2022-2023学年天津市河西区高二下学期期中考试物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE5高二年级物理（一）一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1.如图所示，一条单色光线从空气射入某介质时，若入射光线与界面的夹角是30°，折射光线与法线的夹角也是30°，则该介质的折射率为（）A.1 B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根据折射定律可知，该介质的折射率为2.如图所示，一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（）A.拉力对物体的冲量大小为Ft B.拉力对物体的冲量大小为FtcosθC.摩擦力对物体冲量大小为Ft D.合外力对物体的冲量大小为Ft〖答案〗A〖解析〗AB．根据冲量的定义可得拉力对物体的冲量大小故A正确，B错误；C．根据平衡条件可得摩擦力大小摩擦力对物体冲量大小故C错误；D．由题意可知，物体所受合外力为零，合外力对物体的冲量大小为零，故D错误。3.质量为m、速度为v的小球与墙壁垂直相碰后以0.5v的速度返回，则小球受到墙的冲量大小为（）A0 B.0.5mv C.mv D.1.5mv〖答案〗D〖解析〗以小球初速度方向为正，对小球列动量定理解得所以墙对小球的冲量大小为1.5mv，方向与小球初速度方向相反，故D正确。4.下面的说法正确的是（）A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B.天空中彩虹是光的干涉现象造成的C.圈屏阴影中心亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的D.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象〖答案〗C〖解析〗A、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的。故A错误．B、天空中彩虹是白光的折射率不同，从而出现光的色散现象，故B错误．C、圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光绕过阻碍物射到中心位置，这是光的衍射现象造成的，故C正确．D、增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故D错误．5.在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（）A.随波纹漂向湖岸 B.波纹传到小木条处，小木条仍不动C.向波源处漂动 D.在原来位置做上下振动〖答案〗D〖解析〗向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条在原来位置附近上下振动，则不随波纹漂向湖岸，也不向波源处漂动，故选项D正确。6.如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A，并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒〖答案〗C〖解析〗设子弹质量为m，A木块的质量为m1，子弹初速为v0，则子弹在打进木块A的过程中，有前后动能减小量为根据实际情况，减小的这部分动能转化为了内能，即机械能不守恒；对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统合外力至始至终都为零，满足动量守恒的条件，系统动量守恒；综上所述，则系统动量守恒，机械能不守恒，故ABD错误，C正确。7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时刻的图像如图所示。图中a质点的坐标为、b质点在坐标原点处。已知波的传播速度为。现有下列说法，其中正确的是（）A.此波频率为40，此时质点b的速度为零B.此波频率为40，此时质点b的速度方向为y轴负方向C.此波频率为20，此时质点a的速度为零D.此波频率为20，此时质点a的速度方向为y轴正方向〖答案〗D〖解析〗由图可知，该波波长根据解得由图可知此时、均在平衡位置，速度最大，根据同侧法可知此时质点b的速度方向为y轴负方向，质点a的速度方向为y轴正方向。8.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是时波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（）A.处的质点 B.处的质点C.处的质点 D.处的质点〖答案〗A〖解析〗图乙中时质点经平衡位置向轴负方向运动，图甲中上，时刻，只有处质点、处质点以及和经过平衡位置。简谐横波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知，处质点经平衡位置向轴负方向运动，与图乙中时刻质点的状态相同。9.如图表示两列频率相同的水波在某时刻叠加后发生稳定干涉的图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅相等，E点是连线和连线的交点，下列说法不正确的是（）A.B、D两质点振动始终是加强的 B.B、D两点的位移始终最大C.E质点是振动加强的点 D.E质点的位移在某个时刻可能为零〖答案〗B〖解析〗AB．由图可知，此时B点是波谷与波谷叠加，D点是波峰与波峰叠加，则B、D两质点振动始终是加强的，但B、D两点的位移随时间周期性变化，并不是始终最大，故A正确，不满足题意要求，B错误，满足题意要求；CD．