【文档说明】湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷 Word版含解析.docx，共(12)页，848.853 KB，由小赞的店铺上传

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长郡中学2024年下学期高二期中考试物理时量：75分钟满分：100分得分________第I卷选择题（共44分）一、单选题。每题只有一个选项正确，选对得4分，选错或不选得0分。1.下列光学现象与原理解释正确

的是（）A.在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光可增大干涉条纹间距B.在假期钧鱼时感觉水面反射的阳光相当刺眼，带上携带的偏光镜后，发现反光消失能清晰看到水下鱼群，该偏光镜利用了光的全反射原理C.光的

偏振现象证明光是横波D.在肥㿝泡泡膜上观察到像彩虹一样五彩斑斓的颜色，这是由于光的折射导致的2.高压汞灯，UV光刻机的紫外光源，它可以产生365nm、404nm、436nm、546nm和579nm五条尖锐的光谱线，但这些光中只有h线（404nm）是光刻机所需要的。高压汞

灯辐射的光通过图中的三棱镜分离后形成a、b、c、d、e五束，其中适合UV光刻机的是（）A.aB.bC.dD.e3.在空间站的建设方面，我国顺利地完成了自己的计划，将“天和”核心舱发射进入了地球轨道，乘坐宇宙飞船在太空航行旅游将变

成现实。假设有一宇宙飞船，它的正面面积为S，以速度v飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米体积的微粒数为n，微粒的平均质量为m。设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上，若要飞船速度保持不变，则关于飞船应增加的牵引力

F正确的是（）A.2FnSmv=B.FnSmv=C.3FnSmv=D.22FnSmv=4.小明同学为了探究波的传播速度是由介质决定还是由波源决定，他做了如下实验，他将P、Q两条不同弹性绳连结于O点（左边为P绳、右边为Q绳），O点在竖直方向做简谐运动，以竖

直向上为y轴正方向，0t时刻形成如图所示波形。则下列说法正确的是（）A.0t时刻a、b两质点振动方向相反B.b质点再次回到平衡位置的时间比a质点短C.左右两列绳波传播的速度大小之比为3:2D.左右两列绳波传播的速度大小之比为1:15.如图甲所示，质量为m的

物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，

已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.()()110.25s~0.5stt++时间内，物体A的速度与加速度方向相反B.物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cmC.物体A的振动方程为π0.1sin2π

m4yt=+D.物体B对水平面的最大压力为6mg6.如图甲所示，质量为m的弹性小球从地面上方某一高度由静止开始下落，地面的风洞提供竖直向上的风力，小球与地面碰撞的时间忽略不计，弹起后上升到某一高度，规定竖直向下为正方向，此

过程的vt−图像如图乙所示，碰撞前的速度1v的大小大于碰撞后的速度2v的大小，下降、上升的时间分别为1t、2t，地面对小球的弹力远大于重力与风力，空气对小球的阻力忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.下降

过程重力的功一定大于上升过程小球克服重力的功B.整个过程，重力的冲量为()12mgtt−C.小球的速度为1v时，图像斜率为k，则此时的风力大小为mgmk−D.小球与地面碰撞过程，动量变化量的大小为12mvmv+二、多选题。每题至少有两个选

项正确，选对得5分，选不全得3分，选错或不选得0分。7.如图所示，某科研团队对研发的人形机器人进行跳跃测试。小车静置于光滑水平地面上，机器人静止站立在平台右端A点。测试时机器人以初速度0v（大小未知）水平跳出，落到小车上的B点，此过程中机器入消耗能量为E（大小未知）。已知机器

入的质量为m，小车的质量为M，A点与B点高度差为h，水平距离为s，重力加速度为g，机器人可以看作质点，假设机器人消耗的能量全部转化为动能，不考虑空气阻力，下列关系正确的是（）A.02MsgvMmh=+B.02msgvMmh=+C.24mg

sMEhMm=+D.24mgsmEhMm=+8.均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于10mx=处，波源在AB之间。0t=时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.波源S位于1mx=处B.波速大小为2m/sC.C质点起振后，其振动步调与A质点相反D.5.5st=时，C质点位于波谷9.x轴上的两个波源P、Q在0t=时同时开始做简谐振动，形成的简谐横波在P、Q间均匀介质中相向传播，1.5st=时，两列波如图所示，则x=5

cm处质点（）A.起振方向沿y轴负方向B.0~2s内，该质点运动的路程为2cmC.4st=时，该质点的位移为0D.两列波在此相遇后，该质点的振动振幅为2cm10.如图所示，固定在天花板上的轻杆将光滑轻质小定滑轮悬挂在空中，一根弹性轻绳一端固定在左边墙壁上

