2022~2023学年重庆市某中学高二（上）期中物理试卷+答案分析

2022~2023学年重庆市巴蜀中学高二（上）期中物理试卷

1.在飞机的发展史中，工程师们为了解决飞机飞上天空后抖动厉害的问题，创造性地在飞

机机翼前缘处安装一个配重杆。在飞机机翼前缘处安装配重杆的主要目的是（）

A.改变机翼的固有频率B.加大飞机的惯性

C.使机翼更加牢固D.使机体更加平衡

2.多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上,

向行进中的车辆发射频率为了的超声波，同时测量反射回的超声波频率/1，下列说法正确的是

（）

A.超声波能发生多普勒效应，光波不能发生多普勒效应

B.当车辆驶向监视器时/>/1

C.当车辆驶离监视器时∕>∕ι

D.车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多

3.惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到

的一种摆钟，图乙为摆钟的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动，摆

摆杆

钟的摆动可看作是单摆，下列说法正确的是（））圆盘

螺母

乙

A.在山脚走时准的摆钟，在山顶仍能走准

B.若将摆钟的摆角由3。增加到5。（不计空气阻力）,单摆的周期不变

C.走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆钟仍能走准

D.将摆钟由北极移到赤道，单摆振动周期减小

4.一质点做简谐运动，振幅为10。〃，周期为0.4s,从t=0时刻开始，一个周期内，h时刻

的位移为Xl=5cm,t2时刻的位移为%2=-5Cni,以%、r⅛和的、分别表示下、上时刻质点

振动速度和加速度，则以下说法正确的是（）

A.%、c⅛大小一定相等，方向可能相同B.v1,t⅛大小一定相等，方向一定相反

C.以-0可能为0∙2sD.α⅛和药方向一定相同

5.如图所示为双缝干涉部分示意图，双缝间距为心双缝至屏的距离为，=50d,整个装置

处于某种均匀透明介质中。若单色光在真空中波长为人经过测量得到相邻两条亮条纹间距

A.n=4B.n=3

C.n=2D.n=1.5

6.如图所示，电动敲击式发波水槽是一种传统的教学演示仪器。其主要原理是电动机带动

偏心轮，偏心轮在木板滚动，使木板上的两个振子上下震动敲击水面，两个振子周期性触动

水面形成两个波源,两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样，

关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是（）

A.不同质点的振幅都相同

B.不同质点振动的频率不同

C.不同质点振动的相位都相同

D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同

7.如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点匕的起振时刻比质点”超前了0.4s,

A.这列波的波速为5τn∕s

B.这列波沿X轴正方向传播

C.这列波的周期为0.4s

D.再经过0.3s,P质点的位移为负，振动方向向下

8.夏天雨后经常看到彩虹，如图所示为彩虹形成原理示意图，一束白光水平射入球形的水

滴，经过两次折射和一次反射后射出，人在地面上逆着光线看过去就看到了一条彩带，出射

光线与水平面的夹角0称为彩虹角，若已知从球心。的正下方C点射出的是红光，红光在水

中的折射率n=*其中水平入射光线的入射角α=53。，下列说法正确的是（）

A.紫光在水中的折射率小于gB.红光在B点发生全反射现象

C.红光的彩虹角0=37。D.紫光在水中的波长大于红光

9.如图所示，柱状光学器件横截面为等腰梯形，A8边长为d,Cz）边长为3d,AE={AD,

底角为45。。一束细激光从七点垂直AD面入射，器件介质对激光的折射率为己知激光

A3ndB3CdQ6dD6∖Γ7d

・2c∙-c-'c∙-c-

10.一列简谐横波沿直线由A向8传播，A、8相距0.45τn,如图所示为A处质点的振动图

像。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列

波的波速可能是（

A.1.0m∕s

B.0.5m∕s

C.0.7m∕s

D.0.8m∕s

11.物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球

弹起的高度比释放时的高度更大。如图所示，A、B、C三个弹性极好的小球，mA:mB:mc=

1:2:6,相邻小球间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其

*

中C球下部离地H）,所有碰撞均为弹性碰撞，不计空气阻力，则（）CJC

A.C球落地前瞬间A球的速度为B.C球碰撞后速度为丁沙

C.A球弹起的最大高度为9HD.B球碰撞完成后的速度为2/^77

12.一质量为m的物体静止放置在水平面上，从t=O时刻受到随时间均匀减小的水平向右

的拉力FT和不变的摩擦阻力/（大小未知）共同作用开始向右运动，若已知与时刻物体的速度恰

好达到最大，拉力FT与阻力/随时间f变化的图像如图所示，则（）

A.物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动

B.f=FO

C.在0~片时间内，物体重力的冲量为零

D.9时刻速度为U=2

247H

13.如图甲为简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P、Q、M分别是平衡位置在Xl=Uhn,

