昆明第一中学2025-2026学年度上学期期末考试
高二物理
总分:100分 时间:90分钟
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。把答案涂在答题卡的相应位置上。)
1.下列关于光现象的解释正确的是( )
A.全息照相利用了光的衍射原理
B.荷叶上的露珠显得特别明亮是光的全反射现象
C.观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可看到彩色条纹是光的偏振现象
2.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧,舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上,营造出一种“行云流水”的美感。这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波的说法正确的是( )
A.波是传递能量的一种方式
B.介质中质点的振动速度等于波速
C.介质中的质点随波的传播向远处迁移
D.波由一种介质进入另一种介质传播时频率发生变化
3.某同学测量一块上、下表面平行的玻璃砖的折射率,在玻璃砖一侧插上大头针、,在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使被挡住,在另一侧插上大头针、,透过玻璃砖使四枚大头针看起来在一条直线上,画出玻璃砖的轮廓,测得直线与玻璃砖上表面的夹角为,直线与玻璃砖上表面的夹角为,如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验时应尽量大一些
B.大头针、应尽量靠近一些
C.直线与直线平行
D.玻璃砖的折射率为
4.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的是( )
A.实验装置中的、、元件分别为滤光片、双缝、单缝
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大
5.踢毽子是同学们喜爱的课余运动之一。一同学某次踢毽子时,将毽子竖直向上踢出,空气阻力与速率成正比,则毽子在空中运动过程中( )
A.刚离开脚时,动量最大
B.动量变化率先变小后变大
C.上升过程重力的冲量等于下降过程重力的冲量
D.上升过程重力的冲量大于下降过程重力的冲量
6.如图所示,水平弹簧振子沿轴在、间做简谐运动,坐标原点为振子的平衡位置,其振动方程为。下列说法正确的是( )
A.、间距离为
B.振子的运动周期是
C.时,振子位于点
D.时,振子具有最大位移
7.如图所示,一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回,速率变为原来的倍(),碰撞时间极短,弹回后篮球的中心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的质量为,不计空气阻力,则( )
A.碰撞过程中,篮球的机械能不变
B.篮板对篮球的冲量大小为
C. 碰撞过程中篮球的动量改变量大小为
D. 减小篮球气压, 会减小、若 不变,要使篮球中心经过篮筐中心,应使碰撞点更高
8. 图为两个步调相同的相干波源 、 上下振动击打水面形成水波的干涉图样,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅分别为 ,, 质点到两波源的距离相等,下列说法中正确的是( )
A. 质点 的位移始终为
B. 质点 和质点 的振动始终加强
C. 质点 的位移始终大于质点 的位移
D. 质点 和质点 在竖直方向上的高度差不超过
9. 质量为 和 的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标 随时间 变化的图像如图所示。由图像可知( )
A. 的质量大于
B. 碰撞后 的动能大于 的动能
C. 碰撞后 的动量大小大于 的动量大小
D. 碰撞过程中系统动能损失不为
10. 一列简谐横波沿 轴正方向传播,波源位于原点 ,且从 时刻开始振动。在 时波刚好传播到质点 的平衡位置所在的 处,波形如图所示,质点 的平衡位置位于 处,下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向沿轴负方向
B.质点的振动周期为
C.内,质点运动的路程为
D.若轴上的观察者接收到的频率为,则观察者正在靠近波源
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错或不选的得2分。把答案涂在答题卡的相应位置上。)
11.质量为的物块静止在水平地面上。作用在物块上水平向右的力随时间的变化如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在内( )
A.水平力的冲量大小为
B.物块动量的变化量大小为
C.水平力做的功约为
D.物块的动能变化量约为
12.弹簧振子做简谐运动,若从平衡位置开始计时,经过时,振子第一次经过点,又经过了,振子第二次经过点,则再过多长时间该振子第三次经过点( )