O点，另一端与套在粗糙竖直杆上P点、质量为m的滑块连接，用手托住滑块，使OAP在一条水平线上。绳的原长与O点到滑轮距离OA相等，AP之间的距离为d，绳的弹力F与其伸长量x满足胡克定律Fkx=，滑块初始在P点时对杆的弹力大小为mg，滑块与杆之间的动摩擦因数为0.2。现将滑块由静止

释放，当滑到Q点时速度恰好为零，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.滑块从P点释放瞬间的加速度大小为gB.滑块下滑过程中速度达到最大值时的位置到P点距离为0.8dC.滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功0.8mgd−D.PQ之间的距离为1.6d第

II卷非选择题（共56分）三、实验题。本题2小题，每空2分，共14分。11.（6分）如图所示，某探究小组用图示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，图中的气垫导轨由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。（1）实验探究小组采用了正确的操作步骤：①将气垫导轨调成水平，推动滑块1向

右运动，该小组测出了滑块通过两个光电门的挡光时间。已知两滑块上遮光板的宽度相同。滑块1通过光电门1的挡光时间为1t，通过光电门2的挡光时间为2t，滑块2通过光电门2的挡光时间为3t；②测得滑块1的质量为1m，滑块2的质量为2m

。（2）数据处理与实验结论：①实验中采用气垫导轨的原因是________；②本实验探究滑块碰撞前后动量是否守恒，其验证等式为________。（3）另一实验探究小组采用了上一小组的装置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图所示，两个滑块

用细线连接且静止，中间有一个压缩到最短的轻质弹簧。烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为1t、2t。滑块1的质量为1m，滑块2的质量为2m，则动量守恒应满足的关系式为________。12.（8分）一欧姆表内部电路可简化为由电源、一个电流表

（量程为30mA）和一个滑动变阻器串联而成的电路，如图甲所示。（1）图甲中的a端应与________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）该同学完成欧姆调零后，把一个电阻箱连接在a，b表笔之间，发现当电阻箱的示数为200时，电流表的示数为

10.0mA，该欧姆表的内阻为________，欧姆表内部电源的电动势为________V。（计算结果均保留3位有效数字）（3）重新进行欧姆调零后再测量某电压表的内阻，把电压表连接在a，b表笔之间，此时电压表的示数如图乙所示，该电压表的内阻为________kΩ。四、解答题，本题3小题，

共42分。13.（12分）某种液面高度监视器基本原理如图所示，容器底部装有平面镜，顶部A点有一光电转换装置，当有光照射到A点时就会触发警报系统，顶部O处发射出的细光束与顶部成30夹角，光线射入液体经平面镜反射后，照射到顶部的B点，已知O、B之间的距离为23m

L=，顶部与底部之间的高度差为1.5mH=，此时液体深度为容器深度的一半，忽略液面的反射光线。（1）若要触发警报系统，应使液面上升还是下降？（2）求液体的折射率n。14.（14分）“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述

，水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在0t=时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到平衡位置为11.0cmx=的P点，Q点是波上平衡位置为26.0cmx=的质点，在12s3t=时刻，Q点（在0t=时刻后）首次位于波峰位置。求：（1）该列波

的传播速度v；（2）质点Q的振动方程；（3）0t=时刻后，质点P和质点Q第三次位移相同的时刻xt。15.（16分）如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为。质量为2m的B环套在轻杆上恰好不下滑，距离B环l的位置有一质量为m的光滑环A从静止释放。下滑过

程中，A环与B环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小；（2）第一次碰撞结束后，经过多久发生第二次碰撞？在此过程中B环的位移是多少？（3）若将B环的初始位置记为坐标原点，沿杆斜向下为x轴正方向建立直线坐标系，求第n次碰撞时环B的

位置坐标。长郡中学2024年下学期高二期中考试物理参考答案一二、选择题题号12345678910答案CCACDCACBDACDBD1.C【解析】双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光，因黄光的波长小于红光，则根据lxd=，则干涉条纹间距减小，选项A错误；在假期钓鱼时感觉水面反

射的阳光相当制眼，带上携带的偏光镜后，发现反光消失能清晰看到水下鱼群，该偏光镜利用了光的偏振原理，故B错误；光的偏振现象证明光是横波，故C正确；在肥皂泡泡膜上观察到像彩虹一样五彩斑斓的颜色，这是由于光的干涉导致的，故D错误。故选C。2.C【解析】根据折射率的定义式有sinsinn=空气介质，由