A.该简谐波沿X轴正方向传播

B.在t=0.2s时，质点P向y轴负方向运动

C.在t=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴正方向

D.在t=0.25S时，质点。的位移为一IOSn

14.如图所示，长直杆固定放置且与水平面夹角。=30。，杆上。点以上部分粗糙，O点以

下部分(含O点)光滑。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板相连，弹簧原长时上端恰好在。点，质

量为根的带孔小球穿过长杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示。位置由静止释放，一段

时间后观察到小球做简谐振动时弹簧上端的最低位置始终在。点，。点与b间距均为L

A.整个运动过程小球克服摩擦力做功为mgl

B.弹簧的劲度系数Zc=竿

C.若增加小球质量，最终物体做简谐振动的周期不变

D.若增加小球质量，仍从。位置静止释放，则小球最终运动的最低点仍在6点

15.一列简谐横波沿X轴传播，在t=0.125s时的波形如图甲所示，M、N、P、。是介质中

A.该波的波速为120m∕s

B.该波的波长为24机

C.质点N比质点P先回到平衡位置

D.从t=0.125s开始，质点。比质点N早白S回到平衡位置

(1)将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的

位置分别是;

AA处为双缝、B处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间

AA处为单缝、8处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间

C.A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内

DA处为单缝，B处为双缝、滤光片在A和B之间

（2）己知双缝间距d=0.4mτn,双缝到毛玻璃屏间的距离/=O.5τn,实验时，接通电源使光源

正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条

纹如图所示，分划板在图中A,8位置时游标卡尺读数也如图中所给出，贝IJ：

Z位置读数8位置读数

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为必=11.1mm,在8位置时游标卡尺读数为

XB=>nm,相邻两条纹间距4x=nun（计算结果保留2位有效数字）；

②该单色光的波长2=τn（计算结果保留2位有效数字）。

17.在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图。所示的装置进行了如下的操作：

①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将

该木板竖直立于靠近槽口处，使小球。从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在

白纸上留下痕迹O；

②将木板向右平移适当的距离，再使小球。从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上

留下痕迹3;

③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球。仍从原固定点由静止释

放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；

④用刻度尺测量白纸上O点到4、B、C三点的距离分别为以、及和为。

木板

(1)上述实验除需测量白纸上。点到A、B、C三点的距离外,还需要测量的物理量有；

A.木板向右移动的距离L

8.小球〃和小球人的质量mtj∖mb

C.A、B两点间的高度差4九

D小球a和小球b的半径r

(2)两小球的质量关系：man⅛(填或“=”)；

(3)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为；

(4)完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图8所示，图中圆弧为圆心在斜

槽末端的;圆弧。使小球。仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在

圆弧上的平均位置为M'、P'、N'。测得斜槽末端与M'、P'、N'三点的连线与竖直方向的夹角

分别为生、α2,a3,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为(用所测物理量的

字母表示)。

O

图b

18.一列简谐横波在t=O时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚传到M点，已知该波沿

X轴正方向传播，在t1=3.5s时，质点M刚好第二次出现波谷，求：

(1)此波的周期T；

(2)前IOs内，质点N运动的路程s。

19.如图，边长为力的正方形ABC。为一棱镜的横截面，E为AB边的三等分点。在截面所

在平面内，一光线自E点射入棱镜，入射角为60。，经折射后在BC边的尸点恰好发生全反射，

反射光线从CQ边的M点射出棱镜，求：

(1)棱镜的折射率n；

(2)M、C两点之间的距离。

20.如图所示，“L”型平板3静置在地面上，小物块A处于平板8上的0'点，。'点右侧粗

糙，左侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在。点正上方的。点，轻绳处于水

平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与

碰前方向相同，开始做简谐运动，A以速度火沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。

一段时间后，A返回到。点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上

升到最高点。已知A的质量τnj4=0.1kg,B的质量ZnB=0.3kg,A与B的动摩擦因数〃ι=0.4,

B与地面间的动摩擦因数42=0.225,v0=4m∕s,取重力加速度g=lOm/s?。整个过程中A

始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：

(IM与B的挡板碰撞后，A的速度大小力；

(2)运动过程中8与地面因摩擦而生成的热量。；(结果保留两位有效数字)

