江苏省常州高级中学2025-2026学年高二上学期期中质量检测物理试卷 (含解析)

江苏省常州高级中学2025-2026学年高二上学期11月期中
物理试卷
一、单选题（共11题，共44分）
1．下列关于振动与波的说法中正确的是（　　）
A．对于做简谐运动的弹簧振子，若位移为负值，则速度与加速度一定为正值
B．仿古盥洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象，此时驱动频率和脸盆的固有频率接近
C．学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的衍射现象
D．鸣笛的消防车迎面驶来时，我们听到的鸣笛音调越来越低，消防车离去时，我们听到的鸣笛音调越来越高，这是机械波的多普勒效应
2．篮球运动员站在某点做接球训练时，篮球迎面飞来，运动员接触篮球后，向后掣肘，最终稳稳接住篮球，则下列说法正确的是（　　）
A．与手臂不动接球相比，运动员向后掣肘接球时，篮球的动量变化更小
B．接球过程中，若篮球受合外力的冲量大小为Ⅰ，则运动员受合外力的冲量大小也是Ⅰ
C．与手臂不动接球相比，运动员向后掣肘接球，篮球重力的冲量相同
D．与手臂不动接球相比，运动员向后掣肘接球，手掌受到篮球的冲击力更小
3．日常生活和科技中蕴含光物理知识，下列说法错误的是（　　）
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大
B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用光密介质，外套采用光疏介质
C．自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，是利用了全反射棱镜对光的全反射而看上去发光
D．水中的气泡看起来特别明亮是因为一部分光在界面发生了全反射的缘故
4．如图1所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下O点开始上下振动，选向上为正方向，其振动图像如图2所示，则以下四幅图中能正确反映时刻绳上形成的波形的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为M和（），A和B之间的最大静摩擦力为，则下列说法正确的是（　　）
A．A对B的静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功
B．A受到的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比
C．A和B都做简谐运动，且两者所受的回复力相同
D．A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于
6．某鱼漂的示意图如图甲所示，、、为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点。用手将鱼漂向下压，使点到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点到达水面。鱼漂振动足够长时间后，其做阻尼振动的振动图像如图乙所示，设A、两点表示的相应位置对应的动能分别为、。则下列说法正确的是（　　）
A．鱼漂的最大振幅等于、间的距离
B．鱼漂向上运动的过程中，速度先均匀增大，再均匀减小
C．鱼漂做阻尼振动的过程中，随着振幅的减小，振动频率会变小
D．比较鱼漂在A、两点的动能，
7．如图，某同学用“插针法”测量平行玻璃砖的折射率，他先在纸上紧贴玻璃砖画出参考线、，钉上大头针、，再继续实验，画出光路图，则下列说法正确的是（　　）
A．钉大头针时只需挡住即可
B．若在钉大头针不小心使玻璃板平移到了虚线框位置，则最终测得的折射率偏大
C．若把误画在了，其他操作均正确，则测得的折射率偏小
D．、及、之间的距离取的小一些，可以减小误差
8．汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量，，重力加速度大小取，则（　　）
A．碰撞过程中F的冲量方向竖直向下
B．碰撞过程中F的冲量大小为
C．碰撞过程中头锤的动量变化量大小为
D．碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m
9．大小相同的甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知甲、乙的动量分别是，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则甲、乙两球的质量与间的关系可能是（ ）
A． B． C． D．
10．一架总质量为的火箭在太空背景中以速度匀速飞行，某时刻火箭在极短的时间内喷射出质量为的燃烧气体，喷出气体与火箭的相对速度大小为，设火箭初速度方向为正方向，则（　　）
