河北省沧州市沧衡学校联盟2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

这是一份河北省沧州市沧衡学校联盟2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题，共9页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，地震波既有横波等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．杂技演员做高空表演时，为了安全，常在演员下面挂一张很大的安全网，当演员出现失误从高处掉下落在安全网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是（ ）
A．演员落在安全网上，速度减小得更快B．演员落在安全网上，受到的平均冲击力较小
C．演员落在地面上，地面对演员做的功更多D．演员落在地面上，受到地面的冲量更大
2．每年夏季，我国多地会出现日晕现象。日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到正六边形冰晶时的光路图如图所示，α、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光B．a光的波长大于b光
C．在冰晶中，b光的传播速度比a光大D．在真空中，a光的传播速度比b光大
3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平地面上A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．t＝0.8s时，振子受到的回复力最大
B．t＝0.2s和t＝0.6s时，振子的速度相同
C．t＝1.3s时振子正在向右做加速度减小的加速运动
D．1.2s～1.6s时间内，振子的速度逐渐减小
4．如图所示，质量分别为50kg、60kg的甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。两人分开后，乙的速度大小为3m/s，下列说法正确的是（ ）
A．两人分开后，甲的动能与乙的动能相等
B．甲对乙的作用力大小与乙对甲的作用力大小之比为6：5
C．两人分开后，甲的速度大小为2.5m/s
D．甲对乙的冲量大小为180N·s
5．如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全相同的相干波源，它们的振动方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波长为2m，在中，，，则下列说法正确的是（ ）
A．P点为振动减弱点
B．的中点为振动减弱点
C．的中点为振动减弱点
D．该机械波遇到尺寸为5m的障碍物时能够发生明显衍射
6．地震波既有横波（S波），也有纵波（P波）。某简易地震检测装置如图甲所示，水平x方向和竖直y方向的构造相同。一次检测中发现y方向上的位移传感器先出现图像，经过1.5s后x方向上的位移传感器也开始出现图像，记录的振动图像如图乙所示，已知当地纵波的传播速度是6km/s，横波的传播速度是3.5km/s，下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．该次地震中心起振时同时向负方向、负方向振动
B．该地震波的振动频率为
C．两重球处于平衡位置时，弹簧弹力均为0
D．该次地震中心与测试点的距离约为
7．如图所示，一质量为的物块静止于水平地面上的点，点左侧地面光滑，一质量为的物块以初速度从点左侧向右撞向物块，与发生弹性碰撞后将物块拿走。已知物块在点右侧运动时所受阻力大小与物块的速率始终成正比（，为已知常数），物块、均可视为质点，则碰后物块的位移大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．同学们学习了光的知识后对神奇的光现象产生了更加浓厚的兴趣。关于光现象的理解，下列说法正确的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹是因为有一部分光发生了全反射
B．光导纤维内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大
C．光的偏振证明了光是一种纵波
D．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象
9．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图如图所示，质点Q的平衡位置为x＝4m，t＝2s时质点Q恰好处于波谷位置，简谐横波的周期T>2s，下列说法正确的是（ ）
A．质点P在t＝0时刻沿y轴负方向振动B．该简谐横波的频率为0.25Hz
C．该简谐横波的传播速度为3m/sD．质点P在0～2s内通过的路程为0.3m
10．如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为2kg和0.5kg。现使A获得4m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.1s，碰后以大小不变的速度向右运动，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力大小为80N
B．A、B碰撞后以3.2m/s的速度向右滑上圆弧轨道
C．A、B碰撞后滑上圆弧轨道的最大高度为0.64m
D．A、B碰撞过程中损失的机械能为3.2J
三、非选择题：共54分
11．（6分）韦同学做“利用双缝干涉测量光的波长”实验，实验装置如图甲所示，他将实验仪器按要求安装在光具座上，滤光片为绿色。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互______（填“垂直”或“平行”）放置。