(3)摆长L。(π2=10)

答案和解析

1.【答案】A

【解析】飞机飞上天空后抖动厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，在飞机

机翼前装置配重杆，是为了改变机翼的固有频率，使驱动力的频率远离机翼的固有频率。故BCO

错误，A正确。

故选A。

2.【答案】C

【解析】A∙机械波和电磁波都会发生多普勒效应，超声波属于机械波，光波电磁波，都可以发生

多普勒效应，故A错误；

员当车辆驶向监视器时，车辆接收到的频率增大，即∕<∕1,故B错误；

C.当车辆驶离监视器时，车辆接收到的频率减小，即f>∕1,故C正确；

。・车速越大，如果车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越

多，远离的话反而小得越多，故。错误。

故选Co

3.【答案】B

【解析】A.根据T=2兀/,在山脚走时准的摆钟，在山顶g变小，周期T变大，A错误;

B.根据7=2π∕l,单摆的周期与摆角无关。若将摆钟的摆角由3。增加到5。（不计空气阻力），单摆

的周期不变，B正确;

C.根据T=27ΓJ∕,走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆长L变大，周期T变大，C错误;

。.根据7=,将摆钟由北极移到赤道，g变小，单摆振动周期T变大，D错误。

故选Bo

4.【答案】C

【解析】AB.由题可知G时刻和t2时刻质点位于平衡位置两侧且对称，则的、。2大小，%、大小

一定相等；由、C⅛方向指向平衡位置一定相反，v1,x⅛方向可能相反（如8、。点），也可能相同（如

B、C点），故AB错误；

C.可知tι时刻和t2时刻质点位于平衡位置两侧且对称，如图当位于4C点时，t2-G刚好为半个

周期，即t2—G=T=0∙2s,故C正确；

DaI和内方向可能相同（如B点），也可能相反（如A点），故。错误。

故选C。

5.【答案】C

【解析】设单色光在透明介质中的波长为十,由葭=冷/，根据公式Zy=，可得;1'=余联立

可得?1=2,C正确。

故选C。

6.【答案】D

【解析】A∙两列水波发生干涉现象，有的质点振动加强，有的质点振动减弱，则不同质点的振幅

不一定相同，4错误；

员各质点的频率与波源相同，B错误；

C.各质点距波源的距离不同，则各质点振动的相位不同，C错误；

。.细杆的振动周期与振片的周期相同，不同质点的周期与细杆和振片的周期相同，。正确。

故选。。

7.【答案】A

【解析】A由于质点6的起振时刻比质点α超前了0.4s,即质点匕先振动，质点。后振动，表明这

列波沿X轴负方向传播，8错误；

C由于质点〃的起振时刻比质点”超前了0.4s,则有=0.4s,解得7=0.8s,C错误：

A.根据图像可知，波长为4〃?，则有U=《=焉τn∕s=5τn∕s,A正确；

1U.o

D根据同侧法可知，图中时刻P质点向下振动，由于0.2s=^7≤0.3s≤;T=O.4s,可知，再经

过0.3s,P质点位于平衡位置下侧向上振动，即尸质点位移为负值，振动方向向上，。错误。

故选Ao

8.【答案】C

【解析】A紫光在水中的折射率应大于红光，A错误；

区设光路图中各角如图所示，

则有M="=M解得sin。=Sina='Xg=*,。=37。。全反射时，有SinC=I=/,故SinC>

sɪnð34455n4

sina,Oa,故红光在B点不能发生全反射现象，B错误；

C.由几何关系可知，红光在C点的折射角为α,故彩虹角为/7=90。-α=37°,C正确；

。.在同种均匀介质中，红光波长大于紫光，。错误。

故选C。

9.【答案】A

【解析】

【分析】根据题意作出光路图，根据几何关系确定路程，结合U=W和t=，确定运动时间。

【解答】激光垂直于AD面射入后方向不变，根据几何关系可知在C。面的入射角为45。，激光在

Co面发生全反射的临界角的正弦值为SinC=3=孕

n3

可得C<45"

