河北省2024-2025學年高二上學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高二年級期中考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選擇性必修第一冊。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.能說明光是橫波的現(xiàn)象是（）A.全反射 B.激光的干涉C.光的偏振 D.光的直線傳播【答案】C【解析】光能發(fā)生干涉、全反射和光的直線傳播現(xiàn)象，說明光是一種波，具有波動性；只有光的偏振可證明光是橫波。故選C。2.一個彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，周期為T，則下列說法正確的是（）A.若，則在t時刻和時刻振子的速度大小一定相等B.若t時刻和時刻振子的速度相同，則一定等于的整數(shù)倍C.若，則在t時刻和時刻彈簧的長度一定相等D.若時間內(nèi)振子的位移大小等于一個振幅，則一定等于的整數(shù)倍【答案】A【解析】A．如圖所示若，則在t時刻和時刻，振子剛好到達相對平衡位置的對稱點，振子的速度大小一定相等，故A正確；B．若t時刻和時刻振子速度相同，由圖可知，振子在a、d兩點速度相同，但時間間隔不等于的整數(shù)倍，故B錯誤；C．若，則振子剛好到達相對平衡位置的對稱點，此時相對于平衡位置的位移大小相等，方向相反，則在t時刻和時刻彈簧的長度不相等，故C錯誤；D．若時間內(nèi)振子由a運動到d，位移大小等于一個振幅，但小于，故D錯誤；故選A。3.設在無摩擦的桌面上置有5個相同的鋼球，其中三個緊密連接排放一列，另兩個一起自左方以速度正面彈性碰撞此三球，如圖，碰撞后向右遠離的小球個數(shù)為（）A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】B【解析】設鋼球從左到右分別為求1、2、3、4、5，球2先與球3相碰，根據(jù)動量守恒以及能量守恒可得解得，可知球2與球3互換速度，接著球3先與球4相碰，同理可得球3與球4互換速度，依此類推，最終球2、3、4靜止，球5以速度向右運動。接著球1與球2相碰，同理可得，最終球1、2、3靜止，球4以速度向右運動，故碰撞后向右遠離的小球個數(shù)為2個。4.某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置在x軸上，當時，波源（處的質(zhì)點）S開始做簡振動，時，剛好在均勻介質(zhì)上形成如圖所示的波形，則下列說法正確的是（）A.該波的波長為B.波源的起振方向向上C.該波的波速為D.時，處的質(zhì)點加速度最大【答案】B【解析】AC．由圖可知T＝2t＝1s，λ＝4m故波速故AC錯誤；B．由圖可知，此時處的質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同，此時刻該質(zhì)點向上振動，所以波源的起振方向向上，故B正確；D．時，波剛傳到處，時，處的質(zhì)點又回到了平衡位置，回復力為零，加速度為零，故D錯誤。故選B。5.甲、乙、丙三個不同物體所受的力與時間的關系圖像分別如圖甲、乙、丙所示，作用力使物體的動量發(fā)生變化，則它們動量變化量的大小關系為（）A.甲＞乙＞丙 B.丙＞乙＞甲C.丙＞甲＞乙 D.因物體的質(zhì)量未知，無法判斷【答案】B【解析】外力對甲物體的沖量為外力對乙物體的沖量為外力對丙物體的沖量為則根據(jù)動量定理可知故選B。6.如圖所示的實驗裝置中，單色線光源S垂直紙面水平放置，平面鏡水平放置在桌面上。單色線光源S發(fā)出的光有一部分直接入射到豎直放置的光屏上，一部分通過平面鏡反射后再入射到光屏上，下列說法正確的是（）A.由于光源在鏡子上方，因此光屏上不能呈現(xiàn)條紋B.光屏上的條紋會與水平面平行，這是光的衍射現(xiàn)象C.將光屏沿水平方向遠離線光源S，相鄰條紋間距減小D.將線光源S沿豎直方向靠近平面鏡，相鄰條紋間距增大【答案】D【解析】A．根據(jù)光的反射，可知通過水平放置的平面鏡反射的光可等效為光源在平面鏡中所成的虛像發(fā)出的光，即可以將光源和其虛像等效為雙縫干涉中的雙縫，即類似于雙縫干涉裝置，故能在平面鏡觀察到與平面鏡鏡面平行的干涉條紋，屬于光的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B．