四川省泸州市泸县2023-2024学年高二下学期4月期中物理试卷（解析版）

这是一份四川省泸州市泸县2023-2024学年高二下学期4月期中物理试卷（解析版），文件包含2025届福建百校高三11月联考化学试题pdf、2025届福建百校高三11月联考化学答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
满分100分。考试时间75分钟。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 某一弹簧振子做简谐运动，其运动中的各物理量，下列说法正确的是（ ）
A. 速度越大，回复力越大B. 振幅越大，周期越大
C. 振幅越小，频率越小D. 位移越大，回复力越大
【答案】D
【解析】AD．根据回复力公式
回复力与位移成正比，与速度无关，故A错误，D正确；
BC．根据周期、频率关系式
周期与频率成反比，与振幅大小无关，故BC错误。
故选D。
2. 下列解释正确的是（ ）
A. 运动员跳远时要落在沙坑里是为了减小冲量
B. 非弹性碰撞过程系统的机械能减少，是内力做负功的结果
C. 动量相同的两个物体受相同的制动力作用，质量小的先停下来
D. 爆炸与碰撞过程中，外力作用相比内力作用可以忽略，因此机械能守恒
【答案】B
【解析】A．跳远时，在沙坑里填沙，是为了增加运动员与沙子的作用时间，根据动量定理可知，减小地面对运动员的作用力，避免运动员受到伤害，故A错误；
B．非弹性碰撞过程中，物体发生非弹性形变，系统内力做负功，系统的机械能减少是因为内力做负功，故B正确；
C．由动量定理可知动量相同的两个物体，受相同的制动力作用，同时停下来，故C错误；
D．爆炸过程中，化学能转化机械能，系统机械能增大；故D错误。
故选B。
3. 如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架MN上焊有固有频率依次为100Hz、90Hz、80Hz、70Hz的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则（ ）
A. 钢片a的振动频率约为90HzB. 钢片b的受到的驱动力最大
C. 钢片c振幅最小D. 电动机的转速为100r/s
【答案】A
【解析】AB．因b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，可知b钢片与电动机接近共振，即电动机的振动频率接近90Hz，则其它钢片在电动机带动下做受迫振动，则振动频率接近90Hz，且驱动力都是一样大，选项A正确，B错误；
C．因钢片d的固有频率最远离驱动力的频率90Hz，则振幅最小，选项C错误；
D．电动机的转速为
n=f=90r/s
选项D错误。
故选A。
4. 如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（ ）
A. 若a光是黄光则b光可能是蓝光
B. 只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉
C. 在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D. 从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
【答案】D
【解析】A．因a光的偏折程度较大，则折射率较大，频率也较大，则黄光的频率小于蓝光，则若a光是黄光则b光不可能是蓝光，选项A错误；
B．只要满足一定的条件，a、b两束光的折射率不同，频率不同，不可以发生干涉，选项B错误；
C．在该透明材料中，根据
可知，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项C错误；
D．根据
则从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较小，选项D正确。
故选D。
5. 砂漏斗与悬线构成的砂摆在竖直平面内小角度地摆动，其下方有一薄板垂直摆动平面，匀速拉动薄板，漏出的砂落在薄板上的形状可反映砂摆的振动情况。甲、乙两不同摆长的砂摆分别落在同一段薄板上的图像如图所示，已知甲、乙两种情况下薄板的运动速度大小之比为2:3，则两砂摆的周期之比为（ ）
A. 3:5B. 3:2C. 5:3D. 16:9
【答案】A
【解析】木板运动时间与单摆振动时间相等，由题图可知
解得
6. 如图所示，用某种频率的激光垂直照射双缝，光屏上是中央亮条纹中心，是上方第2条亮条纹中心，、距离为，双缝间距为，双缝到光屏的距离为，光速为，下列说法正确的是（ ）
A. 该激光的频率为
B. 到双缝的距离之差为
C. 光屏上方的暗纹是因为光不能经缝衍射到该区域
D. 若将缝遮住，光屏上不再有明暗相间的条纹
【答案】B
【解析】AB．根据题意可知OP之间的距离为
可得该激光的波长为
根据
可得该激光频率为
由于是上方第2条亮条纹中心，根据叠加原理可知，到双缝的距离之差为
故A错误，B正确；
C．光屏上方的暗纹是因为激光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，叠加后振动减弱，故C错误；
D．若将缝遮住，根据衍射现象可知，光屏上仍有明暗相间的条纹，故D错误。
故选B。
