第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年河南省鄭州市多所中學(xué)高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.2019年4月10日人類第一次發(fā)布了世界上首張黑洞圖像，利用了射電望遠鏡對電磁波的捕捉。下列關(guān)于波的說法，正確的是(

)A.兩列波疊加一定會出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣

B.在干涉圖樣中，振動加強區(qū)域的質(zhì)點的位移一定大于振動減弱區(qū)域質(zhì)點的位移

C.當(dāng)波源遠離接收者時，觀察者接收到的波的頻率比波源頻率低

D.只有障礙物或孔的尺寸與波長比較相差不多或小得多，波才能發(fā)生衍射2.2023年5月28日，MU9191航班從上海虹橋國際機場飛往北京首都國際機場，并于12時31分抵達北京首都國際機場，并穿過象征民航最高禮儀的“水門”。關(guān)于飛機航行中的沖量與動量，下列說法正確的是

(

)

A.航行中的飛機動量是矢量，它的方向可能與速度方向相反

B.質(zhì)量一定的飛機，動量變化越大，該飛機的速度變化一定越大

C.一定質(zhì)量的飛機運動的速度大小不變，飛機的動量也保持不變

D.飛機所受合外力的沖量越大，它的動量也越大3.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實驗室用如圖甲所示裝置研究單擺的運動規(guī)律，O是單擺的平衡位置，單擺在豎直平面內(nèi)左右擺動，M、N是擺球所能到達的最遠位置。取向右為正方向。圖乙是單擺的振動圖像。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=10m/s2，取πA.單擺的振幅是0.14m，振動的頻率是1Hz

B.振動的表達式為x=0.07sin(24.自然界有許多地方有共振的現(xiàn)象，人類也在其技術(shù)中利用共振現(xiàn)象．如圖把一個篩子用四根彈簧支起來(后排的兩根彈簧未畫出)，篩子上有一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這樣就做成了一個共振篩，篩子做自由振動時，完成7次全振動用時21?s，在某電壓下，電動偏心輪轉(zhuǎn)速是30?r/A.篩子振動的固有周期為2?s B.電動偏心輪的轉(zhuǎn)動周期為2?s

C.5.一高空作業(yè)的工人重為700?N，系一條長為L=5?m的安全帶，若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間t=0.5?s(工人最終懸掛在空中A.2100?N，豎直向上 B.2100?N，豎直向下

C.1400?6.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲為該波在t=0時刻的波形圖，M是平衡位置為x=10?m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點M的振動圖像，則A.t=0時刻質(zhì)點M沿y軸正方向振動，該波沿x軸正方向傳播

B.波的振幅為28?cm，波長λ=10?m

C.波的周期為1.8?s，波的傳播速度為127.如圖用頻率為f的單色光，垂直照射雙縫，在光屏上O是中央亮條紋，P點是O上方第二條亮條紋中心，已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L，光速為c，下列說法正確的是(

)

A.該單色光的波長λ=cf

B.r2?r1=2cf

二、多選題：本大題共4小題，共16分。8.如圖所示，將彈簧振子從平衡位置O拉下一段距離Δx，釋放后振子在A、B間振動.設(shè)AB=?20cm，振子由A到B運動時間為A.振子的振幅為10cm，周期為0.2s

B.振子在A、B兩處受到的回復(fù)力分別為kΔx+mg與kΔx?m9.一列簡諧橫波沿x軸傳播，速度大小為5?m/s，在t=0時刻的波形圖如圖中實線所示，經(jīng)A.經(jīng)0.2?s波傳播的距離為1?m，波沿x軸正方向傳播

B.質(zhì)點P在t=0時刻沿y軸正方向運動

C.x=2?m處的質(zhì)點的位移表達式為y10.如圖是半圓形透明介質(zhì)的橫截面，O為圓心，M、N為圓弧上兩點。一束紅色光線和另一束綠色光線，以相同的角度同時從O點入射，其透射光線從M、N兩點射出，已知真空中光速c=3×108m/s，A.兩束光穿過半圓形透明介質(zhì)所需時間相等