A．气体喷出后的运动方向可能与飞船运动方向相同
B．气体和飞船组成的系统在短时间内可近似认为动量和机械能都守恒
C．飞船喷出气体后速度可增加到
D．和的比值越大，飞船速度的增加量就越小
11．如图所示，木块A、B并排静止在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端点系一长为的细线，细线另一端系小球C，A、B、C质量均为。现将C拉起至细线水平且自然伸直后由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．A、B、C组成的系统动量守恒
B．从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A一直做减速运动
C．C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为
D．C第一次运动到最低点时，绳中张力大小为4mg
二、非选择题（共5题，共56分。第13~16题解答时请写出必要的文字说明方程式和演算步骤，只写答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
12．（15分）通过单摆实验测量当地的重力加速度。
(1)若用游标卡尺测得小球的直径 mm；
(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。
A．摆球尽量选择质量大些、体积小些的
B．为使摆的周期大一些，方便测量，初始摆角可以大于
C．如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂
(3)如果他测得的值偏小，可能的原因是______。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大
B．开始计时时，秒表过迟按下
C．实验中误将49次全振动数次数记为50次
(4)某同学测出了摆线长度和摆动周期，如图a所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度 （结果用表示），摆球的半径 m。
13．（6分）透明半圆柱体的横截面为圆心为O、半径为R的半圆，如图所示。用红色激光垂直直径方向照射半圆柱体，入射点从O点右移至右侧半径中点A时，从上方弧面B点出射的光线恰好消失；入射激光绕A点逆时针转至角（未知）时，从上方弧面出射的光线恰好与在A点的入射光线平行。已知真空中的光速为c，半圆柱体周围可视为真空。求：
（1）透明体的折射率n；
（2）角的正弦值。
14．（10分）将一弹簧振子放在湖面上方，湖面上沿波传播的某方向建立轴，小球静止时刚好位于坐标原点处（如图），轴正方向上另有距离大约的A、B两静止浮标。弹簧振子振动后，在沿波传播方向测得相邻波峰间距离为1.2m。某时刻浮标A位于平衡位置向上振动时，浮标B正好位于波峰。若弹簧振子振动时，小球偏离平衡位置的位移随时间变化关系满足，忽略水对小球的作用力，求：
(1)弹簧振子振动周期；
(2)A、B两浮标间的距离；
(3)水波在A和B两浮标间传播需要的时间。
15．（10分）如图a，均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b所示。同一水平面上有一质点P且S1P=6m。当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求：
(1)该机械波传播的速度v；
(2)若波速v>2m/s，则从波源开始振动到t=4s时，质点P的路程和位移；
(3)在（2）的情况下，t=4s时，同一水平面的另一波源S2（S1S2⊥PS1）开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m。从S2传到P点开始计时，求质点P的振动方程。
16．（15分）如图所示，质量为M＝2kg的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是长为l＝1m的粗糙水平面，BC部分是半径为R＝0.2m的四分之一光滑圆弧轨道，滑块P置于滑槽上面的A点。一根长为L＝0.9m、不可伸长的轻质细绳一端固定于O′，另一端拴着小球Q。将小球Q拉至细绳与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性碰撞且时间极短，最终物块P未离开滑槽。已知滑块P和小球Q的质量均为m＝1kg，它们均视为质点，取g＝10m/s2，忽略空气阻力，设滑块P与滑槽AB之间的动摩擦因数0＜μ＜l。
（1）求碰撞瞬间滑块P所受冲量I的大小；
（2）若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，求动摩擦因数μ；
