江西省九江市都昌縣2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度上學(xué)期第二次階段性學(xué)情評(píng)估高二物理注意事項(xiàng)：1.答題前填寫(xiě)好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2.請(qǐng)將〖答案〗正確填寫(xiě)在答題卡上一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)、豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.振子的振幅為4cmB.振子的振動(dòng)周期為1sC.t=1s時(shí)，振子的速度沿正方向且達(dá)到最大值D.t=1s時(shí)，振子的加速度沿正方向且達(dá)到最大值〖答案〗C〖解析〗由振動(dòng)圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時(shí)，振子在平衡位置，且速度沿y軸正向，加速度為零，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2.1998年6月18日，清華大學(xué)對(duì)富康轎車成功地進(jìn)行了中國(guó)轎車史上的第一次碰撞安全性實(shí)驗(yàn)，成功“中華第一撞”，從此，我國(guó)汽車整體安全性碰撞實(shí)驗(yàn)開(kāi)始與國(guó)際接軌，在碰撞過(guò)程中，關(guān)于安全氣囊的保護(hù)作用認(rèn)識(shí)正確的是（）A.安全氣囊的作用減小了駕駛員的動(dòng)量變化B.安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量C.安全氣囊主要是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率D.安全氣囊延長(zhǎng)了撞擊力的作用時(shí)間，從而使得動(dòng)量變化更大〖答案〗C〖解析〗在碰撞過(guò)程中，人的動(dòng)量的變化量是一定的，而使用安全氣囊后增加了作用的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理3.一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng)，其共振曲線（振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率f的關(guān)系）如圖所示，則（）A.此單擺的固有周期約為0.5sB.此單擺的擺長(zhǎng)約為1mC.若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰值將向右移動(dòng)〖答案〗BB.由單擺周期公式得擺長(zhǎng)約為1m，故B正確；C.擺長(zhǎng)變大，由單擺周期公式知固有周期變大，從而固有頻率變小，故C錯(cuò)誤；D.由C項(xiàng)分析知，若擺長(zhǎng)增大，則固有頻率變小，所以共振曲線峰值向左移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；4.一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸傳播，波速為2.0m/s，該波在t=0時(shí)刻的波形曲線如圖甲所示，在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。則下列說(shuō)法中正確的是（）A.這列波的振幅為60cmB.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為4.0sC.t=0時(shí)，x=4.0m處質(zhì)點(diǎn)比x=6.0m處質(zhì)點(diǎn)的速度小D.t=0時(shí)，x=4.0m處質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)圖像可知這列波的振幅為30cm，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖甲可知該波的波長(zhǎng)為8m，則根據(jù)波長(zhǎng)公式可得質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為故選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)圖甲可知，t=0時(shí)，x=4.0m處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，速度最大；x=6.0m處質(zhì)點(diǎn)的在波峰處，速度為零，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖乙可知，x=0處質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向下振動(dòng)，根據(jù)波的平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，則t=0時(shí)，x=4.0m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，大氣球質(zhì)量為100kg，載有質(zhì)量為50kg的人，靜止在空氣中距地面20m高的地方，氣球下方懸一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的繩子，此人想從氣球上沿繩慢慢下滑至地面，為了安全到達(dá)地面，則這繩長(zhǎng)至少應(yīng)為（不計(jì)人的高度，可以把人看作質(zhì)點(diǎn)）（）A.10m B.30m C.40m D.60m〖答案〗B〖解析〗人與氣球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)人的質(zhì)量為，速度，氣球的質(zhì)量為，速度，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，以人與氣球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以向下為正方向，由動(dòng)量守恒得則即可得則繩子長(zhǎng)度L=s氣球+s人=10m+20m=30m即繩子至少長(zhǎng)30m，故選B。6.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)；已知波的周期，則該波（）A.沿x軸正方向傳播，波速B.沿x軸正方向傳播，波速C.沿x軸負(fù)方向傳播，波速D.沿x軸負(fù)方向傳播，波速〖答案〗B〖解析〗橫波的振動(dòng)方向與傳播方向垂直，已知P點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，由同側(cè)法可知沿x軸正方向傳播，而讀圖得波長(zhǎng)λ=2m，則波速，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B．7.如圖所示，一輕彈簧的一端固定在水平面上，另一端與質(zhì)量為M的物塊b固定連接。質(zhì)量為m的小物塊a位于b的正上方，兩者之間的距離為h。靜止釋放小物塊a，a、b碰后一起向下運(yùn)動(dòng)但不粘連，壓縮彈簧到最低點(diǎn)后兩物塊向上運(yùn)動(dòng)，且上升至最高點(diǎn)時(shí)恰不分離，重力加速度為g。則（）A.