B.OM是紅光，ON是綠光

C.半圓形透明介質(zhì)對OM光的折射率為3

11.如圖所示，光滑的14圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的C點與水平面相切，其半徑為OB=OC=R=1.2m。在水平面內(nèi)有一質(zhì)量M=2kg的小球Q連接著輕質(zhì)彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kA.小球P到達圓弧軌道最低點C時對軌道的壓力大小為70N

B.小球P到達圓弧軌道最低點C時對軌道的壓力大小為60N

C.在小球P壓縮彈簧的過程中彈簧具有的最大彈性勢能為20J

D.在小球三、實驗題：本大題共2小題，共14分。12.某同學(xué)用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖所示)．(1)在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O；在半圓形玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P(2)圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點，設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，13.某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置來測量滑塊的瞬時速度并驗證兩滑塊在碰撞過程中的動量守恒定律。(1)圖甲中水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有光電計時器1和光電計時器2，彈性滑塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，兩遮光片沿運動方向的寬度均為d，利用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度，測量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度(2)實驗中為確保碰撞后滑塊A不反向運動，mA、mB應(yīng)滿足的關(guān)系是mA(3)實驗先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)，再輕推滑塊A，測得A通過光電計時器1時的遮光時間為t=0.01s，A與B相碰后，B和A先后經(jīng)過光電計時器2時的遮光時間分別為t2和t3(4)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_______(用mA、mB、t、t2、四、計算題：本大題共3小題，共42分。14.某射燈封裝在半球形玻璃磚中，如圖為半球形玻璃磚的一個截面，其半徑為R，MON是其圓形發(fā)光面的直徑，其圓心位于半球的球心O.已知從O點發(fā)出的單色光在半球形玻璃中的傳播時間為t，真空中的光速為(1)求玻璃對該單色光的折射率(2)為確保發(fā)光面發(fā)出的光第一次到達半球面時都不發(fā)生全反射，求該發(fā)光面的最大面積S15.如圖所示，以原點O為界在x軸上有兩段不同材料的繩子，波源S1和S2分別置于x=?3m和x=6m處，同時產(chǎn)生兩列簡諧橫波甲和乙，分別沿x軸正方向和x軸負方向傳播，t=0時刻，x=?1(1(2(3)從t=0到t16.如圖所示，質(zhì)量為3kg、長為38m的長木板B靜止在水平面上，質(zhì)量為1kg的物塊A放在平臺上，平臺的上表面與長木板的上表面在同一水平面上，木板B的左端緊靠平臺的右端，質(zhì)量為13kg的小球用長為1.8m的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩向左拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與物塊A沿水平方向發(fā)生彈性碰撞，物塊A與小球均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，物塊A與平臺、木板B之間的動摩擦因數(shù)均為(1)小球與(2)小球與物塊(3)要使物塊不滑離木板B，開始時物塊A離平臺右端的距離最小為多少．答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了光的干涉條件，明顯衍射現(xiàn)象的條件，注意干涉中的加強質(zhì)點的位移變化．日常生活火車進站或出站，能發(fā)現(xiàn)多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象；在波的疊加過程中，當(dāng)振動方向相同時，質(zhì)點就振動加強，當(dāng)振動方向相反時，質(zhì)點就處于振動減弱，注意明顯衍射現(xiàn)象與衍射的現(xiàn)象的區(qū)別。

頻率相同波才能發(fā)生干涉，一切波均能發(fā)生衍射現(xiàn)象，明顯的衍射現(xiàn)象有條件：障礙物的尺寸與波長比較相差不多或小得多；

當(dāng)波源遠離接收者時，接收者接收到的波的頻率比波源頻率低，當(dāng)波源靠近接收者時，接收者接收到的波的頻率比波源頻率高；

干涉與衍射是波特有的現(xiàn)象，干涉圖樣中加強點的位移時而最大時而最??；

波的衍射則是能繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：孔或障礙物的尺寸比波長要小得多或相差不大。

