重庆市巴蜀中学校2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题

（北京）股份有限公司 高2024 届高二（上）期中考试 物理试卷 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2. 每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3. 考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100 分，考试用时90 分钟。 第I 卷（选择题 共49 分） 一、选择题（本题共15 个小题，1-11 题为单选题，每题3 分，共33 分；12-15 题为多选 题，每题4 分，共16 分，多选题全部选对得4 分，选对但不全得2 分，有选错或不答的得0 分） 1. 在飞机的发展史中，工程师们为了解决飞机飞上天空后抖动厉害的问题，创造性地在飞机机翼前缘处安装 一个配重杆。在飞机机翼前缘处安装配重杆的主要目的是 A. 改变机翼的固有频率 B. 加大飞机的惯性 C. 使机翼更加牢固 D. 使机体更加平衡 2. 多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上，向行进中的车辆 发射频率为f 的超声波，同时测量反射回的超声波频率 ，下列说法正确的是 A. 超声波能发生多普勒效应，光波不能发生多普勒效应 B. 当车辆驶向监视器时 C. 当车辆驶离监视器时 D. 车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多 3. 惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙 为摆钟的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动，摆钟的摆动可看作是单摆，下列说法 正确的是 （北京）股份有限公司 A. 在山脚走时准的摆钟，在山顶仍能走准 B. 若将摆钟的摆角由 增加到 （不计空气阻力），单摆的周期减小 （北京）股份有限公司 C. 走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆钟仍能走准 D. 将摆钟由赤道移到北极，单摆振动周期减小 4. 一质点做简谐运动，振幅为10cm，周期为0. 4s，从t=0 时刻开始，一个周期内， 时刻的位移为 ， 时刻的位移为 ，以 、 和 、 分别表示 、 时刻质点振动速度和加速度，则以下说法 正确的是 A. 、 大小一定相等，方向可能相同 B. ， 大小一定相等，方向一定相反 C. 可能为0. 2s D. 和 方向一定相同 5. 如图所示为双缝干涉部分示意图，双缝间距为d，双缝至屏的距离为 ，整个装置处于某种均匀透明 介质中。若单色光在真空中波长为 ，经过测量得到相邻两条亮条纹间距 ，则可知该均匀透明介 质的折射率为 A. n=4 B. n=3 C. n=2 D. n=1. 5 6. 如图所示，电动敲击式发波水槽是一种传统的教学演示仪器。其主要原理是电动机带动偏心轮，偏心轮在 木板滚动，使木板上的两个振子上下震动敲击水面，两个振子周期性触动水面形成两个波源，两波源发出的 波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样，关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列 说法正确的是 A. 不同质点的振幅都相同 B. 不同质点振动的频率不同 （北京）股份有限公司 C. 不同质点振动的相位都相同 D. 不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 7. 如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b 的起振时刻比质点a 超前了0. （北京）股份有限公司 4s，则以下说法正确的是 A. 这列波的波速为5m/s B. 这列波沿x 轴正方向传播 C. 这列波的周期为0. 4s D. 再经过0. 3s，P 质点的位移为1. 5m 8. 夏天雨后经常看到彩虹，如图所示为彩虹形成原理示意图，一束白光水平射入球形的水滴，经过两次折射 和一次反射后射出，人在地面上逆着光线看过去就看到了一条彩带，出射光线与水平面的夹角β 称为彩虹角， 若已知从球心O 的正下方C 点射出的是红光，红光在水中的折射率 ，其中水平入射光线的入射角 ，下列说法正确的是 A. 紫光在水中的折射率小于 B. 红光在B 点发生全反射现象 C. 红光的彩虹角 D. 紫光在水中的波长大于红光 9. 如图所示，柱状光学器件横截面为等腰梯形，AB 边长为d，CD 边长为3d， ，底角为 。一 束细激光从E 点垂直AD 面入射，器件介质对激光的折射率为 。已知激光在真空中的传播速度为c，则这 束激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为 （北京）股份有限公司 A. B. C. D. 10. 一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A、B 相距0. 45m，如图所示为A 处质点的振动图像。当A 处质点运 动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是 （北京）股份有限公司 A. 1. 0m/s B. 0. 5m/s C. 0. 7m/s D. 0. 8m/s 11. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放 时的高度更大。如图所示，A、B、C 三个弹性极好的小球， ，相邻小球间有极小间隙， 三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C 球下部离地H），所有碰撞均为弹性碰撞， 不计空气阻力，则 A. C 球落地前瞬间A 球的速度为 B. C 球碰撞后速度为 C. A 球弹起的最大高度为9H D. B 球碰撞完成后的速度为 12. 一质量为m 的物体静止放置在水平面上，从 时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力 和不变的 摩擦阻力f（大小未知）共同作用开始向右运动，若已知 时刻物体的速度恰好达到最大，拉力 与阻力 f 随时间t 变化的图像如图所示，则 （北京）股份有限公司 A. 物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动 （北京）股份有限公司 B. C. 在 时间内，物体重力的冲量为零 D. 时刻速度为 13. 如图甲为简谐横波在 . 1s 时刻的波形图，P、Q、M 分别是平衡位置在 ， ， 处的质点，图乙为质点M 的振动图像，下列说法正确的说法是 A. 该简谐波沿x 轴正方向传播 B. 在 时，质点P 向y 轴负方向运动 C. 在 时，质点P 的加速度方向沿y 轴正方向 D. 在 时，质点Q 的位移为-10cm 14. 