江西省景德镇市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
一、单选题
1.如图,一只小鸭A(视为质点)在平静的河道内靠近岸边戏水,在水面上引起一列稳定的水波,B为岸边的一点,P点为小鸭A和B点连线的中点,下列说法正确的是( )
A.P处质点与B处质点的振动频率相同
B.P处质点与B处质点的振动方向一定相反
C.P处质点与B处质点同时同向开始振动
D.一段时间后P处质点将运动到B点
2.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
3.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.玻璃幕墙造成的光污染是由光的折射形成的
B.花瓣呈现红色是因为它吸收了红光,反射了其它色光
C.立竿见影的“影”是由光沿直线传播形成的
D.日、月食现象是光的折射形成的
4.“天宫课堂”第四课中,航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频,每隔相等的时间截取一张照片,如上图所示。小球和大球的质量分别为、,可估算出( )
A. B. C. D.
5.一条弹性绳子呈水平状态,M为绳子中点,两端P、Q同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图,对于其后绳上各点的振动情况,以下判断正确的是( )
A.两列波先后到达中点M B.绳的两端点P、Q开始振动的方向相反
C.中点M的振动始终是加强的 D.M点的位移大小在某时刻可能为零
6.如图所示,有一列沿x轴正方向传播的横波,在某时刻的图像如图实线所示,再经过0.4s它的图像如图中虚线所示,则下列说法正确的是( )
A.该横波的波长为3m
B.该横波的振幅为2A
C.质点振动的最大周期为0.8s
D.该横波最大波速为5m/s
7.如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,A、B间的动摩擦因数为,三者质量分别为,,,开始时C静止,A、B一起以的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(碰撞时间极短)后立即一起向右运动,两滑块均可视为质点,取,则( )
A.A与C碰撞后瞬间,A的速度大小为3m/s
B.A与C碰撞后瞬间,B的速度大小为3m/s
C.A与C碰撞过程中损失的机械能为15J
D.若长木板A的长度为0.6m,则滑块B不会滑离长木板A
二、多选题
8.下列描述的物理现象中说法正确的是( )
A.当波通过尺寸与波长相差不多的孔时,会发生明显的衍射现象
B.若系统做受迫振动,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅最小
C.发生干涉现象时,振动加强点某时刻的位移可能为零
D.当波源和观察者靠近时,观察者接收到的频率比波源的频率小
9.如图甲所示,一列简谐横波沿直线传播,P、Q为波传播路径上的两个质点,P、Q两个质点的振动规律分别如图乙、丙所示,波的传播速度,则下列说法正确的是( )
A.该波可能从P点向Q点传播
B.P、Q两质点平衡位置间的距离可能为1.2m
C.时刻,P、Q连线中点处的质点处于平衡位置
D.时刻,若P、Q间只有一个波峰,没有波谷,则波从质点Q向P传播
10.如图甲、乙两小车的质量分别为和,且,用轻弹簧将两小车连接,静止在光滑水平面上,现同时对甲、乙两小车施加等大、反向的水平恒力和,两车同时开始运动,直到弹簧被拉到最长(仍在弹性限度内)的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲和乙的动量都不断增大
B.甲和乙受到的合力的冲量大小之比为
C.甲、乙及弹簧系统的总机械能一直增大
D.甲和乙的位移之比为
三、实验题
11.某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验:水平桌面上固定末端水平的斜槽,图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点。测得半径相等的A、B小球的质量分别为和,将B小球放置在斜槽末端,让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后,在斜槽末端与B小球正碰。P为未放B小球时入射小球A的平均落点,M为与B小球碰后A小球的平均落点,N为B小球的平均落点,测出M、P、N到O点的水平距离分别为、、。
