馬街中學(xué)高2022級(jí)高二上學(xué)期期中考試物理試題第一部分選擇題（共48分）一、選擇題（本題共11小題，1~7題每小題4分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的；8~11題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，全部選對得5分，不全得3分，有錯(cuò)選或不選得0分，共48分）1.下列說法正確的是（）A.做簡諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，速度一定相同B.在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期越小C.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率一定等于系統(tǒng)的固有頻率D.一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為yπt（單位都是國際單位制），在t時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零【答案】D【解析】【詳解】A．做簡諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，速度大小相同，方向不一定相同，故A錯(cuò)誤；B．單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，故C錯(cuò)誤；D．在t時(shí)，振子的位移為振子位于偏離平衡位置最大位移處，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零，故D正確。故選D。2.彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端連接一小球，組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，如圖所示，用手向下拉一小段距離后釋放小球，小球便上下振動(dòng)起來，關(guān)于小球的平衡位置，下列說法正確的是（）A.在小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)B.在彈簧處于原長時(shí)的位置C.在小球位移最大時(shí)的位置D.在小球原來靜止時(shí)的位置【答案】D【解析】【詳解】ABD．平衡位置是振動(dòng)系統(tǒng)不振動(dòng)時(shí)，小球（振子）處于平衡狀態(tài)時(shí)所處的位置，可知此時(shí)小球所受的重力大小與彈簧的彈力大小相等，即mg＝kx，也即小球原來靜止的位置，AB錯(cuò)誤，D正確；C．當(dāng)小球處于平衡位置時(shí)，位移是零，在小球位移最大時(shí)，加速度最大，C錯(cuò)誤。故選D。3.一列波沿繩子傳播，繩上有相距3m的P點(diǎn)和Q點(diǎn)，它們的振動(dòng)圖線如圖所示．其中實(shí)線為P點(diǎn)的圖線，虛線為Q點(diǎn)的圖線，則該列波的波長和波速的可能值為（）A.6m，20m/s B.6m，12m/s C.2m，10m/s D.2m，12m/s【答案】C【解析】【詳解】由圖象看出，P、Q兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反，則有：，（n=0，1，2，…），得，當(dāng)n=0時(shí)，λ=6m，由圖讀出，周期為T，對應(yīng)的波速為：；當(dāng)n=1時(shí)，λ=2m．對應(yīng)的波速為：．故選C．4.一門舊式大炮如圖所示，炮車和炮彈質(zhì)量分別為M和m，炮筒與水平地面的夾角為α，炮彈發(fā)射瞬間相對于地面的速度為v0。不計(jì)炮車與地面的摩擦，則炮車向后反沖的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，炮彈離開炮口時(shí)，炮彈和炮車在水平方向上受到的外力相對于內(nèi)力可忽略不計(jì)，則系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒。取炮車后退的方向?yàn)檎?，對炮彈和炮車組成系統(tǒng)為研究，在水平方向上，由動(dòng)量守恒定律有解得故選A5.如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連，彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）；物塊質(zhì)量m=1kg，彈簧勁度系數(shù)k=100N/m，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，現(xiàn)用水平向左的力將物塊從O點(diǎn)移至B點(diǎn)，彈簧壓縮量xB=9cm，撤去該力后物塊由靜止向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)O點(diǎn)最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，已知當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，彈簧的彈性勢能為，則A、B兩點(diǎn)的距離為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)當(dāng)物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長量的大小為，物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)A點(diǎn)的過程中，由能量守恒可得解得則B點(diǎn)和A點(diǎn)的距離為故選D。6.如圖所示，為一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，下列說法正確的是（）A.振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率為4HzB.振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為4cmC.t=2s時(shí)，振子加速度最大，方向沿y軸正方向D.t=3s時(shí)，振子的加速度為零，速度方向沿y軸負(fù)方向【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像可知，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s，則頻率為故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2cm，故B錯(cuò)誤；C．t=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在負(fù)向最大位移處，加速度最大，方向沿y軸正方向，故C正確；D．t=3s時(shí)，振子在平衡位置正在向y軸正方向振動(dòng)，速度方向沿y軸正方向，加速度為零，故D錯(cuò)誤。故選C。7.冰壺比賽是冬奧會(huì)上一個(gè)備受關(guān)注的項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員需要先給冰壺一個(gè)初速度，使冰壺沿著冰面達(dá)到指定區(qū)域，若某次比賽過程冰面可視為光滑，質(zhì)量為5kg的冰壺（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于光滑水平面上。