福建省福州市山海联盟协作校2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 福建省福州市山海联盟协作校2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 734.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-22 21:30:18 | ||
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文档简介
福建省福州市山海联盟协作校2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题
一、单选题
1．下列关于机械波的说法中，正确的是（ ）
A．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零
B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C．在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅
D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
2．农历八月十五日傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮。关于光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的
B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象
C．电磁波和机械波均能发生偏振
D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射
3．假设一小球的质量约为50g，从高楼的窗户自由下落到地面，小球与地面接触时间约为0.01s后减速为零，下落到地面的瞬时速度约为20m/s。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s 。试估算小球对地面平均作用力的大小约为（ ）
A．25N B．50N C．75N D．100N
4．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅与驱动力频率的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有周期约为2s
B．此单摆的摆长约为0.5m
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左移动
二、多选题
5．如图1所示，弹簧振子以点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子经过点向左运动
B．时，振子在点右侧处
C．和时，振子的速度相同
D．时，振子的加速度最大
6．如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法正确的是（ ）
A．该现象与肥皂膜上的彩色条纹原理相同
B．条纹间距不是均匀的，越靠近边条纹间距越大
C．减小薄片的厚度，条纹间距变大
D．将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变大
7．图甲表示一列简谐横波在t＝17s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图像，由甲、乙两图中所提供的信息可知，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为1.5m
B．该波的振幅为0.1cm
C．该波的传播速度为0.5m/s，方向沿x轴正方向
D．质点P在t＝4.25s时沿y轴负方向运动
8．如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，圆弧轨道最低点切线水平，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，在小球运动过程中（ ）
A．小球和滑块组成的系统动量守恒
B．小球在圆弧轨道最高点的速度大小为
C．小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为
D．小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为
三、填空题
9．如图所示，质点沿直线做简谐运动平衡位置在O点，某时刻质点通过P点向右运动，径1s再次回到P点，再经1s到达O点，若=2cm，则：质点运动的周期T= s；质点运动的振幅为A= cm.
10．如图所示，质量为的滑块沿倾角为的固定斜面从底端向上滑动，经过时间，速度为零并又开始下滑，再经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度大小为，在整个运动过程中，重力对滑块的总冲量大小为 ，支持力对滑块的总冲量大小为 ，摩擦力对滑块的总冲量大小为 。
四、实验题
11．如图甲所示为用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置。如图乙所示，光屏上某点到双缝、的距离差为。已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，该橙光的波长为 ，点出现 条纹（选填“亮”或“暗”），仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距 （选填“变大”或“变小”）。
12．用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”，在轨道下方硬的水平地面上铺上白纸，白纸上放复写纸，小球落地时会在白纸上留下印迹。小球a、b的大小相等，质量分别为、，小球a每一次从斜槽上同一点由静止释放，斜槽轨道末端未放小球b时，小球a的落地点是B点。斜槽轨道末端放小球b时，小球a、b的落地点分别是A点和C点。斜槽轨道末端的正下方是O点，纸上O点到A、B、C各点的距离分别为OA、OB、OC。
(1)本实验必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道的斜面必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．小球a的质量要大于小球b的质量
