河北省邯郸市九校联考2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二年级2025-2026学年第一学期期中考试物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的物块，物块静止时处于平衡位置。现将物块向下拉离平衡位置一小段距离后由静止释放，物块在竖直方向做简谐运动。已知重力加速度为g，空气阻力不计。则下列说法正确的是（）A.物块的简谐运动周期随振幅增大而增大B.物块经过平衡位置的速度相同C.物块在平衡位置时，弹簧的弹力大小等于mgD.物块运动到最高点时，系统机械能最大【答案】C【解析】A．弹簧振子做简谐运动的周期公式为，其中m是物块的质量，k是弹簧的劲度系数。周期T由系统本身的性质（m和k）决定，与振幅无关。因此，物块的简谐运动周期不随振幅增大而增大，故A错误；B．物块经过平衡位置时，速度的大小最大。但是，物块向上经过平衡位置时速度方向竖直向上，向下经过平衡位置时速度方向竖直向下。速度是矢量，包含大小和方向，由于方向不同，所以速度不相同，故B错误；C．平衡位置是物块所受合力为零的位置。物块在平衡位置时，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的弹簧弹力F。根据平衡条件，有F=mg，故C正确；D．由于不计空气阻力，系统中只有重力和弹簧弹力做功，所以系统的机械能（包括物块的动能、重力势能和弹簧的弹性势能）是守恒的，即在运动过程中保持不变。因此，系统机械能不是在最高点最大，而是在整个运动过程中都相等，故D错误。故选C。2.质量为M=120kg的小船静止在平静水面上（不计水的阻力），船身长L=9m，一质量为m=60kg的人从船头走到船尾。则下列说法正确的是（）A.若人向左运动，则船向右运动，人与船的位移大小之比为1∶2B.人相对水面的位移大小为3mC.船相对水面的位移大小为3mD.若人的质量增大，船的位移将减小【答案】C【解析】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向右退，有mv=Mv1人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x，则人相对于岸的位移大小为L-x．由解得A．若人向左运动，则船向右运动，人与船的位移大小之比为，故A错误；B．人相对水面的位移大小为，故B错误；C．船相对水面的位移大小为3m，故C正确；D．若人的质量增大，船的位移将增大，故D错误。故选C。3.消防队员使用高压水枪灭火时，竖直向上的圆柱形水流垂直射向着火的天窗，水流撞击窗口后竖直方向速度减为零。已知水枪出水口横截面积，水的密度，窗口受到水的平均冲击力大小F=150N。水流上升过程近似看作匀速运动。则水从水枪出水口喷出的流量Q（单位时间流出水的体积）约为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据动量定理，水流冲击力F等于单位时间内水的动量变化。设水流速度为v，单位时间Δt内流经的水的质量为水流撞击窗口后速度由v减为0，动量变化因此，冲击力解得流量故选B。4.如图所示，一半径为4R的半圆形玻璃砖放在水平桌面上，直径AB与桌面接触，圆心为O。一极细光束自空气从C点入射，入射角为θ，从圆弧面上的P点出射。已知光在真空中的速度为c，玻璃砖对该光的折射率为n，忽略光的多次反射。下列说法正确的是（）A.增大入射角θ，光可能C点发生全反射B.换用波长更长的光进行实验，光在玻璃砖中的传播时间一定小于C.改变入射角θ，光可能在P点发生全反射D.从P点出射的光的光强与从C点入射的光的光强一定相等【答案】B【解析】A．光从光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故A错误；B．