從t=0時(shí)刻開始，冰壺受到運(yùn)動(dòng)員的水平外力F作用，外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A.冰壺第1s末的速度大小為 B.力F前1s內(nèi)的沖量大小為C.冰壺第2s末速度大小為 D.前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對冰壺做的功為【答案】A【解析】【詳解】A．冰壺在第1s內(nèi)由動(dòng)量定理解得冰壺第1s末的速度大小為選項(xiàng)A正確；B．力F前1s內(nèi)的沖量大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．冰壺在前2s內(nèi)由動(dòng)量定理解得第2s末速度大小為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對冰壺做的功為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。8.下面關(guān)于能源的說法中正確的是（）A.一切能源都是取之不盡、用之不竭的B.能源危機(jī)是指非再生礦物能源資源枯竭可能帶來的危機(jī)C.大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，故提倡開發(fā)利用新能源D.存在于自然界中的太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、核能以及生物質(zhì)能等能源被稱作“新能源”【答案】BCD【解析】【詳解】A．煤、石油、天然氣等不可再生能源是有限的，在短時(shí)間內(nèi)不可再生，不是取之不盡的，故A錯(cuò)誤；B．能源危機(jī)是指非再生能源資源枯竭可能帶來的危機(jī)，故B正確；CD．大量消耗常規(guī)能源會(huì)使環(huán)境惡化，因此提倡開發(fā)利用太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、核能以及生物質(zhì)能等存在于自然界中的新能源，故CD正確。故選BCD。9.兩個(gè)單擺的懸掛位置的高度相同，其擺球質(zhì)量相等，它們做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示．關(guān)于兩單擺的擺動(dòng)情況，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.擺動(dòng)周期有 B.擺長有C.擺動(dòng)過程中的時(shí)刻，擺角相等 D.擺動(dòng)過程中的時(shí)刻，兩擺球有最大勢能差【答案】BC【解析】【詳解】A．讀取圖像信息，知?jiǎng)tA正確；B．單擺周期為則有則B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻兩擺的位移相同，因?yàn)閿[長不同，由幾何關(guān)系知其擺角不同，C錯(cuò)誤；D．甲擺長大于乙擺長，時(shí)刻甲擺在平衡位置、乙擺在負(fù)向最大位移處，則兩擺球有最大高度差，又兩擺球質(zhì)量相等，則二者有最大勢能差，D正確。故選BC。10.明朝士大夫萬戶是“世界上第一個(gè)想利用火箭飛行的人”。他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備總質(zhì)量為，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為的熾熱燃?xì)庀鄬Φ孛嬉缘乃俣蓉Q直向下噴出。下列說法正確的是（）A.火箭的推力就是燃?xì)鈱λ姆醋饔昧.在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為C.噴出燃?xì)夂笕f戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為D.在燃?xì)鈬姵龊笊仙^程中，萬戶及所攜設(shè)備動(dòng)量守恒【答案】AB【解析】【詳解】A．火箭的推力是燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的向下噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，故A正確；B．在燃?xì)鈬姵龊蟮盟查g，萬戶及所攜設(shè)備組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)火箭的速度大小為v，規(guī)定火箭運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t有解得火箭的速度大小為故B正確；C．噴出燃?xì)夂?，萬戶及所攜設(shè)備做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，最大上升高度為故C錯(cuò)誤；D．物體之間發(fā)生相互作用的過程中,如果系統(tǒng)沒有受到外力作用或所受外力之和為零,那么相互作用的物體的總動(dòng)量保持不變,而在燃?xì)鈬姵龊笊仙^程中，萬戶及所攜設(shè)備因?yàn)槭苤亓Γ型饬Φ淖饔?，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故D錯(cuò)誤。故選AB。11.如圖所示，質(zhì)量M=3kg表面粗糙的長木板靜止在光滑的水平面上，t=0時(shí)質(zhì)量m=3kg表面粗糙的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度滑上長木板，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，長木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間Δt=2s物塊和長木板以共同速度做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.長木板做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2B.物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.長木板的長度至少為6mD.物塊與長木板組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為12J【答案】AD【解析】【詳解】A.對系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律得解得長木板做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小故A正確；B根據(jù)牛頓第二定律，對長木板有解得物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故B錯(cuò)誤；C.前內(nèi)長木板位移物塊的位移所以長木板最小長度故C錯(cuò)誤；D.物塊與長木板組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能故D正確。故選AD。第二部分非選擇題（共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）12.圖甲是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮光條。測出滑塊A和遮光條的總質(zhì)量為，滑塊B和遮光條的總質(zhì)量為，遮光條的寬度用d表示。