云南省大理白族自治州民族名校2023-2024学年高二下学期物理期中考试（含答案）

云南省大理白族自治州民族名校2023-2024学年高二下学期物理期中考试姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24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．下列对几种物理现象的解释中，正确的是()A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻B．跳高时要垫上厚厚的垫子，目的是通过缓冲减小人和垫子之间的作用力C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零D．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用时，两个物体也不一定同时停下来2．两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A．在两波相遇的区域中会产生干涉B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱3．“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人。现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口处)，两井底都各有一只青蛙，则()A．水井中青蛙看到井外的范围比较大B．水井中青蛙看到井外的范围比较小C．水井中青蛙与枯井中青蛙看到井外的范围一样大D．无法比较它们看到的范围大小4．小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面，树叶A未发生明显振动。要使树叶A发生明显振动，可以采用的方法是（）A．提高拍打水面的力度B．提高拍打水面的频率C．降低拍打水面的频率D．无论怎样拍打，树叶都不会振动起来5．某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是()A．1s和3s时，质点的速度相同B．1~2s内，质点速度与加速度方向相同C．简谐运动的表达式为y=2sin(0.5πt+1.5π)cmD．简谐运动的表达式为y=2sin(0.5πt+0.5π)cm6．如图所示，一运动员在清澈的水池里沿直线以0.5m/s的速度游泳，已知水深为7m，不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的水底有一小石块，t=6s时他恰好看不到小石块了(眼睛在水面之上)，下列说法正确的是()A．6s后，运动员会再次看到水底的小石块B．水的折射率n=C．水的折射率n=D．水的折射率n=二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)7．如图所示，物体A置于物体B上，一轻弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止，则下列说法正确的是()A．A和B均做简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B做负功8．一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形如图所示，由图像可知()A．质点a此时的位移是零B．质点b此时向-y方向运动C．质点c、d的振幅相等D．质点c此时的加速度方向为沿y轴正向9．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形为图中实线，t=1s时刻的波形为图中虚线，已知该波的周期大于1s。则下列说法正确的是()A．该波的波速为5m/sB．该波的周期为1.6sC．t=0时刻，x=10m处的b质点正在向y轴负方向运动D．t=1s时刻，x=4m处的a质点相对平衡点的位移为1.5cm10．如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是()A．光是从真空射向介质B．介质的折射率约为1.73C．光在介质中的传播速度约为1.73×108m/sD．反射光线与折射光线成60°角三、填空、实验题(本大题共2小题，共16分)11．实验小组的同学们用如图所示的装置做用单摆测量重力加速度的实验。（1）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，重力加速度g=。（2）实验时除用到停表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的____(选填选项前的字母)。A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球 D．直径约10cm的均匀木球（3）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图(选填“甲”或“乙”)所示的固定方式。（4）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____(选填选项前的字母)。A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（5）乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____(选填选项前的字母)。A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下停表C．测量周期时，误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间12．某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。（1）下列能够提高实验准确程度的措施是____。A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是。（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=。(用图中线段的字母表示)四、计算题(本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．减振器是加速车架与车身振动的衰减以改善汽车的行驶舒适性的汽配元件，在大多数汽车的悬架系统内部都装有减振器。汽车的重力一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧套在减振器上，两者同时起到改善作用。为了研究方便，我们把两者简化成一个等效劲度系数为k=1.5×105N/m的“弹簧”。汽车开始运动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f=12πgl(14．一列简谐横波，某时刻的波形图像如图甲所示，此刻波上质点Q恰好开始振动，若从该时刻开始计时，波上质点Q的振动图像如图乙所示，则：（1）从该时刻起，再经过Δt=0.4s，质点P的位移、通过的路程分别为多少?（2）再经多长时间x=45m处的质点(未画出)第二次位于波峰?15．一质量为m=20g的烟花弹获得E=9J动能后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E=9J，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力和火药的质量。求：（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.橡皮锤击钉子时，由于橡皮锤具有弹性，具有缓冲作用，所以作用时间较铁锤与钉子的作用时间长，根据动量定理可知，作用力较小，所以不易将钉子钉进物体里，A不符合题意；

B.同理，跳高时垫上厚厚的垫子，垫子起到了缓冲作用，增加了人与垫子的作用时间，根据动量定理可知，在动量变化相同时，减小了作用力，B符合题意；

C.在推车时推不动，推力的冲量

I=Ft

不为为零，之所以车没有动，是因为车所受的合力为零，合力的冲量为零，C不符合题意；

D.对受到制动力而停下来的运动过程，根据动量定理可得

-ft=0-p

可知动量相同的两个物体受相同的制动力的作用时，两个物体停下来的时间相等，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据缓冲现象原理分析AB项；根据冲量的公式I=Ft，分析推论的冲量是否为零；根据动量定理分析动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用时，两个物体停下来的时间的关系。2．【答案】B【解析】【解答】从图中看出，两列波的波长不同，根据介质决定波速可知，两边在水中的传播速度相同，根据

v=λf

可知，所以两列水波的频率不同，所以不能发生稳定的干涉现象，故a点不能始终加强，当然也不能始终减弱，故B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据题给信息分析两波的频率是否相同，再根据只有频率相同的两列波才能产生稳定的干涉现象分析各选项。3．【答案】A【解析】【解答】根据光的直线传播作出青蛙在枯井中的视野范围，如图（a)所示，当井里灌满水后，光线照到井面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，即从光疏介质射入光密介质，所以入射角大于折射角，光路如图（b）所示，

