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高 2024 届期中考试
物理试卷
第I卷（选择题：共49分）
一、选择题（本题共15个小题，1-11题为单选题，每题3分，共33分；12-15题为多选题，
每题4分，共16分，多选题全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分）
1. 在飞机的发展史中，工程师们为了解决飞机飞上天空后抖动厉害的问题，创造性地在飞机机翼前缘处安
装一个配重杆。在飞机机翼前缘处安装配重杆的主要目的是（ ）
A. 改变机翼的固有频率
的
B. 加大飞机 惯性
C. 使机翼更加牢固
D. 使机体更加平衡
【答案】A
【解析】
【详解】飞机飞上天空后抖动厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，在飞机机翼前装
置配重杆，是为了改变机翼的固有频率，使驱动力的频率远离机翼的固有频率。故BCD错误，A正确。
故选A。
2. 多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上，向行进中的车
辆发射频率为f的超声波，同时测量反射回的超声波频率 ，下列说法正确的是（ ）
A. 超声波能发生多普勒效应，光波不能发生多普勒效应
B. 当车辆驶向监视器时
C. 当车辆驶离监视器时
D. 车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多
【答案】C
【解析】
【详解】A．机械波和电磁波都会发生多普勒效应，超声波属于机械波，光波电磁波，都可以发生多普勒
效应，故A错误；
B．当车辆驶向监视器时，车辆接收到的频率增大，即 ，故B错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．当车辆驶离监视器时，车辆接收到的频率减小，即 ，故C正确；
D．车速越大，如果车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多，远
离的话反而小的越多，故D错误。
故选C。
3. 惠更斯利用单摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图
乙为摆钟的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动，摆钟的摆动可看作是单摆，下列
说法正确的是（ ）
A. 在山脚走时准的摆钟，在山顶仍能走准
B. 若将摆钟的摆角由3°增加到5°（不计空气阻力），单摆的周期减小
C. 走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆钟仍能走准
D. 将摆钟由赤道移到北极，单摆振动周期减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据 ，在山脚走时准的摆钟，在山顶g变小，周期T变大，摆钟变慢，A错误；
B．根据 ，单摆的周期与摆角无关。若将摆钟的摆角由3°增加到5°（不计空气阻力），单
摆的周期不变，B错误；
C．根据 ，走时准确的摆钟，调节螺母向下移动，摆长L变大，周期T变大，摆钟变慢，C错
误；
D．根据 ，将摆钟由赤道移到北极，g变大，单摆振动周期T减小，D正确。
故选D。
4. 一质点做简谐运动，振幅为 ，周期为0.4s，从 时刻开始，一个周期内， 时刻的位移为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂， 时刻的位移为 ，以 、 和 、 分别表示 、 时刻质点振动速度和加速度，
则以下说法正确的是（ ）
A. 、 大小一定相等，方向可能相同
B. ， 大小一定相等，方向一定相反
C. 可能为
D. 和 方向一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题可知 时刻和 时刻质点位于平衡位置两侧且对称，则 、 大小， ， 大小一定
相等； 、 方向指向平衡位置一定相反， ， 方向可能相反（如B、D点），也可能相同（如B、C
点），故AB错误；
C．可知 时刻和 时刻质点位于平衡位置两侧且对称，如图当位于 A、C点时， 刚好为半个周期，
即
故C正确；
D． 和 方向可能相同（如B点），也可能相反（如A点），故D错误。
故选C。
5. 如图所示为双缝干涉部分示意图，双缝间距为d，双缝至屏的距离为 ，整个装置处于某种均匀
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂透明介质中。若单色光在真空中波长为 ，经过测量得到相邻两条亮条纹间距 ，则可知该均匀
透明介质的折射率为（ ）
A. n＝4 B. n＝3 C. n＝2 D. n＝1.5
【答案】C
【解析】
【详解】设单色光在透明介质中的波长为 ，由
根据公式
可得
联立可得
故选C。
6. 如图所示，电动敲击式发波水槽是一种传统的教学演示仪器。其主要原理是电动机带动偏心轮，偏心轮
在木板滚动，使木板上的两个振子上下震动敲击水面，两个振子周期性触动水面形成两个波源，两波源发
出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样，关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，
下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 不同质点的振幅都相同
B. 不同质点振动的频率不同
C. 不同质点振动的相位都相同
的
D. 不同质点振动 周期都与振动片的周期相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．两列水波发生干涉现象，有的质点振动加强，有的质点振动减弱，则不同质点的振幅不一定
相同，A错误；
B．各质点的频率与波源相同，B错误；
C．各质点距波源的距离不同，则各质点振动的相位不同，C错误；
D．细杆的振动周期与振片的周期相同，不同质点的周期与细杆和振片的周期相同，D正确。
故选D。
7. 如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4s，则以下说法
正确的是（ ）
A. 这列波的波速为5m/s
B. 这列波沿x轴正方向传播
C. 这列波的周期为0.4s
D. 再经过0.3s，P质点的位移为负，振动方向向上
【答案】AD
【解析】
的
【详解】B．由于质点b 起振时刻比质点a超前了0.4s，即质点b先振动，质点a后振动，表明这列波沿
x轴负方向传播，B错误；
C．由于质点b的起振时刻比质点a超前了0.4s，则有
解得
.
