邯郸市九校联考2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
全卷满分 100分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．光的偏振现象说明光是纵波
B．泊松亮斑是光的干涉现象
C．玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射
D．“只闻其声而不见其人”是声波的干涉现象
2.在匀质轻绳上有两个波源S1、S2，可上下振动产生绳波。质点 B 位于两波源连线的中点，如图所示。 t=0 时两波源同时开始向上振动，振动方程分别为 5sin（10πt） cm，则下列说法正确的是
A． B 为振动减弱点
B． B 的位移始终为零
C．质点 B 开始振动后2 s 内通过的路程为600cm
D．质点 B 开始振动后 2 s 内通过的路程为 60 cm
3.如图所示，水面上漂浮一半径为R=0.25 m的圆形荷叶，O点为荷叶的圆心，一只小蝌蚪从距水面 的 A 点以速度 v=0.05 m/s向下运动，A点在O点的正下方，已知水的折射率为，则在小蝌蚪向下运动过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为
A. B. C. D.
4.图甲是利用沙摆演示简谐运动图像的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为v，图乙所示的一段木板的长度为b，重力加速度为 g，则这次实验沙摆的摆长为
A. B. C. D.
5.一质量为 m 的烟花弹获得动能E 后，从地面竖直升空。当烟花弹上升到最高点时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为A和B两部分，A和B两部分获得的动能之和为2E，且A竖直向上运动。爆炸时间极短，A 的质量为 m，B的质量为m。重力加速度为 g，不计空气阻力和火药的质量，则爆炸后 A 距地面的最大高度为
A. B. C. D.
6.如图所示，质量为3m、半径为 R 的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为 m 的小球（可视为质点）从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为g，则小球下滑过程中
A．小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B．小球的机械能守恒
C．小球运动到最低点时速度大小为
D．小球运动到最低点时速度大小为
7.如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的物体A、B，在水平恒力 F 作用下以速度 v做匀速运动，某时刻轻绳断开，A 在F作用下继续前进。已知物体 A 的质量为 2m，物体 B 的质量为m，则下列说法正确的是
A．当物体 B 的速度大小为v时，物体 A 的速度大小为
B．当物体 B 的速度大小为v时，物体 A 的速度大小为
C．当物体 B 的速度大小为0 时，物体 A 的速度大小一定为
D．当物体 B 的速度大小为 0 时，物体A 的速度大小可能为
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.双彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a、b是白光在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列说法正确的是
A． a光在水滴中的波长大于b 光在水滴中的波长
B． a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长
C．改变白光 L 的入射角度，从水滴到空气，a光不可能发生全反射
D．改变白光 L 的入射角度，从水滴到空气，b光有可能发生全反射
9.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波沿 x 轴负方向传播，则该波的传播速度可能是
A．3m /s B．6m /s C．4m /s D．15 m/s
10.如图所示，质量分别为mA=3kg、mB=1kg的 A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，水平外力F=10N作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为。已知弹簧的弹性势能 Ep和弹簧的形变量x的关系为 k为劲度系数，则下列说法正确的是
A．撤去外力，B 脱离墙后，弹簧的最大伸长量为
B．撤去外力，B脱离墙后，弹簧的最大伸长量为
C．撤去外力，B脱离墙后，弹簧的最大弹性势能为
D．撤去外力，B脱离墙后，弹簧的最大弹性势能为
三、非选择题：本题共5 小题，共 54 分。
