江西省景德鎮(zhèn)市2023-2024學年高二年級上冊1月期末考試物理物理試題（解析版）

景德鎮(zhèn)市2023-2024學年上學期期末質量檢測卷

高二物理

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符

合題目要求，每小題4分；第8—10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6

分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1.如圖，小物塊b和C靜置于光滑水平地面上?，F(xiàn)讓。以速度V向右運動，與b發(fā)生彈

性正碰，然后6與c也發(fā)生彈性正碰。若人和。的質量可任意選擇，碰后。的最大速度接近

于（）

Ab°

V77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777T

A.8VR.6vC.4vD.2v

K答案》c

K解析》設。、b、c的質量分別為他、"仍、恤。。與人碰撞后二者的速度分別為網(wǎng)和陽，

根據(jù)動量守恒定律有

“產(chǎn)=叫匕+①

根據(jù)機械能守恒定律有

1112c

2=3叫Va2+/%②

聯(lián)立①②解得

2mv

v=—③

A1?+%

由③式可知，當叫？叫，時，有

?2v④

設b與c碰撞后二者的速度分別為血和吐，同理可得

恤%=人

匕+〃%以2

1->1212

”以<=”%+不頊以2⑥

L?乙

聯(lián)立⑤⑥解得

外卷⑦

由⑦式可知，當明,？“.時，有

匕

n2vz,1?4v⑧

所以若人和。的質量可任意選擇，碰后c的最大速度接近于4n,故選C。

2.我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功這標志著我國重型運載火箭的

研發(fā)取得突破性進展。“長征九號’采用了直徑達9米的芯級火箭和四個直徑為3.35米的助

推器，全長達100米，起飛質量達3000t。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約

為3km/s,產(chǎn)生的推力可使火箭以5m/s2的加速度升空。則它在每秒內(nèi)噴射的氣體質量約

為()

A.1.5xl04kgB.l.5x105kg

C.1.6xIO,kgD.1.6x105kg

K答案HA

K解析』以氣體為研究對象，設z=Is內(nèi)噴出的氣體質量為川，根據(jù)動量定理可得

Ft=mv—O

其中

v=3km/s=30(X)m/s

根據(jù)牛頓第二定律得出

F-Mg=Ma

可得

F=M（^+?）=3X106X15N=4.5X107N

則有

Ft4.5xl07xl

m=—=-------------kg=1.5xl04kg

v3000

故選Ao

3.一列簡諧波沿x軸傳播，f=0時刻的波形圖如圖中實線所示，，=3s時的波形如圖中虛

線所示，則下列判斷正確的是（）

A.該列波的起振方向向上

B.該列波一定沿x軸向右傳播

C.此列波的最小波速為Im/s

D.x=1.5m處的質點經(jīng)6s通過的路程可能為30cm

K答案UD

R解析XA.由題中波形圖無法判斷該列波的起振方向，A錯誤;

B.由題中的波形圖，無法判斷該列波傳播的方向，B錯誤；

C.由公式

2

v=—

T

根據(jù)波形圖可知，該列波波長為

2=4m

當該列波向右傳播時，可得其周期最大，故可得

l=3s

4

解得此時最小波速為

%in=—4^,1=~,^

c錯誤；

D.當該列波向左傳播時，可得其最大周期為

圓形，設此圓形的半徑為R,點光源出的光線在水面恰好全反射的光路圖如圖所示。

n4

可得

尸3

tanC=-j=

根據(jù)兒何關系可得

R=htanC=x—="m—0.2m

15萬

則一個點發(fā)出的光在水面上能看到R=0.2m的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形。四條紅

色線狀燈帶構成的發(fā)光體發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖所示

/、7\

、

6.2020年伊始出現(xiàn)了罕見的新型冠狀病毒，感染患者在醫(yī)院進行治療時，需要打吊瓶。如

圖所示，該病人正在輸力吊瓶中的液體，輸了一半時他的左手動了一下，這個動作拉扯到了

輸液管，使b吊瓶晃動了起來，緊接著待輸?shù)?。、C吊瓶（液體均滿瓶）也跟者晃動起來,

假設懸掛三個瓶的細繩長度相同，b、c兩吊瓶大小相同，?吊瓶比b、c小一些，則（）

一將

A./,、c兩吊瓶發(fā)生共振

B.a、b、。三個吊瓶均做自由振動

C.Ac兩吊瓶的振幅相同

D.a、b、c三個吊瓶的振動周期相同

R答案》D

K解析】A.從c吊瓶的重心位置不同，因此有效擺長不同，所以不會發(fā)生共振，故A錯誤；

B.只有力做自由振動，。、c均做受迫振動，故B錯誤；

C.b、c擺長不同，則兩吊瓶的振幅不同，故C錯誤；

D.振動周期等于驅動力周期，因此三個吊瓶的周期相同，故D正確。

故選D。

7.如圖所示，車廂靜止在光滑水平面上，車廂內(nèi)有一個物體，當給物體一個向右的初速度

后，物體與車廂內(nèi)壁碰撞而在車國內(nèi)來回運動，最后物體靜止在車廂內(nèi)時，則（）

B.車廂向左運動

C.車廂向右運動

D.車廂與物體之間沒有機械能的損失

R答案》c

R解析）］ABC.選車廂和物體組成的系統(tǒng)為研究對象，車廂在光滑的水平面上，在水平方

向不受作用力，故系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，又開始時物體具有向右的動量，系統(tǒng)總動量

