天津市2024-2025学年高二下学期期中考试物理检测试卷（附答案）

这是一份天津市2024-2025学年高二下学期期中考试物理检测试卷（附答案），共17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。
1.关于如图四幅生活情景图，说法正确的是( )
A. 图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理
B. 图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象
C. 图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D. 图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理
2.如图1所示，在绘制单摆做简谐运动的图像时，甲、乙两同学用不同摆长的沙摆和同样长的纸带，分别作出如图2和图3所示实验结果。已知实验中图2、图3纸带运动的平均速度大小相等，则甲、乙同学所用沙摆的摆长L甲：L乙为( )
A. 9：16
B. 16：9
C. 3：4
D. 4：3
3.如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端。下列对平板车的运动情况描述正确的是( )
A. 锤子抡起的过程中，车向右运动
B. 锤子下落的过程中，车向左运动
C. 锤子抡至最高点时，车速度为0
D. 锤子敲击车瞬间，车向左运动
4.如图所示，合肥六中物理探究学习小组的同学们，用一束可见光以相同的入射角θ射入半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光A和B，下列说法正确的是( )
A. 在真空中，B光波长比A光波长小
B. A、B两束光相比较，在真空中的传播速度A光比B光大
C. 用同一双缝干涉实验装置做实验，A光的干涉条纹间距小于B光的条纹间距
D. 若保持入射点O位置不变，将入射光线顺时针旋转增大入射角，A光先从玻璃中消失
5.装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s。竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。于玻璃管，下列说法正确的是( )
A. 系统受到重力、浮力和回复力的作用
B. 位移满足函数式x=4sin(4πt−56π)cm
C. 振动频率与按压的深度有关
D. 在时间t1∼t2内，位移减小，加速度减小，速度减小
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.如图甲所示，物体A以速度v0水平抛出，图甲中的虚线是物体A做平抛运动的轨迹。图乙中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与物体A的轨迹完全相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑，物体B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B质量相等，且都可以看作质点。下列说法正确的是( )
A. 物体B的机械能不守恒B. 两物体重力的冲量不相等
C. 两物体合力做功相等D. 两物体落地时重力的瞬时功率相等
7.“战绳”训练是近年健身的一种流行项目，“战绳”可简化为如图所示的弹性轻绳。人们用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使绳子呈波浪状向前推进，形成横波(可视为简谐横波)。t=3s时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是( )
A. 波源开始振动的方向向上
B. 该波的波速为2.4m/s
C. 该质点与波源的距离为1.2m
D. 0∼3s时间内该质点通过的路程为4.8m
8.如图所示，相距1m的光滑平行U形金属导轨与水平面成30∘角固定放置，匀强磁场与导轨平面垂直，质量为0.2kg的金属杆与导轨垂直放置，最初静止在导轨最低位置。某时刻给金属杆一沿斜面向上的恒定拉力F=2.6N，经过1s金属杆达到最大速度2m/s。导轨电阻不计，金属杆与导轨接触良好，金属杆接入电路部分的电阻为0.2Ω，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场磁感应强度大小为0.4T
B. 0∼1s时间内通过回路的电荷量为2C
C. 0∼1s时间内金属杆的位移大小为1.2m
D. 0∼2s内回路产生的热量为5.2J
三、填空题：本大题共4小题，共14分。
9.如图甲为研究单摆共振现象的装置，其中a、c小球摆长相同，三个小球质量相等且均可视为质点。图乙为a球做受迫振动时振幅随驱动力频率变化的图像。所有小球静止时，现将a球向后拉开一个小角度后释放(可视为简谐运动)，一段时间后，其余小球也摆动起来，其中振幅最大的是______(选填“b”或“c”)球。