由于E点在连线，可知E质点是振动加强的点，E质点的位移随时间周期性变化，则E质点的位移在某个时刻可能为零，故CD正确，不满足题意要求。10.一单摆振动过程中离开平衡位置的位移随时间变化的规律如图所示，取向右为正方向。则下列说法正确的是（）A.第末和第末摆球位于同一位置B.的时间内，摆球的回复力逐渐减小C.时，摆球的位移为振幅的D.时，摆球的速度方向与加速度方向相反〖答案〗C〖解析〗A．由图可知第1s末和第5s末摆球位于平衡位置两侧，到平衡距离相等，故A错误；B．的时间内，摆球远离平衡位置，恢复力逐渐增大，故B错误；C．设单摆振幅为A，由图可知单摆周期T=8s，则单摆位移与时间的关系式为当时，摆球的位移为故C正确；D．时，摆球的速度方向与加速度方向相同，故D错误。11.轻质弹簧上端固定于定点P处，其下端焊接一个小球A，在A球下面用细线拴一个小球B，系统静止时，A球的位置记为O，如图所示。已知，B球质量等于A球质量，弹簧的伸长在弹性限度内。现将A、B之间的细线剪断，此后A球在竖直方向做简谐运动，现有下列说法，其中正确的是（）A.O点是小球做简谐运动的平衡位置B.A球运动到最高点时，弹簧的长度大于其自然长度C.A球运动到最高点时，弹簧的长度等于其自然长度D.A球运动到最高点时，弹簧的长度小于其自然长度〖答案〗C〖解析〗A．由题意可知O点是小球做简谐运动的最大位移处，A错误；BCD．设A、B球质量均为，A球处于最低点时，弹簧弹力此时弹簧的伸长量为处于平衡位置时此时弹簧的伸长量为根据对称性可知A将在弹簧的形变量为到0之间做振幅为的简谐振动，所以A球运动到最高点时，弹簧的长度等于其自然长度，故C正确，BD错误。12.两种透明介质对真空的全反射临界角为与，且。由此可知，这两种介质中的光速与、折射率与大小的关系分别是（）A.， B.，C.， D.，〖答案〗D〖解析〗根据全反射临界角结合题意可知根据可知二、选择题（共4道小题，每小题6分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分，共24分）13.下列说法正确的是（）A.彩虹由外到内顺序从红到紫，对应光的波长从长到短B.泊松亮斑，反映了光的干涉性C.小孔成像现象说明当孔足够小，光线经过小孔时将发生明显衍射现象，形成物像D.白光经过棱镜后出现色散现象是因为不同颜色的光的折射率不同〖答案〗AD〖解析〗A．根据光的折射可知彩虹由外到内顺序从红到紫，红光波长最大，紫光波长最小，光的波长从长到短，故A正确；B．泊松亮斑，反映了光的衍射性，故B错误；C．小孔成像现象说明当孔足够比较大时，光线经过小孔时将沿直线传播，故C错误；D．由于棱镜对不同颜色的光的折射率不同，白光经过棱镜后出现色散现象,故D正确；14.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）A.此单摆的固有周期约为B.此单摆的摆长约为C.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动〖答案〗BD〖解析〗AB．根据题意，由图可知，单摆的固有频率为，固有周期为，由周期公式可得故A错误，B正确；CD．由周期公式可知，若摆长增大，固有周期变大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，故C错误，D正确。15.一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗当该列波向右传播时，根据题干可知1m和7m之间的距离满足的关系为则由可得波速为当n=1时可得；当波向左传播时1m和7m之间的距离关系满足则当n=0时可得；将A和D选项代入两个波速表达式，n均不是整数，因此A和D错误，BC正确。16.对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）A.图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射B.图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度发生变化〖答案〗CD〖解析〗A．图像可知，复色光能够入射进入水珠，根据光路的可逆性，两光均不可能在水珠内发生全反射，故A错误；B．根据可知，图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C正确；D．由于自然光为偏振光，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度将发生变化，故D正确。三、计算题（共3道小题，共40分，）解答中应写出必要的文字说明、方程式及计算步骤，只写出最后〖答案〗的不得分，有数值计算的题，〖答案〗中必须写出数值和单位。17.在光滑的水平面上，质量为的小球A以速率向右运动，在小球的前方O点处有一质量为m的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，。假设小球与墙壁之间的碰撞没有能量损失，求：（1）两球在P点碰后速度的大小？（2）求两球在O点碰撞的能量损失。〖答案〗（1），；（2）〖解析〗（1）由碰撞过程中动量守恒得由题意可知解得（2）两球在O点碰撞前后系统的机械能之差代入（1）的结果得18.如图所示，质量为m=245g的物块（可视为质点）放在质量为M=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），子弹射入后，g取10m/s2，求：（1）物块相对木板滑行的时间；（2）物块相对木板滑行的位移。〖答案〗（1）1s；（2）3m〖解析〗（1）子弹打入木块过程，由动量守恒定律得木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得对子弹木块整体，由动量定理得联立解得物体相对小车的滑行时间（2）子弹射入木块后，由子弹木块和木板组成的系统，由能量守恒定律得联立解得19.