彈簧被壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能的增加量為a、b重力勢(shì)能的減少量B.b對(duì)a的支持力最大值為2MgC.若僅增大h，碰后a、b一起達(dá)到最大動(dòng)能時(shí)的位置將降低D.a、b碰撞損失機(jī)械能為〖答案〗D〖解析〗A．由于a、b碰撞過(guò)程中有能量損失，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。a、b重力勢(shì)能的減少量應(yīng)為彈簧彈性勢(shì)能的增加量加上損失的機(jī)械能。故A錯(cuò)誤；B．設(shè)彈簧最大的壓縮量為x，當(dāng)彈簧達(dá)到最大壓縮量時(shí)，b對(duì)a的支持力最大。根據(jù)題意有a、b向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)a分析根據(jù)對(duì)稱性可知，a1和a2大小相等解得故B錯(cuò)誤；C．碰后a、b一起達(dá)到最大動(dòng)能時(shí)，對(duì)整體受力分析有可知彈簧的壓縮量與h無(wú)關(guān)，若僅增大h，碰后a、b一起達(dá)到最大動(dòng)能時(shí)的位置將不變，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)碰撞前a的速度大小為v1，碰撞后a、b的共同速度為v2，a下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理由動(dòng)量守恒定律得碰撞所損失的機(jī)械能為聯(lián)立解得故D正確。故選D。8.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.6s時(shí)的波形圖如圖甲所示，此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等，波上x(chóng)=15m處的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是（）A.這列波沿x軸正方向傳播B.這列波的波速為0.06m/sC.從t=0.6s時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早回到平衡位置D.若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)尺寸為15m的障礙物，這列波不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象〖答案〗AC〖解析〗A．根據(jù)振動(dòng)圖像，質(zhì)點(diǎn)A在t=0.6s時(shí)向下振動(dòng)，所以在波動(dòng)圖像上質(zhì)點(diǎn)A向下振動(dòng)，得到波的傳播方向沿x軸正方向傳播，A正確；B．從甲圖可知波長(zhǎng)為λ=20m，從乙圖可知振動(dòng)周期為T(mén)=1.2s，所以波速為B錯(cuò)誤；C．波的傳播方向沿x軸正方向傳播，在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早回到平衡位置。C正確；D．因?yàn)檎系K物尺寸小于波長(zhǎng)，所以能發(fā)生明顯衍射，D錯(cuò)誤。故選AC。9.一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波以30m/s的速度沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.1s時(shí)刻的部分波形如圖甲所示，a、b、c是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）A.圖乙可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像B.t=0時(shí)，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.t=0.1s時(shí)，平衡位置位于x=9m的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a加速度比質(zhì)點(diǎn)c的加速度小〖答案〗BD〖解析〗A．波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，圖乙中t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，圖乙不可能是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖像，A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，周期為0.2s，而t=0.1s時(shí)平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故t=0時(shí)，其沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B正確；C．根據(jù)波速和周期的關(guān)系可知，波長(zhǎng)為6m，所以x=9m的質(zhì)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)相差，而t=0.1s時(shí)平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故x=9m的質(zhì)點(diǎn)與其運(yùn)動(dòng)方向相反，即沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置，加速度為0，而質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)到最大位移處，加速度最大，D正確。故選BD。10.如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)．一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開(kāi)始沿軌道滑下，然后滑入BC軌道，最后恰好停在C點(diǎn)．已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。則（）A.全程滑塊水平方向相對(duì)地面的位移R+LB.全程小車相對(duì)地面的位移大小C.μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=μLD.滑塊m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度〖答案〗BC〖解析〗AB．設(shè)全程小車相對(duì)地面的位移大小為s，則滑塊水平方向相對(duì)地面的位移．取水平向右為正方向，由水平動(dòng)量守恒得：即結(jié)合，解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．對(duì)整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正確；D．滑塊剛滑到B點(diǎn)時(shí)速度最大，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒分別得：聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤．二、填空題（每空2分，共12分）11.