图可知，五束光在空气中的入射角相等，a、b、c、d、e五束光在介质中的折射角依次减小，可知ebcadnnnnn，折射率越大，波长越小，则有acdeb，由于只有h线（404nm）是光刻机所需要的，根据题中给出的五条尖锐的光谱

线的波长大小关系，可知，只有d光束适合UV光刻机。故选C。3.A【解析】根据题意可知，时间t内，吸附于飞船上的微粒的总质量mnSmvt=，根据动量定理可得Ftmv=，解得2FnSmv=，故选A。4.C【解析】P绳向左传播，Q绳向右传播，根据“上下坡法”，可知在0t时刻

a质点振动方向向上，b质点振动方向也向上，故A错误；经0t，左边P绳传到左侧18m处，Q绳传到右侧12m处，则有1812PQvv=，解得32PQvv=，故C正确，D错误；质点做受迫振动，周期只由波源决定，可知左右两列波周期相同

，两质点再过2T将回到平衡位置，故b质点再决回到平衡位置的时间与a质点相同，故B错误。故选C。5.D【解析】()()110.25s~0.5stt++的时间内，物体A由负的最大位移向平衡位置运动，回复力指向平衡位置，即物体A的速度与加速度方向均沿y轴正方向，故A错误；物体A由特殊

位置（平衡位置或最大位移处）开始计时，在任意一个11.25s14T=内，质点通过的路程等于振幅的5信，除此外在1.25s的时间内通过的路程不等于振幅的5倍，故B错误；由图乙可知振幅为10cmA=，周期为1.0sT=，角速度为2π2πrad/sT==，规定向上为正方向，0t

=时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为0π6=，则振子的振动方程为()0πsin0.1sin2π6yAtt=+=+m，故C错误；由物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为Fmg=，对于物体A有

22mgFma+=，解得1.5ag=，当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于1.5g，由牛顿第二定律得22Fmgma−=，解得5mgF

=，由物体B的受力可知，物体B对水平面的最大压力为NFF=+6mgmg=，故D正确。故选D。6.C【解析】由于上升和下降过程中风力大小不确定，则物体下落的高度和反弹上升的高度大小不确定，无法比较下降过

程重力的功和上升过程小球克服重力的功的大小，故A错误；整个过程，重力的冲量为()12Imgtt=+，故B错误；小球的速度为1v时，由牛顿第二定律得mgfmk−=，解得fmg=−mk，故C正确；小球与地面碰撞过程，

动量变化量为()2112pmvmvmvmv=−=−−，大小为12mvmv−。故D错误。故选C。7.AC【解析】根据人和车系统水平方向动量守恒1mvMv=，根据平抛运动规律212hgt=，()0svvt=+，由能量守恒得2201122Emv

Mv=+，联立解得24mgsMEhMm=+，02MsgvMmh=+，故选AC。8.BD【解析】由题图可知A、B两质点开始振动的时刻为2.0sAt=，0.5sBt=，由于在同种介质中则波速v相同，故有

ABABxxvtt==，则4ABxx=，故波源S位于2mx=处，且波速2m/sv=，故A错误、B正确；C质点开始振动的时刻为4sCCxtv==，由题图可知，波源起振方向为y轴正方向，在4sCt=时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，

其振动步调与A质点相同，故C错误；根据以上分析4sCt=时开始振动，则5.5st=时，C质点已振动了34T，则5.5st=时，C质点位于波谷，故D正确。故选BD。9.ACD【解析】由图可知，波源Q的振动先传播到5cmx=处，其起振方向沿y轴负方向，故A正确；根据波速的定义式，可得2c

m/sxvt==，由图可知，两列波的波长均为2cm，则有1sTv==，综上所述，波源Q的振动传播到该点所需时间为95s2s2Qxtv−===，2st=时，波源P的振动还未传播到该质点，波源Q的振动刚传授到该质点，其路程为零，故B错误；波源P的振动传播到该质点所需时间为5(3)s4s2P

t−−==，可知4st=时，波源Q的振动传播到该点时间后振动的时间为4s2s2s2T−==，可知4st=时，P波刚传到该质点，Q波使5cmx=处质点在平衡位置，所以其位移为零，故C正确；设该点为B，其到两波源的路程差为(35)cm(95)cm4cm2PBQB−=+−−==，由图可

知两列波的起振方向相反，可知两列波在此相遇后，该质点是振动减弱点，振动振幅为2cmPQAA−=，故D正确。故选ACD。10.BD【解析】滑块从P点释放瞬间，受弹性绳弹力、重力、杆的弹力和摩擦力作用。由题意知kdmgN==，mgNma−=，

