2022-2023學(xué)年甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)高二（下）期中物理試卷-普通用卷

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)高二（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）1.在沒有空氣阻力的條件下，在距地面高為h，同時(shí)以相等初速度v0分別平拋、豎直上拋、豎直下拋一質(zhì)量相等的物體m，當(dāng)它們從拋出到落地時(shí)，比較它們所受重力的沖量。有(

)A.平拋過程最大 B.豎直下拋過程最大 C.豎直上拋過程最大 D.三者一樣大2.如圖所示，用一個(gè)與水平面成θ角的恒力F拉質(zhì)量為m的木箱，木箱沿光滑水平面前進(jìn)，在作用時(shí)間t內(nèi)，下列說法正確的是(

)

A.F的沖量大小為Ftcosθ B.地面支持力的沖量大小必為0

C.木箱的動(dòng)量變化率大小為3.如圖(a)，一長木板靜止于光滑水平桌面上，t=0時(shí)，小物塊以速度v0滑到長木板上，圖(b)為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的v?t圖象，圖中t1、A.木板的長度

B.物塊與木板的質(zhì)量

C.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.從t=0開始到4.一光滑水平地面上靜止放著質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓弧軌道，質(zhì)量也為m小球從軌道最左端的A點(diǎn)由靜止滑下(AC為水平直徑)，重力加速度為g，下列正確的是(

)A.小球不可能滑到圓弧軌道右端最高端c

B.小球向右運(yùn)動(dòng)中軌道先向左加速運(yùn)動(dòng)，后向右加速運(yùn)動(dòng)

C.軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，離原先靜止位置最大距離為

14R

D.B.5.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示，由圖可知(

)

A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率是4Hz，振幅是2cm B.0～3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為6cm6.下列關(guān)于機(jī)械波的說法正確的是(

)A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作橫波

B.雖然在真空中質(zhì)點(diǎn)間沒有相互作用力，但是機(jī)械波還是能在真空中傳播

C.波在傳播振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)，也可將信息傳播出去

D.波傳播的過程就是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移的過程7.如圖所示，豎直懸掛的彈簧振子做振幅為A的簡諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，物體恰好掉下一半(即物體質(zhì)量減少一半)，此后振動(dòng)系統(tǒng)的振幅的變化為(

)

A.振幅不變 B.振幅變大

C.振幅變小 D.條件不夠，不能確定8.波源位于O點(diǎn)的簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻波源開始振動(dòng)，t=0.6s時(shí)刻的波形圖如圖所示，P為x

A.簡諧橫波的波速為0.4m/s

B.質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向

C.從t=0到t=1.6s二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.向空中發(fā)射一炮彈，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)炮彈的速度恰好沿水平方向時(shí)，炮彈炸裂為質(zhì)量相等的a、b兩塊。若a的速度方向仍沿原來的方向，且速度小于炸裂前瞬間的速度，則(

)A.b的速度方向一定與炸裂前瞬間的速度方向相反

B.炸裂的過程中，a、b動(dòng)量的變化量大小一定相等

C.a、b一定同時(shí)到達(dá)地面

D.從炸裂到落地這段時(shí)間內(nèi)，a飛行的水平距離一定比b的大10.一列簡諧橫波，在t=0.6s時(shí)的圖像如圖甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(

)

A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播

B.這列波的波速是503m/s

C.從t=0.6s開始，在Δt=11.關(guān)于波的干涉和衍射，下列說法正確的是(

)A.波遇到障礙物時(shí)，一定會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.“聞其聲而不見其人”，說明聲波也能發(fā)生衍射

C.頻率不相同的兩列波也能發(fā)生干涉

D.聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象12.如圖，表示兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列橫波的振幅均為A，b、c是a、d連線上的點(diǎn)，b為該連線中點(diǎn)，c在b、d之間。下列說法正確的是(

)A.a、d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，e處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱

B.圖示時(shí)刻，c處質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置上方且向上運(yùn)動(dòng)