以上分析可知，光屏上的條紋會與平面鏡鏡面平行，屬于光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式將光屏沿水平方向遠離線光源，相當于增大了L，故相鄰條紋間距變大，故C錯誤；D．將線光源沿豎直方向靠近平面鏡，相當于減小了d，故相鄰條紋間距增大，故D正確。故選D。7.現(xiàn)有一列簡諧橫波在時的波形圖如圖甲所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖乙是質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A.圖甲中波沿x軸正方向傳播 B.圖甲中質(zhì)點P的速度為6m/sC.質(zhì)點P平衡位置的坐標xP=3m D.質(zhì)點Q平衡位置的坐標xQ=6m【答案】D【解析】A．由圖乙可知，Q點在時振動方向向下，根據(jù)“上下坡”法可知，圖甲中波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；B．由圖甲可知，該波的波長λ=24m，周期T=4s，因此波速為但并不是質(zhì)點P的速度，故B錯誤；C．根據(jù)振動方程，當x=0時可知α=150°，所以故C錯誤；D．根據(jù)圖乙可知，t=0時，Q點在平衡位置，根據(jù)圖甲可知，當時，P點在平衡位置，有解得故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.關于機械波的頻率、波速、波長，下列說法正確的是（）A.均處于波峰位置的質(zhì)點間的距離為一個波長B.波的頻率等于波源的振動頻率C.波速等于波源的振動速度D.波由空氣進入水時，波長要改變【答案】BD【解析】A．兩相鄰波峰位置的質(zhì)點間的距離為一個波長，故A錯誤；B．波的頻率與波源的振動頻率相等。故B正確；C．波源振動的速度與波的傳播速度是兩個不同的速度。故C錯誤；D．波由空氣進入水時，波的頻率不變，波速改變，根據(jù)公式可得，波長也同時改變。故D正確。故選BD。9.如圖所示，物塊A通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下，初始時靜止。從發(fā)射器（圖中未畫出）射出一個彈丸B，彈丸以速度v沿水平方向射入物塊A并留在其中（作用時間極短），隨后輕繩擺動的最大角度為θ，整個過程系統(tǒng)損失的機械能為E，不計空氣阻力。下列圖中正確的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】彈丸以速度v沿水平方向射入物塊A并留在其中，則有聯(lián)立可得由數(shù)學知識可知兩函數(shù)圖像，所以AC正確；BD錯誤；故選AC。10.如圖甲所示，將一個凸透鏡的彎曲表面放置在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入，這時可以看到如圖乙所示的亮暗相間的同心圓，這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫作牛頓環(huán)。對于圖甲所示的裝置，下列做法中能使得同一級牛頓環(huán)的半徑變大的是（）A.對凸透鏡施加一極小的向下的壓力 B.對凸透鏡施加一極小的向上的拉力C.使用波長更長的單色光照射D.使用波長更短的單色光照射【答案】AC【解析】根據(jù)薄膜干涉產(chǎn)生原理，可知當薄膜厚度的2倍等于單色光波長的整數(shù)倍時，在薄膜的上表面會出現(xiàn)亮條紋，當薄膜厚度的2倍等于單色光半個波長的奇數(shù)倍時，在薄膜上表面會出現(xiàn)暗條紋；對凸透鏡施加一極小的向下的壓力，會使凸透鏡的曲率半徑變大，薄膜厚度增加緩慢，所以干涉條紋間距會變寬；若將單色光的波長較長時，相鄰條紋間距會變寬。故選AC。三、非選擇題：共54分。11.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?，部分實驗過程如下：（1）如圖乙、丙所示，這是組裝單擺時細線上端的兩種不同的懸掛方式，其中_____（填“乙”或“丙”）圖的方式是正確的。（2）下列是該小組在實驗中進行的一些操作，正確的是_____。A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B.