重庆市 2023-2024学年高二上学期期中物理试卷（Word版附解析）

高2025届高二（上）期中考试物理试卷注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。2．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，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。3．考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。一、单项选择题。（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.下列光学现象，属于光的干涉现象的是（　　）A.丁达尔效应B.阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹C.沙漠中出现的海市蜃楼现象D.雨后天晴出现的彩虹【答案】B【解析】【详解】A．丁达尔效应是光的散射现象，故A错误；B．阳光下肥皂泡上出现的彩色条纹是由于肥皂泡的前后薄膜的反射光发生干涉形成的，是薄膜干涉，故B正确；C．在沙漠中看到的海市蜃楼景象是由于光的全反射形成的，故C错误；D．雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故D错误。故选B。2.如图，物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F，在作用t时间后，物体仍保持静止。则下列说法正确的是（　　）A.拉力F的冲量方向水平向右B.拉力F的冲量大小是C.摩擦力的冲量大小为0D.合外力的冲量大小为0【答案】D 【解析】【详解】A．拉力的冲量方向与拉力的方向相同，即方向与水平方向成θ角斜向右上方，故A错误；B．根据冲量的定义可知，拉力F的冲量大小I=Ft故B错误；C．摩擦力的冲量大小故C错误；D．物体保持静止，动量变化为零，根据动量定理可知，物体所受合力的冲量大小为零，故D正确。故选D。3.如图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列叙述正确的是（）A.M、N两点均处在振动加强的位置B.随着时间的推移，质点M始终处在波峰位置，质点N始终位于平衡位置C.经过四分之一的周期，两质点均处在平衡位置D.经过二分之一个周期，质点M将移动到N点【答案】C【解析】【详解】A．两列频率相同的横波相遇时波峰与波峰或波谷与波谷相遇时振动加强，所以图中M点振动加强，N点振动减弱，故A错误；B．随着时间的推移，质点M和N均以平衡位置做简谐运动，所以M和N不会始终在波峰或波谷不动，故B错误；C．经过四分之一的周期，质点M在平衡位置，质点N也在平衡位置，故C正确；D．随着时间的推移，质点不随波迁移，故D错误。故选C。4.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t 变化的关系式为，则t=T时的波形图为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由于t=0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴负方向，且t=T时波的图像应和t=0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选项C图。故选C。5.一个单摆的共振曲线如图所示，已测得当地的重力加速度g=10m/s2，则有（　　）A.该单摆的摆长为B.该单摆达到共振时，驱动力的频率为0.3HzC.若增大摆长，该单摆的固有频率将增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动【答案】B【解析】【详解】B．由图可知，当该单摆达到共振时，驱动力的频率等于固有频率，即为0.3Hz，故B正确；A．根据单摆的周期公式可得，单摆的摆长为 故A错误；CD．若增大摆长，则固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰向左移动，故CD错误。故选B。6.一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则（）A.三种介质的折射率B.光在介质中的速度C.相对于介质1来说，介质2是光密介质D.当入射角由逐渐增大时，在2、3分界面上可能发生全反射【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，光从介质1射入介质2中折射角大于入射角，则n1＞n2，光从介质2射入介质3中折射角小于入射角，则n2＜n3，据光的可逆性知，光从2射向1或从2射向3时，入射角相等，从折射角上可判断n3＞n1，所以有，A正确；B．根据公式，因介质2的折射率最小，所以光在介质2中的传播速度最大，介质3的折射率最大，所以光在介质3中的传播速度最小，光在介质中的速度，B错误；C．由A项分析可知，相对于介质1来说，介质2是光疏介质，C错误；D.当入射角由逐渐增大时，光从2到3是从光疏介质到光密介质，全反射只有光从光密介质射向光疏介质时才能发生，所以在此界面上不会发生全反射，D错误。故选A。7.