如图所示，小球A质量为m，系在细线一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离。〖答案〗，〖解析〗小球的质量为m，设运动到最低点与物块相撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有解得设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有解得设碰撞后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有解得由动量定理可得，碰撞过程滑块获得的冲量为物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为设物块在水平面上滑行时间为t，由动能定理有解得高二年级物理（一）一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1.如图所示，一条单色光线从空气射入某介质时，若入射光线与界面的夹角是30°，折射光线与法线的夹角也是30°，则该介质的折射率为（）A.1 B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根据折射定律可知，该介质的折射率为2.如图所示，一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下匀速前进，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（）A.拉力对物体的冲量大小为Ft B.拉力对物体的冲量大小为FtcosθC.摩擦力对物体冲量大小为Ft D.合外力对物体的冲量大小为Ft〖答案〗A〖解析〗AB．根据冲量的定义可得拉力对物体的冲量大小故A正确，B错误；C．根据平衡条件可得摩擦力大小摩擦力对物体冲量大小故C错误；D．由题意可知，物体所受合外力为零，合外力对物体的冲量大小为零，故D错误。3.质量为m、速度为v的小球与墙壁垂直相碰后以0.5v的速度返回，则小球受到墙的冲量大小为（）A0 B.0.5mv C.mv D.1.5mv〖答案〗D〖解析〗以小球初速度方向为正，对小球列动量定理解得所以墙对小球的冲量大小为1.5mv，方向与小球初速度方向相反，故D正确。4.下面的说法正确的是（）A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B.天空中彩虹是光的干涉现象造成的C.圈屏阴影中心亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的D.照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象〖答案〗C〖解析〗A、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的。故A错误．B、天空中彩虹是白光的折射率不同，从而出现光的色散现象，故B错误．C、圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光绕过阻碍物射到中心位置，这是光的衍射现象造成的，故C正确．D、增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故D错误．5.在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将（）A.随波纹漂向湖岸 B.波纹传到小木条处，小木条仍不动C.向波源处漂动 D.在原来位置做上下振动〖答案〗D〖解析〗向湖中央扔一石子，圆形水波一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条在原来位置附近上下振动，则不随波纹漂向湖岸，也不向波源处漂动，故选项D正确。6.如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A，并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒〖答案〗C〖解析〗设子弹质量为m，A木块的质量为m1，子弹初速为v0，则子弹在打进木块A的过程中，有前后动能减小量为根据实际情况，减小的这部分动能转化为了内能，即机械能不守恒；对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统合外力至始至终都为零，满足动量守恒的条件，系统动量守恒；综上所述，则系统动量守恒，机械能不守恒，故ABD错误，C正确。7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时刻的图像如图所示。图中a质点的坐标为、b质点在坐标原点处。已知波的传播速度为。现有下列说法，其中正确的是（）A.此波频率为40，此时质点b的速度为零B.此波频率为40，此时质点b的速度方向为y轴负方向C.此波频率为20，此时质点a的速度为零D.此波频率为20，此时质点a的速度方向为y轴正方向〖答案〗D〖解析〗由图可知，该波波长根据解得由图可知此时、均在平衡位置，速度最大，根据同侧法可知此时质点b的速度方向为y轴负方向，质点a的速度方向为y轴正方向。8.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是时波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象（两图用同一时间起点），则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（）A.