上饶市一中2024年高二第二学期开学考物理试题
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（ ）
A. 图1：弹簧振子的周期与振幅有关
B. 图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加
C. 图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的干涉
D. 图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多
2. 如图所示为某物体沿一直线做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A. 和，合外力做功不相同、合外力的冲量相同
B. 和，合外力做功不相同、合外力的冲量相同
C. 和，合外力做功相同、合外力冲量也相同
D. 和，合外力做功相同、合外力冲量不相同
3. 如图所示，返回舱接近地面时，相对地面竖直向下的速度为v，此时反推发动机点火，在极短时间内，竖直向下喷出相对地面速度为u、体积为V的气体，辅助返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为，喷出气体所受重力忽略不计，则喷气过程返回舱受到的平均反冲力大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（ ）
A. 减小波源的振幅 B. 减小波源距桥墩的距离
C. 增大波源的频率 D. 减小波源的频率
5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（ ）
A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
6. 波速均为的甲、乙两列简谐横波都沿轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是（ ）
A. 从图示的时刻开始经过1.0s，P质点沿轴正方向发生的位移为2m
B. 甲图中P处质点比M处质点先回到平衡位置
C 从图示时刻开始，P处质点比Q处质点后回到平衡位置
D. 如果这两列波相遇，可以发生干涉现象
7. 如图所示，横截面为半圆的玻璃砖放置在平面镜上，直径AB与平面镜垂直。一束激光a射向半圆柱体的圆心O，激光与AB的夹角为，已知玻璃砖的半径为12cm，平面镜上的两个光斑之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（ ）
A. B. C. 2 D.
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 在冰晶中，b光的传播速度较小
B. 通过同一装置发生双缝干涉，a光相邻条纹间距较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D. 用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽
9. 粒子以一定的初速度与静止的氧原子核发生正碰。此过程中，粒子的动量随时间变化的部分图像如图所示，时刻图线的切线斜率最大。则（ ）
A. 时刻的动量为
B. 时刻的加速度达到最大
C. 时刻的动能达到最大
D. 时刻系统的电势能最大
10. 如图所示。光滑的水平面上有一质量为M=4kg的长木板，长木板的左端放置一质量m=1kg的小物块，木板与物块间的动摩擦因数μ=0.2.现使木板与物块以大小相等的速度v0=1m/s分别向左、向右运动，两者相对静止时物块恰好滑到木板的右端。则下列说法正确的（ ）
A. 相对静止时两者的共同速度大小为0.6m/s
B. 木板的长度为0.8m
C. 物块的速度大小为0.2m/s时，长木板的速度大小一定为0.8m/s
D. 物块向右运动的最大距离为0.8m
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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。
（1）关于该实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母）
A.滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹
B.若仅将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将光屏向靠近双缝的方向移动
D.光通过单缝是为了会聚光，使光在通过双缝发生干涉时更清晰，即使没有单缝也可以观察到干涉条纹
（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺示数如图乙所示，则：
①分划板在图中A、B位置时，相邻两条亮纹中心间距________mm。
②该单色光的波长__________m（保留一位有效数字）。
12. 实验室没有合适量程的电压表，小发同学采用如图甲所示的电路图测量电源的内阻r和电动势E。实验器材分别为：
①电流表G（满偏电流为，内阻）
②电流表A（量程，内阻）
③定值电阻
④定值电阻
⑤滑动变阻器R
实验的主要步骤为：
