【物理】河南省九师联盟2024-2025学年高二下学期5月期中试题B卷（解析版）

这是一份【物理】河南省九师联盟2024-2025学年高二下学期5月期中试题B卷（解析版）
2。答题前，考生务必用直径0.5毫米，黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3。考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4。本卷命题范围：力学实验，电学实验，分子动理论，选择性必修第一册。
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. 下列关于布朗运动的说法正确的是（ ）
A. 布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动
B. 布朗运动能够反映液体或气体分子的无规则运动
C. 液体或气体中悬浮的固体颗粒将做直线运动，直到和其他颗粒发生碰撞
D. 悬浮的固体颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体或气体分子越多，布朗运动越明显
【答案】B
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体颗粒的运动，不是分子的运动，故A错误；
B．布朗运动能够反映液体或气体分子的无规则运动，故B正确；
C．悬浮颗粒在液体或气体分子的撞击下做的是无规则运动，故C错误；
D．固体颗粒越小，布朗运动越明显，故D错误。
2. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中，说法正确的是（ ）
A. 图甲是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射
B. 图乙是泊松亮斑，产生明暗相间的条纹是光的干涉现象
C. 图丙是光的偏振现象，横波和纵波均可发生偏振
D. 图丁雷达测速利用了光的衍射原理
【答案】A
【解析】A．光在光导纤维内部传播时发生全反射，所以内窥镜利用了光的全反射原理，A正确；
B．光照射很小的圆板，在黑影中心有一个亮点叫做泊松亮斑。泊松亮斑是光的衍射现象，B错误；
C．只有横波才能发生偏振，纵波不能发生偏振，C错误；
D．雷达测速利用了多普勒效应原理，D错误。
故选A。
3. 如图甲所示，一水平弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点间做简谐运动，以向右为x轴正方向，振子的振动图像如图乙所示，已知时振子的回复力大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 时振子的速度最大，加速度最小
B. 该弹簧振子的劲度系数为
C. 内振子的弹性势能先减小后增大
D. 振子在内通过的路程为
【答案】B
【解析】A．时振子位移最大，则速度为零，加速度最大，故A错误；
B．根据胡克定律可知，劲度系数，故B正确；
C．内振子的位移先增大后减小，故弹性势能先增大后减小，故C错误；
D．由图可知周期为2s，则内振子通过的路程为，故D错误。
4. 如图所示，用两根完全相同、不可伸长的轻绳对称地将小球吊在空中，两绳与水平方向夹角均为。轻推小球，测得其在垂直纸面方向摆动的周期为T，已知每根轻绳的长度为L，小球可视为质点，则当地重力加速度g的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由几何关系可知单摆的摆长为
由周期公式
解得当地重力加速度为
故选D。
5. 一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形如图甲所示，平衡位置在的质点a的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的频率为0.5Hz
C. 该波的波速大小为4m/s
D. 该波遇到尺寸为2m的障碍物不能发生明显的衍射现象
【答案】A
【解析】A．时质点a沿y轴正向运动，由同侧法可知该波沿x轴正向传播，A正确；
B．根据图乙，波的周期为
波的频率为，B错误；
C．根据图甲，波的波长为
该波的波速大小为，C错误；
D．波长8m大于障碍物尺寸2m，能发生明显的衍射现象，D错误。
故选A。
6. 如图所示为沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于，下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波速度大小为
C. 处质点的振动方程可能为
D. 内，处质点通过的路程为