（3）讨论滑块P在整个运动过程中，是否有可能在某段时间里相对地面向右运动？如不可能，说明理由；如可能，试求出B向右滑动时动摩擦因数μ的取值范围。
参考答案及解析
1．答案：B
解析:A.对于做简谐运动的弹簧振子，若位移为负值，根据可知，加速度为正值；但速度方向取决于振子的运动方向，若振子从负位移向平衡位置运动，速度为正；若从平衡位置向负位移运动，速度为负，因此速度不一定为正值，故A错误；
B.仿古盛洗用的脸盆，用手摩擦盆耳，到一定节奏时会溅起水花，这是共振现象，此时驱动频率和脸盆的固有频率接近，故B正确；
C.学校操场上的两个扬声器播放着同样的音乐，人在操场上行走时，感觉到有的地方声音大，有的地方声音小，这是波的干涉现象，故C错误；
D.根据多普勒效应，鸣笛的消防车迎面驶来时，接收到的频率升高，听到的鸣笛音调变高；消防车离去时，接收到的频率降低，听到的鸣笛音调变低，故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析:A.篮球的动量变化等于末动量减初动量。无论是否缓冲，篮球最终静止，初末动量变化相同，故A错误。
B.篮球与运动员的相互作用力冲量大小相等，但合外力冲量包含其他力（如重力、地面作用力等），不一定相等，故B错误。
C.重力冲量为mgt，缓冲时接球时间更长，重力冲量更大，故C错误。
D.根据动量定理，动量变化相同，缓冲延长作用时间，平均冲击力减小，故D正确。
故选D。
3．答案：A
解析:A.海市蜃楼是由于上层空气温度高、密度低，折射率比下层小，光线发生全反射形成的，故A错误，符合题意；
B.光导纤维内芯为光密介质，外套为光疏介质，利用全反射传输光信号，描述正确，故B正确，不符题意；
C.自行车尾灯内部由直角棱镜组成，光线入射后发生全反射并按原路返回，使尾灯显得明亮，描述正确，故C正确，不符题意；
D.水中气泡的明亮现象是因为光从水（光密）到空气（光疏）时，部分光在界面发生全反射，描述正确，故D正确，不符题意。故选A。
4．答案：A
解析:根据O点振动图像可知，在时刻绳上O点向下运动，由振动图像可知时，波传播的周期恰好为一个周期，传播的距离为一个波长，而图A中O点向下振动，图C向上振动。故选A。
5．答案：B
解析:A.A和B的回复力即合外力，二者加速度相同，但质量不同，根据牛顿第二定律可知，二者回复力不同，故A错误；
B.弹簧的弹力提供整体做简谐运动的回复力，所以，根据牛顿第二定律，整体的加速度大小为
A的回复力由B对A的静摩擦力提供，根据牛顿第二定律有两式联立，可得所以，A受到的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比，故B正确；
C.在振动过程中，A和B的振动方向与所受静摩擦力方向在一条直线上，所以，A对B的静摩擦力对B做功，B对A的静摩擦力对A也做功，故C错误；
D.在振动过程中，A的最大加速度满足整体的最大振幅满足联立，求得故D错误。
故选B。
6．答案：D
解析:A.鱼漂静止时O点在水面为平衡位置，从最低点N到平衡位置的距离或从最高点M到平衡位置的距离为振幅，故最大振幅等于M、N间距离的一半，故A错误；
B.鱼漂在运动过程中，受到重力和浮力，根据牛顿第二定律有又联立解得鱼漂向上运动时，变化，故加速度a变化，不是匀变速运动，故速度不是先均匀增大，再均匀减小，故B错误；
C.阻尼振动中，振动频率由系统本身决定，与振幅无关，鱼漂做阻尼振动的过程中，振动频率不变，故C错误；
D.鱼漂做阻尼振动，机械能不断减小，在同一位置（A、B两点位置相同）时，重力势能相同，由于机械能减小，所以动能减小，即故D正确。
故选D。
7．答案：C
解析:A.在＂插针法＂实验中，钉大头针时，需要同时挡住以及的像，这样才能保证在出射光的路径上，故A错误；
B.不小心把玻璃砖移平移到了虚线框位置，则入射角和折射角都不会改变，不会影响折射率的测量，故B错误；
C.若把误画在了，导致折射角r变大，根据折射定律有
而入射角i不变，所以测得的折射率就会偏小，故C正确；
D.折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，故及之间的距离适当大些，可以提高精确度，故D错误。故选C。
8．答案：C
解析:AB.图像与时间轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为方向与的方向相同，为竖直向上，故AB错误；
C.头锤做自由落体运动，根据
解得头锤落到气囊上时的速度大小为
取向上为正方向，头锤与气囊作用过程，根据动量定理有
解得头锤反弹的速度为
碰撞过程中头锤的动量变化量，故C正确；
D.碰撞结束后头锤做竖直上抛运动，则上升的最大高度，故D错误。
故选C。
9．答案：B
