江苏省徐州市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷（含答案）

江苏省徐州市2023-2024学年高二上学期期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。1．对于质量一定的物体，下列说法正确的是（）A．若动量改变，速度大小一定改变B．若速度大小改变，动量一定改变C．若动能改变，速度方向一定改变D．若速度方向改变，动能一定改变2．如图所示，长为L的水平细线一端固定在O点，另一端连一个质量为m的小球，将小球由静止释放，经时间t，小球运动至最低点B，已知重力加速度为g，空气阻力不计。在小球从A运动到B的过程中（）A．重力的冲量大小为mgt B．细线拉力的冲量为0C．小球动能的增加量为2mgL D．小球动量的增加量为m3．如图所示为某质点做简谐运动的振动图像。由图可知（）A．质点振动的振幅为5mB．质点振动的周期为2sC．0～1s内，质点的速度方向与位移方向相同D．1～2s内，质点的速度方向与加速度方向相反4．如图所示，静止的雷达测速仪a向迎面驶来的汽车b发射超声波，该超声波被汽车反射后又被a接收到，测速仪a接收的超声波与其直接发出的超声波相比（）A．频率变小 B．频率变大 C．波速变小 D．波速变大5．关于振动和波，下列说法正确的是（）A．两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样B．只有驱动力频率等于物体的固有频率，物体才做受迫振动C．一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越小，观察到的衍射现象越明显D．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大6．如图所示，用单摆测量当地的重力加速度。下列说法正确的是（）A．可用弹性好的橡皮条代替细线B．细线上端在横杆上缠绕几圈即可C．每次实验应将细线拉至水平再释放D．应从小球经过最低点位置开始计时7．如图所示，光束PO从半圆形玻璃砖的圆心O射入后分成I、II两束，分别射向玻璃砖圆弧面上的a、b两点。比较I、II两束光，下列说法正确的是（）A．玻璃砖对光束I的折射率更大B．光束I在玻璃砖中的速度更大C．光束II在玻璃砖里传播的时间更长D．增大光束PO的入射角θ，光束II先发生全反射8．如图所示，一束激光照向光屏P，留下光斑S1。保持激光方向不变，在屏前放一块与P平行的玻璃砖，发现光斑移到SA．光斑移到S2右侧 B．光斑移到SC．光斑移到S1与S2之间9．一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示。t1A．t=0时，质点P沿y轴正方向运动 B．质点P比质点Q先到达波峰位置C．这列波的波长为10m D．这列波的波速为10m/s10．如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B同时从木块两侧射入，最终嵌在木块中。已知两子弹入射的初动量大小相等，射入过程中所受木块的阻力大小相等，子弹A的质量较小。比较这两颗子弹可知（）A．子弹A的初动能较小 B．子弹A先与木块相对静止C．子弹A的动量变化率较大 D．子弹A射入木块的深度较大二、简答题：本题共2小题，共15分。请把答案填在答题卡相应的横线上。11．某同学用图甲所示装置测定光的波长。（1）已知单缝到双缝的距离100mm，双缝到光屏的距离为500mm，双缝之间的距离为0.50mm。该同学在实验中，移动分划板，第1条明条纹对应的游标卡尺读数如图乙所示，第5条明条纹对应的游标卡尺读数如图丙所示，则入射光的波长为m（结果保留两位有效数字）。（2）在撰写实验报告时，需将目镜中所观察到的现象描绘出来。小张和小李分别画了转动手轮时所观察到的初、末两个视场区的示意图如图丁、戊所示。由图可判断，（选填“丁”或“戊”）图存在造假现象。12．某同学用图甲所示装置研究斜槽末端小球碰撞时的动量是否守恒。已知A、B球的质量分别为mA、m（1）实验主要操作和测量步骤如下：①按图甲所示组装器材并调节斜槽末端水平。在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线在水平面上的投影O，使其正对刻度尺的零点；②不放小球B，将小球A从斜槽上部挡板处由静止释放，砸到铺在水平地面上的复写纸上，并在白纸上留下落点的痕迹。重复多次操作，记录多次落点的痕迹如图乙所示，用刻度尺测出A球的水平射程为cm；③将小球B静置于斜槽末端边缘处，再使小球A从挡板处由静止释放，两球碰后离开轨道落到水平地面，在白纸上留下落点的痕迹。重复操作多次，标记出小球A和B落地点的平均位置，测量出两球的水平射程；（2）若测量结果满足表达式（用“mA、mB、OM、OP、（3）该同学在进行第③步操作前，突然发现斜槽末端稍向上倾斜，于是把它调至水平，并使调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同，再将小球A从挡板处静止释放，完成第③步操作。若调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化忽略不计，用该同学调整斜槽末端后第③步的测量数据与调整前第②步的测量数据进行对比，可得到碰撞前小球的总动量（选填“大于”“等于”或“小于”）碰后小球的总动量。三、计算题：本题共4小题，共45分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．质量m=0.5kg的皮球以速率v1=4m/s垂直撞向天花板，又以v2（1）与天花板碰撞前后，皮球动量变化量Δp的大小；（2）球撞天花板时，天花板对球的平均弹力FN14．一列沿x轴负方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形如图所示，此时质点M刚好开始振动，质点P处在平衡位置。经t1（1）波的传播速度v；（2）0～0.4s内质点N通过的路程l；（3）质点M位于波峰位置的时刻。15．如图所示是爱尔兰物理学家劳埃德于1834年观察光的干涉现象的原理图（为讨论问题方便，图中线段长度与数据不成比例）。线光源S发出波长为600nm的光，有一部分直接射到足够大的屏D上，另一部分经镜面M反射到屏上（这些光对镜面的入射角接近90°）。这两部分光重叠产生干涉，在屏上出现明暗相间的干涉条纹，这称之为劳埃德镜干涉。劳埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同。（1）画出光线SA、SB经镜面M反射的光路图（图中S'（2）相邻两条明条纹间距Δx是多大；（3）屏D上出现干涉亮条纹的条数。16．如图所示，A、B两物块用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A紧靠竖直墙壁，弹簧处于原长。现用水平向左的力F缓慢推动物块B，到达某一位置后静止，此过程中力F做功9J。已知A、B两物块的质量分别为mA=4kg和（1）弹簧第一次恢复到原长时，物块B的动量；（2）两物块的速度相同时，弹簧的弹性势能；（3）撤去推力F后，物块A能达到的最大速度。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、若动量改变，可能只是速度方向改变，速度大小不一定改变，故A错误；

