河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题，共9页。试卷主要包含了3s首次到达B点，5m，科研人员在太空进行实等内容，欢迎下载使用。
高二年级物理
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题目要求。
1.晋代陆机《文赋》中的“或因枝以振叶，或沿波而讨源”呈现了树叶振动和水波传播的情境，则下列说法正确的是
A.飘落到水面上的树叶会被水波推向岸边
B.树叶做受迫振动的频率等于其驱动力的频率
C.若有两列水波在水面上相遇叠加时，必然能形成干涉图样
D.当水波遇到尺寸比其波长大得多的障碍物时，能发生明显的衍射现象
2如图所示，弹簧振子在B、C两点之间做简谐运动，其平衡位置为O点。已知B、C相距30am。从小球经过О点时开始计时，经过0.3s首次到达B点。取向左为正方向，下列说法正确的是
A.小球振动的周期一定为12s B.小球振动的振幅为03m
C.弹簧振子振动方程可能为m 末，小球一定在平衡位置
3.在医学上，给病人做彩超是一种常见的检查手段，图甲中的彩超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成彩超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发射的简谐超卢波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是
A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.0×103m/s
B.质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C.0~1.25×10-7s内，质点M运动的路程为3mm
D.t=1.50×10-7s时，质点N恰好处于波谷
4.如图所示的薄膜，用黄色光从左侧照射该薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是
A.干涉条纹的分布上疏下密 B.实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样
C.由上而下两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差变大 D.若换用紫光照射，则条纹间距将变大
5.均匀介质中，波源位于О点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t=0时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图乙所示，竖直向上为z轴正方向。下列说法正确的是
A.该波从A点传播到B点所需时间为2s B.t=6s时，B处质点位于波峰
C.t=8s时，C处质点振动方向竖直向上 D.t=4s时，质点E运动到x=20m处
6.094型战略核潜艇(如图甲)是目前我国服役中最先进的核动力潜艇，是中国拥有三位一体核战略的保障，也是国之利器。如果游轮上处于O点的人刚好看到潜艇在其正前方的水下缓慢通过，将人和潜艇均视为质点，如图乙所示，此时人到水面的高度h1=24m，潜艇的水下深度h2=43m。水的折射率为n=，sin53°=0.8，c53°=0.6，则下列说法正确的是
A.人看到潜艇的像在水下的深度等于43m
B.潜艇与人的水平距离为6425m
C.潜艇与人的水平距离为37.5m
D.不考虑船体阻挡，水面能看到潜艇范围的面积为m2
7.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的位移一时间图线。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移一时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移一时间图线。已知B球的质量kg，则下列结论正确的是
A.A、B碰撞前的总动量为3kg·m/s B.碰撞时A对B所施加的冲量为4N·s
C.碰撞前后A的动量变化量为4kg·m/s D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为9J
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.关于下列图中的物理现象，描述正确的是
A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，传播方向收变，属于波的反射现象
B.乙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象
C.丙图，用竹竿举走蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应
D.丁图，水波穿过障位物的小孔后，形成明暗和间条纹，属于波的干涉现象
9.科研人员在太空进行实：验，用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组，对接后保持匀速运动。然后开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。若推进器开动的时间为△t，平均推力为F测出飞船和火箭的速度变化为△v，下列说法正确的是
A.飞船和火箭组的机械能守恒 B.火箭组的质量
C.飞船对火箭组的弹力大小为F D.飞船对火箭组的弹力大小为
10.如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小滑块，一原长为L的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上还有b、c、d三个点，b点与О点在同一水平线上且Ob=L，Oa、Oc与Ob的夹角均为37°，Od与Ob的夹角为53°。现将滑块从a点由静止释放，在滑块下滑到最低点d的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，sin37°=0.6。下列说法正确的是
A滑块在b点时动量最大
B.滑块从a点到c点的过程中，弹簧弹力的总冲量为零
C.滑块在c点的速度大小为
D.滑块从c点下滑到d点的过程中机械能的减少量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(7分)用单摆测量重力加速度的实验装置如图甲所示。