方向向右，當物體靜止在車廂內(nèi)時，系統(tǒng)仍具有水平向右的動量，故可知，車廂和物體最終

具有水平向右的速度，故AB錯誤，C正確；D.由于物體與車廂內(nèi)壁發(fā)生碰撞有內(nèi)能產(chǎn)生，

故車廂與物體之間有機械能的損失，故D錯誤。

8.如圖所示，甲圖表示H和邑兩相干水波的干涉圖樣，設兩列波各自的振幅均為5cm,且

圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別是lm/s和0.5m,8是AC連線的中點；乙圖為一

機械波源S3在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況,兩幅圖中實線表示

波峰，虛線表示波谷。則下列關于兩幅圖的說法中正確的是（）

A.甲圖中A、3兩點的豎直高差為10cm

B.甲圖中。點正處于平衡位置且向水面下運動

C.從甲圖所示時刻開始經(jīng)0.25s,9點通過的路程為20cm

D.乙圖中在E點觀察到的頻率比在尸點觀察到的頻率低

K答案》AC

K解析XA.甲圖中A、。兩點都是振動加強點,其中A在波峰,B在平衡位置,則A、B

兩點的豎直高差為

A7z=2A=10cm

故A正確；

B.甲圖中。點是振動加強點，正處于波谷位置，故B錯誤；

C.波的周期為

T%0.5八u

T=—=——s=0.5s

v1

從甲圖所示時刻開始經(jīng)0.25s,由于

Ar=0.25s=-T

2

則8點通過的路程為

s=2A=2x2A=20cm

故C正確；

D.乙圖中在E點單位時間接受到的波面比尸點多，則在E點觀察到的頻率比在尸點觀察

到的頻率高，故D錯誤。

故選AC。

9.一束光穿過介質1、2、3時，光路如圖所示，則（）

A.三種介質的折射率〃3

B.相對于介質1來說，介質2是光疏介質

C.光在介質中的速度匕>匕

D.當入射角由45。逐漸增大時，在2、3分界面上可能發(fā)生全反射

K答案HAB

K解析UAB.由圖可知，光從介質1射入介質2中折射角大于入射角，則勺>“，光從

介質2射入介質3中折射角小于入射角，則/<〃3,據(jù)光的可逆性知，光從2射向1或從

2射向3時，入射角相等，從折射角上可判斷〃3>々，所以有%>勺>〃2,可知相對于介

質I來說，介質2是光疏介質，故AB正確：

C.根據(jù)公式

c

v=—

n

由于

%>%>n2

則有

v2>Vj>v3

故c錯誤；

D.當入射角由45。逐漸增大時，光從2到3是從光疏介質到光密介質，全反射只有光從光

密介質射向光疏介質時才能發(fā)生，所以在此界面上不會發(fā)生全反射，故D錯誤。

故選AB。

10.一列簡諧橫波沿％軸傳播，/=2s時刻波的圖像如圖甲所示，x=2m處的質點尸的振

動圖像如圖乙所示，由此可以判斷（）

A.該波沿x軸負方向傳播

B.在，=3s時質點尸的加速度方向沿y軸正方向

C.該波在。?5s內(nèi)傳播的距離是2.5m

D.在0?5s時間內(nèi)質點P通過的路程是20cm

K答案1BC

R解析』A.由振動圖像可知，x=2m處的質點P在，=2s時刻沿￥軸負向振動，由波形

平移法可知，該波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；

B.由圖乙可知，在/=3s時質點尸在負的最大位移處，可知此時回復力方向沿y軸正方向，

則質點尸的加速度方向沿y軸正方向，故B正確；

C.由圖甲可知，波長為/l=2m.由圖乙可知，周期為T=4s,則波速為

v=—=—m/s=0.5m/s

T4

該波在05s時間內(nèi)傳播的距離

Ar=v-Ar=0.5x5m=2.5m

故C正確；

D.在0~5s時間內(nèi)，由于

M=-T

4

且，=0時刻，質點夕處于平衡位置，則在05s時間內(nèi)質點P通過的路程為

5=—x4A=5/4=25cm

4

故D錯誤。

二、非選擇題：本題共5小題，共54分。

II.某實驗小組利用單擺測重力加速度。

234(cm)

TWlWmri

o1020

甲

（1）用毫米刻度尺測得單擺的懸線長為98.00cm,用20分度的游標卡尺測擺球的直徑時

（2）為了比較準確地測量出當?shù)氐闹亓铀俣戎?，實驗中為了減少擺長的測量誤差對實驗

精度的影響，小組決定改變擺長的大小測出對應的單擺周期7,并繪出F-L圖線，從而間

接測定當?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

①V一七圖線的斜率為k,當?shù)氐闹亓铀俣扔嬎愎綖?=；

②實驗小組測得相關數(shù)據(jù)，繪制出V—L圖線如圖乙所示；

③若取/=9.87,請根據(jù)圖乙的"-七圖線算出當?shù)刂亓铀俣戎禐?=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