D．碰撞的瞬间，小球a与小球b的球心连线与轨道末端的切线平行
(2)按照本实验方法，验证动量守恒定律的关系式是 。
(3)测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的0刻度线跟记录纸上的点O对齐，图乙给出了小球a多次落点的印迹。由图可得OB的长为 cm。
13．如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上。现将小球拉偏竖直位置某一偏角（小于10°）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中、、已知，不计空气阻力。
(1)根据相关信息，小球摆动的周期为 。
(2)根据相关信息，当地重力加速度g为 （用L、d、表示）。
(3)当地重力加速度为g，根据相关信息，小球质量m为 （用、、g表示）。
(4)若在加速上升的电梯中做此实验，则所测得重力加速度的值与真实值相比是 （选填“偏大”或“偏小”）。
五、解答题
14．如图所示，玻璃半球半径为，球心为，为水平直径，点是半球的最高点。一束单色光从点射入玻璃半球，射入的光线与成角。当时，光线从间某点平行于射出。光在真空中的传播速度为。求：
(1)该光线在玻璃半球中发生全反射的临界角的正弦值；
(2)若，则光线在玻璃半球中传播的时间。
15．如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x=m和x=6m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，t=0时刻，x=m和x=2m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点处的质点O，若从t=0开始到时间内P点经过的路程为3cm，求：
（1）甲、乙两波的频率之比；
（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
（3）从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程。
16．如图所示，竖直平面内的固定轨道由圆心为O的光滑圆弧轨道AB、粗糙的水平传送带BC和光滑水平轨道CD组成，在D点固定一竖直挡板，圆弧轨道与传送带在B点平滑对接，水平传送带与水平轨道在C点平滑连接，传送带始终以的速度沿顺时针方向转动，其两轮心的间距等于BC的长度。现将一质量的物块P从圆弧轨道上的A点由静止释放，经过圆弧轨道和传送带后，与放置在C点右侧附近的质量的物块Q发生弹性碰撞，碰后Q沿着轨道CD向右运动再与挡板发生弹性碰撞。已知圆弧轨道的半径，A、B圆弧所对应的圆心角，CD的长度，P与传送带间的动摩擦因数，P、Q均可视为质点，每次碰撞的时间极短，重力加速度，，，不计空气阻力。求∶
(1)物块P运动到B点时，圆弧轨道对P的支持力大小；
(2)物块P、Q第一次碰撞前，P与传送带间摩擦产生的热量；
(3)物块P、Q第二次碰后的速度。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A D D BC AC BC BC
9． 6
10．
11． 暗 变大
【详解】[1]橙光的波长为
[2]由于
可知，P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹；
[3]根据干涉条纹干涉有，在其他条件不变的情况下，将橙光换成红光，由于红光的波长大于橙光的波长，则相邻两亮条纹的中心间距变大。
12．(1)BCD
(2)
(3)8.55（8.53~8.57）
【详解】（1）A．由于小球a每次都从同一高度由静止释放，小球克服阻力做功相同，则小球到斜槽底端速度大小相等，可知，斜槽轨道的斜面不必是光滑的，故A错误；
B．为了确保小球飞出后才是做平抛运动，斜槽轨道末端的切线一定是水平的，故B正确；
C．为了保证两球碰后都向右运动，不发生反弹，小球a的质量要大于小球b的质量，故C正确；
D．为了使小球发生对心正碰，使碰撞前后速度能沿水平方向，需要使得小球a与小球b的体积应当相同，故D正确。
故选BCD。
（2）若两球碰撞过程动量守恒，则有
小球做平抛运动则有，，，
解得
（3）为了减小误差，用尽量小的圆把各落点位置圈起来，圆心就表示落点的平均位置，刻度尺的0刻度到圆心的距离即为球a的水平位移，则有
13．(1)
(2)
(3)
(4)偏大
【详解】（1）小球摆动一个周期内，2次经过最低点，根据拉力图像，可知单摆周期为
（2）根据单摆周期公式
联立解得当地重力加速度为
（3）设拉偏平衡位置最大偏角为，根据图像中相关信息，在最大偏角处有
设小球在平衡位置的速度为，在平衡位置有
由机械能守恒定律有
联立解得
（4）在加速上升的电梯中做此实验处于超重状态，所测重力加速度的值偏大。
14．(1)
(2)
【详解】（1）作出光路图如图甲所示
由几何关系可得，
根据折射定律有
设临界角为C，则有
（2）若，由于
可知，光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从B点射出，光路图如图乙所示
光线在玻璃半球中传播的时间
光线在玻璃半球中传播的速度
联立解得
15．（1）；（2）2m/s；（3）48cm
【详解】（l）两列波同时传到O点，由，得出
根据题图可知
又
联立可得
（2）由题可得质点P向上运动，因此质点运动的路程3cm为先向上运动到波峰1cm在回到平衡位置走了2cm，因此可知P点当前的位移为1cm，则有
结合P点向上运动有，因此
可得
根据题图可知=4m，则乙波在右侧绳子中的传播速度大小为
=2m/s
（3）由上述分析可得=1m/s，则经过1s后两列波均刚好到达O点，且两列波在О点叠加后振动最强，故О点做振幅为4cm的振动，周期不变，从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程为
s=3T=12A=48cm
16．(1)；
(2)；
(3)（符号表示与原方向相反），
【详解】（1）物块从点运动到点，根据机械能守恒定律得
解得
在点，对物块受力分析，受重力、支持力，由牛顿第二定律得
解得
（2）物块以的速度滑上传送带，加速到时运动的位移大小为
解得
可知物块先在传送带上做匀加速运动，然后做匀速运动，最后以的速度运动到点并离开传送带可知
由
联立解得
（3）与发生碰撞，设碰后、的速度分别为和，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得，
碰后反向滑上传送带向左做匀减速运动，滑上传送带向左运动的最大距离为
由此可知，速度减为后又向右做匀加速运动，最终以的速度离开传送带，在传送带上的运动时间为