【解答】

A.只有頻率相同時，才能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故

A錯誤；

B.干涉圖樣中，假設(shè)疊加的兩列波的振幅分別為A1，A2時，則加強點的振幅為A1+A2，減弱點的振幅為A1?A2，無論是加強區(qū)域的質(zhì)點還是減弱區(qū)域的質(zhì)點，都在做簡諧振動，加強點還是會經(jīng)過平衡位置，只是振幅變大了而已，而減弱點只是振幅變小了，并不是一直在平衡位置處(只有當(dāng)A1=A2時，減弱點才不振動，始終處于平衡位置)，故加強區(qū)域的質(zhì)點的位移并不是一定大于減弱區(qū)域質(zhì)點的位移，故B錯誤；

2.【答案】B

【解析】A.動量是矢量，根據(jù)p=mvB.質(zhì)量一定的飛機，動量變化Δp=mC.動量等于質(zhì)量與速度的乘積，飛機運動的速度大小不變，飛機的動量大小保持不變，但速度方向可能改變，動量方向可能改變，動量大小不變而方向改變，動量改變，選項C錯誤；D.根據(jù)動量定理，飛機所受合力的沖量等于動量的變化，則沖量的大小一定和動量變化量的大小相同，與瞬時動量無關(guān)，選項D錯誤。故選B。3.【答案】C

【解析】【分析】根據(jù)振動圖像得出振幅、周期即可得出頻率，結(jié)合通過t=0時刻單擺所處的位置寫出振動方程；【解答】A.由題圖乙知振幅A=0.07mfA錯誤；B.振動的表達式為x選項B錯誤；C.由單擺的周期公式T解得lC正確；D.由題圖乙知，t=1.5s時擺球在負向最大位移處，因向右為正方向，所以擺球在M故選C。4.【答案】B

【解析】【分析】本題考查共振篩。解決問題的關(guān)鍵是清楚篩子做受迫振動，知道發(fā)生共振的條件。

【解答】A.在題設(shè)條件下，篩子振動固有周期T固=217s=3s，故A錯誤;

B.電動偏心輪的轉(zhuǎn)動周期(對篩子來說是驅(qū)動力的周期)T篩=60305.【答案】B

【解析】【分析】(1)根據(jù)沖量公式求人從跌落到安全帶最長時重力對人的沖量；

(2)由動量定理即可求出人從跌落到安全帶最長的過程中安全帶受的平均沖力。

本題以高空作業(yè)為背景，主要考查了沖量公式及動量定理的應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。

【解答】工人由靜止下落L的過程中，由位移?時間公式得：L=12gt02

代入數(shù)據(jù)解得工人自由落體的時間為：t0=1s

根據(jù)沖量公式，可得人從跌落到安全帶最長時重力對人的沖量為：

IG=G(6.【答案】D

【解析】【分析】本題考查振動圖像和波動圖像的綜合應(yīng)用。解決問題的關(guān)鍵是理解振動圖像和波動圖像的物理意義，會判斷波的傳播方向，知道波長、波速和周期的關(guān)系，會結(jié)合波動圖像書寫波動方程?！窘獯稹?/p>

A.根據(jù)質(zhì)點M的振動圖像可知，t=0時刻質(zhì)點M沿y軸正方向振動，則該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤;

B.該波的振幅為A=14cm，波長λ=12m，故B錯誤;

C.周期T=1.2s，由v=λT可得該波的傳播速度v=10m7.【答案】C

【解析】【分析】本題考查雙縫干涉，P點是O上方第二條亮條紋中心，則雙縫到P點的光程之差為2λ。要掌握波長頻率波速的關(guān)系式為c=λ【解答】A.根據(jù)波速、波長關(guān)系v=λT=λf，c=λf，λ=cf，A錯誤;

