2021—2022學(xué)年度下學(xué)期高二物理期中考試試卷第I卷（共48分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1-9題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，10—12有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的或不答的得0分。）1.人從高處跳下，與地面接觸時(shí)雙腿彎曲，這樣是為了（）A.減少落地時(shí)的動(dòng)量 B.減少動(dòng)量的變化C.減少?zèng)_量 D.減小地面對(duì)人的沖力（動(dòng)量的變化率）【答案】D【解析】【詳解】人從高處跳下時(shí)，落地時(shí)的動(dòng)量一定，在落地的過程中，動(dòng)量變化一定的，故AB錯(cuò)誤；通過膝蓋彎曲時(shí)延長(zhǎng)了人動(dòng)量變化的時(shí)間；從而減小地面對(duì)人體的沖擊力；由動(dòng)量定理I=Ft可知，可以減小人的動(dòng)量變化率，不能減小人受到的沖量，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D。2.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A.若位移負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B.質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C.質(zhì)點(diǎn)每次通過平衡位置時(shí)，加速度不一定相同，速度也一定相同D.質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】D【解析】【詳解】A．若位移為負(fù)值，由可知，加速度一定為正值，速度方向由兩種可能，不一定為正值，故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí)，速度最大而加速度為零，故B錯(cuò)誤；C．D．質(zhì)點(diǎn)通過同一位置，加速度相同，位移相同，速度方向可能不同，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.一振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。t=0時(shí)振子的位移為-0.1m，t=1s時(shí)位移為0.1m，則（）A.若振幅為0.1m，振子的周期可能為s B.若振幅為0.1m，振子的周期可能為sC.若振幅為0.2m，振子的周期可能為4s D.若振幅為0.2m，振子的周期可能為8s【答案】A【解析】【詳解】AB．若振幅為0.1m，根據(jù)題意可知可得振子的周期可知A正確，B錯(cuò)誤；CD．若振幅為0.2m，①若在t=0時(shí)的振子的位移為-0.1m且沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t=1s時(shí)位移為0.1m，且沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知可得振子的周期可知②若在t=0時(shí)的振子的位移為-0.1m且沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t=1s時(shí)位移為0.1m，且沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知可得振子的周期可知③若在t=0時(shí)的振子的位移為-0.1m且沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t=1s時(shí)位移為0.1m，且沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知可得振子的周期可知④若在t=0時(shí)的振子的位移為-0.1m且沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t=1s時(shí)位移為0.1m，且沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期與第①種情況相同。綜合①②③④可知，C、D錯(cuò)誤。故選A。4.一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，下列說法正確的是（）A.一定具有相同勢(shì)能 B.一定具有相同的速度C.一定具有相同的加速度 D.一定具有相同的位移【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次具有相同的動(dòng)能時(shí)，可能是經(jīng)過同一位置，也可能經(jīng)過相對(duì)平衡位置對(duì)稱的位置，所以勢(shì)能一定相同，速度大小、加速度大小、位移大小相同，但是速度方向、加速度方向、位移方向可能相同也可能不同，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5.單擺的振動(dòng)周期在發(fā)生下述哪些情況時(shí)會(huì)增大（）A.擺球質(zhì)量增大B.擺長(zhǎng)減小C.單擺由赤道移到北極D.單擺由海平面移到高山頂上【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．單擺周期公式可表示為T＝2π周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．?dāng)[長(zhǎng)變小，周期變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由赤道到北極g變大，T變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．海拔高度增大，g變小，T增大，選項(xiàng)D正確。故選D。6.如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，若t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過O點(diǎn)向b運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)在0.7s時(shí)，正在遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在1.5s時(shí)的位移最大C.1.2～1.6s，質(zhì)點(diǎn)的位移在增大D.1.6～1.8s，質(zhì)點(diǎn)的位移在增大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)在0.7s時(shí)的位移方向向右，且向平衡位置運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)在1.5s時(shí)達(dá)到波谷，也就是運(yùn)動(dòng)到最左的位置，位移最大，B正確；C．1.2～1.6s，質(zhì)點(diǎn)的位移方向向左，其中在1.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移達(dá)到波谷，也就是運(yùn)動(dòng)到最左的位置，則質(zhì)點(diǎn)在1.2～1.5s遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，在1.5～1.6s向平衡位置運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移先增大后減小，C錯(cuò)誤；D．