將滑塊A靜置于兩光電門之間，將滑塊B靜止于光電門2右側(cè)，推動(dòng)B，使其獲得水平向左的速度，經(jīng)過光電門2并與發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過光電門2。光電門2先后記錄的擋光時(shí)間為、，光電門1記錄的擋光時(shí)間為，則實(shí)驗(yàn)中兩滑塊的質(zhì)量應(yīng)滿足________（選填“>”“<”“=”），實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的動(dòng)量守恒表達(dá)式為________（用題中給定的符號(hào)表示）?！敬鸢浮竣?>②.【解析】【詳解】[1]滑塊B與A碰撞后被彈回，根據(jù)碰撞規(guī)律可知滑塊B的質(zhì)量較小，則有mA>mB[2]B與A碰撞前后的速度大小為碰后A的速度若碰撞過程中動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，根據(jù)公式有mBv1=mA?v3?mB?v2整理得13.學(xué)過單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學(xué)們對鐘擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的長木板（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，C點(diǎn)為重心，板長為L，周期用T表示。甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān)；乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離；丙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長應(yīng)該大于。理由是：若OC段看成細(xì)線，線拴在C處，C點(diǎn)以下部分的重心離O點(diǎn)的距離顯然大于；為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索：（1）把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計(jì)）粘好，測量其擺動(dòng)周期，發(fā)現(xiàn)與單個(gè)木板擺動(dòng)時(shí)的周期相同，重做多次仍有這樣的特點(diǎn)。則證明了甲同學(xué)的猜想是___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的；（2）用T0表示板長為L的復(fù)擺看成擺長為單擺的周期計(jì)算值（），用T表示板長為L的復(fù)擺的實(shí)際周期測量值。計(jì)算與測量的數(shù)據(jù)如表：板長L/cm255080100120150周期計(jì)算值T0/s周期測量值T/s由表格可知，復(fù)擺的等效擺長___________（選填“大于”“小于”或“等于”）；（3）為了進(jìn)一步定量研究，同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所選坐標(biāo)如圖所示。請?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出T-T0圖像___________，并根據(jù)圖像中反映出的規(guī)律求出=___________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中L等是板長為L時(shí)的等效擺長）。【答案】①.錯(cuò)誤②.大于③.④.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起，構(gòu)成的復(fù)擺質(zhì)量大于單個(gè)木板復(fù)擺的質(zhì)量，而兩者周期相同，說明復(fù)擺的周期與質(zhì)量無關(guān)，證明甲同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的。（2）[2]由表格看出，周期測量值T大于周期計(jì)算值T0，由單擺的周期公式知，復(fù)擺的等效擺長大于。（3）[3]用描點(diǎn)作圖法作出T-T0圖線如圖所示，[4]由數(shù)學(xué)知識(shí)求得：圖線的斜率則由得三．計(jì)算題（寫出必要的文字說明，3個(gè)小題，14題10分，15題12分，16題16分，共38分）14.如圖所示，一質(zhì)量為的小鋼珠，用長為的細(xì)絲線在水平天花板上（遠(yuǎn)大于小鋼球的半徑），初始時(shí)，擺線和豎直方向的夾角為。靜止釋放小球后，求：（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為）（1）釋放時(shí)小球回復(fù)力的大??；（2）小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩中拉力大小的差值；（3）從小球釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中重力沖量的大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【詳解】(1)擺球重力沿切線方向的分力提供回復(fù)力，所以剛釋放時(shí)小球回復(fù)力的大小(2)從釋放到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理有最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立解得T=3mg2mgcosθ在最高點(diǎn)所以最低與最高點(diǎn)的拉力差(3)小球做簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為則小球從釋放到最低點(diǎn)所用的時(shí)間為可得重力的沖量為15.甲、乙為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的間距為x=3m，圖中的實(shí)線和虛線分別為質(zhì)點(diǎn)乙和質(zhì)點(diǎn)甲的振動(dòng)圖像。（1）請寫出質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式；（2）如果波由質(zhì)點(diǎn)甲向質(zhì)點(diǎn)乙傳播，求該波的傳播速度?！敬鸢浮浚?）質(zhì)點(diǎn)甲：y=2sin（5πt+）cm，質(zhì)點(diǎn)乙：y=2sin5πtcm；（2）m/s（n=0，1，2，…）【解析】【分析】【詳解】（1）由圖像可得，兩質(zhì)點(diǎn)的振幅均為A=2cm周期為T則=5πrad/s由此可知質(zhì)點(diǎn)乙的振動(dòng)方程為y=2sin5πtcm質(zhì)點(diǎn)甲與質(zhì)點(diǎn)乙的相位差為則質(zhì)點(diǎn)甲的振動(dòng)方程為y=2sin（5πt+）cm（2）如果波由質(zhì)點(diǎn)甲向質(zhì)點(diǎn)乙傳播，則=3m（n=0，1，2，…）則波長為（n=0，1，2，…）波速為解得m/s（n=0，1，2，…）16.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為37°的光滑固定斜面的底端，另一端連接質(zhì)量為mA=2kg的小物塊A，小物塊A靜止在斜面上的O點(diǎn)，距O點(diǎn)為x0的