B.?P點是O點上方第二條亮條紋中心，r2?r1=2λ=2cf，B項錯誤;

C.雙縫干涉兩條相鄰亮條紋中心間距△x=8.【答案】AC【解析】【分析】

本題關(guān)鍵明確簡諧運動的振幅、周期與頻率的含義，知道振子的位移是相對于平衡位置的位移，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。

【解答】

A、振子在A、B間振動，AB=20?cm，則振幅為A=10?cm，振子由A到B的時間為0.1s，是半個周期，所以周期是0.2s，故A正確；

BC、根據(jù)F=?kx9.【答案】AB【解析】【分析】本題考查機械波，要掌握波傳播的特點，知道波傳播與質(zhì)點做簡諧運動的關(guān)系。通過波的圖像可以直接讀取波長，根據(jù)T=λv得出周期，根據(jù)波形平移法結(jié)合質(zhì)點的振動情況判斷波的傳播方向。質(zhì)點做簡諧運動的表達式y(tǒng)=Asin?(ωt+φ)，其中：A為振幅，ω為圓頻率，ω=2πT，φ為初相位，初相位由t=0時刻質(zhì)點的振動情況所決定．做簡諧運動的質(zhì)點每個周期的路程為4A。

【解答】由圖可知該波波長λ=4m，經(jīng)0.2s波傳播的距離x=vt=5m/s×0.2s=1m，經(jīng)0.2s波傳播的距離為1m=λ10.【答案】BD【解析】B【詳解】A.n可知，從M點射出的光的折射率較小，從N點射出的光的折射率較大，根據(jù)折射率與光速的關(guān)系v可知，從M點射出的光的速度較大。兩束光穿過透明介質(zhì)的路程相等，速度不同，所需時間不相同，故A項錯誤；B.根據(jù)綠光折射率大于紅光可知，OM是紅光，ON是綠光，故C.由折射定律可知，透明介質(zhì)對OMn故C項錯誤；D.OMv故D項正確。故選BD。11.【答案】BC【解析】解：AB.小球P從A點運動到C點的過程中有機械能守恒

mg(h+R)=12mvc2

在最低點C處由牛頓第二定律得FN?mg=mvc2R

解得FN=60N

由牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膲毫Υ笮壓=?FN=60?N，故B正確，A錯誤；

CD.當(dāng)P、Q12.【答案】(1(2)

l1

和

【解析】(1(2sinθ1=l根據(jù)光的折射定律可知玻璃磚的折射率n因此只需測量

l1

和

l313.【答案】(1)0.970；

(2)大于；

(3)0.97【解析】【分析】

本題為測瞬時速度并驗證動量守恒定律的實驗。要明確游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)以及光電門測速原理為物體在極短時間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時速度。根據(jù)動量守恒定律得出需要驗證的表達式。

【解答】

(1)游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，遮光片的寬度：d=9mm+0.05×14mm=9.70mm=0.970cm；

(2)A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質(zhì)量大的A碰質(zhì)量小的B，則不會發(fā)生反彈，則mA、mB應(yīng)滿足的關(guān)系是mA大于14.【答案】解：(1)光在玻璃中的傳播速度為v=cn，

從O點發(fā)出的光在玻璃中的傳播時間為t=Rv，

聯(lián)立解得玻璃對該單色光的折射率n=ctR．

(2)圖中當(dāng)由發(fā)光面邊緣M和N發(fā)出的光與MON面垂直時，入射角最大，入射角最大

的兩束入射光線的光路圖如答圖所示，

如果這條光線不發(fā)生全反射，則其他光線均不會發(fā)生全反射，故臨界條件為：【解析】(1)根據(jù)n=cv，計算玻璃對該單色光的折射率；15.【答案】解：(1)兩列波同時傳到O點，由x=vt得出v甲v乙=12，

由v=λf，又由圖可知λ甲λ乙=