可知枯井井底之蛙看到的井外的范围比水井井底之蛙看到的范围小，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据光的直线传播和光的折射定律，分析枯井井底之蛙看到的井外的范围与水井井底之蛙看到的范围的大小关系。4．【答案】C【解析】【解答】要使树叶A发生明显振动，则应使波绕过桥墩传播的衍射现象更明显，所以要增加水波的波长，波速由介质决定，所以无论水波的频率如何，波速都不变，根据

λ=vf

可知，应减小水波的频率，故可以降低拍打水面的频率，如果提高拍打水面的力度，则改变是波的振幅，对波长没有影响，ABD不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。5．【答案】D【解析】【解答】A.由图可知，t=1s时和t=3s时，质点均处于平衡位移，所以速度大小相同，但t=1s时质点向y轴负方向振动，t=3s时，质点向y的正方向振动，1s和3s时刻，质点的速度不同，A不符合题意；

B.由图可知，1~2s内，质点沿y轴负方向运动，而质点的加速度方向总是指向平衡位置，所以加速度方向沿y轴正方向，B不符合题意；

CD.由图可知，该质点振动的振幅为2cm，周期为4s，角速度为

ω=2πT=2π4=0.5rad/s

将t=0时质点的位移为2cm代入简谐运动的表达式

y=Asin(ωt+φ)

可得

φ=0.5π6．【答案】C【解析】【解答】A.t=6s时运动员恰好看不到小石块，则知由小石块发出的射向水面的光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，6s后，入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以不会看到小石块，A不符合题意；

BCD.由题意可得，t=6s时光路如下图所示：

0-6s内运动员通过的位移为

x=vt=0.5×6m=3m

根据全反射临界角公式

sinC=1n

由几何关系可得

sinC=xh2+x27．【答案】A,B【解析】【解答】A.因为物体A、B保持相对静止，将A、B看成整体，可知整体在弹簧弹力

F=kx

作用下做简谐振动，A符合题意；

B.对A、B整体，由牛顿第二定律

kx=(mA+mB)a

对A，由牛顿第二定律

Ff=mAa

8．【答案】C,D【解析】【解答】A.由图可知，此时质点a位于波峰位置，位移为正向最大，A不符合题意；

B.因波向右传播，根据波形平移法可知，b质点此时向y轴正方向运动，B不符合题意；

C.同一列简谐波中的所有质点的振幅都是一样的，C符合题意；

D.质点的加速度总是指向平衡位置，所以此时质点c的加速度方向为沿y轴正向，D符合题意。

故答案为：CD。

【分析】直接由图判断a质点此时的位移；根据波的传播方向，由波形平移法判断此时b的振动方向；同一列简谐波中的所有质点的振幅都是一样的；根据质点的加速度总是指向平衡位置，判断此时质点c的加速度方向。9．【答案】A,B【解析】【解答】A.由题可知，波的周期大于1s，所以1s内波的传播距离小于一个波长，由图可知，该波在1s内传播的距离x=5m，所以波速

v=xt=5m/s

A符合题意；

B.由图可知波长

λ=8m

根据波速公式

v=λT

可得，该波的周期

T=λv=85s=1.6s

B符合题意；

C.由于波在向右传播，根据“波形平移法”可知，b点正在向y轴正方向运动，C不符合题意；

10．【答案】B,C【解析】【解答】A.因为光在光疏介质中与法线的夹角大于在光密介质中与法线的夹角，可知光是从介质射向真空的，A不符合题意；

B.据折射率公式

n=sinisinr

可得，该介质的折射率为

n=sin60°sin30°=3≈1.73

B符合题意；

C.由折射率

n=cv

可得

11．【答案】（1）4（2）A；C（3）乙（4）B；C（5）B【解析】【解答】（1）根据单摆的周期公式可得

T=2πlg

解得重力加速度

g=4π2lT2

（2）AB.实验过程单摆摆长应保持不变，所以应选择长约1m的没有弹性的细线作为摆线，A符合题意，B不符合题意；

CD.为减小实验过程中空气阻力造成的误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，所以应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

（3）在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式。

（4）A.摆线长度与摆球半径之和等于单摆的摆长，A不符合题意；

B.单摆在摆角小于5°时的运动才可以看成简谐运动，所以做单摆实验时，要把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，B符合题意；

C.为减小时间的测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，C符合题意；

D.为减小测量误差，应测出个周期的总时间t，然后求出周期，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，D不符合题意。

故答案为：BC。

（5）A.单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，A不符合题意；

B.开始计时时，过早按下秒表，则所测周期T偏大，根据

g=4π212．【答案】（1）A；D（2）D（3）AC【解析】【解答】（1）AD.采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，测量入射角和折射角时能更好的减小测量误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，AD符合题意；

B.光学表面是否平行不影响该实验的准确度，B不符合题意；

C.应选用细一点的大头针，可以减小画线时的误差，C不符合题意。

故答案为：AD。

（2）根据光的折射定律和几何关系可知，当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因光在界面发生了折射，使出射光相比入射光会向左偏移，D符合题意，ABC不符合题意。

（3）由折射定律可知折射率

n=sin∠AOCsin∠BOD

由几何关系可得

sin∠AOC=ACR，sin∠BOD=13．【答案】解：人体固有频率为2Hz，当汽车的振动频率与其相等时，人体与