福建省福州第三中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份福建省福州第三中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．对如图所示的图片，下列说法正确的是( )
A.甲图被称为泊松亮斑，它的原理是光的衍射
B.图乙是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹
C.图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的色散现象
D.图丁中，用自然光照射透振方向箭头所示互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
2．钓鱼可以修身养性、陶冶情操，有助于提高人们的生活乐趣，而鱼漂是钓具里面必不可少的。某鱼漂的示意图如图所示O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。某鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下，使点M到达水面，但鱼随后脱钩，鱼漂便上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。假设水面静止，鱼漂在M、N间的横截面积不变，不考虑阻力的影响，下列说法正确的是( )
A.鱼漂的上下运动不一定是简谐运动
B.点N过水面时，鱼漂有向下方向的最大加速度
C.点M向水面运动过程，鱼漂做加速度减小的加速运动
D.鱼漂由下往上运动时，速度越来越大
3．质量相同的甲、乙两人站在光滑的冰面上，甲的手中拿有一个球，甲将球抛给乙，乙接到后，又抛给甲，如此反复多次，最后球落在甲手中。此时甲、乙两人的速率关系是( )
A.甲速率大于乙速率B.甲、乙两人速率相等
C.乙速率大于甲速率D.两人仍保持静止状态
4．一摆长为l的单摆做简谐运动，其周期为T；从某时刻开始计时，在时刻，摆球具有负向最大振动加速度；该单摆的振动图象是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
5．《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是( )
A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B.在水滴中，a光折射率大于b光中折射率
C.在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角
6．甲、乙两同学分别用手抓住绳子一端然后各自手持绳端上下振动，形成甲、乙两机械波，某一时刻形成的波形图如图所示，则下列判断正确的是( )
A.甲波的波长大于乙波波长
B.甲波的波速大于乙波的波速
C.甲波振动频率小于乙波振动频率
D.甲同学的起振方向向上，乙同学的起振方向向上
7．如图为一列简谐横波的波形图，其中实线是时的波形，虚线是时的波形，已知小于一个周期。关于这列波，下列说法中正确的是( )
A.它的振幅为，波长为
B.它一定是向x轴正方向传播
C.它的周期可能是
D.它的传播速度可能是
8．如图所示，5个小球并排放置在光滑的水平面上，其中4个球质量均为，A球、F球质量均为，A球以速度向B球运动，之后所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞结束后( )
A.若，最终将有2个小球运动
B.若，最终将有6个小球运动
C.若，最终将有3个小球运动
D.无论、大小关系怎样，最终6个小球都会运动
三、填空题
9．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。已知实验中选用缝间距的双缝屏，像屏与双缝屏间的距离。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图所示，图中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时手轮上的示数是；接着再转动手轮，屏上出现的干涉条纹如图甲所示，此时图乙中手轮上的示数________。利用题目中的已知量和测量结果可计算出这种色光的波长，其字母表达式为_________用题目中的已知量和测量量的字母表示，代入数据得其波长____________(计算结果保持三位有效数字。
10．沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，其波速。该波波长_________m；周期_________s；从图示时刻起，质点a比质点b___________选填“先”或“后”到达平衡位置。
11．如图所示，甲、乙两人各站在静止小车的左右两端，车与地面之间无摩擦，当他们同时相向运动时，发现小车向右运动；则在此过程，甲人的动量大小______________选填“大于”、“等于”或“小于”乙人的动量大小；甲人对小车水平方向冲量大小______________选填“大于”、“等于”或“小于”乙人对小车水平方向冲量大小。当两人相遇停下后，小车运动情况______________选填“匀速向右”、“静止”或“匀速向左”。
四、实验题
12．在“测定玻璃的折射率”实验中：
(1)如图甲所示，甲同学用插针法测定平行玻璃砖折射率。关于该实验，下列说法中正确的是______。