B、若速度大小改变，则动量一定改变，故B正确；

C、若动能改变，可能只是速度大小改变，速度方向不一定改变，故C错误；

D、若速度方向改变，如果速度大小不变，则动能不变，故D错误。

故答案为：B。

【分析】动量为矢量，动能为标量。若速度方向改变，如果速度大小不变，则动能不变，动量发生改变，则速度一定变。2．【答案】A【解析】【解答】A、根据冲量的定义式可知，重力的冲量大小为I故A正确；

C、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理有mgL=∆即小球动能的增加量为mgL，故C错误；

D、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理有mgL=解得v=则小球动量的增加量为∆p=mv-0=m故D错误；

B、令细线拉力的冲量在水平方向上的分量为Ix，在竖直方向上的分量为Iy，根据动量定理，在竖直方向上有I根据动量定理，在水平方向上有I根据矢量合成，可知细线拉力的冲量为I解得I=即细线拉力的冲量不为0，故B错误。

故答案为：A。

【分析】冲量是力对时间的积累，使用定义式时，需注意判断力是否为恒力及该力作用的时间的。熟悉掌握动量定理的应用。3．【答案】C【解析】【解答】A、由图可知，质点振动的振幅为A=5故A错误；

B、由图可知，质点振动的周期为T=4故B错误；

C、0～1s内，质点从平衡位置向正向振幅位置运动，位移和速度方向均为正，所以质点的速度方向与位移方向相同，故C正确；

D、1～2s内，质点从正向振幅位置向平衡位置运动，速度和加速度方向均指向平衡位置，所以质点的速度方向与加速度方向相同，故D错误。

故答案为：C。

【分析】根据图像确定质点振动的幅度和周期。x-t图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向。回复力加速度方向均指向平衡位置。4．【答案】B【解析】【解答】波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变；根据声音的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大。

故答案为：B。

【分析】波速由介质决定。多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，声源和观察者远离时接收频率变低。5．【答案】C【解析】【解答】A、只有频率相同、相位一定的两列波叠加才能出现稳定的干涉图样，故A错误；

B、物体做受迫振动时，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故B错误；

C、一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越小，根据λ=可知波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故观察到的衍射现象越明显，故C正确。

D、两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，振动加强区质点的位移不一定比振动减弱区质点的位移大，故D错误；

故答案为：C。

【分析】只有频率相同、相位一定的两列波叠加才能出现稳定的干涉图样，物体做受迫振动时，受迫振动的频率等于驱动力的频率，波长越长，越容易发生明显的衍射现象。6．【答案】D【解析】【解答】AB、为了保证摆动过程，摆长保持不变，不可用弹性好的橡皮条代替细线，细线上端应通过夹子固定，不能在横杆上缠绕几圈，故AB错误；

C、为了使小球做简谐运动，小球的摆角不能大于5°，故C错误；

D、为了减小误差，应从小球经过最低点位置开始计时，故D正确。

故答案为：D。

【分析】熟悉掌握用单摆运动的要求。摆动过程，摆长保持不变。小球的摆角不能大于5°，为了减小误差，应从小球经过最低点位置开始计时。7．【答案】A【解析】【解答】ABC、根据折射定律n=由图可知光束I的折射角更小，所以玻璃砖对光束I的折射率更大；根据v=cn可知光束I在玻璃砖中的速度更小，光束I在玻璃砖里传播的时间更长，故A正确，BC错误；

