陕西省西安市蓝田县乡镇学校2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题（含答案）

蓝田县乡镇学校2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
2．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。
第I卷（选择题）
一、单选题（共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。）
1.在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可能发生的情况是(　　)
A．甲、乙两球都沿乙球的运动方向
B．甲球反向运动，乙球停下
C．甲、乙两球都反向运动
D．甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等
2.如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(　　)
弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动
B．C与B碰前，C与AB的速率之比为m∶M
C．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动
D．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动
3.某物体的v－t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．0～t1和t2～t3，合外力做功和冲量都相同
B．t1～t2和t3～t4，合外力做功和冲量都相同
C．0～t2和t2～t4，合外力做功和冲量都相同
D．0～t1和t3～t4，合外力做功和冲量都相同
4.一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（　　）
第0.2s末质点的加速度最大
B．第0.4s末质点的加速度方向是
C．第0.7s末质点距离O点2.5cm处
D．在0.1s到0.3s质点运动的路程大于5cm
5.如图所示，光滑水平面上有一个弹簧振子，平衡位置为O，将小球拉到距离O点L处静止释放，回到平衡位置的时间为0.1s, 若将小球拉到距离O点2L处由静止释放, 回到O点的时间t为 ( )
A．t=0.1s B．t= 0.2s C．t>0.2s D．0.1S＜t＜0.2s
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t=0时的波形如图所示。此时（　　）
A．质点a速度方向沿y轴负方向 B．质点b沿x轴正方向迁移了1m
C．质点c的加速度为负 D．质点d的位移为-5cm
7.一列简谐横波沿x轴负方向传播，a、b为波上的两个质点，某时刻的波形图如图甲所示，从此时刻开始计时，图乙是a、b两个质点中某一质点的振动图像，下列判断正确的是（ ）
A．波速为，图乙是质点b的振动图象 B．波速为，图乙是质点a的振动图象
C．波速为，图乙是质点a的振动图象 D．波速为，图乙是质点b的振动图象
8.人的质量m＝60 kg，船的质量M＝240 kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5 m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等)(　　)
A．1.5 m B．1.2 m C．1.34 m D．1.1 m
9.如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些．以上方法正确的是(　　)
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
10.图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，已知波的周期为T，则（　　）
A．时，Q质点的位移比M质点小 B．时，M质点沿y轴正方向运动
C．在后，P质点比Q质点先回到平衡位置 D．M点的振动状态传到N点，至少用时
11.如图，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则(　　)
A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象
B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
12.如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么(　　)
A．A、B、C三个位置都出现亮条纹 B．B位置出现暗条纹
C．C位置出现亮或暗条纹是由其他条件决定的 D．以上结论都不对
13.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是（　　）
A．增大光源到单缝的距离 B．增大双缝之间的距离
C．增大双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源
14.关于机械波的特性，下列说法正确的是（　　）
A．只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象
B．火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低
C．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应
D．只要是性质相同的波，都可以发生干涉