C.圖示時(shí)刻，b處質(zhì)點(diǎn)正處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)

D.從圖示時(shí)刻經(jīng)四分之一周期，b處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為A

三、填空題（本大題共1小題，共6.0分）13.如圖，x軸上x=0和x=14m處的O點(diǎn)和P點(diǎn)有兩個(gè)振動(dòng)情況完全一樣的波源，兩波源振動(dòng)的振幅均為0.4m，波速大小均為v=10m/s。t=0時(shí)刻兩波源的振動(dòng)在O、P之間形成的波形如圖中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x軸上橫坐標(biāo)分別為3m、4m、5m、6m、7m、8m、四、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16.0分）14.怡萱同學(xué)在做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示。

(1)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影。以下步驟必要的是______。(有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)

A.用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測量平拋射程OM，OP，ON

(2)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______用(1)中測量的量表示；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為______用(1)中測量的量表示。

(3)經(jīng)測定，15.某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作：

①用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為______cm.把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長L。

②用秒表測量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n=1，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖乙所示，該單擺的周期是T=______s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

③測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后，畫出T2?L圖線如圖丙，此圖線斜率的物理意義是______

A.gB．1gC.4π2gD.g4π2

④在五、計(jì)算題（本大題共4小題，共38.0分）16.如圖所示，一高空作業(yè)的工人重為600N，系一條長為L=5m的安全帶，若工人不慎跌落時(shí)安全帶的緩沖時(shí)間t=1s，g取10m/s

17.如圖是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，試完成以下問題。

(1)寫出該小球位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

(2)在第2s末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)，小球的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢能各是怎樣變化的？

(

18.如圖所示，均勻介質(zhì)中兩波源S1、S2分別位于x軸上x1=0、x2=14m處，t=0時(shí)兩波源開始振動(dòng)，波源S1的振動(dòng)方程為，波源S2的振動(dòng)方程為y=5sin5πtcm，質(zhì)點(diǎn)19.如圖所示，傾角為α的斜面體(光滑且足夠長)固定在水平地面上，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l0的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)，小球靜止于O點(diǎn)。壓縮彈簧使其長度為時(shí)將小球由靜止開始釋放，重力加速度為g，彈簧彈性勢能的表達(dá)式EP=12kΔx2，Δx

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：三個(gè)小球中豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，而豎直下拋的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，根據(jù)沖量的計(jì)算公式可知：IG=mgt，故豎直上拋的物體重力沖量最大，故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選：C。2.【答案】D

【解析】解：A、恒力F的沖量大小為Ft，故A錯(cuò)誤。

B、地面支持力的大小為mg?Fsinθ，則支持力的沖量大小為(mg?Fsinθ)t，故B錯(cuò)誤。

C、根據(jù)動(dòng)量定理Ft=Δp可知，動(dòng)量變化率大小為合外力，根據(jù)受力分析可知，木箱受到的合外力為3.【答案】C

【解析】解：A.系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出物塊相對木板滑行的距離，木板的長度可能等于該長度、也可能大于該長度，根據(jù)題意無法求出木板的長度，故A錯(cuò)誤；

B.物塊與木板作出的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以物塊的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mv0=(m+M)v1，解得：物塊與木板的質(zhì)量之比，但無法計(jì)算他們的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C.對木板，由動(dòng)量定理得：?μmgt1=mv1?mv0，v0與4.【答案】D

【解析】【分析】

由于水平面光滑，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒．圓弧軌道也光滑，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒也守恒．根據(jù)兩大守恒定律進(jìn)行分析．

本題是系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的類型，運(yùn)用平均動(dòng)量守恒求解軌道運(yùn)動(dòng)的最大距離。

【解答】

A.當(dāng)小球滑到圓弧的最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒得知，小球與圓弧的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球能滑到右端c，故A錯(cuò)誤。

B.小球向右運(yùn)動(dòng)的過程中，軌道先向左加速，后向左減速，當(dāng)小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，速度為零，故B錯(cuò)誤。