先在桌面上將細線拉直，測完擺線的長度之后再懸掛小球C.測量多個周期的總時間，求出單擺的周期D.讓小球擺動的幅度盡量大一些（3）該實驗小組用20分度的游標卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數(shù)如圖丁所示，讀出小球的直徑_____cm?！敬鸢浮浚?）丙（2）C（3）0.810【解析】（1）擺線的一端應該用夾子固定，而不是纏繞到支架上，則丙方式正確；（2）A．組裝單擺須選用密度較大、直徑較小的擺球，以減小阻力的影響，選項A錯誤；B．先懸掛小球，然后測量擺線的長度，選項B錯誤；C．測量多個周期的總時間，求出單擺的周期，以減小實驗誤差，選項C正確；D．擺角不能超過5°，否則就不是簡諧振動，選項D錯誤。故選C。（3）小球的直徑0.8cm+0.05mm×2=0.810cm12.圖甲是“碰撞中的動量守恒”實驗裝置的示意圖。（1）在驗證動量守恒定律的實驗中，不必須要求的條件是______。A.軌道光滑B.軌道末端的切線水平C.碰撞的瞬間入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行D.每次入射小球都要從同一高度由靜止?jié)L下（2）入射小球與被碰小球的直徑相同，則被碰小球的質(zhì)量應______（填“大于”“小于”或“等于”）入射小球的質(zhì)量。（3）在做此實驗時，若某次實驗得到小球的落點情況如圖乙所示。假設碰撞中動量守恒。則______。【答案】（1）A（2）小于（3）【解析】（1）A．若小球每次從軌道同一位置釋放，小球克服摩擦力做功相同，小球飛出軌道末端速度大小一定，可知，軌道光滑與否對實驗沒有影響，故A錯誤，符合題意；B．為了確保小球飛出軌道的初速度方向水平，軌道末端的切線必須水平，故B正確，不符合題意；C．為了使得碰撞過程發(fā)生的是對心碰撞，碰撞的瞬間入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行，故C正確，不符合題意；D．為了確保小球每次飛出軌道末端初速度大小一定，實驗中每次入射小球都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D正確，不符合題意。故選A。（2）入射小球與被碰小球的直徑相同，為了避免入射小球發(fā)生反彈，則被碰小球的質(zhì)量應小于入射小球的質(zhì)量。（3）P為入射球單獨滾下的落地點，M為入射球碰撞后的落地點，N為被碰球體碰撞后的落地點，根據(jù)，解得結合上述可知，，根據(jù)動量守恒定律有解得13.如圖所示，一列簡諧橫波正沿直線由左向右傳播，傳播方向上、兩質(zhì)點相距，當質(zhì)點完成8次全振動時，質(zhì)點剛好完成6次全振動。若以質(zhì)點開始振動時為零時刻，以豎直向上為正方向，質(zhì)點的振動方程為，求：（1）該簡諧橫波的波長；（2）該簡諧橫波的波速?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）由題可知質(zhì)點、之間相差兩次全振動，則二者之間的距離為兩個波長，則解得波長（2）由質(zhì)點的振動方程為，可知周期解得由，解得14.特殊材料做成的等腰三角形玻璃片頂角，BC邊長，一束紅光從AB邊中點O垂直入射，恰好在AC邊發(fā)生全反射，光在真空中的傳播速度。（1）求玻璃片對紅光的折射率n；（2）判斷紅光經(jīng)AC邊反射會不會經(jīng)過B點，如果經(jīng)過，求紅光在玻璃片中傳播到B點的時間t（保留根號）。【答案】（1）（2）【解析】（1）設紅光在AC邊的入射角為由折射定律得解得（2）由光路圖及幾何關系可得，紅光經(jīng)AC邊反射會經(jīng)過B點在直角三角形OBD中且其中解得15.如圖所示，在光滑固定水平圓環(huán)中有兩個可看成質(zhì)點的小球．小球a位于A點，小球b位于B點，是圓環(huán)的一條直徑，，圓環(huán)的周長，剛開始兩球都靜止，現(xiàn)給小球a一方向垂直、大小為的速度v，兩球碰撞都是彈性碰撞，且碰撞時間極短。（1）分別求出第一次碰撞后瞬間兩球的速度大小；（2）求從小球第一次相碰到第二次相碰的時間間隔t；（3）是否存在某次碰撞后，兩球不再發(fā)生碰撞？如果存在，寫出分析過程，如果不存在，請說明原因；（4）求小球a從開始運動到與小球b第100次相碰過程中運動的總路程。【答案】（1）（2）1s