T=08s
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C错误；
A．根据图像可知，波长为4m，则有
A正确；
D．根据同侧法可知，图中时刻P质点向下振动，由于
可知，再经过0.3s，P质点位于平衡位置下侧向上振动，即P质点位移为负值，振动方向向上，D正确。
故选AD。
8. 夏天雨后经常看到彩虹，如图所示为彩虹形成原理示意图，一束白光水平射入球形的水滴，经过两次折
射和一次反射后射出，人在地面上逆着光线看过去就看到了一条彩带，出射光线与水平面的夹角β称为彩
虹角，若已知从球心O的正下方C点射出的是红光，红光在水中的折射率 ，其中水平入射光线的入
射角 ，下列说法正确的是（ ）
A. 紫光在水中的折射率小于
B. 红光在B点发生全反射现象
C. 红光的彩虹角
D. 紫光在水中的波长大于红光
【答案】C
【解析】
【详解】A．紫光在水中的折射率应大于红光，A错误；
B．设光路图中各角如图所示
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂则有
解得
全反射时，有
故
故红光在B点不能发生全反射现象，B错误；
C．由几何关系可知，红光在C点的折射角为 ，故彩虹角为
C正确；
D．在同种均匀介质中，红光波长大于紫光，D错误。
故选C。
9. 如图所示，柱状光学器件横截面为等腰梯形，AB边长为d，CD边长为3d， ，底角为
45°。一束细激光从E点垂直AD面入射，器件介质对激光的折射率为 。已知激光在真空中的传播速度
为c，则这束激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】激光垂直于AD面射入后方向不变，根据几何关系可知在CD面的入射角为45°，激光在CD面发
生全反射的临界角的正弦值为
可得
所以激光在CD面将发生全反射，光路如图所示。
根据几何关系可知
根据对称性可知激光在器件中的传播距离为
激光在器件内的传播速度为
激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选A。
10. 一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图所示为A处质点的振动图像。当A处质点
运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是（ ）
A. 1.0m/s B. 0.5m/s
C. 0.7m/s D. 0.8m/s
【答案】B
【解析】
【详解】根据波的周期性可知，AB之间距离与波长的关系满足
可得
（n=0，1，2……）
由题图可知该波的周期
波速为
（n=0，1，2……）
将n=0，1，2，……分别代入可得
， ， ，……
故选B。
11. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比
释放时的高度更大。如图所示，A、B、C三个弹性极好的小球， ，相邻小球间有极
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地H），所有碰撞均为
弹性碰撞，不计空气阻力，则（ ）
A. C球落地前瞬间A球的速度为
B. C球碰撞后速度为
C. A球弹起的最大高度为9H
D. B球碰撞完成后的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．因为A、B、C球由静止同时释放，所以落地瞬间的速度相等，由自由落体运动公式有
v2=2gH
解得
选项A错误；
BD．C球碰地，反向碰B，B在反向碰A，因都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械能
守恒定律，对C碰B有
B碰A有
又
m ﹕m ﹕m =1﹕2﹕6
A B C
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂由以上几式可得
可见B、C球碰撞完成后的速度均为0，选项BD错误；
C．设A球弹起的最大高度为 ，有
解得
选项C正确。
故选C。
12. 一质量为m的物体静止放置在水平面上，从 时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力 和不
变的摩擦阻力f（大小未知）共同作用开始向右运动，若已知 时刻物体的速度恰好达到最大，拉力 与
阻力f随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A. 物体先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B.