7. 如图，甲、乙两个单摆悬挂在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，两摆线与竖直方向的夹角θ1>θ2，当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，以水平地板为参考面，可知（ ）
A. 甲摆的周期等于乙摆的周期
B. 甲摆球最大重力势能等于乙摆球的最大重力势能
C. 甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度
D. 甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能
【答案】D
【解析】A．由图可知，两个单摆静止时离天花板的高度相同，则有
因，故，可得，即甲单摆的摆长更长，根据单摆周期公式
可知甲摆的周期大于乙摆的周期，故A错误；
BD．两球开始处于平衡，设绳子拉力为T，根据共点力平衡知
因，故，可得，以水平地板为参考面，由题可知，两球离水平的高度相等，根据
故甲球的最大重力势能小于乙球的最大重力势能，又两球在摆动过程中，机械能守恒，故甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能，故B错误，D正确；
C．根据机械能守恒有
解得
因甲球下降的高度大于乙球下降的高度，故甲摆球的最大速度大于乙摆球的最大速度，故C错误。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 对下列所示的图片、示意图或实验装置图，说法正确的是（ ）
A. 甲图是单色光通过双缝后得到的干涉条纹
B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度
C. 丙图是用自然光照射前后两个竖直放置的偏振片（透振方向如箭头所示），若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变
D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在铁丝圈内的肥皂膜上，出现水平干涉条纹
【答案】BD
【解析】A．甲图图样中平行不等距，则该图样是单色光的衍射图样，选项A错误；
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，选项B正确；
C．自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，若只旋转其中一个偏振片，透振方向不再垂直，则光屏上的亮度将变大，选项C错误；
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，附有肥皂膜的铁丝圈上同一高度处肥皂膜厚度相同，在肥皂膜上出现水平干涉条纹，选项D正确。
9. 如图所示，一列周期为T的简谐横波沿x轴正方向传播，时的波形图如图所示，此时波刚好传到d点，a、b、c、d、e是介质中的质点，由图像可知（ ）
A. 质点b比质点c先到达平衡位置
B. t=0时a、b两质点的加速度相同
C. a、b两质点的振动步调总是相反
D. 从t=0时刻起经四分之一周期，质点b经过的路程为
【答案】AD
【解析】A．根据“上下坡”法可知，质点b向下振动，所以质点b比质点c先到达平衡位置，故A正确；
BC．a、b两质点间隔为，所以a、b两质点的振动步调不是总相反，时a、b两质点加速度相同，所以t=0时a、b两质点的加速度大小相等，方向相反，故BC错误；
D．t=0时刻质点b的纵坐标为，且向上振动，所以从t=0时刻起经四分之一周期，质点b经过的路程为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”，由头部、弹簧和底部组成，头部的质量为m，底部质量为M，弹簧质量不计。初始时，“弹簧小人”静止于水平桌面上。现用手缓慢轻压头部至适当位置后由静止释放，头部不停上下振动，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦力和空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（ ）
A. 若刚释放头部时，头部的加速度大小为，则头部振动的振幅为
B. 若刚释放头部时，头部的加速度大小为，则用手缓慢轻压头部过程中，手对头部做的功为
C. 若头部在振动至最高点时底部恰好不离开桌面，则头部在最高点的加速度为
D. 若头部在振动至最高点时底部恰好不离开桌面，则刚释放头部时弹簧的压缩量为
【答案】BC
【解析】将弹簧小人简化为如图所示模型
A．如图a对应弹簧小人静止时，如图b对应刚释放头部时，如图c对应头部到达最高点时。对图b中的头部
其中
解得振幅
故A错误；
B．将头部从平衡位置按压至最低点过程中，手对头部的压力与头部的回复力大小相等，此过程中，手对头部压力的平均值为
则手对头部做功为
故B正确；
C．图c状态时底部恰不离开桌面，则其他状态时底部也不离开桌面。设此时弹簧的伸长量为，头部的加速度为，对M
对m
解得
由简谐运动的对称性可知，头部在最低点和最高点的加速度大小相等、方向相反，故C正确；
D．图b中m的加速度大小也为
设此时弹簧的压缩量为，对m
解得
故D错误。
三、实验探究（16分）
11. 某同学想在家里做“用单摆测当地重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块体积约为、外形不规则的大理石块代替小球，他设计的实验步骤如下：