15.一列简谐波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是(　　)
沿x轴负方向，60 m/s B．沿x轴正方向，60 m/s
C．沿x轴负方向，30 m/s D．沿x轴正方向，30 m/s
16.如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB边射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射时的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射均为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（　　）
B． C． D．
第II卷（非选择题）
本卷均为必考题，共4大题52分。请考生将答案写在答题卡相应位置。
（14分)滑沙是国内新兴的户外运动，运动模型简化成如图甲所示，总质量为30kg的小孩和滑沙板从倾角为37°的滑道顶端由静止开始下滑，为了防止下滑过快，滑沙板后方有一大人沿斜面向上拉滑沙板，拉力T的大小随下滑位移的变化关系如图乙所示。滑道末端安装有缓冲轮胎，滑沙板撞上轮胎后经1.5s停止运动。已知滑沙板前端A至缓冲轮胎B的长度为30m，滑沙板与滑道的动摩擦因数为0.2，忽略轮胎形变产生的位移，g取10，，求：
（1）当拉力为108N时，小孩的加速度大小；
（2）滑沙板到达缓冲轮胎处的速度大小；
（3）缓冲过程轮胎与滑沙板间的平均作用力大小。
18.（14分)如图甲所示，质量为m的小球悬挂在一根劲度系数为k的轻质弹簧下端，静止后小球所在的位置为O点。取O点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向建立坐标系。现将小球从O点向下拉一小段距离A，然后释放。已知重力加速度为g，小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。
(1)请证明：小球做简谐运动。
(2)从小球在位移A处释放开始计时，请在图乙坐标系中定性画出小球在一个周期内的位移-时间图像。
(3)求小球在做简谐运动过程中的加速度a与位移x的表达式，在图丙中画出小球的a-x图像。
19.（14分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波．绳上质点N的平衡位置为x=5m，振动传播到质点M时的波形如图所示．求：
（1）绳的左端振动后经过多长时间传播到质点N；
（2）质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程；
（3）如果从N开始振动计时，画出质点N振动的位移﹣时间图线．
20.（10分）现要检测一块工业半球形玻璃砖的折射率。半球形玻璃砖的截面如图所示，O是半球形玻璃砖的球心，MN是其中心轴，已知玻璃砖的半径R= 1 m，两束与中心轴平行的相同检测光a、b射入半球形玻璃砖，当a光与中心轴MN的距离L=0.5 m时，a光从玻璃砖上C点射出，出射光线与中心轴MN交于F点，当b光与中心轴MN距离m时，b光在玻璃砖右侧恰好发生全反射，求∶
（1）玻璃砖对检测光的折射率n；
（2）C点与F点间的距离。（取cos 15°=0.97）
高二物理答案
1-5CDBCA 6-10BBBCB　 11-16ACDBDC
17.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设小孩和滑沙板的总质量为m，斜面倾角为，滑沙板与滑道间的动摩擦因数为，支持力大小为N，滑动摩擦力大小为f，拉力为108N时的加速度大小为a。
由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有
联立并代入题给数据得
（2）设AB段运动的过程中拉力所做的功为W，由功的定义有
式中、和、分别对应下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。
依题意 ，，，
设到达B点时速度大小为v，从A到B，由动能定理有
联立并代入题给数据得
（3）缓冲过程由动量定理有
联立式并代入题给数据得
【答案】(1)证明过程见解析；(2) (3)
【详解】(1)取竖直向下为正方向．物体静止在O点时kx0=mg
将物体从O点向下拉离的距离为x时，弹簧的弹力大小 k（x0+x）
物体振动的回复力大小为F=k（x0+x）-mg=kx
回复力方向竖直向下，与位移方向相反，则位移为x时有F=-kx
符合简谐运动的特征，所以物体做简谐运动．
(2)从小球在位移A处释放开始计时，小球的位移时间图像如图所示
(3)由牛顿第二定律可知则做出a-x图像如图
【答案】　（1）绳的左端振动经2.5s时间传播到质点N；
（2）质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程为80cm．
（3）如果从N开始振动计时，质点N振动的位移﹣时间图线如图所示．
【详解】（1）由图可知，波长 λ=2m，则波速：v==m/s=2m/s
振动从O传播到质点N经历的时间：t==s=2.5s
（2）因 n===2.5，所以质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程为：
s=2.5×4A=2.5×4×8cm=80cm
（3）由上可知，经2.5s波传播到N点，由波形图知各质点的起振方向向下，振幅为8cm，周期与波的周期相同即T=1s，所以质点N的振动图象如图所示：
20.【答案】（1）；（2）1.94 m
【详解】
（i）由题意知，当b光与中心轴MN距离时，发生全反射，根据几何关系
解得
（ii）由题意知，a光从C点射出，其入射角i= 30°，由
解得折射角r=45°
在△COF中，∠CFE=15°，CO=1 m，根据正弦定理有
解得x=1.94 m