根据可知，设C点的折射角为，连接OP，三角形COP为等腰三角形，由几何关系可得该光束在玻璃中传播路程为传播速度为换用波长更长的光，玻璃对其折射率减小，传播速度变大，折射角增大，路程减小，则，故B正确；C．根据几何关系可知，在P点入射角等于C点折射角，由光路可逆原理得，光不可能在P点发生全反射，故C错误；D．由于光在折射的同时可能发生光的反射，出射光光照强度一般小于入射光光照强度，故D错误。故选B。5.振动送料机是工业中常用的物料输送设备，其简化模型如图所示：水平料槽通过两根轻弹簧与固定支架连接，料槽下方安装有电动偏心轮，偏心轮转动时给料槽提供水平周期性驱动力。已知料槽的固有频率与总质量m成反比（质量越大，固有频率越小）。某次调试中，料槽空载时固有频率Hz，偏心轮转速调至n=120r/min时料槽振幅较小。忽略弹簧质量及摩擦阻力，则下列说法正确的是（）A.当前驱动力频率为1.0HzB.仅向料槽内添加物料（增大总质量），料槽振幅增大C.仅降低偏心轮转速至60r/min，料槽振幅增大D.关闭电源后，料槽振动的周期随振幅减小而增大【答案】C【解析】A．偏心轮转速调至时，驱动力频率为，故A错误；B．仅向料槽内添加物料（增大总质量），固有频率变小，驱动力频率和固有频率相差更大，料糟振幅减小，故B错误；C．仅降低偏心轮转速至，驱动力频率为，等于固有频率，此时达到共振，料槽振幅增大，故C正确；D．关闭电源后，驱动力消失，料槽做阻尼振动。对于一个振动系统（如弹簧振子），其振动周期（即固有周期）由系统本身的性质（质量和劲度系数）决定，与振幅无关。因此，料槽振动的周期不随振幅的减小而改变，故D错误。故选C。6.地质勘探中常用横波探测地下岩层结构，某简谐横波在均匀岩层中传播，图甲为t=0时刻的波形图，图乙为t=0时刻平衡位置在x=2m处质点A的振动图像。已知该波的振幅为5cm，岩层可视为均匀介质，忽略波的衰减。下列说法正确的是（）A.该横波沿x轴负方向传播B.若波遇到17m宽的地下断层，将发生明显衍射现象C.该波在岩层中的传播速度为20m/sD.平衡位置在x=7m处的质点B的简谐运动表达式为【答案】C【解析】A．由图乙可知，t=0时刻质点A沿y轴正向振动，结合波形图可知该横波沿x轴正方向传播，A错误；B．该波的波长为3m，则若波遇到17m宽的地下断层，因障碍物尺寸远大于波长，可知不会发生明显衍射现象，B错误；C．由图乙结合数学知识可知即T=0.15s该波在岩层中的传播速度为，C正确；D．平衡位置在x=7m处的质点B的简谐运动表达式与x=1m处的质点振动的表达式相同，，由对称性可知，t=0时刻x=1m处的质点的位移为，根据可得解得初相为则简谐振动的表达式，D错误。故选C。7.在太空站无重力环境中，宇航员小明静止在空间站舱壁附近，手持一质量为m=9kg的小球进行抛射训练。空间站舱壁可视为固定弹性碰撞面，每次抛射时小明均将小球以相对舱壁的速度垂直推向舱壁，小球碰撞后速度大小不变、方向反向，追上小明时被再次抛射。已知经过4次抛射后，小球无法再追上他；而第3次抛射后，小球仍能追上。小球可视为质点，小明的质量可能为（）A.45kg B.60kgC.65kg D.75kg【答案】B【解析】规定小明运动的方向为正方向，小明开始时静止，设第1次将球推出后，小明的速度大小为，则根据动量守恒定律有解得球与舱壁碰撞后，运动方向与小明同向，设小明第2次将球推出后的速度为，则根据动量守恒定律有解得同理设小明第3次将球推出后的速度为，则根据动量守恒定律有解得设小明第4次将球推出后的速度为，则根据动量守恒定律有解得由于进行第3次抛射后，小球仍能追上小明，则有代入数据解得又因为经过4次抛射后，小球无法再追上小明，则有代入数据解得综合可得小明的质量应满足故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.超声焊接技术中，两列频率相同的超声波在工件内部形成稳定干涉图样（实线表示波峰，虚线表示波谷）。已知超声波振幅均为A=3cm，传播速度v=2m/s，波长。