（1）按照甲图连接好实验器材，其中电路图中的灵敏电流计G与电阻串联是为了获得量程为______的电压表。在闭合开关前，滑动变阻器R的滑片应置于最______（填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，分别读出多组电流表G和A的示数分别为和，根据测量数据作出图线如图乙所示。
（3）根据图线计算出电动势______V，内电阻______。（结果均保留三位有效数字）
四、解答题（共40分）
13. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
14. 已知在时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻该波的波形如图中虚线所示。。求：
（1）该波可能的传播速度；
（2）若已知，且从时刻起，图中R质点比Q质点先回到平衡位置，求可能的波速。
15. 如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求碰后瞬间小球的速度大小；
（2）求匀强电场电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小；
（3）求B、C两点间的距离x。上饶市一中2024年高二第二学期开学考物理试题
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（ ）
A. 图1：弹簧振子的周期与振幅有关
B. 图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加
C. 图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的干涉
D. 图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1：弹簧振子的周期，与振子的质量和弹簧的劲度系数有关，与振幅无关，选项A错误；
B．图2：若把单摆从北京移到赤道上，重力加速度减小，根据
可知单摆的周期变大，则单摆的振动频率会减小，选项B错误；
C．图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，因两个路径路程差等于半波长的奇数倍，使得振动减弱，即消音原理主要是波的干涉，选项C正确；
D．图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的少，选项D错误。
故选C。
2. 如图所示为某物体沿一直线做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A. 和，合外力做功不相同、合外力的冲量相同
B. 和，合外力做功不相同、合外力的冲量相同
C. 和，合外力做功相同、合外力的冲量也相同
D. 和，合外力做功相同、合外力的冲量不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．设最大速度大小为，则内动能的变化量为，动量变化量为，内动能变化量为，动量变化量为，根据动能定理可知这两段时间内合力做功不相同，根据动量定理知合力的冲量不相同，故A错误；
B．内动能变化量为
动量变化量为，结合上述和相比，合外力做功不相同、合外力的冲量相同，故B正确；
C．内动能变化量为
动量变化量为
结合上述和相比，合外力做功不相同、合外力的冲量相同，故C错误；
D．结合上述可知和内动能变化量均为0，动量变化量均为0，根据动能定理和动量定理得知合力的功和冲量都相同，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，返回舱接近地面时，相对地面竖直向下的速度为v，此时反推发动机点火，在极短时间内，竖直向下喷出相对地面速度为u、体积为V的气体，辅助返回舱平稳落地。已知喷出气体的密度为，喷出气体所受重力忽略不计，则喷气过程返回舱受到的平均反冲力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】喷出的气体的质量为
以喷出的气体为研究对象，设气体受到的平均冲力为F，取向下为正方向，喷出气体所受重力忽略不计，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可知喷气过程返回舱受到的平均反冲力大小为。
故选A。
4. 如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的树叶，波源S连续振动形成水波，此时树叶几乎不动。为使水波能带动树叶明显振动，可采用的方法是（ ）
A. 减小波源振幅 B. 减小波源距桥墩的距离
C. 增大波源的频率 D. 减小波源的频率
【答案】D
【解析】
【详解】CD．根据题意，为使水波能带动树叶明显振动，即发生明显衍射现象，应减小障碍物的尺寸或者增大波长，根据
可知，减小波源的频率，波长增大，故C错误，D正确；
AB．减小波源的振幅，减小波源距桥墩的距离对波长无影响，故AB错误。
故选D。
5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（ ）
A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.驱动力频率为0.5Hz时共振，所以固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误；