如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后（　　） A.先做匀加速直线运动，过O点后做匀减速运动B.在O点所受静电力最大C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D.点电荷从E到F点的过程中，加速度先增大再减小，速度先增大后减小【答案】C【解析】【详解】ABC．等量同种点电荷的电场分布，如图所示由图可知，中垂线上电场方向分别由两电荷连线中点O向上和向下指向无穷远处，场强先增大后减小，连线中点O的场强为0，所以带负电的点电荷在E点由静止释放后向下做加速运动，经过O点开始做减速运动，在O点所受静电力为零，加速度为零，速度达到最大，故AB错误，C正确；D．点电荷从E到F点的过程中，加速度可能先增大后减小，再反向增大后减小，也可能先减小后反向增大，但速度先增大后减小，故D错误。故选C。8.用图甲所示装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。物体带动纸带一起向左运动时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下如图所示的径迹。图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图，径迹与中央虚线的交点分别为A、B、C、D，用刻度尺测出A、B间的距离为x1=5cm；C、D间的距离为x2=15cm，已知单摆的摆长为L=25cm，重力加速度为g=π2m/s2，则此次实验中测得物体的加速度为（　　） A.0.05m/s2B.0.10m/s2C.0.40m/s2D.0.20m/s2【答案】D【解析】【详解】根据单摆的周期公式可得根据逐差法可得故选D。9.如图所示，有一倾角为的绝缘斜面，一质量为m、所带电荷量为q的小球从斜面的中点，以初速度为水平抛出，经时间恰好落在斜面的最下端；当在该区域加上一竖直向下的匀强电场E，将小球从斜面的顶端以同样的初速度水平抛出，经时间也恰好落在斜面的最下端，则有（）A.小球带负电，电场强度B.小球带负电，电场强度C.小球两次在空中飞行的时间之比为D.小球两次落到斜面底端时，其速度与斜面所成夹角均相等，且为【答案】A 【解析】【详解】ABC．第一次第二次因水平方向两次均做匀速运动，因则可得可知电场力向上，小球带负电，且选项A正确，BC错误；D．第一次落到斜面底端时速度方向与水平方向的夹角第二次落到斜面底端时速度方向与水平方向的夹角则即速度与斜面所成夹角均相等，但不是，选项D错误。故选A。 10.一根长为l的轻绳一端系有一个质量为m的小球，一端固定在O点，将小球在竖直平面内向上拉起至A点，此时轻绳刚好被拉直，且与水平方向成角，如图所示。将小球由静止释放，在小球从A点下落到最低点B的过程中，不计空气阻力，设O点所在位置为零势能面，则小球的速度v、重力势能、机械能E，随小球下落的高度h变化的图像正确的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】AB．小球从A运动到A关于与O点等高的水平面的对称点A1在做自由落体运动，根据动能定理有可见可见与下落高度h成正比，此后绳子刚被被拉直，设此时速度为，在拉直瞬间有机械能损失。之后运动到最低点由动能定理有 化简得故A错误，B正确；C．设O点所在位置为零势能面，即有小球在与O点等高的水平面的上方重力势能为正，在下方重力势能应为负值，故C错误；D．小球从A运动到关于与O点等高的水平面的对称点A1在做自由落体运动，下落过程小球只有重力做功，机械能守恒，绳子被拉直瞬间有机械能的损失，之后运动到最低点又只有重力做功，机械能守恒，故D错误。故选B。二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）11.下列关于简谐运动的说法正确的是（　　）A.一次全振动指的是连续两次以相同的运动状态通过相同位置所经历的过程B.一次全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程C.向平衡位置运动的过程中，相对平衡位置的位移的方向总跟加速度方向相反，跟速度的方向相反D.位移减小时，加速度减小，速度减小【答案】AC【解析】【详解】A．连续两次以相同的运动状态通过相同位置所经历的过程为一次全振动，故A正确；B．一次全振动过程中，动能和势能均会有两次恢复为原来的大小，故B错误；C．回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，当物体向平衡位置运动的过程中，速度增大，加速度方向与速度方向相同，所以位移方向与速度方向相反，故C正确；D．当位移减小时，回复力减小，则加速度在减小，物体正在返回平衡位置，速度增大，故D错误。故选AC。12.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点。图乙是质点Q的振动图象。下列说法正确的是（） A.这列横波x轴负方向传传播，速度为B.该波的波长为，周期C.质点P的位置坐标为D.质点Q的平衡位置的坐标为【答案】ABD【解析】【详解】A．根据图乙可知后质点Q向最大位移振动，根据图甲可知该波沿x轴负方向传播，根据甲乙两图可知该波的波长为该波的周期为该波波速为故AB正确；CD．根据振动方程可知当x=0时即所以根据振动图像可知时Q点在平衡位置，当时 解得故C错误，D正确。