C.設(shè)小球滑到最低點(diǎn)時(shí)，軌道向左運(yùn)動(dòng)的距離為s，則小球相對于地水平位移大小為：R?s.取水平向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得：mR?st?mst=0，解得：s=R2，所以軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，離原先靜止位置最大距離為2s=R，故C錯(cuò)誤。

5.【答案】B

【解析】解：A、由圖讀出周期T=4s，振幅為2cm，則頻率f=1T=0.25Hz，故A錯(cuò)誤；

B、0～3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為3A=6cm，故B正確；

C、由圖象可知1s末質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，速度最大，故C6.【答案】C

【解析】解：

A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫作橫波，故A錯(cuò)誤；

B.正是因?yàn)檎婵罩匈|(zhì)點(diǎn)間沒有相互作用力，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)不會(huì)帶動(dòng)周圍質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，從而不能形成機(jī)械波，故B錯(cuò)誤；

C.波在介質(zhì)中傳播，不僅傳播振動(dòng)形式，而且能將能量和信息傳播出去，故C正確；

D.介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置兩側(cè)做周期性振動(dòng)，并不隨波遷移，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

本題根據(jù)縱波、橫波定義以及機(jī)械波的產(chǎn)生及傳播特點(diǎn)，即可解答。

本題考查機(jī)械波的產(chǎn)生及傳播，比較基礎(chǔ)。

7.【答案】B

【解析】解：對豎直方向的彈簧振子系統(tǒng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質(zhì)量為m，當(dāng)物體位于平衡位置時(shí)，滿足：mg=kx

若振子的質(zhì)量減小，則對應(yīng)的平衡位置滿足：

可知：x′=12x

設(shè)開始時(shí)彈簧振子系統(tǒng)的振幅為A，彈簧在最低點(diǎn)的伸長量：

由題意可知，當(dāng)物體到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)物體恰好掉下一半，彈簧在最低點(diǎn)的伸長量仍然為A+x；由于振子的質(zhì)量減小，平衡位置向上了，設(shè)此時(shí)的振幅為A′，則：

此時(shí)：，所以該系統(tǒng)的振幅將增大。

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

8.【答案】C

【解析】解：A.t=0.6s時(shí)刻傳播了0.36m，則，故A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)P起振方向與波源起振方向相同，即沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)P起振時(shí)刻為

波的周期為

T=λv=0.240.6s=0.4s

從t=0到t=1.6s，P點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為

P點(diǎn)經(jīng)過的路程為，故C正確；

D.波源的振動(dòng)方程為9.【答案】BC【解析】解：A、由于炮彈水平方向不受外力，所以炸裂的過程中a、b組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，設(shè)炮彈炸裂前瞬間的速度為v，炸裂后a、b的速度分別為va、vb，取炮彈炸裂前速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：(ma+mb)v=mava+mbvb，據(jù)題va<v，可得vb>0，vb的方向與v方向相同，且有vb>v，故A錯(cuò)誤；

B、炸裂的過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：Δpa+Δpb=0，得Δpa=?Δpb，即a、b動(dòng)量的變化量大小一定相等，方向一定相反，故B正確；

C、炸裂后都做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間由高度決定，可知a、10.【答案】BC【解析】解：A.根據(jù)乙圖分析出t=0.6s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向，由甲圖同側(cè)法得出波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)甲圖得出該波的波長為λ=20m，乙圖周期T=1.2s，由計(jì)算公式v=λT=201.2m/s=503m/s

故B正確；

C.Δt=0.6s=0.5T11.【答案】BD【解析】解：A.當(dāng)障礙物的尺寸與波長相差不多或者比波長更小時(shí)才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；