（2）实验测得双缝间距为d，屏到双缝间的距离为l，得到的干涉条纹如图乙所示，利用分划板测得A位置与B位置的间距为，则可得绿光的波长λ＝______（用题中涉及的物理量符号表示）。
（3）实验中若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，其他条件均不改变，则从目镜中观察到的条纹数目会______（填“增加”“减少”或“不变”）。
12．（9分）徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，就地取材组装了几种实验装置。
（1）下列最合理的装置是______。
A．B．C．D．
（2）徐同学用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径d＝______mm。
（3）徐同学用秒表记录单摆振动的周期，为了获得更准确的实验结果，实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期T，由于马虎，该同学误将摆线长度当成了摆长，作出的周期的平方－摆长（）图像如图乙所示，该图像的斜率为_______（填“”“”或“”）；
根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小g＝_______m/s2（π取3.14，计算结果保留两位小数）。
13．（10分）石英（玻璃）系列光纤已广泛应用于有线电视和通信系统，一个有机玻璃圆柱的横截面如图所示，B、C为圆上两点，O为圆心，圆的半径为R，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO＝127°，∠BOC＝120°，真空中光的传播速度为c，取sin127°＝0.8。求：
（1）该有机玻璃对单色光的折射率n；
（2）单色光在玻璃圆柱中传播的时间t。
14．（12分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，此时波恰好传到质点P，质点P做简谐运动的图像如图乙所示，质点Q的平衡位置为。求：
（1）该简谐横波传播的速度大小v；
（2）从t＝0到质点Q到达波谷所需的最短时间；
（3）质点Q的振动方程。
15．（17分）如图所示，水平面上有一凹槽，一平板车停在凹槽最左端，平板车的质量M＝1kg、长度l＝3.16m，其上表面恰好与水平面平齐。一轻质弹簧左端固定在墙上、右端与一质量为m＝3kg的小物块（视为质点）接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W＝24J时突然撤去，已知小物块与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.2，其他摩擦不计，取重力加速度大小g＝10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求小物块刚滑上平板车时的速度的大小；
（2）小物块滑上平板车后，经过一段时间，平板车与小物块以共同的速度与凹槽右端发生碰撞，求平板车与凹槽右端碰撞前瞬间的速度的大小及此时平板车左端与小物块间的距离；
（3）平板车与凹槽右端碰撞后经过一段时间，小物块从平板车右端飞出，且在这段时间内，平板车未与凹槽发生碰撞，求小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。
沧衡学校联盟高二年级2023—2024学年下学期期中考试
物理参考答案
1．B2．B3．C4．D5．A6．D7．A8．BD9．AC10．BD
11．（1）平行（2分）（2）（2分）（3）减少（2分）
12．（1）D（2分）（2）21.25（2分）（3）（2分）9.86（3分）
13．解：（1）根据几何关系可知，单色光的入射角
（1分）折射角（1分）
根据折射定律有（2分）
解得。（1分）
（2）光在有机玻璃中传播的速度
（2分）
单色光在玻璃圆柱中传播的距离
（1分）
单色光在玻璃圆柱中传播的时间
（1分）
解得。（1分）
14．解：（1）根据题图甲可知，简谐横波的波长（1分）
根据题图乙可知，质点做简谐运动的周期（1分）
简谐横波的传播速度大小（2分）
解得。（1分）
（2）设时刻距离质点左端最近的波谷为点，根据周期性可知，点的平衡位䍜为（1分）
从到质点到达波谷所需的最短时间
（2分）解得。（1分）
（3）根据题图可知，质点的振幅（或）
质点的圆频率（1分）
质点的初相位（1分）
质点的振动方程为。（1分）
【说明：本题涉及的其他解法以及其他形式，正确即给分】
15．解：（1）设小物块刚滑上平板车时的速度大小为，从向左推物块到小物块刚滑上平板车过程，根据动能定理有
（2分）可得。（2分）
（2）设平板车到达凹槽右端前瞬间物块与平板车的共同速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得
（2分）解得（1分）
由功能关系得（2分）
解得。（1分）
（3）【解法一】
平板车第一次与凹槽右端碰撞后，物块与平板车组成的系统总动量向右，取向右为正方向，设小物块离开平板车的瞬时速度大小为，平板车速度大小为，由动量守恒定律得
（2分）
由功能关系得
（1分）且有（1分）
解得（1分）
对平板车，由动能定理得（1分）
解得（1分）
即物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为。
【解法二】
平板车第一次与凹槽右端碰撞后，设经过时间小物块离开平板车，根据几何关系和运动学规律有
（1分）（1分）
（1分）
由牛顿第二定律得
（1分）（1分）
且有（1分）解得（1分）
即物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为。