(1)下表是某同学记录的三组实验数据，并作了部分计算处理。
请计算出第一组实验中的T=________s，g=________m/s2。
(2)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图像的示意图如图乙中a、b、c所示，其中a、b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地的重力加速度，则相对于图线b，下列分析正确的是_________(填选项前字母)。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
(3)某同学在家里测量重力加速度，他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示，由于家里只有一把量程为30m的刻度尺。于是，他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程，保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度以改变摆长。实验中，当OA间细线的长度分别为和时，测得单摆的相应周期为T1和T2。由此可得重力加速度g=_________(用题中符号表示)。
12.(9分)某同学用如图甲所示装置进行验证动量守恒定律实验，实验步骤如下：
①将斜槽轨道放置在水平桌面上，使斜槽轨道末端与桌面右边缘对齐，通过调节使斜槽轨道末端水平；
②将小球a从斜槽轨道最高点由静止释放，小球a离开斜槽末端后用手机在上方拍摄，得到小球a在空中运动的录像(俯视)：
③将小球b放置在斜槽轨道末端，让小球a从___________由静止释放，用手机在上方拍摄两小球在空中运动的录像。
(1)小球b的半径_________(填“需要”或“不需要”)与小球a的半径相同；
(2)从拍摄到的录像中每隔0.1s取一幅图片，将图片叠加到一起后，用厘米刻度尺测量图片上小球间的距离，得到小球在水平方向上的位置变化图，如图乙所示，1为碰前小球a的、2为碰后小球a的、3为碰后小球b的，已知小球a的质量为0.20kg，小球b的质量为0.10kg，图片与实际的比例为1：10，则碰前瞬间系统的总动量为______kg·m/s，碰后瞬间系统的总动量为________kg·m/s。
(3)若碰撞前、后瞬间系统动量之差占碰前瞬间系统总动量的比例小于3%时，可认为系统动量守恒，则本次实验______________(填“能”或“不能”)验证动量守恒定律。
13.(10分)真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，固定放置一块平行于半圆柱体底面的平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离，平面镜与玻璃砖底面间的距离为√，真空中的光速为c。求：
(1)玻璃砖的折射率n；
(2)光从P点传播到M点的时间t。
14.(12分)如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，图中的实线和虚线分别是该波在t=0.02s和t=0.08s时刻的波形图。
(1)求该波的周期及t=0.02s时x=0.9m处质点的振动方向；
(2)若波沿x轴正方向传播，且(T为波的周期)，求该波传播的波速大小；
(3)若波速v=25m/s，求波的传播方向。
15.(16分)如图所示，光滑平台上的弹性滑块A以=9ms的初速度向静止的弹性滑块B运动，A、B发生弹性碰撞，此后，滑块B滑上静置于光滑水平面、上表面与平台等高的平板车C，整个运动过程滑块B始终未滑离平板车C。已知滑块A、B的质量分别为mA=1kg、mB=2kg，平板车的质量为mC=2kg，平板车右端到竖直墙壁的距离L=lm，平板车与竖直墙壁碰撞过程没有机械能损失，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：
(1)滑块A、B分开瞬间，滑块B的速度大小；
(2)平板车C恰要与墙壁发生第一次碰撞前，滑块B和平板车C的速度大小、；
(3)从滑块B滑上平板车C到平板车C第一次返回平台右端，整个过程系统产生的热量Q。
2023-2024学年高二物理试题参考答案
一、选择题：(1-7题每题4分；8-10每题6分，对而不全3分，不选或有错0分；共46分)
二、实验题：(7+9=16分)
11.(1)1.80(1分)；9.74(2分)；(2)B(2分)；(3)(2分)
12.③斜槽轨道最高点(2分)
(1)需要(2分)；(2)0.40(2分)；0.39(2分)；(3)能(2分)
三、计算题：(10+12+16=38分，写出必要的文字说明、方程和验算步骤，只写答案不给分)
13.解：(1)依题意，画出光路图如图所示：
由几何关系得：，(1分)
，，(2分)
玻璃砖的折射率，(1分)
解得：，(1分)
(2)令光在玻璃中的传播时间为，在空气中的传播时间为t2，则有
，(2分)
，(2分)
代入数据，解得：。(1分)
14.解：(1)若波沿x轴正方向传播，则有：(n=0、1、)(1分)
解得：(s)(n=0、1、，)(1分)
此时x=0.9m处质点向下振动(1分)
若波沿x轴负方向传播，则有：(n=0、1、)，(1分)
解得：(s)(n=0、1、)，(1分)
此时x=0.9m处质点向上振动；(1分)
(2)波沿x轴正方向传播，且，
则有，(2分)
解得：s；(1分)
(3)若波速v=25m/s，则时间内波传播的距离，
解得：x=1.5m，(1分)
由图可知：λ=1.2m，，(1分)
由此判断波沿x轴负方向传播。(1分)
15.解：(1)对滑块A和B，碰撞过程中，动量守恒和能量守恒，
则有：，(2分)
，(2分)
解得：=6m/s，(1分)
(2)滑块B滑上平板车后做匀减速运动，加速度=2m/s2，(1分)
C第一次向右运动未与墙壁发生碰撞前：=2m/s2，(1分)
解得：=1s，(1分)
此时滑块B的速度大小=4m/s，(1分)
C的速度大小=2m/s，(1分)
(3)C与墙壁发生弹性碰撞后返回平台右端，有：，(1分)
解得：=1s
此时，(1分)
此时B的速度=2m/s，(1分)
由能量守恒得，(2分)
解得：Q=32J。(1分)组次
1
2
3
摆长L/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期T/s
1.91
2.01
重力加速度g(m/s2)
9.73
9.76
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
A
C
B
C
BC
BD
CD