【答案】B
【解析】A．若沿x轴正向传播则有
解得
当时，
若沿x轴负向传播则有
解得
因为，故
则沿x轴正方向传播
故A错误；
B．题图知波长，则波速
故B正确；
C．图像可知振幅A=10cm，0时刻处的质点振动方程
且处质点比处的质点早起振时间
故处质点振动方程为
故C错误；
D．恰好是，一个周期内质点运动路程为4A，内，处质点通过的路程为，即，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，光滑水平面上静止放置质量为的足够长的木板M，M最右端上表面静止放置一个质量也为的小滑块N，在木板的左侧有一质量为的小球P，现给小球P一个、水平向右的初速度，随后与M发生弹性正碰，M、N间动摩擦因数，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 小球P与木板M碰后瞬间的速度大小为，方向向左
B. 全过程M、N、P系统损失的机械能为
C. 为使滑块N不脱离木板M，木板的最小长度为
D. 全过程木板M对滑块N的冲量大小为
【答案】C
【解析】A．P与M间弹性碰撞，由动量守恒
能量守恒
解得方向向右，，方向向右，故A错误；
B．碰后M、N之间动量守恒，，解得
由能量守恒，动能减少转化摩擦产生内能，故B错误；
C．由，解得，故C正确；
D．对N运用动量定理，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图甲所示为某地某天的气温变化表，细颗粒物的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在8：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积相同
B. 8：00时刻的空气中所有分子速率都比10：00时刻的小
C. 实线是14：00时刻的分子速率分布曲线
D. 温度升高，图乙中曲线峰值向左移动
【答案】AC
【解析】A．曲线与坐标轴围成的面积均为1，故A正确；
B．8：00时的温度小于10：00时，则分子平均速率比10：00时的小，而不是所有分子的速率都小，故B错误；
C．14：00温度更高，空气分子平均速率更大，对应曲线应为实线，故C正确；
D．温度升高，曲线峰值向右移动，故D错误。
故选AC
9. 为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，真空中波长为λ的单色光垂直增透膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为d，增透膜对该单色光的折射率为n，光在真空中速度为c。下列说法正确的是（ ）
A. 该单色光由空气进入增透膜，波长变短
B. 该单色光通过增透膜的时间为（不考虑光的反射）
C. 增透膜的最小厚度为
D. 增透膜最小厚度为
【答案】AC
【解析】A．光在增透膜中的波长为
因为，所以该单色光由空气进入增透膜，波长变短，A正确；
B．光通过增透膜的时间为
光在增透膜中的速度为
解得 ，B错误；
CD．增透膜是膜前后反射光叠加减弱，波程差为
，
解得，厚度d最小值为，C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，光滑水平平台上静止放置一半径、质量的光滑四分之一圆弧轨道，轨道底端切线水平。在紧靠平台左侧有一水平传送带正以的速度顺时针匀速转动，传送带两端长度。某时刻将一质量、可视为质点的小滑块从传送带左端静止释放，小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A. 全过程小滑块与圆弧轨道组成的系统动量守恒
B. 小滑块可以向上冲上圆弧轨道两次
C. 小滑块可以上升的最大高度为
D. 圆弧轨道的最终速度大小为
【答案】BD
【解析】A．小滑块滑上圆弧过程水平方向动量守恒，故A错误；
BD．小滑块与圆弧分离时，由，
解得，，小滑块经传送带一次往返后速度为
小滑块再次冲上圆弧后分离，由动量守恒
由能量守恒
解得，，则小滑块不会再追上圆弧，故BD均正确；
C．小滑块在皮带上运动，由，
若一直加速到，由，解得，即小滑块先加速后匀速运动，
滑块滑上圆弧最高点，二者共速，由动量守恒，解得
由能量守恒，解得，故C错误。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。先让入射小球从斜面上某位置静止释放，经斜槽末端抛出后到达水平面上的P点，再将大小相同的被碰小球放置在斜槽末端，让入射小球从斜槽上再次释放，与被碰小球碰撞后分别落到水平面上的M点和N点，O点是斜槽末端在水平面上的投影点，不计空气阻力，回答下列问题。
