四川省合江县马街中学校2024-2025学年高二下学期4月期中考试物理试卷（含答案）

合江县马街中学高2023级高二下期期中考试
物理试题
物理试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟。
第一卷 选择题（43分）
一、选择题（本题共10小题，1-7每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。8-10每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．下列说法正确的是
A．布朗运动观察到的是液体分子的无规则运动
B．容器内气体压强是分子无规则运动撞击器壁造成的，故与容器形状有关
C．随着物体运动速度减小，其内能可能增大
D．的氢气分子速率一定比的氢气分子速率小
2．碳14标记化合物广泛应用于化学、生物学、医学领域中，采用放射性标记化合物进行示踪，具有方法简单、易于追踪、准确性和灵敏性高等特点。地球上只有百万分之一的碳是以碳14形式存在于大气中，我国现已利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素。能自发进行衰变，衰变方程为，则下列说法正确的是
A．是正电子 B．X来自碳14原子核外
C．比光子贯穿能力强 D．光子由衰变生成的氮14释放
3．在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是
A．甲一定是非晶体 B．乙可能是多晶体
C．丙一定是单晶体 D．甲可能具有与液晶相似的光学各向异性
4．2024年冬至来临之际，一场洋溢着温馨与快乐的包饺子活动在襄阳三中暖心上演。活动现场某拍照教师不小心将手机掉落，已知该手机大约，从高度掉落，与地面接触时间，已知手机与地面碰撞后不反弹，重力加速度，不计空气阻力。求手机对地面的冲击力大小为
A． B． C． D．
5．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示．把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s．竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图象如图乙所示，其中A为振幅．对于玻璃管，下列说法正确的是
A．系统受到重力、浮力和回复力的作用
B．位移满足函数式
C．振动频率与按压的深度有关
D．在时间内，位移减小，加速度减小，速度减小
6．用某电钻给固定的物体钻孔，已知该过程所受的阻力与运动时间、位移的关系图像分别如图甲、乙所示，图中坐标均为已知量，时刻为起始位置。下列说法正确的是
A．内，电钻与物体间的摩擦生热为
B．内，阻力对电钻的冲量的大小为
C．电钻做匀加速度运动
D．内，电钻的平均速度大小为
7．在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是
A． B．
C． D．
8．光的干涉现象可以用于检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，在样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的明暗相间的条纹（如图甲），下列说法正确的是
A．干涉条纹是样板的上下两表面的反射光干涉产生的
B．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏
C．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向上凸
D．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹
9．如图所示，物块P、Q在光滑水平面上一起做振幅为A、周期为T的简谐运动，O为平衡位置，MO的距离为振幅一半。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧弹性势能表达式为，P、Q两物块可视为质点，质量分别为为2m、m，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取向右为正方向，t=0时，P、Q从N点静止释放，下列说法正确的是
A．P、Q从M点到O点所用时间为
B．P、Q的振动方程为
C．P通过O点时的速度大小为
D．P、Q间的动摩擦因数至少为
10．如图所示，固定光滑斜面倾角，其底端与竖直平面内半径为的固定光滑圆弧轨道相切，位置为圆弧轨道的最低点。质量为的小球A和质量为的小环B（均可视为质点）用的轻杆通过轻质铰链相连。B套在光滑的固定竖直长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始轻杆与斜面垂直。在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球能滑过点且通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变），重力加速度为，从小球A由静止释放到运动至最低点过程中，下列判断正确的是
A．A、B组成的系统机械能守恒、动量守恒
B．刚释放时小球A的加速度大小为
C．小球运动到最低点时的速度大小为
D．已知小球A运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，则此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小为
