2024-2025学年黑龙江省大庆实验学校高二（上）开学物理试卷含解析

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年黑龙江省大庆实验学校高二（上）开学物理试卷一、单选题：本大题共9小题，共27分。1.在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关科学家及他们的贡献描述中，正确的是(

)A.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动

B.卡文迪什通过测量铅球之间的万有引力，比较准确的得出了G的数值

C.牛顿发现了万有引力定律，由此可推导地球与火星相同时间与太阳连线扫过面积相等

D.由万有引力定律计算出的“笔尖下发现的行星”为天王星2.下列关于机械振动和机械波的说法，正确的是(

)A.声源靠近观察者，观察者接收到的声波频率大于声源的频率

B.衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象

C.两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移

D.机械波在传播时，质点在一个周期内沿波的传播方向移动一个波长3.某次课堂上，物理老师在教室里给同学们做了一个演示实验：先后将同一个鸡蛋从同一高度由静止释放，落到地面。第一次鸡蛋落在铺有海绵的水泥地上，完好无损；第二次鸡蛋直接落在水泥地上，蛋碎了。海绵的厚度远小于鸡蛋下落高度，不计空气阻力。对该现象解释最合理的是(

)A.鸡蛋落在海绵上减速时间较短 B.鸡蛋落在海绵上受到合外力的冲量较大

C.鸡蛋落在水泥地上动量变化较大 D.鸡蛋落在水泥地上动量变化率较大4.两个相同的小球a、b处于同一高度，同时开始运动，其中a球做自由落体运动、b球做平抛运动，两球在空中不相遇，不计空气阻力。下列说法正确的有(

)A.两个小球落地时的动能相同

B.从开始运动到落地，重力对两个小球做功的平均功率相同

C.小球b即将着地时重力做功的瞬时功率大

D.两个小球在空中机械能相同5.如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是(

)A.物体B对A摩擦力的变化周期为T2

B.当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx

C.物体B的速度为v时开始计时，每经过T2时间，物体B的速度仍为v

D.物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T2时间，物体B6.坐标原点处的质点振动沿x轴正向传播，某时刻的波形如图所示，此时x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，x=5cm处的质点已振动了6s的时间，则下列说法正确的是(

)A.波源处的质点起振方向为y轴正方向

B.该波的传播速度为2m/s

C.再经过3s，x=5cm处的质点位移为5cm

D.再经过5s，x=11cm处的质点加速度沿y轴正方向7.如图所示，有A、B两个质量均为m的小车，在光滑的水平地面上以相等的速率v0在同一直线上相向运动，A车上有一质量为2m的人，他现在从A车跳到B车上，为了避免两车相撞，他跳离A车时的速率(相对地面)最小为(

)A.v0 B.54v0 C.8.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为(

)A.RKgQP B.RPKgQ C.9.如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是(

)

A.在t1时间内摩擦力对物块做的功等于12mv2

B.在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量

C.在t1+二、多选题：本大题共5小题，共20分。10.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，下列说法正确的是(

)A.航天员在地球表面上所受引力的大小大于随空间站运动所需向心力的大小

B.航天员所受地球引力与空间站对其作用力两者的合力近似为零

C.在空间站中，航天员绕地球运动周期小于同步卫星周期

D.航天员乘坐的火箭在地面的发射速度大于7.9km/s11.《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是(

)A.太阳光经过水滴后形成彩虹是光的干涉现象

B.改变光进入水滴的角度，a光在水滴内会发生全反射

C.在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度

D.a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小12.如图甲所示质量为m的B木板放在水平面上，质量为2m的物块A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度，当A运动到最高点时，B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，A的位移随时间变化规律如图乙，已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是(

)

A.物块A做简谐运动，回复力由弹簧提供

B.物体A在运动中最大加速度为32g

C.物体B在t1时刻对地面的压力大小为2mg

D.物体A13.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2，则(

)A.物块质量为0.6kg

B.物块与斜面间的摩擦力为4N

C.物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为2：1

D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J14.如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是(