C. 在 时间内，物体重力的冲量为零
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D. 时刻速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图可知物体所受的合力 一直在改变，由牛顿第二定律知物体做变加速直线运动，
故A错误；
B．根据图可知物体在 时刻所受拉力为 ，由题 时刻物体的速度恰好达到最大，可知此时物体所受
合力为零，拉力等于摩擦力，即
故B正确；
C．在 时间内，物体重力的冲量为
由题重力不为零，时间不为零，故C错误；
D．由 图象包围的面积等于冲量和动量定理可得
解得
故D正确。
故选BD。
13. 如图甲为简谐横波在t = 0.1s时刻的波形图，P、Q、M分别是平衡位置在x= 1.0m，x= 4.0m，x=
1 2 3
8.0m处的质点，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的说法是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 该简谐波沿x轴正方向传播
B. 在t = 0.2s时，质点P向y轴负方向运动
C. 在t = 0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴正方向
D. 在t = 0.25s时，质点Q的位移为－10cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，0.1s时质点M正处于平衡位置向下振动，结合图甲可知，该简谐波沿x轴正方
向传播，A正确；
B．根据图乙可知，该波周期为0.2s，0.1s时质点P正向y轴负方向运动，再经过半个周期即在t = 0.2s时，
则质点P向y轴正方向运动，B错误；
C．0.1s时质点P在平衡位置上方且正向y轴负方向运动，再经过 个周期即在t = 0.25s时，则质点P处
于平衡位置上方，回复力指向平衡位置，则其加速度方向沿y轴负方向，C错误；
D．0.1s时质点Q在平衡位置处且向y轴正方向运动，再经过 个周期即在t = 0.25s时，则其在波谷，则
位移为－10cm，D正确。
故选AD。
14. 如图所示，长直杆固定放置且与水平面夹角 ，杆上O点以上部分粗糙，O点以下部分（含O
点）光滑。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板相连，弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球穿过长
杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球做简谐振动时弹簧上
端的最低位置始终在b点，O点与a、b间距均为l。则下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 整个运动过程小球克服摩擦力做功为mgl
B. 弹簧的劲度系数
C. 若增加小球质量，最终物体做简谐振动的周期不变
D. 若增加小球质量，仍从a位置静止释放，则小球最终运动的最低点仍在b点
【答案】AB
【解析】
【详解】A．O点与a、b间均为l，所以小球在a、b两点的弹性势能相等，小球从a点由静止开始运动到
最后到达b点的过程中由动能定理可知
解得
A正确；
B．小球做简谐振动时弹簧上端的最低位置始终在b点，即小球在O点和b点间做简谐运动，平衡位置在
O点和b点中点，此时小球受力平衡，有
解得
B正确；
C．弹簧小球的振动周期公式为 ，则若增加小球质量，最终物体做简谐振动的周期将会变化，
C错误；
D．若增加小球质量，仍从a位置静止释放，设小球最终运动的最低点为c，由于小球最后是在O与最低点
c两点间做简谐振动，在c点与O点的加速度大小相等，小球在c点有
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂小球在O点有
联立解得
所以增大小球的质量，弹簧在最低点的形变量也会增大，则最低点位置发生了改变，D错误。
故选AB。
15. 一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0.125s时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已
知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是
（ ）
A. 该波的波速为120m/s
B. 该波的波长为24m
C. 质点N比质点P先回到平衡位置
D. 从t＝0.125s开始，质点Q比质点N早 s回到平衡位置
【答案】ABD
【解析】
【详解】B．设该波的波长为λ，根据三角函数知识可知，N、Q两质点平衡位置间的距离为
解得
故B正确；
A．由题图乙可知该波的周期为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂所以该波的波速为
故A正确；
C．由题图乙可知，t=0.125s时刻，质点P沿y轴负方向振动，由同侧法结合甲图可知，波沿x轴负方向传
播，故此时质点N也沿y轴负方向振动，且振动形式滞后于质点P，故质点P比质点N先回到平衡位置，
故C错误；
D．从t＝0.125s开始，质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为
图甲中，质点Q左侧波形的第一个平衡位置处坐标为
该振动状态第一次传播到质点N所经历的时间为
则
即质点Q比质点N早 s回到平衡位置，故D正确。
故选ABD。
第II卷（共51分）
二、实验题（本题包括2个小题，共14分
16. 我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是
_________。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间
B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
C．A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内
D．A处为单缝，B处为双缝、滤光片在A和B之间
（2）已知双缝间距 ，双缝到毛玻璃屏间的距离 ，实验时，接通电源使光源正常发光，
调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图
中A，B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为 ，在B位置时游标卡尺读数为
_________mm，相邻两条纹间距 _________mm（计算结果保留2位有效数字）；
②该单色光的波长 _________m；（计算结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. B ②. 16.4 ③. 0.88 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]从左向右的实验装置是光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、光屏。
故选B。