解得0.8ag=，故A错误；设滑块下滑过程中速度最大时绳与竖直方向夹角为，位置为M点，绳弹力大小为T，则根据平衡条件有sinTN=，cos0mgTf−−=，又fN=，sindTk=，tanMpdh

=，联立可得0.8MPhd=，故B正确；由B中分析可知滑块下滑过程中受杆的弹力大小不变，始终等于mg，则滑动摩擦力也为一恒力mgfN==，设滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功为W，由动能定理可得0PQPQWmghfh+−=，根据

运动的对称性（竖直方向可以看作单程的弹簧振子模型）可知21.6PQMPhhd==，联立可解得1.28mgWd=−，故C错误，D正确。故选BD。三、实验题。本题2小题，每空2分，共14分。11.（6分，每空2分）（2）①减小因滑块和导轨之间的摩擦引起的实验误差②1

12123mmmttt=+（3）12210mtmt−=【解析】（2）①使用气垫导轨使两滑块能沿导轨做直线运动，保证了两滑块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差，从而减小实验误差。②设遮光条宽度为d，则滑块1碰撞之前的速度11dvt=，滑

块1碰撞之后的速度22dvt=，滑块2碰撞后的速度33dvt=。探究滑块碰撞前、后动量是否守恒，需要验证等式为111223mvmvmv=+即112123mdmdmdttt=+，化简得112123mmmttt=+。（

3）根据动量守恒定律，满足的表达式为11220mvmv=−+，即1122mvmv=滑块A、B的速度分别为11dvt=，22dvt=，代入可得1212mdmdtt=，变形得12210mtmt−=。12.（8分，每空2分）（1）红（2）1003.00（3）1.4【解析

】（1）红色表笔与欧姆表内电源的负极相连，因此题图甲中的a端应与红色表笔相连。（2）据题意电流表的最大电流为30mAgI=，根据闭合电路欧姆定律可得gEIr=，13gEIrR=+，解得3.00VE=，100r=（3）由题图乙可得此时

电压表的示数为2.80V，根据串联电路的规律得2.800.2VRr=，解得1.4kVR=。四、解答题，本题3小题，共42分。13.（12分）【解析】（1）若要触发警报系统，光路图如图所示由图可知，液面应上升（2）画出光路图如图所示设射入液面时的折射角为，由几何关系可知22tan3

0HLQN=−，tan2QNH=。根据折射率表达式有sin60sinn=，解得3n=。14.（1）【解析】（1）0t=时刻，质点Q右端最近的波峰的平衡位置316cmx=10~t时间内，316cmx=处的振动形式传播至Q点，则311xxvt−=解得0.15

m/sv=（或15cm/s）（2）质点Q的振幅0.04mA=（或4cmA=）设简谐横波的周期为T，则Tv=，质点Q的圆频率2π5πrad/s2T==。设质点Q的初相位为，根据题意有21xxv−=则质点Q的振动方程为5π5

π0.04sin(m)26yt=+（3）根据题意可知，质点P的振动方程为5π0.04sin(m)2yt=质点P、质点Q第三次位移相同时5π5π5π5π262xxtt++=解得5s6xt=15.（16分）【解析】（1）设A与B碰前速度为0v，则有201sin2mg

lmv=由于A与B的碰撞为弹性碰撞，则有0122mvmvmv=+，2220121112222mvmvmv=+解得12sin3glv=−，222sin3glv=，A环碰撞后反弹。（2）由于B环恰好不下

滑静止于轻杆上，所以有3sin3cosmgmg=则碰后B环匀速下滑，A环沿杆向上做匀减速直线运动当二者速度相同时，两环相距最远，以B为参考系，A相对B的初速度为120ABvvvv=−=−相对B的加速度为sinA

BAaag==，2111sin02ABvtgt+=，所求时间为122sinltg=。B环的位移为2183xvtl==。（3）设A与B第二次碰前速度为0v，则有0115sin2sin3vvgtgl=+=。A与B第二次碰后

速度分别为1v、2v，由动量守恒定律与机械能守恒定律得102222mvmvmvmv+=+，202222121111222222mvmvmvmv=++，解得112sin3vgl=，242sin3vgl=。从第一次碰撞后，每经

历时间0222sinsinvlttgg===，两环就发生一次碰撞则第一次碰后B环位移1283xvtl==第二次碰后B环位移22163xvtl==，所以第n次碰后B环位移8(1,2,3)3nxnln==，则第n次碰撞时环B的位置坐标为84(1)(011)(1,2,3)33nnx

lnln−=+++−==总