)A.B、C两球分离时，A球恰好离开墙面

B.小球A落地前瞬间动能大小为mgL−58mv2

C.小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍

三、实验题：本大题共2小题，共14分。15.某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。

(1)操作过程中为得到更好的实验效果，下列操作中正确的是______；

A.选用两光学表面间距大一些的玻璃砖

B.入射角应选择尽量小些

C.可以将玻璃砖界面当尺子画界线

D.改变入射角的大小，多做几次实验

(2)在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3时应使其挡住P1与P2的像，在插P4时应使其挡住______。

(3)甲同学在画完边界aa′时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界bb′16.在“用单摆测量重力加速度”的实验中：

(1)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得绳长为l(从悬点到小球最上端)；用游标卡尺测量摆球的直径d，示数如图甲所示，则d=______mm；

(2)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量N次全振动的时间为t，由本次实验数据可求得g=______(用l、d、N、t表示)；

(3)若某次实验测得g数值比当地公认值偏大，原因可能是______；

A.开始计时时，过早按下秒表

B.实验时误将49次全振动记为50次

C.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加

D.小球质量过大

(4)某同学在伽利略用斜面“冲淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境：如图乙所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。测得摆长为L，小角度拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动，测得球摆动周期为T。多次改变斜面的倾角θ，重复实验，记录θ和T，绘制了T2−1sinθ图像，该图像斜率表达式为______。(用π、L、g四、计算题：本大题共3小题，共39分。17.ABC为一直角三角形玻璃砖的截面，∠A=30°，∠B=90°，一束光线平行AC边，从D点射入玻璃砖，已知BC边长为L，AD边长为AB的三分之一，玻璃砖折射率为3，真空中光速为c，求解光线从射入到第一次射出过程：

(1)光线射出玻璃砖时与BC边的夹角；

(2)光线在玻璃砖中传播的时间。18.如图(a)所示，s1、s2为两个波源，同时开始振动，振动频率相同，形成的机械波在同种均匀介质中传播，以两波源开始振动为计时起点，s1、s2两波源的振动图像分别如图(b)、图(c)所示。p为两波源连线上的一质点，s1、p、s2三个点坐标分别是x1=0m，xp=4m，x2=10m，已知两波源的振动形式相隔2s先后到达质点p，求：

(1)两列波的波长；

(2)足够长时间后，s1、s2(不包括s119.如图所示，可视为质点的两滑块A、B均静止在粗糙水平地面上，两者之间有一被压缩的轻质弹簧(长度不计)，A与竖直墙壁距离L=8m。现解除弹簧锁定，使A、B瞬间分离，并立即取走弹簧，此时两物块获得的动能之和为28J。已知A、B质量分别为mA=1kg、mB=7kg，所有碰撞均为弹性碰撞，A、B均沿同一水平直线运动，A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2，求：

(1)取走弹簧时A、B获得的速度大小；

(2)A、B都停止运动后，两者之间的距离；

(3)改变L的大小，使A、B第1次碰撞时，B已经停止，且能发生第

答案解析1.B

【解析】解：A、开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做椭圆运动，故A错误；

B、卡文迪什通过测量铅球之间的引力，利用微小形变放大法比较准确的得出了G的数值，故B正确；

C、根据开普勒第二定律可知，对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积，不同的行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不等，故C错误；