1.6～1.8s，質(zhì)點(diǎn)的位移方向向左，且質(zhì)點(diǎn)一直向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移減小，D錯(cuò)誤。故選B。7.關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.有機(jī)械波必有振動(dòng) B.有機(jī)械振動(dòng)必有波C.離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期長(zhǎng) D.波源停止振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中的波動(dòng)立即停止【答案】A【解析】【詳解】AB．機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，其形成條件必須是波源即機(jī)械振動(dòng)與介質(zhì)同時(shí)滿足；有機(jī)械波必有振動(dòng)，但有振動(dòng)如果沒有介質(zhì)，則沒有波，故B錯(cuò)誤，A正確；C．介質(zhì)中的各點(diǎn)在波源的作用下做受迫振動(dòng)，其頻率與波源振動(dòng)頻率相同，不管離波源遠(yuǎn)近如何，其振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同，故C錯(cuò)誤；D．如果振源停止振動(dòng)，依據(jù)波形成原理，質(zhì)點(diǎn)間依次帶動(dòng)，則在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)不會(huì)立即停止，故D錯(cuò)誤。故選A。8.在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，相距1.8m，它們的振動(dòng)圖象如圖所示，波的傳播速度的大小不可能是（）

A.18m/s B.12m/s C.6m/s D.3.6m/s【答案】B【解析】【分析】由振動(dòng)圖象讀出同一時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)，結(jié)合波形，得到兩質(zhì)點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系，求出波長(zhǎng)，求出波速的通項(xiàng)，再求解波速的特殊值?！驹斀狻坑烧駝?dòng)圖象可知，兩點(diǎn)間的振動(dòng)情況相反，所以兩點(diǎn)間距離即由圖象知：T=0.2s，所以波速當(dāng)n=0時(shí)，v=18m/s，A正確；當(dāng)n=1時(shí)，v=6m/s，C正確；當(dāng)n=2時(shí)，v=3.6m/s，D正確；故選B。【點(diǎn)睛】本題中兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況總是相反，兩質(zhì)點(diǎn)間的距離是半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，由通項(xiàng)求特殊值是基本的方法。9.上課時(shí)老師將一蜂鳴器固定在教鞭一端，然后使蜂鳴器迅速水平旋轉(zhuǎn)，蜂鳴器音調(diào)竟然忽高忽低變化，下列判斷正確的是（）A.旋轉(zhuǎn)時(shí)蜂鳴器發(fā)聲的頻率變化了B.由于旋轉(zhuǎn)，改變了同學(xué)們聽到的聲音頻率C.蜂鳴器音調(diào)變高時(shí)，一定是向遠(yuǎn)離觀察者的方向運(yùn)動(dòng)D.音調(diào)的忽高忽低是由波的干涉造成的【答案】B【解析】【詳解】AB．蜂鳴器發(fā)出聲波的頻率不變，只是同學(xué)們感覺到的聲音頻率變化了，故A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)其遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，聽到聲音的頻率變小即音調(diào)變低，故C錯(cuò)誤；D．旋轉(zhuǎn)過程中，聲源(蜂鳴器)與觀察者(同學(xué)們)的距離有時(shí)近，有時(shí)遠(yuǎn)，發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選B。10.如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰的波紋（圖中曲線）之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則對(duì)于波經(jīng)過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是（）

A.此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象C.擋板前后波紋之間距離相等D.如果孔的大小不變，使波源頻率增大，一定能明顯觀察到衍射現(xiàn)象【答案】ABC【解析】【詳解】A．因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故A正確；B．如果將孔AB擴(kuò)大，孔的尺寸可能比波的波長(zhǎng)大很多，就觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；C．波通過孔后，波速、頻率、波長(zhǎng)不變，擋板前后波紋之間距離相等，故C正確；D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因?yàn)椴ㄋ俨蛔?，由知，波長(zhǎng)減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選ABC。11.如圖所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a、b兩點(diǎn)相距4.2m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，一列簡(jiǎn)諧波沿水平繩向右傳播，波速為20m/s，波長(zhǎng)大于2m。某時(shí)刻b點(diǎn)達(dá)到波峰位置，而a點(diǎn)正處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，則這列波的周期可能是（）A.0.12s B.0.28s C.0.168s D.0.84s【答案】AB【解析】【詳解】某時(shí)刻b點(diǎn)達(dá)到波峰位置，而a點(diǎn)正處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，則ab間距滿足因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)大于2m，則n=0時(shí)λ1=5.6m，解得波速當(dāng)n=1時(shí)λ2=2.4m，解得波速故選AB。12.沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為40m/s，則時(shí)（）A.質(zhì)點(diǎn)M對(duì)平衡位置的位移一定為負(fù)值B.質(zhì)點(diǎn)M的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同C.質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與速度方向一定相同D.