11.（6分）某同学利用双缝干涉实验测量某种单色光波长。某次测量时，选用的双缝的间距为0.6mm，测得屏与双缝间的距离为0.5m，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时 20分度的测量头的读数也如图中所示，则 A 位置对应的读数为 mm，B位置对应的读数为 mm，则所测单色光的波长约为 nm。
12.（8分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。在小车 A的前端粘有橡皮泥，推动小车 A 使之做匀速直线运动，小车 A 与原来静止在前方的小车 B 相碰，并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车 A 后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50 Hz。
（1）实验前，用小木片将长木板一端垫起的目的是 。
（2）除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是 （填字母）。
A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．直流电源 E.交流电源
（3）只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车 A 一个沿斜面向下的初速度，如果纸带上打出的点 ，则表明（1）中的目的已达到。
（4）若实验已得到的打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（标在图上），则应该选 段来计算碰撞前速度，选 段来计算 A 和B 碰后的共同速度。（均填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（5）已测得小车 A 的质量： 小车 B 的质量 由以上测量结果可得碰前的总动量为 kg·m/s；碰后总动量为 kg·m/s。（（保留 3 位有效数字）
13.（10分）如图所示，质量为m 的小球悬挂在一劲度系数为 k 的轻质弹簧下端，在竖直向下的恒力 F=3m g 的作用下处于静止状态，然后撤去恒力 F，重力加速度为 g，小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内。已知劲度系数为 k 的轻质弹簧形变量为x时的弹性势能为 不计空气阻力。求：
（1）小球运动到最高点时弹簧的形变量的大小；
（2）小球在运动过程中的最大速度。
14.（14分）宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形、折射率为 的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内径为R、外径为2R。一束单色光在截面上的A 点以入射角i 射入玻璃砖，恰好在玻璃砖内壁的 B 点发生全反射（图中 B 点未画出），光在真空中传播的速度为c，求：
（1）入射角 i 的正弦 sin i；
（2）该单色光从 A 点传播到B 点所用时间（结果可以带根号）。
15.（16分）如图所示，竖直平面内有一个半径的四分之一光滑圆弧轨道和一个半径 的光滑半圆轨道，它们的下端都与水平轨道相切，小滑块B 静止在左边圆弧轨道的最低点。现使小滑块 A 从左边圆弧的最高点以初速度v0=竖直向下运动，A 与 B发生弹性碰撞。已知 B 恰好通过最高点D点，A 的质量 mA=2kgB与水平轨道之间的动摩擦因数为 水平轨道的长度为 重力加速度g=10m/s2。空气阻力不计，滑块均可视为质点。求：
（1）碰撞前瞬间小滑块 A 的速率
（2）小滑块 B的质量mB。
邯郸市九校联考2023-2024学年高二上学期期中考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1. C
光的偏振现象说明光是横波，选项 A 错误；泊松亮斑是光的衍射现象，选项B错误；玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，选项 C正确；“只闻其声而不见其人”是声波的衍射现象，选项D错误。
2. C
B为振动加强点，选项 A 错误；B在振动过程中有波峰和波谷，选项 B 错误；根据题意，由振动方程可知，波源 S1 产生波的周期为 两波源振动步调相同，B点为振动加强点，振幅为15cm，则2s内质点 B 通过的路程为 选项 C 正确、D错误。
3、B
在小蝌蚪竖直向下运动过程中，如图所示，小蝌蚪从A点到B 点过程中，在水面之上看不到小蝌蚪， 则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为 选项 B正确。
4. A
由题意可知： 则这次实验沙摆的摆长为 选项 A 正确。
5. D