D、由万有引力定律计算出的“笔尖下发现的行星”为海王星，故D错误；

故选：B。

行星绕太阳做椭圆运动；根据测量引力常量G的物理学史分析；根据开普勒第二定律分析；“笔尖下发现的行星”是海王星。

知道开普勒、卡文迪什、牛顿等在物理上的贡献，知道开普勒第二定律里面是针对同一个行星来说的。2.A

【解析】解：A、根据多普勒效应分析，声源靠近观察者，观察者接收到的声波频率大于声源的频率，故A正确；

B、横波和纵波都能发生衍射现象，故B错误；

C、两列波发生干涉时，振动加强点的位移等于两列波振幅之和，但位移在质点振动过程中会发生变化，故C错误；

D、机械波在传播时，质点不随波移动，只是在各自平衡位置附近振动，故D错误。

故选：A。

A、根据多普勒效应分析；

B、干涉和衍射是一切波特有的现象；

C、两列波发生干涉时，振动加强点的位移等于两列波振幅之和，但位移在质点振动过程中会发生变化；

D、机械波在传播时，质点不随波移动。

熟练记住机械波的各种特点，掌握基础知识。3.D

【解析】解：A、鸡蛋落在水泥地上减速时间较短，落在海绵上减速时间较长，故A错误；

BC、鸡蛋从同一高度掉下，与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同，动量相同，与水泥地和海绵垫作用后速度均变为零，鸡蛋动量的变化相同，受到合外力的冲量相同，故BC错误；

D、鸡蛋与水泥地和海绵垫作用的动量变化量相同，与水泥地作用时间短，则落在水泥地上动量变化率ΔpΔt较大，故D正确。

故选：D。

鸡蛋从同一高度掉下，落在水泥地上，鸡蛋与水泥地作用时间短，而落在海绵垫上，鸡蛋与海绵垫作用时间长，根据速度关系分析动量、动量变化量和动量变化率的大小，根据动量定理分析合外力的冲量大小。

4.B

【解析】解：A、两个小球在整个过程中都是只有重力做功，两个小球完全相同，所以重力做功相同，但小球b有初速度，初动能不为零，根据动能定理可知落地时小球b的动能大于小球a的动能，故A错误；

B、a球做自由落体运动、b球做平抛运动，所以两小球在空中运动时间t相同，重力做功W相同，则根据公式P=Wt可知，重力对两个小球做功的平均功率相同，故B正确；

C、两小球落地时竖直方向的速度相等，根据P=mgv可知，即将着地时重力做功的瞬时功率也相同，故C错误；

D、两个小球在整个过程中都是只有重力做功，机械能守恒，因为两小球的初状态不同，即初始状态的机械能不同，所以两个小球在空中机械能不相同，故D错误。

故选：B。

根据动能定理分析；根据平均功率的计算公式分析；根据重力的瞬时功率公式分析；根据机械能守恒定律分析。5.D

【解析】解：A.物体A、B之间无相对运动，对A进行受力分析，A所受重力与B对A的支持力平衡，由B对A的摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力，则物体B对A摩擦力的变化周期等于系统的振动周期T，故A错误；

B.当物体B相对平衡位置的位移为x时，对A、B整体分析，根据牛顿第二定律得：kx=(mA+mB)a

对A进行分析，同理可得A、B间摩擦力的大小为：f=mAa=mAkxmA+mB，故B错误；

C.根据简谐运动的对称性可知，物体B的速度为v时开始计时，每经过T2时间，物体B的速度大小仍为v，但速度方向与v方向相反，故C错误；

D.根据简谐运动的对称性，经过半个周期物体的初末位置关于平衡位置对称，可知物体B处于PO之间某位置时开始计时，经T2时间，物体B一定运动到OQ之间，故D正确。

故选：D。

物体A、B之间无相对运动，对A6.A

【解析】解：A.该时刻，x=8cm处的质点已通过的路程为15cm，说明已振动了四分之三周期，这时波传播到x=17cm处，由此判断波源处的质点起振方向为y轴正方向，故A正确；

B.周期满足

34T=6

波长为λ=2×(11−5)cm=12cm

波的传播速度

v=λT

解得v=2cm/s

故B错误；

C.波动周期为6s，则再经3s时，x=5cm处的质点位移为0，故C错误；

D.图示时刻，x=11cm处的质点正沿y轴负方向运动，再经5s这段时间内，波形平移了10cm，由此判断，再经5s时，x=11cm处的质点加速度沿y轴负方向，故D错误。