解析:碰撞过程中动量守恒，即解得碰撞过程中系统的总动能不增加，即整理得碰撞前甲的速度大于乙的速度，即整理得碰撞后甲的速度小于等于乙的速度，即整理得综上可得故选B。
10．答案：A
解析:A.当飞船的速度大于气体相对飞船的速度时，气体喷出后的运动方向与飞船运动方向相同，故A正确；
B.系统在短时间内动量守恒，但喷气过程中，化学能转化为机械能，因此系统机械能不守恒，故B错误；
CD.设飞船的运动方向为正，由动量守恒定律可得解得因此和m的比值越大，飞船速度的增加量就越大，故CD错误。故选A。
11．答案：D
解析:A.A、B、C组成的系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，但竖直方向合力不是零，整体动量不守恒，故A错误；
B.AC系统水平方向动量守恒，到最低点时，两者水平方向总动量向左，之后AB分离，从C过最低点到恰好第一次达到轻杆左侧最高点的过程中，木块A先做减速运动再反向做加速运动，恰好到达轻杆左侧最高处时与小球共速，故B错误；
C.小球释放在向下摆动的过程中，对AB有向右的拉力，使得A、B之间有弹力，A、B不会分离，当C运动到最低点时，A、B间弹力为零，A、B将要分离，A、B速度相等，A、B、C系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得则由几何关系得解得，故C错误；
D.由机械能守恒定律可得联立可得
C第一次运动到最低点时
C相对O点的速度大小为解得，故D正确。故选D。
12．答案：(1)19.90
(2)A
(3)A
(4)；0.01
解析:（1）游标卡尺的读数为
（2）A.为了减小实验误差，摆球选择质量大，体积小的可以减小阻力的影响，故A正确；
B.为了计时准确，在摆球经过平衡位置开始计时，并且摆角小于5°，故B错误；
C.选甲方式悬挂，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆长变化，故C错误。
故选A。
（3）由单摆周期公式
可知
A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期T变大了，所测重力加速度g偏小，故A正确；
B.开始计时时，秒表过迟按下，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故B错误；
C.实验中误将49次全振动数次数记为50次，所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大，故C错误。
故选A。
（4）由单摆周期公式
可得
由此可知，当时
由b图可知，时
所以
由
可知图像斜率为
所以
13．答案：（ⅰ）2；（2）
解析:（1）光线从弧面上方恰好消失，则恰好为全反射的临界角C，如图所示。
由几何关系易知
折射率
（2）当入射角为时，从弧面上方出射的光线与在A点的入射光线平行，由光路可逆易知，两光线与法线的夹角相等均为，法线也平行，故出射点只能在圆心O点正上方的P点。设，由几何关系易知
由折射定律得
解得
14．答案：(1)2s
(2)3.9m
(3)6.5s
解析:（1）根据圆频率的定义有
根据位移随时间变化关系可知，圆频率
解得
（2）相邻波峰间距离为，即波长为1.2m，则有
结合上述解得
根据题意可知，B在A的左侧，即波由B传播到A，则有（，1，2，3…）
由于A、B距离大约，当时满足条件，解得A、B间的距离
（3）水波在A和B两浮标间传播需要的时间
15．答案：(1)
(2)5cm，1cm
(3)
解析:（1）设波长为λ，波速为ν。由图可知周期
根据题意，易得
又
解得
（2）因，则
波传到P点用时为
此后质点P振动时间
又
则时，质点振动的路程为
此时P位于波峰，位移为
（3）在（2）的情况下，波长为
由几何关系易知
故质点P到两波源的波程差为
因时两波源振动方向相反，故P点为振动加强点，则振幅为
传到P点时，P点向下运动。
故稳定后其振动方程为
16．答案：（1）；（2）0.1；（3）当时，滑块P会冲上光滑圆弧轨道，然后再沿圆弧轨道下滑，有可能在某段时间里相对地面向右运动
解析:（1）对小球Q摆到最低点的过程，根据机械能守恒定律可知
解得
因Q和P质量相等且发生弹性碰撞，因此碰撞后Q静止，P以的速度在滑槽上开始运动，所以碰撞瞬间滑块P所受的冲量为
（2）若滑块P刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C，向左为正，对滑块P和滑槽组成的系统水平方向动量守恒可得
根据能量守恒可得
解得
（3）当P滑块滑到凹槽C点又滑回到B点时，滑块P滑回B点时速度恰好为0，此时μ有最大值，利用动量守恒和能量守恒可得
解得
当滑块P会冲上光滑圆弧轨道，然后再沿圆弧轨道下滑到B点，又因滑块未离开滑槽，则有
联立解得
所以当时，滑块P会冲上光滑圆弧轨道，然后再沿圆弧轨道下滑，有可能在某段时间里相对地面向右运动。