10.如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，b、d在S1、S2的中垂线上，d质点是振动______(加强点、减弱点或既不是加强点也不是减弱点)，再过T4后的时刻，c质点将处于______(波峰、波谷或平衡位置)。
11.如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线游泳，已知这条河的深度为 7m，不考虑水面波动对视线的影响。某时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，向前游了3m时他恰好看不到小石块了，则河水的折射率是______，若光在真空中的速度是c=3.0×108m/s，则光在河水中的速度是______。
12.冰壶运动，又称掷冰壶、“冰上溜石”，是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的x−t图像如图所示，已知mA=0.2kg，则根据图像可得物体B的质量为______ kg，冰壶之间的碰撞属于______(选填“弹性碰撞”、“完全非弹性碰撞”、“一般碰撞”)。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示。
(1)下列关于大头针P3、P4的位置，说法正确的是______(填字母)。
A.插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
B.插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
C.插上大头针P4、使P4挡住P1、P2的像和P3
D.插上大头针P4、使P4仅挡住P1
(2)该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率n=______(用图中线段的字母表示)。
(3)若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示(虚线表示平移后玻璃砖边界)，其他操作无误，则他测得的折射率将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
14.利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，其中两滑块质量不同，但滑块上的遮光片规格相同。
(1)利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d=______ cm；
(2)若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，应选用______(选填字母)组滑块进行实验。(A中在两滑块接触的一面安装了弹性圆环；B中左边滑块右侧装了撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥；C未做任何处理)
(3)有同学发现遮光条宽度的测量值偏大，则对实验结果______(选填“有影响”或“无影响”)。
(4)将滑块1放到光电门1的左侧，滑块2放到光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器显示遮光时间为t1，光电门2的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为t2、t3，若碰撞为弹性碰撞，应满足的表达式为1t1=______(用已给的物理量符号表示)。
五、计算题：本大题共2小题，共32分。
15.如图所示，滑块A、B、C静置在光滑水平面上，滑块C的左端连有轻质弹簧，弹簧初始时处于自然伸长状态，A、B、C的质量分别为m1=0.3kg，m2=0.2kg，m3=1.0kg。现使滑块A以v0=10m/s的速度沿水平面向右运动，A、B发生碰撞后粘在一起(碰撞时间极短)，弹簧始终在弹性限度内。求：
(1)A、B发生碰撞后，粘在一起的共同速度大小v共；
(2)粘在一起的A、B挤压弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep；
(3)弹簧再次恢复原长时，A、B粘连体和C的速度大小。
16.如图所示，足够长的光滑斜面倾角为θ=30∘，斜面上方空间等间距分布着垂直斜面向上的条形匀强磁场，磁感应强度大小B=1T，条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为L=0.4m，现有一边长L=0.4m、质量m=0.48kg、电阻R=0.2Ω的正方形线框abcd在斜面上距离第一个条形磁场上边界L=0.4m处由静止释放，从刚进入磁场开始经过时间t=0.96s，线框速度达到v1=2.8m/s，已知重力加速度g=10m/s2，求：
(1)线框ab边刚进入磁场时受到的安培力的大小F；
(2)线框匀速运动的速度大小vm；
(3)从释放线框到线框速度达到v1的过程，线框中产生的焦耳热Q。
答案和解析
1.【正确答案】C
解：A.图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的全反射原理，不是光的折射，故A错误；