A.将石块和细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点；
B.用刻度尺测量OM间尼龙线长度L作为摆长；
C.将石块拉开大约的角度，然后由静止释放；
D.从摆球摆到最高点开始计时，测出全振动30次的总时间t，由求周期；
E.改变OM间尼龙线的长度，重复做几次实验，记下每次相应的L和T；
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值，代入公式求得重力加速度。
（1）以上实验步骤中有重大错误的是________。
（2）该同学用OM长度作为摆长，这样做引起的误差将使g的测量值比真实值________；（选填“偏大”或者“偏小”）。
（3）你帮该同学提出用“图像法”解决无法准确测量摆长的困难问题，请在图中大致作出该同学本次实验数据的图像________。
【答案】（1）BDF （2）偏小 （3）
【解析】（1）实验步骤中有重大错误的是：
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L，应该用摆线的长度加悬挂点到石块重心的距离为摆长；
D.应该从摆球摆到最低点开始计时；
F.应该用每次测得的L和T的值代入作图，最后根据图像求解重力加速度。
（2）根据
若同学用OM长度作为摆长，则摆长测量值偏小，则这样做引起的误差将使g的测量值比真实值偏小。
（3）为解决摆长无法准确测量的困难，可采用图像法，以T2为纵轴，以L为横轴，作出多次测量得到的T2-L图线，求出图线斜率k，进而求得
值不受悬点不确定因素的影响，因此可以解决摆长无法准确测量的困难；图像如图
12. （1）在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有______；
A. 交流电源B. 圆规
C. 量角器D. 打点计时器
（2）实验中， A、B两球的质量关系应满足______；
A. B.
C. D. 以上三种情况均可
（3）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度分别为、、外，还需要测量的物理量有______；
A. A、B两点间的高度差B. B点离地面的高度
C. 小球A和小球B的质量、D. 小球A和小球B的半径r
（4）要验证动量守恒，可根据______；（用（3）题干和答案中的字母表示）
（5）经测定，，，小智同学做了多次测量，他取，，画出y—x图像，该图像接近______；
A. B.
C. D.
【答案】（1）B （2）C （3）C （4） （5）B
【解析】（1）实验目的是验证动量守恒，除了利用天平测量小球的质量之外，还需要利用平抛运动的水平分位移间接测量小球飞出的初速度，为了减小测量误差，需要利用圆规将同一小球多次落地圈定在一个小圆之内，圆心即为小球的平均落地点，可知，还需要选择的仪器为圆规与刻度尺。
故选B。
（2）为了减小球平抛飞出的初速度的测量误差，实验中需要避免入射球A碰撞后发生反弹，即有
故选C。
（3）小球碰撞过程动量守恒，则有
小球平抛运动下落高度相同，则有
小球平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，则有
，，
解得
可知，还需要测量的物理量有小球A和小球B的质量、。
故选C。
（4）结合上述可知，要验证动量守恒，需要满足的表达式为
（5）结合上述有
，
由于
解得
可知，y—x图像为一条过原点的倾斜直线。
四、计算题（41分）
13. 如图所示，是放在水平桌面上的截面为的玻璃砖，圆心为O，半径为r。是不透明的细长管它与OA边平行，且到OA边的距离，内有一点光源S，当一观察者在左侧的某点K沿方向看去，恰好看到该点光源S。已知，该光源发出的光在真空中传播速度为c，不考虑光在玻璃砖内的反射。求：
（1）玻璃对该光的折射率；
（2）该光穿过玻璃砖所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意作出光路图，如图
可知
由几何知识可知
玻璃对该光的折射率
（2）由折射率公式
可得光在玻璃中传播的速度
由几何知识可知，光在玻璃中传播的路程为
该光穿过玻璃砖所用的时间
14. 足球是受同学们喜欢的运动。如图某同学正在练习用头颠球。某一次足球由静止下落与头接触，被重新顶起，足球与头部接触后离开头部，此后竖直上升的最大高度为。已知足球的质量为，足球在空中运动时空气阻力大小恒为，足球与头部接触时间空气阻力不计，。求：
（1）足球在空中下落过程中空气阻力对它的冲量大小；
（2）足球与头部接触过程中头部对足球的平均作用力大小。
【答案】（1）0.4Ns；（2）36N
【解析】（1）足球在空中下落过程中，根据牛顿第二定律
解得
根据运动学规律
解得
故足球在空中下落过程中空气阻力对它的冲量大小
（2）足球下落与头接触时的速度
被重新顶起后竖直上升的过程，根据牛顿第二定律
解得
被重新顶起后竖直上升的过程，根据运动学规律
解得
足球与头部接触过程中，根据动量定理
解得头部对足球的平均作用力大小
15. 如图所示，倾角为37°的粗糙固定斜面AB与光滑水平面BE平滑连接，光滑竖直圆轨道固定在BE上，圆轨道左侧滑入点与向右侧滑出点在底端错开并分别与两侧直轨道平滑连接，长木板P静止在粗糙水平面FG上，上表面与水平面BE平齐，物块Ｎ静止在长木板P左端。小物块M自斜面AB高H处由静止滑下，进入圆轨道经过最高点D时对轨道压力大小为3N，然后回到水平面CE与物块Ｎ发生弹性碰撞，小物块M被弹回后进入圆轨道且刚好能达到圆心等高处，再次返回到水平面后被拿走。已知H=1.0m，物块M质量、长木板P质量，圆轨道半径R=0.2m，物块N与木板P间动摩擦因数，木板P与水平面FG间动摩擦因数。取、、。求：
（1）物块M与斜面AB间的动摩擦因数；
（2）物块N的质量；
（3）物块N停止时距E点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）物块M从A点运动至D点，根据牛顿第二定律有
根据动能定理有
解得物块M与斜面AB间的动摩擦因数为
（2）物块M从A点运动至C点，根据动能定理有
解得
小物块M被弹回后进入圆轨道且刚好能达到圆心等高处，根据机械能守恒可得
解得
小物块M与物块Ｎ发生弹性碰撞，根据动量守恒与能量守恒可得
解得
，
（3）物块N在长木板P上做减速运动的加速度为
对长木板P，根据牛顿第二定律有
解得
设经历物块N与长木板P共速，此时速度为，则
解得
，
共速后，物块N与长木板P一起运动，加速度为
解得
物块N停止时距E点的距离为