卷子答案网-一个不只有答案的网站合江县马街中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题
第一部分 选择题（共48分）
一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1．下列说法正确的是
A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度一定相同
B．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐运动的周期越小
C．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率一定等于系统的固有频率
D．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（单位都是国际单位制），在t=0.2s时，振子的运动速度为零
2．弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是
A．在小球运动的最低点
B．在弹簧处于原长时的位置
C．在小球位移最大时的位置
D．在小球原来静止时的位置
3．一列波沿绳子传播，绳上有相距3m的P点和Q点，它们的振动图线如图所示．其中实线为P点的图线，虚线为Q点的图线，则该列波的波长和波速的可能值为
A．6m，20m/s B．6m，12m/s
C．2m，10m/s D．2m，12m/s
4．一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为
A. B．
C． D．
5．如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）；物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现用水平向左的力将物块从O点移至B点，弹簧压缩量xB=9cm，撤去该力后物块由静止向右运动经O点最远到达A点，重力加速度g取10m/s2，已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能为，则A、B两点的距离为
A. B．
C． D．
6．如图所示，为一弹簧振子做简谐运动的位移随时间变化的规律，下列说法正确的是
A．振子做简谐运动的频率为4Hz
B．振子做简谐运动的振幅为4cm
C．t=2s时，振子加速度最大，方向沿y轴正方向
D．t=3s时，振子的加速度为零，速度方向沿y轴负方向
7．冰壶比赛是冬奥会上一个备受关注的项目，运动员需要先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面达到指定区域，若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为5kg的冰壶（可视为质点）静止于光滑水平面上。从t=0时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力F作用，外力F随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.冰壶第1s末的速度大小为
B．力F前1s内的冲量大小为
C.冰壶第2s末速度大小为
D．前2s内运动员对冰壶做的功为
8．下面关于能源的说法中正确的是
A．一切能源都是取之不尽、用之不竭的
B．能源危机是指非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机
C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D．存在于自然界中的太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等能源被称作“新能源”
9．两个单摆的悬挂位置的高度相同，其摆球质量相等，它们做简谐运动的振动图像如图所示．关于两单摆的摆动情况，下列说法中错误的是
A.摆动周期有
B．摆长有
C．摆动过程中的时刻，摆角相等
D．摆动过程中的时刻，两摆球有最大势能差
10．明朝士大夫万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人”。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。下列说法正确的是
A．火箭的推力就是燃气对它的反作用力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
11．如图所示，质量M=3kg表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上，t=0时质量m=3kg表面粗糙的物块（可视为质点）以初速度滑上长木板，物块做匀减速运动，长木板做匀加速运动，经过时间Δt=2s物块和长木板以共同速度做匀速运动，重力加速度g=10m/s ，则下列说法正确的是
A．长木板做匀加速运动的加速度大小为1m/s
B．物块与长木板之间的动摩擦因数为0.15
C．长木板的长度至少为6m
D．物块与长木板组成的系统损失的机械能为12J
第二部分 非选择题（共52分）
二、实验题（共14分）
12．(6分)图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为，遮光条的宽度用d表示。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静止于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为，则实验中两滑块的质量应满足 （选填“>”“<”“=”），实验需要验证的动量守恒表达式为 （用题中给定的符号表示）。
13．（8分）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木板（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关；
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离；
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于。理由是：若OC段看成细线，线拴在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于；
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的；
（2）用T0表示板长为L的复摆看成摆长为单摆的周期计算值（），用T表示板长为L的复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由表格可知，复摆的等效摆长 （选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图所示。
请在坐标纸上作出T T0图像 ，并根据图像中反映出的规律求出= （结果保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长）。
三．计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14．如图所示，一质量为的小钢珠，用长为的细丝线在水平天花板上（远大于小钢球的半径），初始时，摆线和竖直方向的夹角为。静止释放小球后，求：（不计空气阻力，重力加速度为）
（1）释放时小球回复力的大小；
（2）小球在最低点和最高点时绳中拉力大小的差值；
（3）从小球释放到第一次运动到最低点过程中重力冲量的大小。
15．甲、乙为一列沿x轴方向传播的简谐横波上的两个质点，两质点平衡位置的间距为x=3m，图中的实线和虚线分别为质点乙和质点甲的振动图像。
（1）请写出质点甲、乙的位移随时间变化的关系式；
（2）如果波由质点甲向质点乙传播，求该波的传播速度。
16．如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端，另一端连接质量为mA=2kg的小物块A，小物块A静止在斜面上的O点，距O点为x0=0.75m的P处有一质量为mB=1kg的小物块B，由静止开始下滑，与小物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块B第一次上滑至最高点时，小物块A恰好回到O点．小物块A、B都可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）碰后小物块B的速度大小；
（2）从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中，弹簧对小物块A的冲量大小。合江县马街中学2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题参考答案
1．D 2．D 3．C 4．A 5．D 6．C 7．A 8．BCD 9．BC 10．AB 11．AD
12．>
13． 错误 大于 1.16
14．解：(1)摆球重力沿切线方向的分力提供回复力，所以刚释放时小球回复力的大小：
(2)从释放到最低点，由动能定理有：
在最低点根据牛顿第二定律得：联立解得：T=3mg-2mgcosθ
在最高点
所以最低与最高点的拉力差：
(3)小球做简谐运动，周期为：
则小球从释放到最低点所用的时间为：
可得重力的冲量为：
15．解：（1）由图像可得，两质点的振幅均为A=2cm周期为T=0.4s
则=5πrad/s
由此可知质点乙的振动方程为y=2sin5πt cm质点甲与质点乙的相位差为
则质点甲的振动方程为y=2sin（5πt+）cm
（2）如果波由质点甲向质点乙传播，则：=3m（n=0，1，2，…）
则波长为（n=0，1，2，…）波速为
解得：m/s（n=0，1，2，…）
16．解：（1）B下滑x0获得的速度为v0，根据机械能守恒定律有：
解得：v0=3m/s
A、B发生弹性正碰，根据动量守恒定律有：
根据能量守恒定律有：解得vA=2m/s，vB=-1m/s
（2）碰后，对B由动量定理解得
对A由动量定理 解得：
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