D、由于光束PO从半圆形玻璃砖的圆心O射入后，光束I、II均沿半圆形玻璃砖的半径方向，可知光束I、II从玻璃砖射出时均不会发生全反射现象，故D错误。

故答案为：A。

【分析】根据光路图，确定各光线的入射角和折射角。在根据折射定律确定两光线折射率的大小。熟悉掌握发生全反射的条件。8．【答案】C【解析】【解答】由于光的折射时出射光线平移。如图，若改用相同材料但宽ab更小的玻璃砖，光线平移的距离减小，则光斑移到S1与S2之间。

故答案为：C。

【分析】换用宽度更小的玻璃砖，从O点进入的折射光线线路不变，从上侧边界折射出的光线和厚的玻璃砖折射出来的光线平行。9．【答案】D【解析】【解答】A、波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，质点P沿y轴负方向运动，故A错误；

B、波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，质点Q沿y轴正方向运动，根据上述可知，质点Q比质点P先到达波峰位置，故B错误；

C、根据图像可知，波长为λ=16故C错误；

D、根据波形可知，原点右侧最近波谷的横坐标为10则原点左侧最近波谷位置质点的平衡位置到原点的间距为λ-7由于波沿x轴正方向传播，将波形沿x轴正方向平移5m时质点P第一次运动到波谷，则波速为v=故D正确。

故答案为：D。

【分析】根据“同侧法”或“上下坡法”判断质点的振动方向，再根据振动方向判断到达波峰所需的时间。根据平移法确定0.5s内波形移动的位移，再根据波速的关系进行解答。10．【答案】D【解析】【解答】A、两子弹入射的初动量大小相等，则有m又由于子弹A的质量较小，可知v根据公式Ek=可得E由于pA=pE故A错误；

B、两子弹入射的初动量大小相等，根据动量守恒定律知，两子弹和木块组成的系统动量一直为零；木块静止在光滑水平面上，则两子弹同时与木块相对静止，故B错误；

C、两子弹的初动量相等，末动量为0，则两子弹的动量变化量Δp大小相等；两子弹所受的阻力大小相等，根据动量定理可知两子弹运动时间相等，则两子弹的动量变化率∆p∆t相等，故C错误；

D、两子弹所受的阻力大小相等，设为f0-对B子弹0-结合EkAd故D正确。

故答案为：D。

【分析】根据动量和动能的关系确定两子弹初动能的大小关系。两子弹和木块组成的系统总动量为零，且系统动量守恒。再结合动量定理和动能定理进行分析。11．【答案】（1）5（2）丁【解析】【解答】（1）10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，第1条明条纹对应的游标卡尺读数为x第5条明条纹对应的游标卡尺读数为x则有

∆x=根据∆x=可得入射光的波长为λ=5.2×（2）由图丁可看到初末条纹是同一条纹，丁图存在造假现象。

【分析】读数时注意仪器的分度值。根据多条条纹之间的间距得出条纹间距，再根据条纹间距公式得出光的波长。12．【答案】（1）57.3~57.7（2）m（3）小于【解析】【解答】（1）用尽可能小的圆把小球落点圈在里面，由此可见圆心的位置是57.5cm，即碰撞后A球的水平射程应为57.5cm。

（2）实验需要验证m小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，故有m（3）因为斜槽末端稍向上倾斜，导致速度的水平分量减小，第②步对应的水平位移OP也减小，因此有m【分析】根据实验操作步骤，确定实验的操作要求及注意事项。根据动量守恒定律及平抛运动规律推导得出实验结论表达式。末端倾斜则小球做斜抛运动，而处理数据用得上水平方向上的速度，故需通过水平方向速度的变化情况进行分析总动量的变化情况。13．【答案】（1）解：以竖直向下为正方向，则皮球动量变化量大小为Δp=m（2）解：以竖直向下为正方向，根据动量定理可得F解得天花板对球的平均弹力大小为F【解析】【分析】（1）轨道速度的正方向，明确皮球的初末速度，再根据动量的定义进行解答；

（2）明确小球的受力情况，根据动量定理进行解答即可。14．【答案】（1）解：经t1=0．4s（2）解：波传到N需要时间t波的周期T=0～0.4s内质点振动了0.2s，半个周期，通过的路程l=2A=10cm（3）解：质点M向上振动，所以位于波峰位置的时刻t'【解析】【分析】（1）根据题意确定0.4s内波传播的距离，再根据波速的公式进行解答；

（2）根据波速确定波传到N点所需时间，再确定0.4s内N点振动的时长与周期的关系，继而得出质点N通过的路程；

（3）根据波的传播方向和“同侧法”或“上下坡法”确定M点的振动方向，再确定质点M到达波峰所需的时间。15．【答案】（1）解：光线