故选：A。

根据运动的时间分析质点的运动情况，从而判断传播方向，根据周期与波长解得波速，根据周期与时间关系解得7.B

【解析】解：速度v最小的条件是：人跳上B车稳定后两车的速度相等，设该速度为v车，以A车和人组成的系统为研究对象，以A车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

(m+2m)v0=mv车+2mv

以B车与人组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

−mv0+2mv=(m+2m)v车

解得：v=54v0

故8.D

【解析】令月球的半径为R1，月球的质量为M1，地球的质量为M，“嫦娥四号”的质量为m，则“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为KR1，

根据牛顿第二定律有：GM1m(KR1)2=mv2KR1

9.D

【解析】解：A、设在t1时间内摩擦力、重力对物块做的功分别为Wf1、WG1，根据动能定理有：Wf1+WG1=12mv2

解得：Wf1=12mv2−WG1，且WG1≠0，故A错误；

B、在t1时间内物块和传送带间的相对位移大小为：x相=vt1−v2t1=v2t1

此时间内物块的位移大小为：x1=v2t1=x相

此时间内摩擦产生的内能为：Q=f1x相=f1vt10.ACD

【解析】解：A.根据F=GMmr2，地球表面处的半径小于空间站的轨道半径，所以地球表面处的引力大于空间站位置的引力(提供向心力)大小，故A正确；

B.空间站对航天员的作用力几乎为0，故两者的合力近似等于地球引力，故B错误；

C.根据开普勒第三定律R3T2=k可知，轨道半径越小，则周期越小，航天员在地球附近轨道上轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以周期也小于同步卫星周期，故C正确；

D.根据第一宇宙速度的意义，7.9km/s是最小发射速度，所以航天员乘坐的火箭在地面发射速度大于7.9km/s，故D正确。

故选：ACD。

A.根据万有引力公式进行分析解答；

B.根据空间站对航天员的作用力结合引力大小求合力判断；

C.11.CD

【解析】解：A.太阳光经过水滴后形成彩虹是光的色散现象，故A错误；

B.根据光的可逆性可知，改变光进入水滴的角度，a光在水滴内不会发生全反射，故B错误；

C.画出光路图如图所示：

由图可知，光线进入水滴后，a光的折射角小，根据折射定律n=sinisinr可知，a光折射率大；

根据公式v=cn知，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C正确；

D.a光折射率大、频率大，则a光的波长小，根据Δx=Ldλ，则知a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较小，故D正确。

故选：CD。

由图看出，光线进入水滴折射时，a光的折射角小于12.BD

【解析】解：A、物块A做简谐运动，回复力由弹簧弹力与重力提供，故A错误；

B、当A运动到最高点时，B与水平面间的作用力刚好为零，对B可知

F=mg

对A有

F+2mg=2ma

解得a=32g

故B正确；

C、在t1时刻，物块A在平衡位置，此时弹簧处于压缩状态，弹力为

F′=2mg

对B受力分析有

N=F′+mg

解得N=3mg，根据牛顿第三定律可知物体B在t1时刻对地面的压力大小为3mg，故C错误；

D、由图可知周期T=1s

角速度为ω=2πT=2π1rad/s=2πrad/s

规定向上为正方向，由图可知t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，则sinφ=y0A=510=0.5

所以初相为φ=π13.BC

【解析】解：A、图像Ⅰ是重力势能随下滑距离s的变化图像，开始时根据Ep=mgℎ=30J，其中ℎ=3m，代入数据解得m=1kg，故A错误；

B、设斜面倾角为α，根据几何关系可知sinα=0.6，cosα=0.8，图像Ⅱ是物块动能随下面距离的变化图像，设物体与斜面之间的摩擦力为f，根据动能定理有mgssinα−fs=Ek，整理得Ek=(mgsinα−f)s，即图像斜率为k=mgsinα−f=42N=2N，联立解得f=4N，故B正确；

C、根据图像可知物体下滑到底端时的动能为10J，物体损失的机械能为30J−10J=20J，所以物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为20：10=2：1，故C正确；

