碍物的尺寸由10m向20m增大的过程中，声波衍射现象越来越明显。B.几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化，脱离后可以再恢复到原来的形态C.简谐振动是匀变速运动D.简谐振动在一次全振动的过程中动能、势能各会出现一次极大值4.2021年3月1日起我国《刑法修正案（十一）》新增了高空抛物罪。若一个200g的苹果从8层阳台由静止坠落，与地面碰撞时间约0.2s，忽略空气阻力，苹果对地冲击力最接近().5.在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是()A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球第2页/共6页B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下6.下列说法中正确的是()A.图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化B.图乙中描述的是多普勒效应，静止的A观察者接收到波的频率小于静止的B观察者接收到波的频率C.图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B球的周期最大、C球的周期最小D.图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率7.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是1.25Hz，下列说法正确的是()A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向B.该时刻P点的位移为10·cmC.波的传播速度为8.75m/sD.再经过0.1s，P点到达波峰位置二、多项选择题（本大题共有4小题，每小题6分确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或8.如图所示，S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是()第3页/共6页Ad点始终保持静止不动.B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强，c点振动始终减弱D.图示时刻，b、c两点的竖直高度差为20cm9.关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了干涉B.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度C.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象D.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短A.若振幅为0.1m，振子的周期可能为sB.若振幅为0.1m，振子的周期可能为0.8sC.若振幅为0.2m，振子的周期可能为1.2sD.若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s11.如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B（可看成质点）以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取10m/s2）()A.木板A获得的动能为2JB.系统损失的机械能为2J第4页/共6页C.木板A的最小长度为2mD.A、B间的动摩擦因数为0.01案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）12.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。①此玻璃的折射率计算式为n=_____(用图中的θ1、θ2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最（填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间，该时间为s；（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为m；（3）若用L表示摆长，T表示周期，么重力加速度的表达式为g=______；（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”，学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中______第5页/共6页A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单14.图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中（看作真空）平行直径AOB射到圆上的C点，入射角i=60°,该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。C、D两点到AOB的距离相同。（1）补充完整液滴内的光路图，求出液滴对该光的折射率n；（2）该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。（光在真空中的传播速度为c）15.一列沿x轴方向传播的横波，如图所示的实线和虚线分别为t1=0s时与t2=1s时的波形图像。求：（i）如果该横波的传播速度为v=75m/s时，分析该波的传播方向；（ii）如果该横波沿x轴的正方向传播，虚线上x=2m的质点到达平衡位置时波传播的最短距离是多少？相对应的时间应为多长？16.某位科学爱好者设计了一种研究粒子运动的装置，工作原理如图所示，正方形ABCD区域内存在4层紧邻的受力场，每层的厚度均为d，粒子在每一层都会受到一个恒力，给它恒定的加速度g，方向沿竖直方向交替变化，图中箭头为粒子的受力方向。一个质量为m的粒子从AB中点M处在纸面内射入受力场，入射角θ,粒子的初动能为Ek=4mgd，不计粒子重力。（1）求粒子的初动量大小p；（2）当θ=θ0时，若粒子能从CD边射出，求粒子通过受力场的时间t；第6页/共6页（3）若粒子从CD边射出该受力场时与轴线MN的距离小于d，求入射角θ的范围。2023-2024学年第一学期高二期中考试物理一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一1.机械波的频率是f，周期是T，波长是λ,传播速度是v，下列关系正确的是()A.B.v=λTC.v=D.