海南省儋州市第一中学2020-2021学年高二期中考试物理试卷
2020-2021学年度第一学期高二年级期中考试试题
物 理
（满分100分 考试时间90分钟）
注意事项：
1．答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上，答题卡密封线内不准答题。
第I 卷（共44分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．下列说法正确的是（ ）
A ．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B ．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C ．同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D ．两束频率不同的光，可以产生干涉现象
2．质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为3sin cm 2x t π??
= ???
，则下列关于质点运动的说法正确的是（ ）
A ．质点做简谐运动的振幅为6cm
B ．质点做简谐运动的周期为2s
C ．在2s t =时质点的速度最大
D ．在2s t =时质点的加速度最大
3．光在某种玻璃中的传播速度是8310m/s ?，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90?夹角，则入射角应是（光在空气中的速度为8310m/s ?）（ ） A ．30
B ．60?
C ．45?
D ．90?
4．一个静止的、质量为M 的不稳定的原子核，当它放出质量为m ，速度为v 的粒子后，原子核剩余部分的速度为（ ） A ．v -
B ．m
v M m
-
-
C ．M
v M m
-
-
D ．m v M
-
t=时的波形如图所示，已知图中质点P振动的周期为2s，5．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在0
下列说法正确的是（）
A．这列波的波速为6m/s
t=时，质点P的速度沿x轴正方向
B．0
t=时，质点P的加速度沿y轴负方向
C．1s
~时间内，质点P经过的路程为10cm
D．01s
>，
6．A、B两个小球放在一段光滑圆弧曲面上，它们与圆弧最低点O之间的弧长OA OB
OA、OB均远小于圆弧半径。C球位于圆弧的圆心处，三个小球同时从静止开始运动，
则到达O点所需时间的大小关系为（）
A．t A＞t B＞t C B．t C＞t A＞t B C．t A＝t B＞t C D．t C＞t A＝t B
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。（在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7．对于光的认识，下列说法正确的是( )
A．光的干涉现象能说明光是一种波
B．光的偏振现象能说明光是横波
C．光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
D. 玻璃对绿光和红光的折射率相同
8．如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是()
A．当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒
B．当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒
C．无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒
D．当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒
9．如图所示为一用某种特殊透光材料制成的棱镜，棱镜的截面为等腰直角三角形，一束由红光和紫光组成的平行光从棱镜的AC面垂直入射，现用光屏承接从AB和BC平面出射的光线，发现从AB平面出射的光线中某种颜色的光线出现缺失，则（）
A．AB面出射的光线中一定缺失紫光
B．AB面出射的光线中一定缺失红光
C．BC面出射的光线一定为非平行光
D．BC面出射的光线一定为平行光
10．如图所示，A 、B 是两列波的波源，0s t =时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动。其振动表达式分别为0.1sin(2π)A x t =m ，0.5sin(2π)B x t =m ，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。
P 是介质中的一点，2s t =时开始振动，已知40cm PA =，50cm PB =，则( )
A ．两列波的波速均为0.20m/s
B ．两列波的波长均为0.25m
C ．两列波在P 点相遇时，振动总是减弱的
D ．P 点合振动的振幅为0.4m 第II 卷（共56分）
三、实验题：本题共2小题，第11题9分，第12题9分，共18分。(把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。)
11．某同学用图甲所示装置通过大小相同的A 、B 两小球的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ 是斜槽，实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B 球放在水平槽末端，让A 球仍从位置G 由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点．
（1）安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿_________方向。
（2）小球A 的质量m 1与小球B 的质量m 2应满足的关系是m 1_________ m 2（填“＞”“＜”或“＝”） （3）某次实验中，得出小球的落点情况如图乙所示（单位：cm ），P′、M 、N 分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）．若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律，则入射小球和被碰小球的质量之比m 1：m 2 _________。 12．(1)如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。
若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以_______；A ．将光屏移近双缝
B ．更换滤光片，改用波长更长的单色光
C．减小双缝的间距
D．将光源向双缝移动一小段距离
(2)某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数x1=_______mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=_______（用给出的字母符号表示）。
四、计算题：本题共3小题，第13题11分，第14题13分，第15题14分，共38分。（把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
13．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm 的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度
g=10m/s2，试求：
（1）手机下落的时间；
（2）手机对人脸的平均冲力大小。
14．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图甲所示，质点M的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻质点M恰好完成一次全振动，M、N两质点的平衡位置均在x轴上，两者相距s=19m。求∶
①此简谐横波的传播速度的大小；
②t=11s时质点N运动的路程。
15．在光滑水平面上有一凹槽A，中央放一小物块
B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L=1.0m，凹槽与物块的质量均为m =1kg，两者之间的动摩擦因数μ = 0.05，开始时物块静止，凹槽以v0 =5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10 m/s2，求：
（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；
（2）从凹槽开始运动到两者相对静止，系统产生的总热量；
（3）从凹槽开始运动到两者相对静止，物块与右侧槽壁碰撞的次
数。
物理答案
1．A
A ．根据 c v n
=
可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A 正确；
B ．根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B 错误；
C ．根据 L x d
λ?=
同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C 错误；
D ．根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D 错误。 2．C
AB ．由位移随时间变化的关系式
3sin cm 2x t π??
= ???