处的质点 B.处的质点C.处的质点 D.处的质点〖答案〗A〖解析〗图乙中时质点经平衡位置向轴负方向运动，图甲中上，时刻，只有处质点、处质点以及和经过平衡位置。简谐横波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知，处质点经平衡位置向轴负方向运动，与图乙中时刻质点的状态相同。9.如图表示两列频率相同的水波在某时刻叠加后发生稳定干涉的图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅相等，E点是连线和连线的交点，下列说法不正确的是（）A.B、D两质点振动始终是加强的 B.B、D两点的位移始终最大C.E质点是振动加强的点 D.E质点的位移在某个时刻可能为零〖答案〗B〖解析〗AB．由图可知，此时B点是波谷与波谷叠加，D点是波峰与波峰叠加，则B、D两质点振动始终是加强的，但B、D两点的位移随时间周期性变化，并不是始终最大，故A正确，不满足题意要求，B错误，满足题意要求；CD．由于E点在连线，可知E质点是振动加强的点，E质点的位移随时间周期性变化，则E质点的位移在某个时刻可能为零，故CD正确，不满足题意要求。10.一单摆振动过程中离开平衡位置的位移随时间变化的规律如图所示，取向右为正方向。则下列说法正确的是（）A.第末和第末摆球位于同一位置B.的时间内，摆球的回复力逐渐减小C.时，摆球的位移为振幅的D.时，摆球的速度方向与加速度方向相反〖答案〗C〖解析〗A．由图可知第1s末和第5s末摆球位于平衡位置两侧，到平衡距离相等，故A错误；B．的时间内，摆球远离平衡位置，恢复力逐渐增大，故B错误；C．设单摆振幅为A，由图可知单摆周期T=8s，则单摆位移与时间的关系式为当时，摆球的位移为故C正确；D．时，摆球的速度方向与加速度方向相同，故D错误。11.轻质弹簧上端固定于定点P处，其下端焊接一个小球A，在A球下面用细线拴一个小球B，系统静止时，A球的位置记为O，如图所示。已知，B球质量等于A球质量，弹簧的伸长在弹性限度内。现将A、B之间的细线剪断，此后A球在竖直方向做简谐运动，现有下列说法，其中正确的是（）A.O点是小球做简谐运动的平衡位置B.A球运动到最高点时，弹簧的长度大于其自然长度C.A球运动到最高点时，弹簧的长度等于其自然长度D.A球运动到最高点时，弹簧的长度小于其自然长度〖答案〗C〖解析〗A．由题意可知O点是小球做简谐运动的最大位移处，A错误；BCD．设A、B球质量均为，A球处于最低点时，弹簧弹力此时弹簧的伸长量为处于平衡位置时此时弹簧的伸长量为根据对称性可知A将在弹簧的形变量为到0之间做振幅为的简谐振动，所以A球运动到最高点时，弹簧的长度等于其自然长度，故C正确，BD错误。12.两种透明介质对真空的全反射临界角为与，且。由此可知，这两种介质中的光速与、折射率与大小的关系分别是（）A.， B.，C.， D.，〖答案〗D〖解析〗根据全反射临界角结合题意可知根据可知二、选择题（共4道小题，每小题6分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，选错或不答的得0分，共24分）13.下列说法正确的是（）A.彩虹由外到内顺序从红到紫，对应光的波长从长到短B.泊松亮斑，反映了光的干涉性C.小孔成像现象说明当孔足够小，光线经过小孔时将发生明显衍射现象，形成物像D.白光经过棱镜后出现色散现象是因为不同颜色的光的折射率不同〖答案〗AD〖解析〗A．根据光的折射可知彩虹由外到内顺序从红到紫，红光波长最大，紫光波长最小，光的波长从长到短，故A正确；B．泊松亮斑，反映了光的衍射性，故B错误；C．小孔成像现象说明当孔足够比较大时，光线经过小孔时将沿直线传播，故C错误；D．由于棱镜对不同颜色的光的折射率不同，白光经过棱镜后出现色散现象,故D正确；14.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）A.此单摆的固有周期约为B.此单摆的摆长约为C.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动〖答案〗BD〖解析〗AB．根据题意，由图可知，单摆的固有频率为，固有周期为，由周期公式可得故A错误，B正确；CD．由周期公式可知，若摆长增大，固有周期变大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，故C错误，D正确。15.一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（）A. B. C. D.〖答案〗BC〖解析〗当该列波向右传播时，根据题干可知1m和7m之间的距离满足的关系为则由可得波速为当n=1时可得；当波向左传播时1m和7m之间的距离关系满足则当n=0时可得；将A和D选项代入两个波速表达式，n均不是整数，因此A和D错误，BC正确。16.对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）A.图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射B.图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度发生变化〖答案〗CD〖解析〗A．图像可知，复色光能够入射进入水珠，根据光路的可逆性，两光均不可能在水珠内发生全反射，故A错误；B．根据可知，图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C正确；D．由于自然光为偏振光，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片