【答案】D【解析】【详解】根据电磁波波长、波速和频率与周期的关系有故选D。2.关于动量，下列说法正确的是()A.物体的动量变化，动能也一定变化B.做匀速圆周运动的物体，动量不变C.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大.【答案】C【解析】【详解】A．物体的动量变化，速度变化，可能是速度方向发生改变，大小没变，故此时动能可能不发生变化，故A错误；B．做匀速圆周运动的物体，速度不断发生变化，动量也不断发生变化，故B错误；C．作用在物体上的力大，力的作用时间不确定，根据I=Ft可知力的冲量也不一定大，故C正确；D．甲物体动量p1=5kg.m/s，乙物体动量p2=—10kg.m/s，正负表示方向，绝对值表示大小，所以故D错误。故选C。第2页/共15页3.关于振动和波，下列说法正确的是()A.“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射。对于波长为10m的声波，当障碍物的尺寸由10m向20m增大的过程中，声波衍射现象越来越明显。B.几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化，脱离后可以再恢复到原来的形态C.简谐振动是匀变速运动D.简谐振动在一次全振动的过程中动能、势能各会出现一次极大值【答案】B【解析】【详解】A．“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射，当障碍物的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时，声波衍射现象越来越明显，当障碍物尺寸由10m向20m增大的过程中，声波衍射现象越来越不明显，故A错误；B．根据波的叠加原理，几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化，脱离后又能恢复原来的形态，故B正确；C．根据简谐运动的特征可知做简谐运动的物体加速度随位移的变化而变化，位移作周期性变化，加速度也作周期性变化，故简谐运动不是匀变速运动，故C错误；D．一次全振动，物体经过两次平衡位置，平衡位置处速度最大，则动能出现两次极大值，一次全振动，物体出现两次最大位移，一次正方向，一次负方向，故势能出现两次极大值，故D错误。故选B。4.2021年3月1日起我国《刑法修正案（十一）》新增了高空抛物罪。若一个200g的苹果从8层阳台由静止坠落，与地面碰撞时间约0.2s，忽略空气阻力，苹果对地冲击力最接近()【答案】B【解析】【详解】8层阳台高度约为h=21m，落地前瞬间速度大小为与地面碰撞过程，末速度可以看作零，规定向下为正方向，根据动量定理mgt-Ft=0-mv第3页/共15页解得地面对苹果的冲击力为F=22N所以苹果对地冲击力最接近最接近20N。故选B。5.在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是()A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下【答案】C【解析】【详解】A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量不相等的小球，a球的质量要大于b球的质量，故A错误；B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上同一的位置滚下，故B错误；CD．两个小球离开桌面做平抛运动，落地时间相同，则抛出是初速度为要验证的表达式是v2化解得故C正确，D错误。故选C。6.下列说法中正确的是()第4页/共15页A.图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作的原因是为了减少动量的变化B.图乙中描述的是多普勒效应，静止的A观察者接收到波的频率小于静止的B观察者接收到波的频率C.图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B球的周期最大、C球的周期最小D.图丁中，光纤的外套的折射率大于内芯的折射率【答案】B【解析】【详解】A．图甲中，体操运动员着地时做屈膝动作不能减少动量的变化，根据动量定理可知其原因是为了延长时间，从而减少作用力，故A错误；B．图乙中描述的是多普勒效应，静止的A观察者接收到波的频率小于波源的频率，静止的B观察者接收到波的频率大于波源频率，所以静止的A观察者接收到波的频率小于静止的B观察者接收到波的频率，故B正确；C．图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B、C做受迫振动，周期相同，故C错误；D．图丁中，光纤发生全反射，所以的外套的折射率小于内芯的折射率，故D错误；故选B。7.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是1.25Hz，下列说法正确的是()A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向B.该时刻P点的位移为10·cm第5页/共15页C.波的传播速度为8.75m/sD.再经过0.1s，P点到达波峰位置【答案】B【解析】【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，A错误；B．根据图乙可知，该波的波长λ=2×(7-3)m=8m根据图乙可知，P点的平衡位置距离Q点的平衡位置的间距为则P点的位移B正确；C．波传播的速度为C错误；D．将图乙中左侧的波形补充完整，根据上述可知，将波向右平移距离Δx，P点出现波峰，则有根据解得可知，P点出现波峰的最短时间为0.7s，则再经过0.1s，P点没有到达波峰位置，D错误。故选B。二、多项选择题（本大题共有4小题，每小题6分确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或8.如图所示，S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是()第6页/共15页A.d点始终保持静止不动B.图示时刻c点的位移为零C.b点振动始终加强，c点振动始终减弱D.图示时刻，b、c两点的竖直高度差为20cm【答案】AD【解析】【详解】A．由于S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，图中d点波峰与波谷叠加，说明d点是振动减弱点，又由于两列波的振幅相同，则d点始终保持静止不动，A正确；B．c点是波谷与波谷叠加，振动加强，此时刻位移最大，B错误；C．