故选ABD。13.如图所示，在光滑的水平面上有两个物体A和B，物体的A质量为m，物体的B质量为，一根轻弹簧与B相连静止在地面上。物体A以速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，当物体A与弹簧接触时，随即锁定。下列说法正确的是（）A.在整个运动过程中，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒B.当物体A的速度为零时，弹簧获得的弹性势能最大C.运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为D.从弹簧开始压缩至压缩最大的过程中，弹簧对物体B做功【答案】CD【解析】【详解】A．在整个运动过程中，只有弹簧弹力做功，弹力属于系统内力，系统的合外力为零，因此物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒，故A错误；B．物体A在压缩弹簧时，做减速运动，物体B受到弹簧弹力作用做加速运动，当物体A、B的速度相等时，此时弹簧的压缩量最大，弹簧获得的弹性势能最大，故B错误；C．物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律解得物体A、B的共同速度为根据机械能守恒定律可得弹簧获得的最大弹性势能为故C正确； D．根据功能关系，弹簧对物体B做功等于物体B增加的动能故D正确。故选CD。14.一细束单色光在直角棱镜的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，从AB边反射的光线恰好垂直射向BC边，已知边长，，。光速为c，则有（）A.该棱镜的折射率为2B.光从棱镜射入空气时的临界角为C.光在棱镜里传播的频率变为原来的倍。D.光在棱镜里传播的时间为【答案】BD【解析】【详解】A．在直角棱镜中，则又，可得，则光线射入棱镜中的折射角如图 该棱镜的折射率为故A错误；B．光从棱镜射入空气时的临界角为解得故B正确；C．光在棱镜里传播的频率不变，故C错误；D．由数学知识可知光在棱镜里传播的路程光在棱镜里传播的速度光在棱镜里传播的时间为故D正确。故选BD。15.两根光滑的水平直导轨MN、PQ的一端用一半径为R的光滑半圆JK轨道相连，整个轨道水平放置在水平光滑桌面上，其俯视图如图所示。质量为m的绝缘小球A沿轨道MN以初速度向右运动，在轨道相连位置J点与质量为3m的带电量为的小球B（B此时处于静止）发生正碰（碰撞时球B无电量损失），碰后小球B的速度大小为R，经过时间t=3π，两小球在水平直轨道上的位移大小相等。当小球运动到K点时，在水平直轨道所在空间加上水平方向的匀强电场E。则有（　　） A.两小球A、B发生了弹性碰撞B.整个运动过程中，两小球的机械能守恒C.电场强度D.电场强度【答案】AC【解析】【详解】A．两球在碰撞过程中动量守恒，所以解得由此可得，碰前、碰后的机械能相等，即所以两球碰撞过程为弹性碰撞，故A正确；B．B球运动过程中电场力对其做正功，系统机械能增加，故B错误；CD．碰撞后，有解得故D错误，C正确。故选AC。三、实验题（13分）16.蜀妹同学准备测量一个的直角三棱镜的折射率，实验步骤如下：（1）在木板上铺一张白纸，将三棱镜放在白纸上并描出三棱镜的轮廓，如图中所示。 （2）在垂直于AB方向上插上两枚大头针和，在棱镜的BC侧透过三棱镜观察两个大头针，当的像恰好被像挡住时，插上大头针，使挡住、的像，再插上大头针，使_________。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。请完成下列实验内容：①将实验需要的光路图补充完整_________。②蜀妹用量角器测量光线在BC界面发生折射时，折射光线与BC边夹角为，则三棱镜的折射率_________。【答案】①.挡住P3和P1、P2的像②.③.1.6【解析】【详解】（2）[1]再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。①[2]光路图如图所示 [3]根据几何关系可知光线在BC面的入射角为30°，折射角为53°，根据折射定律可得17.小巴同学为测重庆当地重力加速度，按教材图示组装了实验装置，如图甲，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁，当注射器在竖直面内做小角度（小于5°）摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动一张硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。（1）匀速拖动硬纸板，从注射器第一次经过x轴计时起，经过时间t，纸板上的墨迹曲线恰好经过10次x轴，则注射器摆动周期为_________。（2）若纸板按住不动，注射器摆动过程中墨汁均匀流出。从上向下俯视观察在纸板上留下的墨痕特点（）A．墨色均匀B．中间墨色浅，两边墨色深C．中间墨色深，两边墨色浅（3）若长度为d的注射器内灌满墨汁（针头突出部分极短，长度忽略不计），在摆动过程中只有少量的墨汁流出。已知连接注射器的单边细线长度为L，双线之间夹角为θ，则在满足第（1）问的前提下，当地重力加速度为_________（用t、d、L、θ表示）（4 ）若在拖动纸板计时过程中，未能控制好匀速拖动，后程拖动速度略有增大，依然使用上述方法测量重力加速度会导致测量结果_________（填“无影响”、“偏大”、“偏小”）【答案】①.