A.为减小测量误差，、的连线与法线的夹角应适当大一些
B.若、的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，在一侧就看不到、的像
C.为了减小实验误差，应选用上下两光学表面间距适当小一些的玻璃砖
D.为了减小作图误差，和的距离应适当取小些
(2)乙同学在做该实验时，在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图乙所示。则他测出的折射率将_______________填“偏大”“偏小”或“不变”。
(3)如图丙所示，丙同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖图中实线部分另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接O和。图中为分界面，虚线半圆与实线半圆对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于A、D点。设的长度为a，的长度为b，的长度为c，的长度为d，则玻璃砖的折射率可表示为________。
13．(1)在做“用单摆测量重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是_______。若已知摆球直径为，让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，则单摆摆长是_______m；测定了次全振动的时间如图乙所示为_______s，计算可得单摆周期是_______s(结果保留三位有效数字。
(2)为了提高测量精度，需多次改变l值，并测得相应的T值现将测得的六组数据标示在以l为横坐标、以为纵坐标的坐标系上如图所示，即图中用“.”表示的点，则：
根据图中给出的数据点作出和l的关系图线，并根据图线求得本地的重力加速度______(结果保留三位有效数字
五、计算题
14．如图，某同学在练习用头颠球．若足球被顶起，每次上升和下降高度都为，球与头的作用时间为足球质量为，不计空气阻力，g取，求：
(1)足球每次与头碰撞过程动量变化大小和方向；
(2)足球对该同学头部的平均作用力大小和方向。
15．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动振动位移为：。时刻，一小球从距物块h高处自由落下，某时刻小球恰好与物块处于同一高度，此时物块的振动位移。取重力加速度的大小为。求：
(1)弹簧振子的振动周期T、振幅A和最大速率；
(2)小球下落的高度h。
16．如图所示，质量为的铁块与轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在光滑斜面底端固定的挡板上，斜面倾角，铁块静止在B处时，弹簧的压缩量。一质量也为的物块从斜面上距离铁块的A处由静止释放，物块与铁块相撞后立刻与铁块一起沿斜面向下运动碰撞时间极短，物块与铁块不粘连，它们到达最低点后又沿斜面向上运动，且它们恰能回到O点。物块与铁块均可看作质点，取。
(1)求：物块与铁块碰撞前后的速度和；碰撞时，弹簧的弹性势能
(2)若给物块的初速度，从A处沿斜面滑下，然后与铁块相碰，它们一起到达最低点后又沿斜面向上运动；求物块与铁块第1次碰撞后上升的最高处与A点的距离d。
参考答案
1．答案：A
解析：
2．答案：B
解析：
3．答案：C
解析：
4．答案：B
解析：
5．答案：AB
解析：
6．答案：AC
解析：
7．答案：AD
解析：
8．答案：BC
解析：
9．答案：13.870；；605
解析：
10．答案：4；0.1；先
解析：
11．答案：小于；小于；静止
解析：
12．答案：(1)A(2)不变(3)
解析：
13．答案：(1)；0.875；0.752；1.88(2)
解析：
14．答案：(1)，方向竖直向上(2)21N，方向竖直向下
解析：(1)足球在空中做竖直上抛运动，设：足球竖直上抛初速度大小为，由机械能守恒定律得：
代入数据解得
每次颠球过程，足球碰头前后速度大小均为，方向相反
设竖直向下方向为正方向
足球动量变化量
代入数据解得，方向竖直向上
(2)足球与头部碰撞过程
对足球由动量定理可得：
由牛顿第三定律，足球对该同学头部的平均作用力，方向竖直向下
代入数据解得，方向竖直向下
15．答案：(1)；0.8s；(2)见解析
解析：(1)由振动规律可知：
角速度：
振幅：
由角速度与周期关系得：
由振动的最大速率与角速度和振幅关系得
(2)当时，由振动规律可得：
解得：，
或：，
这段时间内，小球下落的距离为
时，物块振动位移
依题意得：
代入数据解得
或
16．答案：(1)0.75J(2)0.2m
解析：(1)设物块与铁块碰撞时的速度为
物块从A运动到B处过程
由动能定理得
设表示物块与铁块碰撞后一起开始向下运动的速度
因碰撞时间极短，它们的动量守恒得：
代入数据解得：，
两物体碰后从B处运动回O处过程
物块、铁块和弹簧组成系统机械能守恒
依题意可得
解得：
物块从A运动到B处设速度为
由动能定理得
物块与铁块碰撞过程
由动量守恒定律：
代入数据解得：，
设：弹簧形变量为x时，物块和铁块分开，此时他们之间相互挤压作用力
由牛顿第二定律得：对物块
对铁块
代入数据解得，说明两物体在运动回O点后分开，
设：两物体回到O点速度为
两物体碰后从B处运动回O处过程，
物块、铁块和弹簧组成系统机械能守恒，
依题意得
代入数据解得
物块从O处运动到最高点过程
由动能定理得：
代入数据解得：