(1)为保证碰后A小球沿原方向运动,应有 (填“<”或“>”)。
(2)为验证动量守恒定律,需验证等式 成立即可(用题中所测得的物理量表示)。
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为该碰撞为弹性碰撞。
A. B. C.
12.某同学用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)以下说法正确的是______。
A.实验所用小球的密度要大,体积要小
B.测量周期时只需测得小球做一次周期性运动的时间即可
C.实验时小球的摆动角度应大些
D.悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些
(2)图乙和图丙为细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选图 所示的悬挂方式。
(3)用游标卡尺测量小球的直径。测量的刻度部分如图丁所示,则小球的直径为 cm。
(4)该同学通过改变细线长度进行多次测量,记录每次测得的周期T和对应的细线长度L,画出的图像如图戊所示,,由此得当地重力加速度为 (结果保留三位有效数字)。
四、解答题
13.宝石外观光彩夺目,部分原因是由于其特殊的成品形状可发生多种光学效应。如图为某宝石的剖面图,一条光线由MN边从空气射入宝石,入射角i为,经过折射后,折射角正弦值,该折射光线第一次射到OQ边,刚好发生全反射,(空气中的光速约为)求:
(1)宝石的折射率n;
(2)角大小;
(3)该光线在宝石中的速度大小。
14.“地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,图(a)为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像,图(b)为地震发生后,质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像,假设地震简谐横波传播的速度大小不变,求:
(1)时质点P的振动方向和该地震简谐横波的传播方向;
(2)该地震简谐横波传播的速度大小;
(3)质点P振动30s后,该地震简谐横波能到达的最远位置与震源之间的距离。
15.如图,一小孩做推滑块的游戏,水平面与足够长的斜面通过一小段圆弧平滑相连,滑块只与水平面MN间有摩擦。质量为的小滑块A静止在M点,现小孩给小滑块A一瞬时速度将其推出,一段时间后小滑块A与静止于N点的小滑块B发生碰撞,已知MN的距离为2.25m,A、B与粗糙水平面MN间的动摩擦因数均为,重力加速度取。
(1)若A与B发生弹性碰撞且,求:
①碰撞前的瞬间A的动量大小;
②为确保A、B能发生第二次碰撞,B的质量需满足什么条件?
(2)若A与B发生完全非弹性碰撞且,瞬时速度为多大时,滑块刚好又回到M点。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B D C D AC AD BCD
11.(1)>
(2)m1L2 =m1L1+m2L3
(3)A
【详解】(1)为了保证碰后A小球沿原方向运动,应使入射小球质量大于被碰小球质量,即有。
(2)设碰撞前瞬间A的速度为,碰撞后瞬间A、B的速度分别为,根据动量守恒可得
由于两球做平抛运动,下落高度相同,所用时间相同,则有
联立解得
(3)若碰撞为弹性碰撞,则有
联立解得
故选A。
12.(1)AD
(2)丙
(3)0.965
(4)9.86
【详解】(1)A.实验所用小球的密度要大,体积要小,故A正确;
B.为了减小误差,测量周期时要测量至少30次全振动的时间,然后计算周期的平均值,故B错误;
C.实验时小球的摆动幅度不大于5°,否则就不是简谐振动了,故C错误;
D.为了减小误差,悬挂小球的细绳的质量要尽可能小些,故D正确。
故选AD。
(2)乙图中当摆球摆动时会导致摆长变化,则应该选图丙所示的悬挂方式。
(3)游标卡尺的精确度为0.05mm,读数为0.9cm+0.05mm×13=0.965cm。
(4)根据
可得
由图像可知
解得g=9.86m/s2
13.(1)n=2
(2)β=30°
(3)
【详解】(1)由折射定律
代入数据解得
(2)光在OQ边全反射,有
解得
(3)由折射率与光速的计算公式
得
14.(1)沿轴正方向,沿轴正方向或水平向右
(2)
(3)122km
【详解】(1)由振动图像和波动图像得,该地震简谐横波的传播方向沿轴正方向或水平向右。时,质点沿轴正方向振动。
(2)由振动图像和波动图像得波长,周期,由
解得
(3)质点振动后,波沿轴正方向传播的距离为
则
解得
15.(1)①;②
(2)
【详解】(1)①小滑块A从M到N有
得vA=4m/s
碰撞前的瞬间A的动量
动量大小
②设A与B碰撞后它们的速度分别为,根据动量守恒有
机械能守恒有
且速度关系
解得
(2)小滑块A从M到N有
小滑块A和B完全非弹性碰撞:
小滑块A和B一起回到M点:
解得