B.由单摆周期公式
得摆长约为1m，故B正确；
C.摆长变大，由单摆周期公式知固有周期变大，从而固有频率变小，故C错误；
D.由C项分析知，若摆长增大，则固有频率变小，所以共振曲线峰值向左移动，故D错误；
故选B。
6. 波速均为的甲、乙两列简谐横波都沿轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰。关于这两列波，下列说法正确的是（ ）
A. 从图示的时刻开始经过1.0s，P质点沿轴正方向发生的位移为2m
B. 甲图中P处质点比M处质点先回到平衡位置
C. 从图示时刻开始，P处质点比Q处质点后回到平衡位置
D. 如果这两列波相遇，可以发生干涉现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．从图示的时刻开始经过1.0s，P质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故A错误；
B．甲图中P处质点处于波峰，P处质点将向下振动，简谐横波沿轴正方向传播，根据上下坡法可知M处质点向上振动，故甲图中P处质点比M处质点先回到平衡位置，故B正确；
C．甲波的周期为
乙波的周期为
从图示时刻开始，P处质点回到平衡位置时间为
Q处质点回到平衡位置的时间为
故从图示时刻开始，P处质点比Q处质点先回到平衡位置，故C错误；
D．两列波周期不同，频率不同，不能发生稳定的干涉，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，横截面为半圆的玻璃砖放置在平面镜上，直径AB与平面镜垂直。一束激光a射向半圆柱体的圆心O，激光与AB的夹角为，已知玻璃砖的半径为12cm，平面镜上的两个光斑之间的距离为，则玻璃砖的折射率为（ ）
A. B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路如图所示
由题意可得，激光在AB面上发生折射时的入射角
在直角△OBD中，根据数学知识
根据题意
设半圆玻璃砖的折射率为n，折射角为，则
解得
根据折射定律，折射率
故选B。
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A. 在冰晶中，b光的传播速度较小
B. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D. 用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽
【答案】AB
【解析】
【详解】A．设入射角为，折射角为，由图乙可知，a光和b光入射角相等，a光折射角大于b光折射角，根据
可知a光折射率小于b光折射率，由
可知在冰晶中b光的传播速度较小，故A正确；
B．由于a光折射率小于b光折射率，所以a光频率小于b光频率，由
可得a光波长大于b光波长，根据双缝干涉条纹间距公式
可知通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大，故B正确；
C．由临界角公式
可得从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大，故C错误；
D．用同一装置做单缝衍射实验，由于a光波长较长，所以a光的中央亮条纹更宽，故D错误。
故选AB。
9. 粒子以一定的初速度与静止的氧原子核发生正碰。此过程中，粒子的动量随时间变化的部分图像如图所示，时刻图线的切线斜率最大。则（ ）
A. 时刻的动量为
B. 时刻的加速度达到最大
C. 时刻的动能达到最大
D. 时刻系统的电势能最大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．粒子与氧原子核组成的系统动量守恒，时刻的动量为
故A正确；
B．时刻图线的切线斜率最大，则粒子的动量变化率最大，根据
可知粒子的速度变化率最大，即加速度最大，即粒子受到的电场力最大，则氧原子核受到的电场力也最大，的加速度达到最大，故B正确；
C．时刻，粒子速度为零，由图可知时刻后，粒子反向运动，系统动量守恒，可知在时刻之后，的动量达到最大，的速度达到最大，的动能达到最大，故C错误；
D．时刻，氧原子核受到的电场力最大，粒子与氧原子核的距离最近，系统的电势能最大，故D错误。
故选AB。
10. 如图所示。光滑的水平面上有一质量为M=4kg的长木板，长木板的左端放置一质量m=1kg的小物块，木板与物块间的动摩擦因数μ=0.2.现使木板与物块以大小相等的速度v0=1m/s分别向左、向右运动，两者相对静止时物块恰好滑到木板的右端。则下列说法正确的（ ）
A. 相对静止时两者的共同速度大小为0.6m/s
B. 木板的长度为0.8m
C. 物块的速度大小为0.2m/s时，长木板的速度大小一定为0.8m/s
D. 物块向右运动的最大距离为0.8m
【答案】AB
【解析】
【详解】A．规定向左为正方向，根据动量守恒定律可知：
解得
v=0.6m/s
选项A正确；
B．由能量关系：
解得
L=0.8m
选项B正确；
C．物块的速度大小为0.2m/s时，方向可能向右，也可能向左，则长木板的速度大小存在两个可能值，选项C错误；
D．当木块向右运动距离最大时速度为零，由动能定理：
解得
x=0.25m
选项D错误；
故选AB.