（2）[2]B位置游标卡尺主尺读数为1.60cm=16.0mm，游标尺的最小分度为0.1mm，游标尺读数为
故B位置时游标卡尺读数为
[3]相邻两条纹间距为
（3）[4]根据条纹间距公式有
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17. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立
于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b
相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为 、 和 。
（1）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有_________。
A．木板向右移动的距离L
B．小球a和小球b的质量 、
C．A、B两点间的高度差
D．小球a和小球b的半径r
（2）两小球的质量关系： _________ （填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为_________。
（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图b所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端的
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂圆弧。使小球a仍从斜槽上原固定点由静止滚下，重复开始的实验，得到两球落在圆弧上的平均位置为
M′、P′、N′。测得斜槽末端与M′、P′、N′三点的连线与竖直方向的夹角分别为 、 、 ，则验证两球
碰撞过程中动量守恒的表达式为_________（用所测物理量的字母表示）。
【 答 案 】 ① . B ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 小球离开斜槽后做平抛运动，水平位移为L，则小球做平抛运动的时间
小球的竖直位移
解得
碰撞前入射球的水平速度
碰撞后入射球的水平速度
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如果碰撞过程系统动量守恒，则
解得
所以应测量的物理量为两小球的质量。
故选B。
（2）[2] 为防止碰撞后入射球反弹，入射小球a的质量应大于被碰小球b的质量，故
（3）[3]用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为
（4）[4] 测得斜槽末端与M′的连线与竖直方向的夹角为 ，由平抛规律
，
设斜槽末端与M的连线长度为R（即圆弧半径为R）
，
解得
测得斜槽末端与P′连线与竖直方向的夹角为 ，同理可得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂测得斜槽末端与N′的连线与竖直方向夹角为 ，同理可得
由动量守恒 ，化简可得
三、计算题（本题包括3个小题，共37分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演
算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单
位。）
18. 一列简谐横波在 时刻的波形图如图所示，此时振动形式刚传到M点，已知该波沿 轴正方向传播，
在 时，质点M刚好第二次出现波谷，求：
（1）此波的周期 ；
（2）前10s内，质点N运动的路程 。
【答案】（1）2.0s；（2）26cm
【解析】
【详解】（1）该波沿x轴正方向传播，可知质点M在0时刻向上振动，由题意可得
故此波的周期为
（2）由波形图可知，该列波的波长为4m，则此波的波速为
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波传播到N的时间为
质点N的振动时间为
即
则质点N的路程为
19. 如图，边长为L的正方形ABCD为一棱镜的横截面，E为AB边的三等分点。在截面所在平面内，一光
线自E点射入棱镜，入射角为 ，经折射后在BC边的F点恰好发生全反射，反射光线从CD边的M点
射出棱镜，求：
（1）棱镜的折射率n；
（2）M、C两点之间的距离。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】(1)设光线在F点发生全反射的临界角为 ，则光线在E点的折射角为 ，根据折射定律有
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（2）在 中有
在 中有
联立解得
20. 如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的 点， 点右侧粗糙，左侧光
滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在 点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由
静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A
以速度 沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地
面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量 ，B的质量 ，
A与B的动摩擦因数 ，B与地面间的动摩擦因数 ， ，取重力加速度
。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）A与B的挡板碰撞后，A的速度大小 ；
（2）运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字）
（3）摆长L。（ ）
【答案】（1）2m/s；（2）0.55J；（3）
【解析】
【详解】（1）A与B左侧挡板发生弹性碰撞过程中，满足动量守恒和机械能守恒
解得
，
碰撞后A的速度大小为2m/s，符号表示方向水平向右；
（2）设A进入粗糙部分到停下来位移为x，根据定能定理
0
解得
所用时间
由于A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，可知A减速的位移大小等于B的向左匀速运
动过程的位移，在A匀速运动的过程中，对平板B，根据牛顿第二定律
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根据位移与时间的关系可知
解得
， （舍去）
A开始减速时，B的速度
在A减速过程中，对平板B，根据牛顿运动定律
解得
平板B在地面上又滑动的位移为
因此运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量
的
（3）平板B光滑部分 长度
从小球与A碰后到A再次回到 位置所需总时间
由题意可知
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联立解得
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