图中P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）、M（峰谷相遇）、N（平衡位置相遇）为工件上的点。下列说法正确的是（）A.经过0.25s，Q质点将运动到PB.图示时刻Q点与M点的高度差为12cmC.图示时刻N点正竖直向下运动D.从图示时刻起经2s，Q质点运动的路程为96cm【答案】CD【解析】A．质点只会在对应的平衡位置附近振动，不会随波迁移，故A错误；B．图示时刻Q点为振动加强点，位移为，M点为振动减弱点，此时的位移为0，所以高度差为，故B错误；C．P（峰峰相遇）、Q（谷谷相遇）两点均为振动加强点，连线上的所有点，包含点也是振动加强点，根据波的传播方向，Q更靠近波源，N点处在上坡，根据上下坡法，则点正竖直向下运动，故C正确；D．超声波传播过程中，周期经过则Q质点运动的路程为，故D正确。故选CD。9.某透明容器中存在三层平行分层介质，界面水平，光从空气（折射率可近似为1）中以入射角斜向下传播（忽略反射和吸收，不发生全反射）。若从上到下各层介质折射率分别为、、，对应的折射角分别为（上层）、（中层）、（下层），下列说法中可能正确的是（）A.若、、，则B.若、、，则C.若、、，则D.若，则【答案】AB【解析】ABC．光在分界面上发生折射时，根据折射定律有、、由此可得若，则，所以折射率越大，折射角越小，故AB正确，C错误；D．若，则由于，所以，故D错误。故选AB。10.质量为2m的小球A和质量为m的小球B用一根长为L的轻质刚性杆相连，初始时系统竖直静止在光滑水平面上（A位于B正上方，杆与水平面垂直）。现给小球A一个水平向左的微小扰动，使A向左下方摆动，同时B在杆的作用下向右运动。小球A与地面发生弹性碰撞，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.整个系统运动过程中动量守恒B.整个系统运动过程中机械能守恒C.小球A与地面碰撞后上升的最大高度将小于初始高度D.当轻杆与水平面的夹角为30°时，小球B的速度大小为【答案】BCD【解析】A．系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒；竖直方向上，小球A有重力和地面支持力（碰撞时），合力不为零，竖直方向动量不守恒；整个系统总动量不守恒，故A错误；B．水平面光滑，小球A与地面发生弹性碰撞，碰撞过程无机械能损失，整个过程系统只有重力势能与动能相互转化，机械能守恒，故B正确；C．系统机械能守恒，初始时系统静止，以地面为零势能面，A的高度为L，B的高度为0，系统机械能为A的重力势能；碰撞后，A速度反向，继续运动，最终A上升到最大高度时，实际B会随杆运动，碰撞后B仍有水平动能，故A的重力势能小于初始值

，故C正确；D．当轻杆与水平面的夹角为30°时，根据机械能守恒定律系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，则又A、B沿杆方向速度相等，B在杆的作用下向右运动，则联立解得故D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组用如图所示的直角三棱镜OAB测定某种透明树脂材料的折射率，沿OB边建立x轴，沿OA边建立y轴，一束激光从AB边沿y轴负方向射入玻璃砖，从OB中点射出玻璃砖，OB长为10cm（环境温度为20°，大气压强为101kPa，此时空气的折射率近似为1）。该种透明树脂材料的折射率为_________，AB边入射点的位置坐标为_________。某次实验，该同学在建立平面直角坐标系时，玻璃砖OB与x轴有一很小的夹角θ，但该同学没有意识到这个问题，这样的操作会导致玻璃砖折射率的测量值_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】偏大【解析】[1]做出光路图如下根据几何关系可知，且在斜边AB和直角边OB的入射、出射光线与对应边夹角相等，根据折射率可知，介质内光线与两边法线夹角相等，则图中入射点、出射点以及B点构成等边三角形，该种透明树脂材料的折射率为[2]AB边入射点位置坐标为，AB边入射点的位置坐标为[3]玻璃砖OB与x轴有一很小的夹角θ，但该同学没有意识到这个问题，导致在斜边AB的入射角变小，则折射角变小，而仍带入原来的入射角计算，导致折射率偏大。