b点是波峰与波峰叠加，c点是波谷与波谷叠加，两点均是振动始终加强，C错误；D．b点此时位移为10cm，c点此时位移为-10cm，b、c两点的竖直高度差为20cm，D正确。故选AD。9.关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了干涉B.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度C.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象D.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短【答案】BD【解析】【详解】A．“海市蜃楼”是远处的景物发出的光线经过不均匀的空气时发生全反射形成，故A错误；B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，故B正确；C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹是光的衍射现象，故C错误；D．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，但频率不变，故波长变短，故D正确。故选BD。第7页/共15页A.若振幅为0.1m，振子的周期可能为sB.若振幅为0.1m，振子的周期可能为0.8sC.若振幅为0.2m，振子的周期可能为1.2sD.若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s【答案】ACD【解析】【详解】AB．t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，如果振幅为0.1m，则解得则当n=0时，T=2s；当n=1时，T=s；当n=2时，T=s；故A正确，B错误；CD．t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，如果振幅为0.2m，则解得则当n=0时，T=2s；当n=1时，T=s；或解得则当n=0时，T=1.2s；当n=1时，T=或解得第8页/共15页则当n=0时，T=6s；当n=1时，T=综合上述可知，故CD正确；故选ACD。11.如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B（可看成质点）以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取10m/s2）()A.木板A获得的动能为2JB.系统损失的机械能为2JC.木板A的最小长度为2mD.A、B间的动摩擦因数为0.01【答案】B【解析】【详解】A.由图像可知，A、B的加速度大小都为1m/s2，根据动量守恒可得(m+M)v得A、B质量相等，则木板获得的动能为选项A错误；B.系统损失的机械能选项B正确；C.由v-t图像可求出二者相对位移为木板A的最小长度为1m，选项C错误；D.分析B的受力，根据牛顿第二定律第9页/共15页μmg=maB可求出μ=0.1故选B。案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）12.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。①此玻璃的折射率计算式为n=_____(用图中的θ1、θ2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。(或②.大【解析】【详解】（1）由图得到，光线在玻璃砖上表面上入射角为i=90°-θ1，折射角为r=90°-θ2，根据折射定律得（2）在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小.13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：第10页/共15页（1）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最（填“高”或“低”）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间，该时间为s；（2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为m；（3）若用L表示摆长，T表示周期，么重力加速度的表达式为g=______；（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”，学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中______A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的①.低②.102.50③.0.9980④.⑤.A【解析】【详解】（1）[1]为了减小测量周期的误差，应从摆球应是经过最低点的位置时开始计时；[2]由秒表读出时间为（2）[3]由图示刻度尺可知，单摆摆长为99.80cm=0.9980m（3）[4]单摆周期公式有T=2π可知，重力加速度为（4）[5]考虑到空气浮力，浮力的方向始终与重力方向相反，相当于等效的重力场的重力加速度变小，即g变小，振动周期变大，故学生甲的说法正确，学生乙说法错误。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单14.图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中（看作真空）平行直径AOB射到圆上的C点，入射角i=60°,该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。C、D两点到AOB的距离相同。（1）补充完整液滴内的光路图，求出液滴对该光的折射率n；（2）该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。（光在真空中的传播速度为c）【答案】（1）见解析2）【解析】【详解】（1）根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示由图可知r=r’=θ=30o根据折射定律第12页/共15页解得 （2）由几何关系得光在液滴中的传播速度光在液滴中的传播时间15.一列沿x轴方向传播的横波，如图所示的实线和虚线分别为t1=0s时与t2=1s时的波形图像。求：（i）如果该横波的传播速度为v=75m/s时，分析该波的传播方向；（ii）如果该横波沿x轴的正方向传播，虚线上x=2m的质点到达平衡位置时波传播的最短距离是多少？相