B.图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的干涉现象，不是衍射现象，故B错误；
C.图丙中根据多普勒效应可知当声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率小于波源的频率，故C正确；
D.图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，不是全反射原理，故D错误。
故选：C。
根据全反射原理，干涉原理，多普勒效应，光的偏振原理等知识点逐一分析判断。
本题主要考查光的全反射、薄膜干涉、多普勒效应以及偏振现象，根据各现象产生原理解答。
2.【正确答案】A
解：实验中图2、图3纸带运动的平均速度大小相等，由图2与图3所示可知，纸带运动时间t=2T甲=1.5T乙，
由单摆周期公式T=2π Lg可知：L=gT24π2，则两单摆摆长之比L甲L乙=T甲2T乙2=(1.52)2=916，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据题意求出两单摆的周期关系，然后根据单摆周期公式求出两单摆摆长之比。
根据图示情景求出两单摆的周期关系是解题的前提，应用单摆周期公式即可解题。
3.【正确答案】C
【分析】
本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，难度不大，属于基础题，掌握系统动量守恒是解决问题的关键。
AB.人和锤、车组成的系统在水平方向上动量守恒，无论锤子抡起还是下落过程，锤子在水平方向上速度方向会发生改变，因此车水平方向运动方向也会发生改变，故AB错误
C.人和锤、车组成的系统在水平方向上动量守恒，总动量为零，锤运动到最高点时，锤与车、人的速度是相等的，所以它们的速度都是0，故C正确；
D.锤敲击车瞬间，锤在的速度减小至零，锤的动量由向左变为零，根据动量守恒知，车的动量和速度由向右变为零，故D错误。
故选C。
4.【正确答案】C
解：A.根据光路图可得为A光的偏折程度大于B光，所以根据折射定律可知玻璃对A光的折射率大于对B光的折射率，根据折射率大，频率大，波长短，则A光在真空中的波长小于B光在真空中的波长，故A错误；
B.A、B两束光在真空中的传播速度相等，故B错误；
C.由以上分析可知A光的波长小于B光的波长，所以如果同一套双缝干涉装置进行实验，由Δx=Ldλ
可知，A光的干涉条纹间距比B光小，故C正确；
D.根据n=sinθsinγ
可知若保持入射点O位置不变，将入射光线顺时针旋转增大入射角，但是折射角一定小于入射角，所以两束单色光A和B都不会从玻璃中消失，故D错误。
故选：C。
根据光线的偏折程度比较玻璃砖对光的折射率大小；根据折射率的大小得出频率的大小，从而根据λ=vf得出波长的大小，根据Δx=Ldλ判断条纹间距，根据全反射的条件判断光能否消失。
解决本题的关键知道折射率、光在介质中的传播速度、波长、频率等之间的关系，通过偏折程度比较出光的折射率大小是突破口。
5.【正确答案】B
解：A.玻璃管(包括管内液体)只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做简谐运动的回复力等于重力和浮力的合力，故A错误；
B.玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，振动周期为0.5s，则ω=2πT,解得ω=4πrad/s
由题意可知图像中A=4cm
t=0时刻x0=−12A=Asinφ0
结合t=0时刻玻璃管振动的方向向下，可知φ0=76π
则玻璃管的位移满足函数关系式为x=Asin(ωt+φ0)=4sin(4πt+76π)cm=4sin(4πt−56π)cm
故B正确；
C.由于玻璃管做简谐运动，振动周期与振幅无关，故与按压的深度无关，故C错误；
D.由题图乙可知，在t1∼t2时间内，位移减小，加速度减小，玻璃管向着平衡位置加速运动，所以速度增大，故D错误。
故选：B。
对装有一定量液体的玻璃管进行受力分析，然后结合简谐振动的条件与公式分析即可。
该题中的玻璃管做简谐振动，其受力的情况与运动的情况都可以与弹簧振子的受力与运动相似，可以应用比较法进行解答，容易理解。
6.【正确答案】BC
解：AC.由题意可知，两物体下落过程中，都只有重力做功，则A、B的机械能均守恒，又因为A、B质量相等，且A、B初末位置的高度差相等，则由W=mgℎ可知，两物体合力做功相等，故A错误，C正确；
B.由题知，A物体做的是平抛运动，在竖直方向的加速度为g，而B物体做的不是平抛运动，因为轨道弹力的存在，竖直方向的加速度小于g，所以两物体同时开始运动，运动时间不同，则根据IG=mgt可知，两物体重力的冲量不相等，故B正确；
D.设A、B初末位置的高度差为h，
A做的是平抛运动，则A落地时，竖直方向的分速度满足：vyA2=2gℎ，
解得：vyA= 2gℎ，
对B，由机械能守恒定律可得：mgℎ=12mvB2，
解得，B落地时的速度大小为：vB= 2gℎ，
由图乙可知，B落地时的速度不是竖直向下，则B落地时，竖直方向的分速度满足：vyB