12.某实验小组利用单摆测量当地的重力加速度，设计如图1所示装置：轻质细线一端固定于一悬点O，另一端连接质量为m的金属小球P（直径d=1.00cm），初始时小球静止于最低点。实验步骤如下：图1图2（1）用毫米刻度尺测量悬点O到小球最低点的距离，如图2所示，则摆长______m。（2）将小球拉至摆角，释放后用停表记录50次全振动的总时间，秒表读数t=99.8s，单摆周期T=_______s（保留2位小数）。（3）若实验中测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是（填正确选项标号）。A.测量摆长时未扣除小球半径B.摆线在振动中出现轻微拉伸（摆长实际增大）C.计时时将49次全振动误记50次（4）若某次实验中小球的运动是小角度的圆锥摆，则测得的周期T将_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】（1）0.8790（2）2.00（3）B（4）减小【解析】（1）根据估读规则，读得悬点O到小球最低点的距离单摆的摆长是由悬点至摆球球心之间的距离，摆长（2）单摆周期（3）A．单摆周期公式转换为测量摆长时未扣除小球半径，导致摆长偏大，导致g值偏大，故A错误；B．摆长实际增大，测量摆长比实际摆长偏小，导致g值偏小，故B正确；C．计时时将49次全振动误记为50次，计算单摆周期实际周期测量周期所以，测量周期小于实际周期，导致g值偏大，故C错误。故选B。（4）单摆变成圆锥摆，摆线与竖直方向的夹角为圆锥摆的向心力解得圆锥摆的周期单摆的周期公式由于所以圆锥摆的周期相对单摆的周期减小。13.建筑工人在5米高的脚手架上作业时，不慎将脚边一把钢制扳手无初速度掉落，扳手竖直下落撞击坚硬的水泥地面后未反弹。已知扳手质量为500g，与地面的冲击接触时间为0.1s，重力加速度，忽略空气阻力。求：（1）扳手撞击地面前瞬间的动量大小；（2）扳手对地面的平均冲力大小。【答案】（1）5kg·m/s（2）55N【解析】（1）根据扳手撞击地面前的速度扳手撞击地面前瞬间的动量大小（2）向上为正方向，对扳手由动量定理解得F=55N由牛顿第三定律可知，扳手对地面的平均冲力大小为F＇=55N。14.在体育训练课上，教练让两名学生分别握住一根长跳绳的两端进行抖动，产生沿绳传播的简谐横波。左侧学生在x=-0.6m处（记为波源乙）沿竖直方向上下抖动，产生沿绳向右传播的横波；右侧学生在x=0.9m处（记为波源甲）沿竖直方向上下抖动，产生沿绳向左传播的横波。两列波沿绳传播的速度大小相等，振幅均为2cm。t=0时刻，教练观察到绳上平衡位置在x=-0.2m的标记点P和x=0.1m的标记点Q刚好开始振动。绳上某一监测点M位于x=0.3m处，已知右侧学生抖动产生的甲波周期为0.8s。求：（1）两列波相遇的时刻（2）在0~2.5s时间内，监测点M向上偏离平衡位置的位移达到最大的时刻。【答案】（1）0.15s（2）0.8s、1.6s和2.4s【解析】（1）由题图可知，甲波的波长为，由于甲波的周期为，由可得均为机械波，故两波波速大小相等，两列波相遇的时刻（2）由题图乙知乙波的波长，由可得甲波使M质点处于波峰时，应有经过周期整数倍设倍数为m，解得乙刚使M质点处于波峰时，传播2个波长，即对应时间为2个周期，再经过n个周期乙仍使M质点处于波峰，应有解得欲使两列波相遇后M质点位于波峰位置则必有即因m、n只能取整数故有m=l、n=0时，t=0.8sm=2、n=2时，t=16sm=3、n=4时，t=2.4s所以t=0时刻后的2.5s时间内，M质点沿y轴正方向位移最大的时刻分别为0.8s、1.6s和2.4s。15.