A. B.
C. D.
13.一列简谐横波沿轴传播,如图所示,实线为时的波形图,虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在处质点的振动图像,可能正确的是( )
14.工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A.图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
B.光的频率大于光的频率
C.若将图1中的薄片向右移动少许,图2中条纹间距变窄
D.照射同一单缝时,光能够发生衍射现象,光不能发生衍射现象
15.如图甲所示,滑块A、B、C静止放在光滑的水平面上,滑块A、B的质量均为,滑块B、C之间用一质量不计的轻弹簧连接,时刻滑块A获得一初速度沿水平面向右运动,时刻与滑块B碰撞,且粘在一起(碰撞时间极短),整个运动过程中,滑块A、B、C的速度—时间的部分图像如图乙所示。时刻滑块C的加速度为零,下列正确的说法是( )
A.滑块C的质量 ,
B.全过程系统损失的机械能为
C.弹簧的最大弹性能为
D. 时刻滑块A向左运动
三、实验题(本题包含16、17两个小题,16题6分,17题10分,共16分。把答案填在答题卡的相应位置。)
16.某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)组装好装置,用毫米刻度尺测量摆线长度 ,用螺旋测微器测量小钢球直径,示数如图乙所示,小钢球直径 ______mm,记摆长 。
(2)拉开小钢球,使摆线偏离平衡位置的角度不大于 ,释放小钢球,当其振动稳定时,在小球经过最低点开始计时并计数,记下多次全振动的时间,计算出周期 。多次改变摆线长度,在小摆角下测得不同摆长 对应的小钢球摆动周期 ,并作出 图像,图像为过原点的直线,其斜率为 ,如图丙中实线所示,则重力加速度 ______(用 表示)。
(3)若将摆线长度误认为摆长,仍用上述图像法处理数据,作出的图像可能为图丙中的虚线(选填“1”“2”或“3”)。
17.某同学借助图1所示装置验证动量守恒定律,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板
的倾斜程度,以平衡摩擦力,使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥,后端与穿过打点计时器的纸带相连,接通打点计时器电源后,图1让小车1以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起,之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为,得到的纸带如图2所示,已将各计数点之间的距离标在图上。
(1)图2中的数据有、、、四段,计算小车1碰撞前的速度大小应选____段,计算两车碰撞后的速度大小应选____段。
(2)关于实验的操作与反思,下述说法正确的是_____
A. 实验中小车1必须从静止释放
B. 若小车1前端没贴橡皮泥,不影响实验验证
C. 上述实验装置不能验证弹性碰撞规律
(3)若小车1的质量(含橡皮泥)为,小车2的质量为,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是____,碰后两小车的总动量是____。(结果均保留三位有效数字)
四、计算题(本题有3个小题,共34分,18题8分,19题12分,20题14分。解答时要写出必要的文字说明、方程式。只写出答案的不给分,有数值计算的要注明单位。答在答题卡的相应位置上。)
18.如图所示,在面积足够大的水池中注满水,水深为,在水池底部中央水平固定一个半径为的圆形单色光源灯,灯的发光面朝上。已知该单色光在空气中的传播速度为,在水中的传播速度为。试计算(结果均保留两位有效数字)
(1)求该单色光在水中的折射率;
(2)在水池边的观察者能看到水面上发光区域的最大面积是多大?
19.位于坐标原点的波源,在时开始振动,形成一列简谐波沿轴正方向传播,其振动图像如图所示,时波到达点,时波到达点。已知、平衡位置间的距离为。
(1)求波长、波速及原点的振动方程;
(2)当点走过的路程为时,求点走过的路程及此时离开平衡位置的位移
20.如图,质量为、长为的薄木板放在光滑的平台上,木板端与台面右边缘齐平.端上放有质量为且可视为质点的滑块,与木板之间的动摩擦因数为,质量为的小球用长为的细绳悬挂在平台右边缘正上方的点,细绳竖直时小球恰好与接触.现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与碰撞后反弹速率为碰前的一半.已知重力加速度为
(1)求细绳能够承受的最大拉力;
(2)若点与地面高度不变,平台高度和细绳长度可调,要使小球反弹后作平抛运动的水平距离最大,与的比值应为多大;
(3)通过计算判断能否从木板上掉下来。
1.B
2.A
3.C
4.B
5.A
6.D
7.D
8.B
9.B
10.C
11.AD
12.AD
13.AC
14.AC
15.AC
16.(1)20.025/20.024/20.026
(2)
(3)3
(1)由螺旋测微器的示数可知,小球的直径为
(2)根据
解得
结合图像可知,图线斜率
解得
(3)若将摆线长度误认为摆长,则有
整理得
故斜率不变,纵轴截距为负值,可能为图丙中的虚线3。
17.(1)
(2)C
(3) 0.685 0.684
(1)[1][2]接通打点计时器电源后,推动小车1由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故段为匀速运动的阶段,故选计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而小车1和2碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,应选段来计算碰后共同的速度。
(2)A.实验中小车1不一定从静止释放,只要碰撞前做匀速运动即可,故A错误;
B.若小车1前端没贴橡皮泥,则两车不能粘在一起,小车2的速度不好测量,所以小车1前端没贴橡皮泥会影响实验验证,故B错误;
C.上述实验装置中两小车碰撞后粘在一起,是非弹性碰撞,弹性碰撞的话小车2碰撞后的速度无法测量,因此该装置不能验证弹性碰撞规律,故C正确。
故选C。
(3)[1]碰前小车的速度为
碰前的动量为
[2]碰后小车的共同速度为
碰后的动量为
18.(1)1.7
(2)
(1)由光的传播速度与介质折射率的关系得
又该单色光在水中的传播速度为,可知该单色光在水中的折射率
(2)临界角满足
可知水面上的发光区域是一个半径为的圆形,如图所示
几何关系,
解得发光区域的最大面积
19.(1),,
(2),
(1)由振动图像可知,周期
波沿轴正方向匀速传播,从到过程,有
波长
角频率
则其振动方程
(2)当点走过的路程为时,点振动了
点振动了
走过的路程
此时处于波谷,离开平衡位置的位移
20.(1)
(2)
(3)滑块不会从木板上掉下来
(1)设小球运动到最低点的速率为,小球向下摆动过程机械能守恒,由机械能守恒定律得
解得
小球在圆周运动最低点,由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知,小球对细绳的拉力
解得
(2)小球碰撞后平抛运动.在竖直方向上有
水平方向有
解得
所以要使小球反弹后作平抛运动的水平距离最大,则
可得与的比值
(3)小球与滑块碰撞过程中小球和系统满足动量守恒,设碰后速率为,以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
设木板足够长,在与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率为,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立解得
由知,滑块C不会从木板上掉下来。