B.聲波波長在1.7

m之間，所以聲波可以繞過一般的障礙物，“聞其聲而不見其人”，就是聲波的衍射現(xiàn)象，故B正確；

C.根據(jù)干涉發(fā)生的條件可知，只有頻率相同的兩列波才能發(fā)生干涉，故C錯(cuò)誤；

D.干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象，故D正確。

故選：BD。

A.根據(jù)波發(fā)生明顯衍射的條件作答；

B.根據(jù)聲波的波長分析聲波遇到一般的障礙物能否發(fā)生明顯衍射；

C.根據(jù)干涉發(fā)生的條件作答；

D.干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，據(jù)此分析作答。

本題主要考查了波的衍射和干涉，知道干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象。12.【答案】AC【解析】解：A、d為波峰和波峰相遇點(diǎn)，a為波谷和波谷相遇點(diǎn)，e為波峰和波谷相遇點(diǎn)，故a、d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，e處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，故A正確；

BC、根據(jù)幾何關(guān)系可知：兩波的波谷同時(shí)傳到b點(diǎn)，同時(shí)傳到c點(diǎn)，故b、c為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，由于b點(diǎn)為a、d連線中點(diǎn)，可得b點(diǎn)處于平衡位置，由傳播方向可得b點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，c點(diǎn)靠近波峰，所以c點(diǎn)處于平衡位置上方，由傳播方向可得c點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，故C正確，B錯(cuò)誤；

D、由C項(xiàng)可知b點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，b點(diǎn)處于平衡位置，由傳播方向可得b點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，從圖示時(shí)刻經(jīng)四分之一周期，b處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為s=2A，故D錯(cuò)誤。

故選：AC。13.【答案】0.4

B、D、F、H

0.8m【解析】解：由波的圖像可知波長為λ=4m，根據(jù)波長波速關(guān)系式v=λT，解得：T=λv=410s=0.4s；

1s后兩列波源的振動(dòng)均引起題中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，B、D、F、H到兩個(gè)波源的路程差等于半波長的奇數(shù)倍，由于兩波源振動(dòng)情況相同，所以質(zhì)點(diǎn)B、D、F、H是振動(dòng)減弱點(diǎn)；

A質(zhì)點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程差為，是半波長的偶數(shù)倍，則A質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其振幅為兩列波振幅之和為0.8m。

14.【答案】ADE

m1?O【解析】解：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，探究碰撞中的不變量，需要用到小球的質(zhì)量，需測量質(zhì)量，故A正確；

BCDE.兩球是水平正碰，只需讓m1從同一位置釋放，求出水平速度即可，所以需要找到兩球落點(diǎn)的位置，測量碰前和碰后兩球的水平位移，根據(jù)v=xt就能求出兩球碰撞時(shí)的速度，所以不需要知道測量小球m1開始釋放的高度h和拋出點(diǎn)距地面的高度H，故DE正確，BC錯(cuò)誤。

故選：ADE；

(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律表達(dá)式m1v0=m1v1+m2v2，以及平拋運(yùn)動(dòng)水平速度公式v=xt可得：m1?OPt=m115.【答案】2.06

2.28

C

C

【解析】解：(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：20mm+6×0.1mm=20.6mm=2.06cm。

(2)由圖示秒表可知，其示數(shù)為：t=60s+7.2s=67.2s

單擺的周期為：T=tn2=67.260?12s=2.28s；

(3)由單擺周期公式有：T16.【答案】解：(1)工人由靜止下落L的過程中，由位移—時(shí)間公式得：L=12gt02

代入數(shù)據(jù)解得工人自由落體的時(shí)間為：t0=1s

根據(jù)沖量公式，可得人從跌落到安全帶最長時(shí)重力對人的沖量為：

IG=mg(t+t0)=60×10×(【解析】(1)根據(jù)沖量公式求人從跌落到安全帶最長時(shí)重力對人的沖量；

(2)17.【答案】解：(1)由振動(dòng)圖象可得：振幅A=5cm，周期T=4s，初相φ=0，則圓頻率ω=2πT=π2rad/s

故該振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為

(2)由圖可知，在t=2s時(shí)振子恰好通過平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)間的延續(xù)，位移值不斷加大，加速度，可知加速度也變大，速度值隨位移增大不斷變小，動(dòng)能不斷減小，彈性勢能逐漸增大。當(dāng)t=