②.B③.④.无影响【解析】【详解】（1）[1]根据题意可得所以（2）[2]由于单摆在运动过程中越靠近平衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁较少，所以从上向下俯视观察在纸板上留下的墨痕应为中间墨色浅，两边墨色深。故选B。（3）[3]根据单摆的周期公式可得联立可得（4）[4]若在拖动纸板计时过程中，未能控制好匀速拖动，后程拖动速度略有增大，依然使用上述方法测量重力加速度测量结果不受影响，因为单摆振动的周期不变，摆长不变。四、解答题（本题共3小题共37分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）18.如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子以v0的速度入射，沿AB直线运动到达B点时速度恰好为零。已知A、B两点的坐标分别为（-3L，0）、（0，4L）（不计重力与空气阻力），求：（1）匀强电场的场强；（2）若匀强电场的大小和方向可调节，粒子仍以v0的速度沿AB方向入射，恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点，已知C点坐标（0，2L），求此状态下电场强度。 【答案】（1），沿AB方向与x轴夹角为53°；（2），沿y轴正方向【解析】【详解】（1）根据题意，带电粒子沿AB直线做匀减速直线运动，则联立解得根据三角函数关系解得即电场强度方向沿AB方向与x轴的夹角为53°；（2）根据题意可知，粒子由A到C做类斜上抛运动，电场强度应沿y轴正方向，C点为轨迹最高点，根据逆向思维法可看成粒子由C到A做类平抛运动，则联立解得19.一列沿x轴正方向传播的横波，某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。 （1）图乙为K、L、M、N四个点中哪点的振动图像？（2）从该时刻起，甲图中原点O处质点经恰好偏离平衡位置最大，则波传到平衡位置处质点所需的最长时间；（3）若波沿x轴的负方向传播，传播速度为，则原点O处质点的振动方程。【答案】（1）L；（2）0.3s；（3）【解析】【详解】（1）由图乙可知，在t=0时刻该质点在平衡位置向上振动，波沿x轴正方向传播，结合波形图可知，图乙为L点的振动图像；（2）该时刻原点O处的质点在平衡位置向下振动，而原点O处质点经恰好偏离平衡位置最大；若偏离平衡位置为负向最大，则则（n=0、1、2、3……）当n=0时最大周期为T=0.6s则波传到平衡位置处质点所需的时间若偏离平衡位置为正向最大，则则（n=0、1、2、3……）当n=0时最大周期为T=0.2s 则波传到平衡位置处质点所需的时间波传到平衡位置处质点所需的最长时间为0.3s；（3）若波沿x轴的负方向传播，传播速度为，则原点O处质点的振动方程20.如图所示，冰城大型户外冰上游乐活动的模型图，固定在地面上的圆弧轨道表面光滑，质量、长度的平板C置于冰面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与轨道末端相切，平板左侧放置质量的橡胶块B。质量的人A从圆弧轨道上与平板高度差为处由静止滑下，A与B碰撞后立即共速。整个运动过程中A、B均可视作质点。已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为，冰面宽度，平板碰到冰面边墙壁立即被锁定。平板受到冰面的阻力忽略不计，重力加速度。求：（1）A与B碰撞后瞬间的共同速度为多大；（2）AB与C达到共同速度时，此时AB离C右端的距离Dx多大；（3）在C被墙壁锁定后，为了避免人碰撞到墙壁，且保证人不掉到冰面上，在AB与墙壁距离为x时，人把B以速度vB推出，B与墙壁碰后立即被锁定，试讨论vB的取值范围（答案中包含x）。【答案】（1）8m/s；（2）1m；（3）【解析】【详解】（1）A沿圆弧下滑到碰撞前瞬间过程，由机械能守恒定律得A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=(m＋m0)vAB代入数据解得 v0=10m/svAB=8m/s（2）A、B、C系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv0=(m＋m0＋M)vABC代入数据解得vABC=4m/s对C，由动能定理得代入数据解得xC=2m<d－L=10m－5m=5mAB与C共速时C与墙壁没有发生碰撞，对AB，由动能定理得代入数据解得xAB=6mA、B、C共速时AB距C左端的距离x左=xAB－xC=(6－2)m=4m距C右端距离∆x=L－x左=(5－4)m=1m（3）设人恰好到达墙壁时的速度大小为vA1，由动能定理得解得人推出B过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得(m＋m0)vABC=mvA1＋m0vB1解得设人推出B后人恰好运动到C的左端时刚推出B时A的速度为vA2，对A，由动能定理得解得 人推出B过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得（m＋m0)vABC=－mvA2＋m0vB2解得则vB的范围是