可知质点做简谐运动的振幅为3cm ，圆频率rad /s 2
π
ω=
，则周期为 24s T π
ω
=
=
CD ．在2s t =时质点的位移为零，说明质点正通过平衡位置，速度最大，加速度最小，故C 正确，D 错误。 3．A
根据c
v n =得 88
3310
c n v ===? 入射角为1θ，根据折射定律得 ()
11
sin 90sin n θθ?-=
即 1cot 3θ=解得 130θ=? 4．B
取粒子的速度v 方向为正方向。设原子核剩余部分的速度为v ′。根据动量守恒定律得
0=mv +（M -m ）v ′
解得
mv
v M m
'=-
-
负号表示向左，故B 正确，ACD 错误。 5．D
A ．由图可知，波长为8m ，由公式v T
λ
=
可得
8
m/s=4m/s 2
v = 故A 错误；
B ．由同侧法可知，0t =时，质点P 的速度沿y 轴正方向，故B 错误；
C ．经过1s 即为半个周期，质点P 运动到时间轴下方，则此时P 点的加速度方向沿y 轴正方向，故C 错误。
D.经过1s 即为半个周期，则质点P 经过的路程为
210cm s A ==
6．C
设圆弧轨道半径为R ，C 球做自由落体运动，则有 212
C R gt =
可得 C t =
A 、
B 球是等效单摆，从静止运动到O 点的时间为
1244A B T t t ==
=?=则有 A B C t t t => 7．AB
A ．干涉是波特有的现象，则光的干涉现象能说明光是一种波，选项A 正确；
B ．光的偏振现象能说明光是横波，选项B 正确；
C ．光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小，选项C 错误；
D ．玻璃对绿光和红光的折射率不相同，选项D 错误。 8.BC
A ．当C 在A 上滑行时，对A 、C 组成的系统，
B 对A 的作用力为外力，不等于0，故系统动量不守恒，选项A 错误；
B ．当
C 在B 上滑行时，A 、B 已分离，对B 、C 组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B 正确；
CD ．若将A 、B 、C 三物块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C 正确，选项D 错误． 9．AD AB ．如图所示 由1
sin C n
=
，可知红光的折射率小，红光的临界角C 大，故紫光发生了全反射，AB 面出射的光线中一定缺失紫光,故A 正确，B 错误；
CD ．红光和紫光在AB 面发生反射，几何关系可知，BC 面出射的光线一定为平行光，故C 错误，D 正确。 10．ACD
A ．两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同；根据质点P 开始振动的时间可得
0.40m/s 0.20m/s 2
x v t ?=
==? 故A 正确；
B ．由振动方程可得，两列波的周期T 相同，由公式 T =2π
=ω
1s
故两列波的波长均为 λ=vT =0.2m 故B 错误；
CD ．根据两波源到P 点的距离差 50cm 40cm 10cm 2
x λ
?-＝＝＝
可知，B 波比A 波传到P 点的时间晚
2
T
，根据振动方程可得，A 波起振方向与B 波起振方向相同，故两波在P 点的振动反向，那么，P 点为振动减弱点，故两列波在P 点相遇时振动总是减弱的，P 点合振动的振幅为
0.5m －0.1m=0.4m
故CD 正确；
11．(1)水平 (2) ＞ (3) 4：1
(1)斜槽末端的切线要沿水平方向，才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动． (2) 为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即12m m >． (3) 根据实验原理可得:
1012b b m v m v m v =+
由图乙可知：OM=15.5cm 、OP′=25.5cm 、ON=40.0cm ，又因下落时间相同,即可求得：
'112m OP m OM m ON =+
代值可得：
12:4:1m m =
12．(1)BC (2) 0.776~0.778 (3) ()
21(1)
d x x L n --
(1) 实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由条纹间距L
x d
λ?=知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离d 缩小，或者增大L 与λ； A ． 将光屏移近双缝，不符合要求，故A 错误； B ． 更换滤光片，改用波长更长的单色光，故B 正确； C ． 减小双缝的间距，d 减小，符合要求，故C 正确；
D ．光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，故D 错误。 故选BC 。
(2)螺旋测微器的读数为
0.5mm+0.01×27.6mm=0.776mm
根据干涉条纹的间距L
x d
λ?=
得 ()21(1)
d x x xd L L n λ-=
=-
13．（1）0.2s ；（2）4.5N （1）由公式2
112
h gt =
(3分），解得 10.2s t =（2分）
（2）全过程由动量定理
I p =?合（2分）
得
()12200mg t t Ft +-=-（2分）
解得
4.5N F =（2分）
14．①5m/s ；②8.0m
①由图甲可知此波的波长为4m λ=（2分）；由图乙可知，此波的周期0.8T s =（2分） 所以波速
5m/s v T
λ
=
=（2分）
②此波传播到N 点所需的时间
3.0s t s v
λ
='-=
（2分） 由图乙可知此波的振幅0.2m A =（1分），质点N 每个周期运动的路程为0.8m
11t =s 时质点N 运动的时间为
8.0s 10t t t T ?=='=-（2分）
所以11t
=s 时质点N 运动的路程为
100.8m=8.0m s =?（2分）
15．(1)2.5m/s (2)6.25J (3)6次
(1)设两者间相对静止时的速度为v ，由动量守恒定律得：02mv mv =（3分） 解得：
05
2.5m /s 22
v v =
==（1分） (2)根据能量守恒可得系统产生的总热量为：
22011
2 6.25J 22
Q mv mv =
-?=（5分） (3)物块与凹槽间的滑动摩擦力f =μN =μmg
设两者间相对静止前，相对运动的路程为s 1，由动能定理得：221011
(22
)fs m m v mv -=+-（3分） 解得：
s 1=12.5m （1分）
已知L =1m ，可推知物块与右侧槽壁共发生6次碰撞．（1分）