碰后向右运动与挡板发生第一次碰撞，碰撞过程中由于没有能量损失，则以的速度向左运动，再次回到原位置处所用的时间为
由此可知，刚好能与返回来的在原碰撞处再次碰撞，取向右为正，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得，
一、单选题
1．下列关于机械波的说法中，正确的是（ ）
A．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零
B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C．在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅
D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大
2．农历八月十五日傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮。关于光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的
B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象
C．电磁波和机械波均能发生偏振
D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射
3．假设一小球的质量约为50g，从高楼的窗户自由下落到地面，小球与地面接触时间约为0.01s后减速为零，下落到地面的瞬时速度约为20m/s。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s 。试估算小球对地面平均作用力的大小约为（ ）
A．25N B．50N C．75N D．100N
4．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅与驱动力频率的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有周期约为2s
B．此单摆的摆长约为0.5m
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左移动
二、多选题
5．如图1所示，弹簧振子以点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子经过点向左运动
B．时，振子在点右侧处
C．和时，振子的速度相同
D．时，振子的加速度最大
6．如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法正确的是（ ）
A．该现象与肥皂膜上的彩色条纹原理相同
B．条纹间距不是均匀的，越靠近边条纹间距越大
C．减小薄片的厚度，条纹间距变大
D．将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变大
7．图甲表示一列简谐横波在t＝17s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图像，由甲、乙两图中所提供的信息可知，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为1.5m
B．该波的振幅为0.1cm
C．该波的传播速度为0.5m/s，方向沿x轴正方向
D．质点P在t＝4.25s时沿y轴负方向运动
8．如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，圆弧轨道最低点切线水平，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，在小球运动过程中（ ）
A．小球和滑块组成的系统动量守恒
B．小球在圆弧轨道最高点的速度大小为
C．小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为
D．小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为
三、填空题
9．如图所示，质点沿直线做简谐运动平衡位置在O点，某时刻质点通过P点向右运动，径1s再次回到P点，再经1s到达O点，若=2cm，则：质点运动的周期T= s；质点运动的振幅为A= cm.
10．如图所示，质量为的滑块沿倾角为的固定斜面从底端向上滑动，经过时间，速度为零并又开始下滑，再经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度大小为，在整个运动过程中，重力对滑块的总冲量大小为 ，支持力对滑块的总冲量大小为 ，摩擦力对滑块的总冲量大小为 。
四、实验题
11．如图甲所示为用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置。如图乙所示，光屏上某点到双缝、的距离差为。已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，该橙光的波长为 ，点出现 条纹（选填“亮”或“暗”），仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距 （选填“变大”或“变小”）。
12．用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”，在轨道下方硬的水平地面上铺上白纸，白纸上放复写纸，小球落地时会在白纸上留下印迹。小球a、b的大小相等，质量分别为、，小球a每一次从斜槽上同一点由静止释放，斜槽轨道末端未放小球b时，小球a的落地点是B点。斜槽轨道末端放小球b时，小球a、b的落地点分别是A点和C点。斜槽轨道末端的正下方是O点，纸上O点到A、B、C各点的距离分别为OA、OB、OC。
(1)本实验必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道的斜面必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．小球a的质量要大于小球b的质量
D．碰撞的瞬间，小球a与小球b的球心连线与轨道末端的切线平行
(2)按照本实验方法，验证动量守恒定律的关系式是 。
(3)测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的0刻度线跟记录纸上的点O对齐，图乙给出了小球a多次落点的印迹。由图可得OB的长为 cm。