所以激光在CO面将发生全反射，光路如图所示：

∖A__________B/

45°!45

根据几何关系可知AD=y∕~2-失丝=，Nd

根据对称性可知激光在器件中的传播距离为S=2DE=2(AD-AE)=∣ΛD=

激光在器件内的传播速度为。=£=告

激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为t=£=毕

V2c

故选A。

10.【答案】B

【解析】根据波的周期性可知，AB之间距离与波长的关系满足(H+］以=0.45m,可得;I=

ɪm(n=0,1,2……)。由题图可知该波的周期T=0.4s,波速为。=彳=磊(n=0,1,2……),

将ri=0,1,2,分别代入可得％=4.5τn∕s,v2=0.9m∕s,v3=0.5m∕s......,8正确。

故选瓦

11.【答案】C

【解析】4因为A、B、C球由静止同时释放，所以落地瞬间的速度相等，由自由落体运动公式有

2

V=2gH,解得以=VB=vc=y∣-2gH,选项A错误；

BD.C球碰地，反向碰8,8在反向碰A,因都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和

机械能守恒定律,对C碰B有？∏c%-mBUB=n⅛UB+mcvc',2mCvC+2mBvB=2mβt,,≡+

lmCvC'2，B碰A有血8〃B-mAvA=mAvA+mBvB"`gn⅛M务+:如次=TTnAf%+

2

∣mβvb",又血弁:小由取;=1：2：6,由以上几式可得比=O,Vg=2yj_2gH,Vg=0,%=

3∕1^H,可见B、C球碰撞完成后的速度均为0,选项BO错误；

C.设A球弹起的最大高度为％aχ,有力=2g∕⅛aχ,解得/aX=若=9H,选项C正确。

故选Co

12.【答案】BD

【解析】4根据图可知物体所受的合力(%-/)一直在改变，由牛顿第二定律知物体做变加速直线

运动，故A错误；

B.根据图可知物体在鄂寸刻所受拉力为Fo,则郛寸刻物体的速度恰好达到最大，可知此时物体所受

合力为零，拉力等于摩擦力，即，=E0,故8正确；

C.在O〜玲时间内，物体重力的冲量为/°=Gt。，重力不为零，时间不为零，故C错误；

。.由F-t图像包围的面积等于冲量，结合动量定理可得曰=nw-O,解得U=件，故。正

2υ24m

确。

故选BD.

13.【答案】AD

【解析】4由图乙可知，0∙ls时质点M正处于平衡位置向下振动，结合图甲可知，该简谐波沿X

轴正方向传播，A正确；

8.根据图乙可知,该波周期为0.2s,0.1s时质点尸正向y轴负方向运动,再经过半个周期即在t=0.2s

时，则质点尸向y轴正方向运动，B错误；

ColS时质点P在平衡位置上方且正向y轴负方向运动，再经过*个周期，即在t=0.25s时，则质

点尸处于平衡位置上方，回复力指向平衡位置，则其加速度方向沿y轴负方向，C错误；

DO.Is时质点。在平衡位置处且向y轴正方向运动，再经过,个周期，即在t=0.25s时，则其在波

谷，则位移为一IOCnI,。正确。

故选A£＞。

14.【答案】AB

【解析】AO点与“、6间均为/,所以小球在服〃两点的弹性势能相等，小球从4点由静止开始

运动到最后到达。点的过程中由动能定理可知TngSino-2l-Wf=0-0,解得必=mgl,A正确；

B.小球做简谐振动时弹簧上端的最低位置始终在6点，即小球在。点和b点间做简谐运动，平衡

位置在。点和b点中点，此时小球受力平衡，有UigsinO=k∙g,解得上=干，B正确；

C弹簧小球的振动周期公式为7=2兀G，则若增加小球质量，最终物体做简谐振动的周期将会

变化，C错误；

。.若增加小球质量，仍从“位置静止释放，设小球最终运动的最低点为C,由于小球最后是在。

与最低点C两点间做简谐振动,在。点与O点的加速度大小相等,小球在C点有双'-ZngSine=mɑ,

小球在。点有mgsin。=mα,联立解得1'=詈，所以增大小球的质量，弹簧在最低点的形变量也

会增大，则最低点位置发生了改变，。错误。

故选ABo

15.【答案】ABD

【解析】及设该波的波长为九根据三角函数知识可知,MQ两质点平衡位置间的距离为XNQ=竽-

π

五∙4=16m，解得，=24m，故B正确;