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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。
（1）关于该实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母）
A.滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹
B.若仅将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将光屏向靠近双缝的方向移动
D.光通过单缝是为了会聚光，使光在通过双缝发生干涉时更清晰，即使没有单缝也可以观察到干涉条纹
（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺示数如图乙所示，则：
①分划板在图中A、B位置时，相邻两条亮纹中心间距________mm。
②该单色光的波长__________m（保留一位有效数字）。
【答案】 ①. BC##CB ②. 0.5 ③. 4×10-7
【解析】
【详解】（1）[1]A．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，则是两束白光的干涉，光屏上会出现彩色的干涉条纹，故A错误；
B．若将滤光片由绿色换成红色，由于红光的波长较大，根据
可知光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大，故B正确；
C．根据
将光屏向靠近双缝的方向移动，减小，则条纹间距减小，目镜中观察到的条纹个数增加，故C正确；
D．光通过单缝发生衍射，再通过双缝发生干涉，可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的光波，在屏上叠加形成的，故D错误。
故选BC。
（2）[2]①10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，由图可知
则相邻两亮条纹间距为
[3]②根据
可得该单色光的波长为
12. 实验室没有合适量程的电压表，小发同学采用如图甲所示的电路图测量电源的内阻r和电动势E。实验器材分别为：
①电流表G（满偏电流为，内阻）
②电流表A（量程，内阻）
③定值电阻
④定值电阻
⑤滑动变阻器R
实验的主要步骤为：
（1）按照甲图连接好实验器材，其中电路图中的灵敏电流计G与电阻串联是为了获得量程为______的电压表。在闭合开关前，滑动变阻器R的滑片应置于最______（填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，分别读出多组电流表G和A的示数分别为和，根据测量数据作出图线如图乙所示。
（3）根据图线计算出电动势______V，内电阻______。（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 2 ②. 右 ③. 1.50 ④. 2.00
【解析】
【详解】（1）[1]灵敏电流计G与电阻串联组成电压表，由欧姆定律可得改装后的电压表量程为
[2]在闭合开关前，滑动变阻器R的滑片应置于最右端，使变阻器接入电路的电阻值最大，确保实验仪器的使用安全。
（3）[3]由实验电路甲和闭合电路欧姆定律可得
可得
由图线的纵轴截距可得
解得
[4]由图线斜率的绝对值可得
解得
四、解答题（共40分）
13. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（i）玻璃的折射率；
（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示
根据几何关系可知
i1 = θ = 30°，i2 = 60°
根据折射定律有
nsini1 = sini2
解得
（ii）设全反射的临界角为C，则
光在玻璃球内的传播速度有
根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长
则最短时间为
14. 已知在时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻该波的波形如图中虚线所示。。求：
（1）该波可能的传播速度；
（2）若已知，且从时刻起，图中R质点比Q质点先回到平衡位置，求可能的波速。
【答案】（1）若波向右传播，（，，）；若波向左传播，（，，）；（2）
【解析】
【详解】（1）由波形图可知，波长为。
①若波向右传播时，波传播的距离为
（，，）
则波速为
（，，）
②若波向左传播时，波传播的距离为
（，，）
则波速为
（，，）
（2）若已知，且从时刻起，图中R质点比Q质点先回到平衡位置，可知波向左传播，且波传播的距离应满足
根据波形平移可知
则波速为
15. 如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°。质量的不带电绝缘滑块以初速度沿轨道向右运动，与静止在B点的带正电小球发生弹性正碰，小球质量、电荷量，碰后小球沿轨道运动，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。小球到达P点时恰好和轨道间无挤压且所受合力方向指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。（取，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求碰后瞬间小球的速度大小；
（2）求匀强电场的电场强度大小E及小球到达P点时的速度大小；
（3）求B、C两点间的距离x。
【答案】（1）4m/s；（2），2.5m/s；（3）0.85m
【解析】
【详解】（1）滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为、，则由动量守恒定律得
由能量守恒得
联立解得
（2）小球到达P点时，受力如图所示
则有
解得
小球所受重力与电场力的合力大小为
小球到达P点时，由牛顿第二定律有
解得
（3）对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有
解得
x=085m