13．如图甲所示，长为L的细线下端系有直径为d的小球，上端固定在拉力传感器上，拉力传感器固定在天花板上。现将小球拉偏竖直位置某一偏角（小于10°）后无初速释放，小球在竖直平面内摆动，稳定后通过拉力传感器得到拉力F与时间t的图像如图乙所示，图乙中、、已知，不计空气阻力。
(1)根据相关信息，小球摆动的周期为 。
(2)根据相关信息，当地重力加速度g为 （用L、d、表示）。
(3)当地重力加速度为g，根据相关信息，小球质量m为 （用、、g表示）。
(4)若在加速上升的电梯中做此实验，则所测得重力加速度的值与真实值相比是 （选填“偏大”或“偏小”）。
五、解答题
14．如图所示，玻璃半球半径为，球心为，为水平直径，点是半球的最高点。一束单色光从点射入玻璃半球，射入的光线与成角。当时，光线从间某点平行于射出。光在真空中的传播速度为。求：
(1)该光线在玻璃半球中发生全反射的临界角的正弦值；
(2)若，则光线在玻璃半球中传播的时间。
15．如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x=m和x=6m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，t=0时刻，x=m和x=2m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点处的质点O，若从t=0开始到时间内P点经过的路程为3cm，求：
（1）甲、乙两波的频率之比；
（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
（3）从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程。
16．如图所示，竖直平面内的固定轨道由圆心为O的光滑圆弧轨道AB、粗糙的水平传送带BC和光滑水平轨道CD组成，在D点固定一竖直挡板，圆弧轨道与传送带在B点平滑对接，水平传送带与水平轨道在C点平滑连接，传送带始终以的速度沿顺时针方向转动，其两轮心的间距等于BC的长度。现将一质量的物块P从圆弧轨道上的A点由静止释放，经过圆弧轨道和传送带后，与放置在C点右侧附近的质量的物块Q发生弹性碰撞，碰后Q沿着轨道CD向右运动再与挡板发生弹性碰撞。已知圆弧轨道的半径，A、B圆弧所对应的圆心角，CD的长度，P与传送带间的动摩擦因数，P、Q均可视为质点，每次碰撞的时间极短，重力加速度，，，不计空气阻力。求∶
(1)物块P运动到B点时，圆弧轨道对P的支持力大小；
(2)物块P、Q第一次碰撞前，P与传送带间摩擦产生的热量；
(3)物块P、Q第二次碰后的速度。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A D D BC AC BC BC
9． 6
10．
11． 暗 变大
【详解】[1]橙光的波长为
[2]由于
可知，P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹；
[3]根据干涉条纹干涉有，在其他条件不变的情况下，将橙光换成红光，由于红光的波长大于橙光的波长，则相邻两亮条纹的中心间距变大。
12．(1)BCD
(2)
(3)8.55（8.53~8.57）
【详解】（1）A．由于小球a每次都从同一高度由静止释放，小球克服阻力做功相同，则小球到斜槽底端速度大小相等，可知，斜槽轨道的斜面不必是光滑的，故A错误；
B．为了确保小球飞出后才是做平抛运动，斜槽轨道末端的切线一定是水平的，故B正确；
C．为了保证两球碰后都向右运动，不发生反弹，小球a的质量要大于小球b的质量，故C正确；
D．为了使小球发生对心正碰，使碰撞前后速度能沿水平方向，需要使得小球a与小球b的体积应当相同，故D正确。
故选BCD。
（2）若两球碰撞过程动量守恒，则有
小球做平抛运动则有，，，
解得
（3）为了减小误差，用尽量小的圆把各落点位置圈起来，圆心就表示落点的平均位置，刻度尺的0刻度到圆心的距离即为球a的水平位移，则有
13．(1)
(2)
(3)
(4)偏大
【详解】（1）小球摆动一个周期内，2次经过最低点，根据拉力图像，可知单摆周期为
（2）根据单摆周期公式
联立解得当地重力加速度为
（3）设拉偏平衡位置最大偏角为，根据图像中相关信息，在最大偏角处有
设小球在平衡位置的速度为，在平衡位置有
由机械能守恒定律有
联立解得
（4）在加速上升的电梯中做此实验处于超重状态，所测重力加速度的值偏大。
14．(1)
(2)
【详解】（1）作出光路图如图甲所示
由几何关系可得，
根据折射定律有
设临界角为C，则有
（2）若，由于
可知，光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从B点射出，光路图如图乙所示
光线在玻璃半球中传播的时间
光线在玻璃半球中传播的速度
联立解得
15．（1）；（2）2m/s；（3）48cm
【详解】（l）两列波同时传到O点，由，得出
根据题图可知
又
联立可得
（2）由题可得质点P向上运动，因此质点运动的路程3cm为先向上运动到波峰1cm在回到平衡位置走了2cm，因此可知P点当前的位移为1cm，则有
结合P点向上运动有，因此
可得
根据题图可知=4m，则乙波在右侧绳子中的传播速度大小为
=2m/s
（3）由上述分析可得=1m/s，则经过1s后两列波均刚好到达O点，且两列波在О点叠加后振动最强，故О点做振幅为4cm的振动，周期不变，从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程为
s=3T=12A=48cm
16．(1)；
(2)；
(3)（符号表示与原方向相反），
【详解】（1）物块从点运动到点，根据机械能守恒定律得
解得
在点，对物块受力分析，受重力、支持力，由牛顿第二定律得
解得
（2）物块以的速度滑上传送带，加速到时运动的位移大小为
解得
可知物块先在传送带上做匀加速运动，然后做匀速运动，最后以的速度运动到点并离开传送带可知
由
联立解得
（3）与发生碰撞，设碰后、的速度分别为和，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得，
碰后反向滑上传送带向左做匀减速运动，滑上传送带向左运动的最大距离为
由此可知，速度减为后又向右做匀加速运动，最终以的速度离开传送带，在传送带上的运动时间为
碰后向右运动与挡板发生第一次碰撞，碰撞过程中由于没有能量损失，则以的速度向左运动，再次回到原位置处所用的时间为
由此可知，刚好能与返回来的在原碰撞处再次碰撞，取向右为正，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得，
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