第二卷 非选择题（57分）
二、实验探究题（15分）
11．（6分）某实验小组做“测量玻璃的折射率”实验。把长方体玻璃砖放在白纸上，在白纸上画出平行玻璃砖的轮廓、，在平行玻璃砖一侧插上大头针、，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使把挡住，这样就可以确定入射光线和入射点。在眼睛这一侧，插上大头针，使它把、都挡住，再插上大头针，使它把、、都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点，测得与玻璃砖面的夹角为，玻璃砖内部折射光线与玻璃砖面的夹角为，如图所示，试回答下列问题：
(1)该玻璃砖的折射率 。
(2)若与间的距离略大于玻璃砖的厚度，则测得的折射率 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
12．（9分）由于打点计时器出现故障，物理实验小组用图甲所示的装置来测量滑块运动的加速度。将一较长且下端系着盛有有色液体的小漏斗（可视为质点）的细线，上端固定在拉力传感器上。置于水平桌面上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连，做合适的调节后使滑块拖动固定在其后面的宽纸带一起做匀加速直线运动。同时，使漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小（小于5°）的摆动。漏斗中漏出的有色液体在宽纸带上留下如图乙所示的痕迹。拉力传感器获得漏斗摆动时细线中拉力F的大小随时间t的变化图像如图丙所示，重力加速度为g，完成以下问题：

（1）图乙中测得A，C两点间距离为，A，E两点间距离为。则液体滴在D点时滑块速度的大小 ，在A、E两点间滑块加速度的大小为 。（从题给物理量符号、、、g及中选择你需要的符号来表示）
（2）根据题中所给数据，可知系着小漏斗（可视为质点）的细线长度 。（从题给物理量符号、、、g及中选择你需要的符号来表示）
三、计算题（42分，13题10分，14题14分，15题18分）
13．如图所示，等腰三角形玻璃的底边BD长为，。一细束入射光线垂直AB面入射，恰好在底边中点E处发生全反射。不考虑光在玻璃里面传播时在AB和AD面的反射。已知光在真空中的速度为c，求：
（1）该玻璃对这种光的折射率n；
（2）光在玻璃里面传播的时间t。
14．一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。设向上为正，经时间t1（小于一个周期），此时质点M向下运动，其位移仍为0.02m。求
(1)该横波的周期；
(2)t=0时刻起M的振动方程；
(3)t1时刻质点N的位移。
15．如图，半径为R=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面PM相切于P点，PM的长度d=2.7m。一长为L=3.3m的水平传送带以恒定速率v0=1m/s逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆弧轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为6N·s。以后每隔给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送带。已知a的质量为kg，b的质量为kg，它们均可视为质点，a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小m/s2。求：
(1)b从M运动到N的时间；
(2)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。
合江县马街中学高2023级高二下期期中考试
物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C B D A AD BD BC
11．(1) (2)小于
12．
13．解：（1）根据几何关系可知，光线恰好在底边中点E处发生全反射时的入射角为C=30°，根据全反射的定义可得该玻璃对这种光的折射率为
（2）根据反射的对称性可知，光在玻璃中传播的路程为
传播速率为
传播时间为
14．解：（1）由波形图知，波长
λ＝4m
波长、波速和周期的关系为
v＝
代入数据得该波的周期为
T＝1s
（2）根据
结合题给条件知从t＝0时刻起，质点M做简谐振动的位移表达式为
（3）经时间t1（小于一个周期），M点的位移仍为0.02m，运动方向向下．可解得
t1＝s
由于N点在M点右侧波长处，所以N点的振动滞后个周期，其振动方程为
当t1＝s时，质点N的位移为
15．解：（1）a从静止释放到M点过程中，根据动能定理解得
a与b发生弹性碰撞的过程，根据动量守恒定律，有
根据机械能守恒定律，有解得
b滑上传送带后，根据牛顿第二定律解得
b的速度减小到与传送带速度相等所需的时间
对地位移
此后b做匀速直线运动，b到达传送带最左端还需要的时间
b从M运动到N的时间
（2）设向右为正方向，瞬间给b一水平向右的冲量，对b根据动量定理解得
b向右减速到零所需的时间然后向左加速到所需的时间可得
b在时间内向右运动的距离
循环10次后b向右运动的距离
每一次相对传动带运动的路程
b从N向右运动3m的过程中b与传送带摩擦产生的热量
然后b继续向右减速运动，根据运动学公式解得
此过程，b相对传动带运动的路程
此过程中b与传送带摩擦产生的热量
b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量