如图所示，长直杆固定放置且与水平面夹角 ，杆上O 点以上部分粗糙，O 点以下部分（含O 点） 光滑。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板相连，弹簧原长时上端恰好在O 点，质量为m 的带孔小球穿过长杆，与 弹簧上端连接。现将小球拉到图示a 位置由静止释放，一段时间后观察到小球做简谐振动时弹簧上端的最低 位置始终在b 点，O 点与a、b 间距均为l。则下列说法正确的是 A. 整个运动过程小球克服摩擦力做功为mgl （北京）股份有限公司 B. 弹簧的劲度系数 C. 若增加小球质量，最终物体做简谐振动的周期不变 D. 若增加小球质量，仍从a 位置静止释放，则小球最终运动的最低点仍在b 点 15. 一列简谐横波沿x 轴传播，在t=0. 125s 时的波形如图甲所示，M、N、P、Q 是介质中的四个质点，已知 N、Q 两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P 的振动图象。下列说法正确的是 （北京）股份有限公司 A. 该波的波速为120m/s B. 该波的波长为24m C. 质点N 比质点P 先回到平衡位置 D. 从t=0. 125s 开始，质点Q 比质点N 早 s 回到平衡位置 第II 卷（共51 分） 二、实验题（本题包括2 个小题，共14 分 16. （6 分）我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B 处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是__ _______. A. A 处为双缝、B 处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B. A 处为单缝、B 处为双缝、滤光片在凸透镜和A 之间 C. A 处为双缝，B 处为单缝、滤光片在遮光筒内 D. A 处为单缝，B 处为双缝、滤光片在A 和B 之间 （2）已知双缝间距 ，双缝到毛玻璃屏间的距离 ，实验时，接通电源使光源正常发光， 调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中 A，B 位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则 （北京）股份有限公司 ①分划板在图中A 位置时游标卡尺的读数为 ，在B 位置时游标卡尺读数为 _________mm，相邻两条纹间距△x=_________mm（计算结果保留2 位有效数字）； ②该单色光的波长 _________m；（计算结果保留2 位有效数字） 17. （8 分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a 所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于 靠近槽口处，使小球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a 从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a 仍从原固定点由静止释放，和小球b 相 碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A 和C； ④用刻度尺测量白纸上O 点到A、B、C 三点的距离分别为 、 和 . （1）上述实验除需测量白纸上O 点到A、B、C 三点的距离外，还需要测量的物理量有_________. A. 木板向右移动的距离L B. 小球a 和小球b 的质量 、 C. A、B 两点间的高度差△h （北京）股份有限公司 D. 小球a 和小球b 的半径r （北京）股份有限公司 （2）两小球的质量关系： _________ （填“>”“<”或“=”）。 （3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为_________。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图b 所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端的 圆弧。使小球a 仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在圆弧上的平均位置为M′、 P′、N′。测得斜槽末端与M′、P′、N′三点的连线与竖直方向的夹角分别为 、 、 ，则验证两球碰撞过 程中动量守恒的表达式为_________（用所测物理量的字母表示）。 三、计算题（本题包括3 个小题，共37 分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演 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。） 18. （10 分）一列简谐横波在 时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚传到M 点，已知该波沿x 轴正方 向传播，在 时，质点M 刚好第二次出现波谷，求： （1）此波的周期T； （北京）股份有限公司 （2）前10s 内，质点N 运动的路程S. 19. （12 分）如图，边长为L 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，E 为AB 边的三等分点。在截面所在平面内， 一光线自E 点射入棱镜，入射角为 ，经折射后在BC 边的F 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的M 点射出棱镜，求： （北京）股份有限公司 （1）棱镜的折射率n； （2）M、C 两点之间的距离。 20. （15 分）如图所示，“L”型平板B 静置在地面上，小物块A 处于平板B 上的 点， 点右侧粗糙，左 侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M 的小球悬挂在 点正上方的O 点，轻绳处于水平拉直状态。将小球 由静止释放，下摆至最低点与小物块A 发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A 以速度 沿平板滑动直至与B 左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A 返回到O 点的正下方时，相对于地面 的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A 的质量 ，B 的质量 ，A 与B 的动摩擦因数 ，B 与地面间的动摩擦因数 ， ，取重力加速度 . 整个过程中A 始终在B 上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求： （1）A 与B 的挡板碰撞后，A 的速度大小 ； （2）运动过程中B 与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字） （3）摆长L。（ ）