设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有：E=mgh1。火药爆炸后，A 和B 两部分均沿竖直方向运动，设爆炸后瞬间其速度分别为 vA 和vB．由题给条件和动量守恒定律有： 由能量守恒定律有：由于烟花弹 A 和B 两部分的速度方向相反，A 做竖直上抛运动。设爆炸后 A 继续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有 烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为 联立解得 选项 D 正确。
6. C
小球和圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，选项 A 错误；小球和圆弧体组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，选项 B错误；小球在圆弧体最高点滑下到分离过程中，M与m 组成的系统水平方向动量守恒： 由能量守恒可得 解得 选项 C正确、D错误。
7. B
A、B匀速运动时，对A、B整体由物体平衡可得： 当物体 B的速度大小在减小到0 的过程中，A 和 B 所组成的系统所受的合外力为零，该系统的动量守恒，当物体 B 的速度大小为 时， 即： 解得： 选项 A 错误、B正确；当物体 B 的速度大小为 0 时， 此后物体 A 继续加速，选项C、D错误。
8. BC
a光的偏折程度大，水滴对 a光的折射率大于对b光的折射率，即 a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长，选项 A 错误、B正确；从水滴到空气，两束光均不可能发生全反射，选项 C 正确、D 错误。
9. AD
波沿 x 轴负 方 向 传播，则 则该 波 的 传 播 速 度 为 当n=0，v=3m/s，选项 A正确；当n=3，v=15m/s，选项 D正确。
10. BD
当弹簧恢复原长时，A 的速度为vA，由能量守恒可得： 弹簧伸得最长时 A 和 B 有共同速度v，由动量守恒可得： 由能量守恒可得： 解得选项 A 错误、B 正确； 100N/m，撤去外力，B脱离墙后，弹簧的最大弹性势能为 选项 C错误、D正确。
11.10.45（2 分） 15.30（2分） 582（2分）
解析：该测量头的精度为0.05 mm，则在 A位置时测量头读数为 ，在 B 位置时测量头读数为xB=15mm+6×0.05mm=15.30mm，相邻条纹间距 ，由△x=可得所测单色光的波长为
12.（1）补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力（或平衡摩擦力）（1分）
（2）BCE（2 分，少选得 1分，错选不得分）
（3）间隔均匀（1分）
（4）BC（1分） DE（1分）
（5）0.735（1分） 0.717（1分）
解析：（1）把长木板一段垫高的目的是平衡摩擦力；
（2）该实验需要测量小车的质量，需要天平，还需要测量各计数点间距，需要刻度尺，打点计时器有计时功能，无需秒表，而打点计时器工作电源是交流电源，无需直流电源，故选 BCE；
（3）平衡摩擦力时，如果纸带上打出的点间隔均匀，则摩擦力平衡；
（4）因碰前 A的速度较大，且为匀速直线运动，点迹应较稀疏且均匀，BC段点迹稀疏且均匀，因此应选 BC段来计算A 的碰前速度；碰后速度较小，且是匀速直线运动，点迹应较密集且均匀，因 DE段点迹均匀，则应选 DE 段来计算 A 和 B 碰后的共同速度；
（5）碰前 A 的速度 碰前总动量为 0.735 kg·m/s，碰后 AB的共同速度 碰后总动量为 =（0.70+0.70）×0.512kg·m/s≈0.717kg·m/s。
13.解：（1）小球处于静止状态时弹簧的伸长量为 x1，则： （1分）
撤去 F 瞬间对小球由牛顿第二定律可得： （1分）
小球运动到最高点时弹簧的形变量的大小x ，加速度大小为 a ，根据对称性可得：（1分）
在最高点对小球由牛顿第二定律可得： （1分）
解得： （2分）
（2）小球在平衡位置时弹簧的伸长量为 x2，则：k（1分）
小球从最低点到平衡位置，由能量守恒可得： （1分）
解得： （2分）
14.解：（1）在△ABO中，∠ABO=α，∠BAO=β，∠BOA=θ，如图所示，设玻璃砖的折射率为 n，根据题意可得
（1分）
根据折射定律可得： （2分）
sinα=sin C
在△ABO中，根据正弦定理可得： （2分）
解得 （1分）
（2）
（2分）
在△ABO中，根据正弦定理可得： （2分）
（1分）
该单色光从 A 点传播到B 点所用时间为 （1分）
解得： （2分）
15.解：（1）小滑块 A 从左边圆弧的最高点静止释放，运动到最低点，根据动能定理有
（2 分）
解得 （2分）
（2）B恰好通过最高点 D 点，则： （2分）
小滑块 B 从C 点到D 点，由机械能守恒可得：
（2分）
A 与B 发生弹性碰撞后，B的速度大小为v ，小滑块 B在水平轨道上运动过程由动能定理得：
（2分）
A 与 B 发生弹性碰撞，取碰撞前 A 的速度方向为正方向，根据动量守恒定律：
（2 分）
根据机械能守恒，则有 （2 分）
解得mB=1kg（2 分）