質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反【答案】CD【解析】【詳解】由圖讀出波長(zhǎng)為λ=4m，則該波的周期為t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M向上運(yùn)動(dòng)，則在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M正從波峰向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以其速度增大，加速度減小。位移為正，質(zhì)點(diǎn)M的速度沿y軸負(fù)方向，加速度沿y軸負(fù)方向，所以加速度方向與速度方向相同，速度方向與位移方向相反，質(zhì)點(diǎn)M的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反，故CD正確，AB錯(cuò)誤。故選CD。第II卷（非選擇題共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（18分）13.甲同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)（如圖所示）B．用刻度尺測(cè)量OM間細(xì)線的長(zhǎng)度l作為擺長(zhǎng)C．將石塊拉開一個(gè)大約α=30°的角度，然后由靜止釋放D．從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T=得出周期．①則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤是__②若該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值__（偏大或偏?。廴绻撏瑢W(xué)改正了錯(cuò)誤，改變OM間細(xì)線的長(zhǎng)度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長(zhǎng)度l1、l2和周期T1、T2，則由上述四個(gè)量得到重力加速度g的表達(dá)式是__．【答案】①.BCD②.偏小③.【解析】【詳解】①[1]B中，擺長(zhǎng)應(yīng)是從懸點(diǎn)到大理石塊的質(zhì)心的距離；C中，擺球的擺角太大，將不能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，單擺周期公式失效，不能測(cè)定g；D中，測(cè)量時(shí)間應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)開始，因?yàn)樽畹臀恢脭[球速度最大，相同的視覺距離誤差，引起的時(shí)間誤差較小，則周期測(cè)量比較準(zhǔn)確②[2]根據(jù)單擺的周期公式，得該同學(xué)用OM的長(zhǎng)L作為擺長(zhǎng)，擺長(zhǎng)偏小，根據(jù)上述表達(dá)式得知，g的測(cè)量值偏?、踇3]設(shè)擺線的結(jié)點(diǎn)到大理石質(zhì)心的距離為r，則根據(jù)單擺的周期公式得；聯(lián)立解得14.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)，如圖（a）所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間Δt第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形。則該波的周期為___________，波長(zhǎng)為___________，波速為___________?！敬鸢浮竣?②.8L③.【解析】【詳解】[1]由于質(zhì)點(diǎn)1開始起振時(shí)從平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，而經(jīng)過Δt，質(zhì)點(diǎn)1恰好經(jīng)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，由題意可知，這段時(shí)間恰好為，因此該波的周期為[2]由圖（b）可知，該波的波長(zhǎng)為[3]根據(jù)可得波速為三、計(jì)算題（本題共3小題共34分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不給分）15.如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員用頭顛球，若足球用頭頂起，每次上升高度為80cm，足球的重量為400g，與頭頂作用時(shí)間Δt為0.1s，空氣阻力不計(jì)，g＝10m/s2，求：（1）足球一次在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）足球?qū)︻^部的作用力F．【答案】（1）0.8s(2)36N豎直向下【解析】【詳解】（1）足球自由下落時(shí)有h＝gt12，解得t1＝＝0.4s，豎直向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于自由下落運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以t＝2t1＝0.8s；（2）設(shè)豎直向上為正方向，由動(dòng)量定理得(F－mg)Δt＝mv－(－mv)，又v＝gt＝4m/s，聯(lián)立解得F＝36N，由牛頓第三定律知足球?qū)︻^部的作用力FN＝36N，方向豎直向下．16.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象．根據(jù)圖象中的信息，回答下列問題：

(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？(2)質(zhì)點(diǎn)在10s末和20s末的位移是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在15s和25s末向什么方向運(yùn)動(dòng)？(4)質(zhì)點(diǎn)在前30s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路程是多少？【答案】(1)20cm(2)20cm0(3)負(fù)方向負(fù)方向(4)60cm【解析】【分析】x最大值表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離，即振幅；質(zhì)點(diǎn)在10s末在最大位移處，20s末在平衡位置；15s末質(zhì)點(diǎn)位移為正，15s后的一段時(shí)間，位移逐漸減小，故質(zhì)點(diǎn)在15s末向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，同理可知，25s末質(zhì)點(diǎn)也向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；前30s質(zhì)點(diǎn)先是由平衡位置沿正方向運(yùn)動(dòng)了20cm，又返回平衡位置，最后又到達(dá)負(fù)方向20cm處，從而得出路程．【詳解】(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離等于最大位移的大小，由圖看出，此距離為20cm．(2)質(zhì)點(diǎn)在10s末的位移x1＝20cm,20s末的位移x2＝0．(3)15s末質(zhì)點(diǎn)位移為正，15s后的一段時(shí)間，位移逐漸減小，故質(zhì)點(diǎn)在15s末向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，同理可知，25s末質(zhì)點(diǎn)也向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．(4)前30s質(zhì)點(diǎn)先是由平衡位置沿正方向運(yùn)動(dòng)了20cm，又返回平衡位置，最后