D、由图像可知，当物体下滑2.0m时的动能为4J，物体的重力势能为18J，则物体的机械能为4J+18J=22J，所以物体损失的机械能为30J−22J=8J，故D14.AB

【解析】解：A、小球A离开竖直墙时，轻杆由压力变拉力，B、C分离，故A正确；

D、B、C分离后小球C做匀速直线运动，所以B、C分离时，两球速度均为v，对三小球整体列水平方向动量定理，则

I墙=2mv，故D错误；

C、自小球A离开墙面到小球落地，A、B轻杆水平方向动量守恒，则

mv=mvB+mvAx

且有vB=vAx

解得：vB=vAx=v2，小球C的速度是小球A水平速度的2倍，但小球A有竖直速度分量，故C错误；

B、轻杆对小球A做功大小等于对小球B做功大小，即等于小球B、C的动能增量，则

W=115.AD

P3、P2、P1的像【解析】解：(1)A.为了便于确定折射光线，实验中应选用两光学表面间距大一些的玻璃砖，故A正确；

B.为了便于确定折射角，实验中入射角应选择尽量大些，故B错误；

C.为了避免影响透过玻璃砖看到像的清晰程度，实验中，不能够将玻璃砖界面当尺子画界线，故C错误；

D.为了减小实验误差，实验中应改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确。

故选：AD。

(2)为了精准确定折射光线，实验中，在插P4时应使其挡住P3、P2、P1的像。

(3)实际的下边界应该处于图乙中bb′的下侧，如图所示

可知，入射角相同，折射角的测量值偏小，则他测得的折射率与真实值相比偏大。

故答案为：(1)AD；

(2)P3、P2、P1的像；

(3)偏大。

(1)A.两光学表面间距大一些的玻璃砖，便于确定折射光线，据此判断；

B.实验中入射角尽量大些，便于确定折射角，据此判断；

C.实验中，将玻璃砖界面当尺子画界线，会影响透过玻璃砖看到像的清晰程度，据此判断；

D.实验中应改变入射角的大小，多做几次实验，能够减小实验偶然误差，据此判断。

(2)为了精准确定折射光线，实验中，在插P4时应使其挡住P3、16.16.3

4π2(l+d2【解析】解：(1)游标卡尺的分度值为0.1mm，则该读数为16mm+0.1×3mm=16.3mm

(2)测量N次全振动的时间为t，则周期为T=tN

根据单摆的周期公式T=2πl+d2g

解得g=4π2(l+d2)N2t2

(3)A.开始计时时，过早按下秒表，导致周期偏大，实验测得g数值应偏小，故A错误；

B.实验时误将49次全振动记为50次，导致周期偏小，实验测得g数值应偏大，故B正确；

C.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加，但我们还是利用测量值来计算，所以实验测得g数值应偏小，故C错误；

D.小球质量过大对实验结果无影响，故D错误；

故选：B。

(4)单摆静止在最低处时F=mgsinθ=mg′

单摆的等效重力加速度g′=gsinθ

根据单摆周期公式T=2πLg′

联立解得T2=4π2Lg⋅17.解：(1)入射光线平行AC，则入射角θ1=60°

根据折射定律有sinθ1sinθ2=n=3

解得：θ2=30°

由几何关系可得：θ3=θ4=60°，θ5=30°

设全反射临界角为C，sinC=1n=33

sinθ3=32>sinC，光线在E点全反射

光线从BC射出，与BC夹90°角

(2)根据几何关系有DE=AD=33【解析】(1)根据折射定律结合几何条件求解；

(2)由几何关系求得光束在介质中传播的路程，光束在介质中传播的速率为：v=cn，由路程比在介质中的光速得到传播时间。18.(1)由题意可得P与两个波源的距离差：Δx=x2−xP−xP=10m−4m−4m=2m

两列波在同种均匀介质中传播时波速大小相等，已知两波源的振动形式相隔Δt=2s先后到达质点p，可得波速大小为：

v=