（1）关于该实验说法正确的是____________；
A. 入射小球质量需大于被碰小球质量
B. 入射小球先后在斜槽上释放的位置可以不同
C. 斜槽必须光滑，且末端水平
（2）若两球没有发生对心碰撞，则两球的落点可能是下图中的____________；
A. B.
C. D.
（3）已知入射小球质量为，被碰小球质量为，且发生对心碰撞，测得P、M、N三点到O点距离分别为，则有____________（用表示）成立，即可验证该碰撞过程中动量守恒；若该碰撞为弹性碰撞，则有____________成立（用表示）。
【答案】（1）A （2）B （3）
【解析】（1）A．为防止入射小球反弹，入射小球质量需大于被碰小球质量，故A正确；
B．为使入射小球碰撞前速度相同，需在斜槽上同一位置释放，故B错误；
C．斜槽不需要光滑，但斜槽末端需水平，故C错误。
故选A。
（2）在垂直于虚线方向上两球总动量守恒，且为零，因入射小球质量大于被碰小球质量，故入射小球的垂直分速度较小，落点距离虚线更近。
故选B。
（3）若碰撞前后动量守恒
平抛运动时间相等，则有
若还满足弹性碰撞，则有，
可推得，即
12. 某物理实验小组利用实验室已有器材制作一简易欧姆表，并测量电阻的阻值。
（1）如图甲所示，先用标准多用电表对的阻值进行粗测，若所选挡位为“”，则的阻值读数为____________；
（2）现有器材：
电源（电动势，内阻）；
电流表（满偏电流，内阻）；
变阻器R（最大阻值）；
导线及红、黑表笔。
现设计如图乙所示原理图，将红、黑表笔直接接触，调节变阻器R的阻值，使电流表指针满偏，则此时变阻器R的阻值=____________；
（3）将红、黑表笔之间接入待测电阻，此时电流表读数为，则可进一步求得阻值为____________。若发现电源老化电动势减小，但可以欧姆调零，则上述所测阻值将____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）140 （2）19 （3）120 大于
【解析】（1）读数为。
（2）欧姆调零电流表满偏时虚线框内部总阻值
可得
（3）[1]由
解得
[2]电动势降低，根据
可知调零后内阻偏小，接待测电阻后
可得I偏小，即电流表指针偏角变小，则测量值偏大。
13. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，一束平行于的单色光自边的中点O点射入三棱镜，折射光线直接到达C点。已知长为L，光在真空中的速度为c。求：
（1）该棱镜对该单色光的折射率；
（2）若该单色光从的中点D点（未画出）平行于入射，则该单色光从入射至第一次出射的时间是多少？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）过O点作垂线为法线，由几何知可求入射角，折射角
由折射定律
（2）光从D点射入，在棱镜中光路图如图所示
由几何关系得光线在边的入射角
由，即光线发生全反射到F点
由几何关系可知，
光在棱镜中传播速度
传播时间
14. 甲、乙两列简谐横波在同一介质中沿x轴相向传播，时刻，两列波的部分波形如图所示，甲波恰好传播到原点O，乙波恰好传播到N点。质点P的平衡位置坐标，已知乙波的波速为，求：
（1）甲波的周期；
（2）质点P的振动方程；
（3）质点P在内通过的路程。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）在同一种介质中波速相同
由波形可知，
解得
（2）甲、乙两波同时传到P点，时间
两波步调一致，周期相同，P点是加强点
振幅
振动方程
由
得
（3）质点P振动时间
从平衡点开始振动，则路程
15. 如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块A、B相连，并放在倾角的固定斜面上，A靠在固定的挡板P上，弹簧与斜面平行，A、B均静止。将物块C从物块B上方与B相距s（未知）处由静止释放，C和B碰撞时间极短，碰撞后粘在一起不再分开，已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，且始终在弹性限度内，已知弹簧弹性势能表达式为为形变量，不计一切摩擦。
（1）若，求C与B碰后瞬间的速度大小；
（2）若，求B向下运动的最大位移；
（3）为使A始终不动，求s的最大值。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）C沿斜面下滑加速度
C、B相碰前速度
C、B相碰后速度为，由动量守恒
解得
（2）相碰后BC一起做简谐运动到最低点，弹簧的弹性势能最大，开始弹簧压缩量
B、C继续下滑x，弹簧最大压缩量为，B、C及弹簧系统由能量守恒
将代入解得
（3）使A不动，B、C上升到最高点，弹簧伸长满足
解得
即此时弹簧弹性势能与开始相同，由能量守恒定律有
根据动量守恒定律有
根据匀变速直线运动规律有
联立解得