某同學(xué)用圖甲所示的裝置研究單擺運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，讓擺球在豎直平面內(nèi)做擺動(dòng)，用力傳感器得到細(xì)線對(duì)擺球拉力的大小隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，且從最低點(diǎn)開(kāi)始為計(jì)時(shí)起點(diǎn)由圖乙中所給的數(shù)據(jù)結(jié)合力學(xué)規(guī)律可得（1）該同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖丙所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____cm；（2）由圖像得該單擺的運(yùn)動(dòng)周期T=______s；（3）擺球的質(zhì)量m=_______kg（g=10m/s2）〖答案〗（1）1.570（2）2（3）0.05〖解析〗（1）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（2）[2]由圖乙結(jié)合單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，該單擺振動(dòng)周期為2s；（3）[3]設(shè)最大擺角為，則有從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理得聯(lián)立解得12.用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力不計(jì)，其上方擋光條到達(dá)光電門(mén)D（或E），計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)；擋光條到達(dá)光電門(mén)C（或F），計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)．實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；b．給氣墊導(dǎo)軌通氣并調(diào)整使其水平；c．調(diào)節(jié)光電門(mén)，使其位置合適，測(cè)出光電門(mén)C、D間水平距離L；d．A、B之間緊壓一輕彈簧（與A、B不粘連），并用細(xì)線拴住，如圖靜置于氣墊導(dǎo)軌上；e．燒斷細(xì)線，A、B各自運(yùn)動(dòng)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前A、B均未到達(dá)光電門(mén)，從計(jì)時(shí)器上分別讀取A、B在兩光電門(mén)之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB．（1）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量x是______________________（用文字表達(dá)）．（2）利用上述測(cè)量的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______________（用題中所給的字母表）．（3）利用上述數(shù)據(jù)還能測(cè)出燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能Ep=__________________（用題中所給的字母表示）．〖答案〗（1）光電門(mén)E、F間的水平距離（2）（3）〖解析〗（1、2）由于A、B原來(lái)靜止，總動(dòng)量為零，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為：，所以還需要測(cè)量的物理量是光電門(mén)E、F間的水平距離；（3）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A滑塊的速度為：，B滑塊的速度為：，根據(jù)能量守恒定律得：Ep=三、計(jì)算題（本題共4個(gè)題、第13、14、15小題各10分，第16小題12分，共42分，寫(xiě)出必要的理論根據(jù)和主要方程式。）13.一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系如圖。（1）該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和振幅分別是多少；（2）求t＝0.25×10﹣2s時(shí)振子的位移；（3）從t＝0到t＝8.25×10﹣2s的時(shí)間內(nèi)，振子的路程多大？〖答案〗（1）；；（2）-1.41cm；（3）34cm〖解析〗（1）由圖知（2）根據(jù)公式有振子的振動(dòng)方程為當(dāng)t=0.25×10-2s時(shí)，位移為（3）從t＝0到t＝8.5×10－2s的時(shí)間內(nèi)的周期數(shù)為n==4.25所以在這段時(shí)間內(nèi)振子的路程為（1）這列波波長(zhǎng)；（2）若這列波的周期T滿足，求該波的波速大??；（3）若該波的波速大小，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷該波傳播的方向〖答案〗（1）8m；（2）或；（3）波沿x軸正方向傳播〖解析〗（1）由圖可知，波長(zhǎng)為8m。（2）由題意得，波的傳播距離滿足當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)，傳播距離為波速為當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，傳播距離為波速為（3）由題意，在內(nèi)，波的傳播距離為由于故波沿x軸正方向傳播。（1）子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的最大速度；（2）木板向右滑行的最大速度；（3）物塊在木板上滑行的時(shí)間t及物塊在木板上相對(duì)木板滑行的距離x?！即鸢浮剑?）6m/s；（2）2m/s；（3）1s；3m〖解析〗（1）子彈進(jìn)入物塊后一起向右滑行的初速度即為物塊的最大速度，由動(dòng)量守恒定律可得：解得（2）當(dāng)子彈、物塊、木板三者共速時(shí)，木板的速度最大，由動(dòng)量守恒定律可得解得（3）對(duì)物塊和子彈組成的整體應(yīng)用動(dòng)量定理得：由能量關(guān)系解得16.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜止放在離地面高為H=5m的光滑水平桌面上，現(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離桌面h=l.8m高處由靜止開(kāi)始滑下，與滑塊B發(fā)生碰撞并粘在一起壓縮彈簧推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)一段后從桌面邊緣飛出。已知mA=lkg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求：（1）滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間的速度；（2）被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能；（3）滑塊C落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離〖答案〗（1）2m/s；（2）3J；（3）2m〖解析〗（1）滑塊A從光滑曲面上h高處由靜止開(kāi)始滑下的過(guò)程，機(jī)械能守恒，設(shè)其滑到底面的速度為v1，由機(jī)械能