2π

4由题图乙可知该波的周期为7=0.2s,所以该波的波速为U=亨=120m∕s,故A正确；

C由题图乙可知，t=0.125s时刻，质点P沿），轴负方向振动，由同侧法结合甲图可知，波沿X轴

负方向传播，故此时质点N也沿y轴负方向振动，且振动形式滞后于质点尸，故质点尸比质点N

先回到平衡位置，故C错误；

。.从t=0∙125s开始，质点。第一次回到平衡位置所经历的时间为h=J=0.05s。图甲中，质点

。左侧波形的第一个平衡位置处坐标为Xl=XQ-[=10m,该振动状态第一次传播到质点N所经

历的时间为曰∙=*s,则4t=t2-G=4s，即质点Q比质点N早象回到平衡位置，故。

正确。

故选ABDo

16.【答案】⑴B；

（2）①16.4,0.88；

②7.0XIO-

【解析】（1）从左向右的实验装置是光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、光屏，故选B；

（2）①B位置游标卡尺主尺读数为1.60CnI=I6.0mm,游标尺的最小分度为（Unnn,游标尺读数为

4X0.1mm=0.4mm,故8位置时游标卡尺读数为%=16.0mm+OAmm=16.4mm；相邻两条

纹间距为∕x=xgx,a-ɪ6^ɪɪ'ɪmm≈0.88mm；

n—17—1

33

②根据条纹间距公式有∕X=%解得;I=竿=Q∙4×10-x0.88×10-mX7θX1θ-7jno

17.【答案】（I）B；

⑵〉；

⑶卫=汉+4

m

（4）m1yJtanα2si∏^2=iy∕tana1sina1+m2λ∕tana3si∏^3

【解析】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，水平位移为，则小球做平抛运动的时间t=小球

的竖直位移y=；gt2,解得%=LJ京，碰撞前入射球的水平速度%=AJ号，碰撞后入射球的

水平速度W=LJ碰撞后被碰球的水平速度%=ʌʃ耳，如果碰撞过程系统动量守恒，则

mav1-mav2+mbv3,解得养=^+君所以应测量的物理量为两小球的质量，故选以

(2)为防止碰撞后入射球反弹，入射小球。的质量应大于被碰小球6的质量，故niɑ>n⅛;

(3)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为焉=焉+先；

(4)测得斜槽末端与M'的连线与竖直方向的夹角为的，由平抛运动的规律得%=%”，y1=

Wgt设斜槽末端与M的连线长度为R(即圆弧半径为R),sin%=答，CoSaI=%解得%=

LAK

JgRtan;ISina1,测得斜槽末端与p连线与竖直方向的夹角为戊?，同理可得%=J,测

得斜槽末端与N'的连线与竖直方向夹角为。3,同理可得％=Jgtan,sinα3,由动量守恒定律得

m1vQ=TTi1V1+m2v2>化简可得r∏ιjtanα2Sina2=nɪɪʌ/tana1sinɑ1÷m2λ∕Iana3Sina30

18.【答案】(1)该波沿X轴正方向传播，可知质点M在0时刻向上振动，由题意可得tι=,r+r=

3.5s,

故此波的周期为T=2.0s；

(2)由波形图可知，该列波的波长为4,”，则此波的波速为〃=*

得U=2.0m∕s,

波传播到N的时间为Zt=f=ʌ;=3.5s,

质点N的振动时间为t==IOs-3.5s=6.5s,

即t=3T+7T,

则质点N的路程为S=13A=13×2cm=26cm。

【解析】(1)由题意可知质点M在O时刻向上振动，求出波的周期T；

(2)由图象读出波长，根据U=亨计算波速，根据时间与周期关系解得路程。

19.【答案】解：(1)设光线在F点发生全反射的临界角为C,则光线在E点的折射角为90。-C,