4/

K答案》（1）20.80(2)——9.68或9.67或9.69或9.70

k

K解析』（1）口］20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,由圖可知擺球的直徑為

D=20mm+16x0.05mm=20.80mm

（2）①⑵根據(jù)

T=

解得"二」LL

g

可知V—L圖像的斜率為女=更

g

解得當?shù)氐闹亓铀俣葹?/p>

4.萬2

g=k

③⑶由F-L圖像可得斜率大小為

AT24.95-2.50

km/s2?4.08m/s2

"KT1.2-0.6

則重力加速度為g=^=嘿1m/s2、9.68m/s2

12.如圖所示，用“碰撞實驗器材”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道末端碰撞

前后的動量關系：先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線

所指的位置。。接下來的實驗步驟如下:

甲乙

步驟1：不放小球B,讓小球A從斜槽上G點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用

盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；

步驟2：把小球B放在斜槽前端邊緣位置，讓小球A從G點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重

復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離。點的距離，即線段、

OP、ON的長度。

上述實驗除需測量線段QM、OP、ON的長度外，還需要測量兩小球的質量m八、^B。

(1)請由圖乙讀出碰撞前A球的水平射程OP為cm。

(2)若兩個小球在軌道末端碰撞過程動量守恒，則需驗證的關系式為o

(3)實驗中造成誤差的可能原因有°

A.用刻度尺測量線段OM、。尸、ON的長度值

B.軌道不光滑

C.軌道末端不水平

D.軌道末端到地面的高度未測量

(4)若測得各落點痕跡到。點的距離：OM=2.68cm,0^=11.50cm,0P使用(2)

中數(shù)據(jù)，并知小球的質量比為〃〃：〃】B-2:1,則系統(tǒng)碰撞前總動量〃與碰撞后總動量p'的

\p-pr\

百分誤差〃==___________%(結果保留一位有效數(shù)字)。

P

K答案》(1)8.60(8.55?8.60)(2)mtXOP=m^OM+rn^ON(3)AC或CA

(4)2

K解析》(1)[1]用盡量小的圓將各個落點圈起來，圓心即為平均落地點，則由圖乙讀出碰

撞前A球的水平射程OP為8.60cmo

(2)[2]由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時間相同；

根據(jù)動量守恒定律可得

八％=心匕+恤彩

則有

縱卬+〃為3

可得若兩個小球在軌道末端碰撞過程動量守恒，則需驗證關系式為

mAOP=mAOM+mBON

(3)[3]

A.用刻度尺測量線段OM、OP、ON的長度值會造成偶然誤差，故A正確；

B.軌道不光滑對實驗無影響，只要到達底端時的速度相同即可，故B錯誤；

C.軌道末端不水平，則小球不能做平拋運動，則對實驗會造成誤差，故C正確；

D.兩球從同一高度開始下落，則下落的時間相等，即軌道末端到地面的高度未測量對實驗

不會造成誤差，故D錯誤。

故選AC。

(4)⑷設A、B兩球的質量分別為2m和in,則

Ip-p\\2mx8.60—(2mx2.68+/nx11.50)1

p2機x8.60

13.如圖所示為一彈簧振子的振動圖像，求:

(2)在Is時，彈簧振子的位移x是多少？

(3)該振子在前24s的總位移是多少？路程是多少？

R答案』(案y=20sin^—/+—^(cm)；(2)105/3cm：(3)0,160cm

K解析I(1)根據(jù)圖像可知周期為

T=2x(ll-5)s=12s

根據(jù)數(shù)學規(guī)律可知，一個完整的規(guī)則的正弦圖像的振動函數(shù)表達式為

y=Asin^-t=20sin—/(cm)

由振動圖像可知，令將上述函數(shù)所對應的圖像向左平移加得到題中圖所示的振動圖像，則有

212

則該振子簡諧運動的表達式為

(2)在1s時，彈簧振子的位移為

x=20sin^x1(cm)=loVScm

(3)由于

24s=2T

則彈簧振子的總位移為

x=0

路程為

5=2x4/4=160cm

14.如圖，是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在/尸。時刻的波形圖。在Z2=0.5s時，質點P

(2)x=3.1m處的質點M(圖中未標出)從力=0時刻開始，什么時刻第一次出現(xiàn)在波谷；

(3)從0時刻到。點第三次出現(xiàn)波峰的過程中，質點P經(jīng)過的路程.

K答案H(1)10m/s；(2)0.01s；(3)70cm(或0.7m)

K解析》(1)由波形圖可知F4m,h=0時刻波剛傳到P點，質點P正在平衡位置向下振

動，再過二丁第二次到達波谷，即

4

1-T=0.5s

4

解得

T=0.4s

所以波速為

v=—=10m/s

T

(2)