2022-2023学年甘肃省兰州市教育局第四片区高二（下）期中物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年甘肃省兰州市教育局第四片区高二（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）1.在没有空气阻力的条件下，在距地面高为h，同时以相等初速度v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛一质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们所受重力的冲量。有(

)A.平抛过程最大 B.竖直下抛过程最大 C.竖直上抛过程最大 D.三者一样大2.如图所示，用一个与水平面成θ角的恒力F拉质量为m的木箱，木箱沿光滑水平面前进，在作用时间t内，下列说法正确的是(

)

A.F的冲量大小为Ftcosθ B.地面支持力的冲量大小必为0

C.木箱的动量变化率大小为3.如图(a)，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的v−t图象，图中t1、A.木板的长度

B.物块与木板的质量

C.物块与木板之间的动摩擦因数

D.从t=0开始到4.一光滑水平地面上静止放着质量为m、半径为R的光滑圆弧轨道，质量也为m小球从轨道最左端的A点由静止滑下(AC为水平直径)，重力加速度为g，下列正确的是(

)A.小球不可能滑到圆弧轨道右端最高端c

B.小球向右运动中轨道先向左加速运动，后向右加速运动

C.轨道做往复运动，离原先静止位置最大距离为

14R

D.B.5.一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知(

)

A.质点振动的频率是4Hz，振幅是2cm B.0～3s内，质点通过的路程为6cm6.下列关于机械波的说法正确的是(

)A.质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作横波

B.虽然在真空中质点间没有相互作用力，但是机械波还是能在真空中传播

C.波在传播振动这种运动形式的同时，也可将信息传播出去

D.波传播的过程就是介质中的质点随波迁移的过程7.如图所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半(即物体质量减少一半)，此后振动系统的振幅的变化为(

)

A.振幅不变 B.振幅变大

C.振幅变小 D.条件不够，不能确定8.波源位于O点的简谐横波沿着x轴正方向传播，t=0时刻波源开始振动，t=0.6s时刻的波形图如图所示，P为x

A.简谐横波的波速为0.4m/s

B.质点P开始振动时沿y轴正方向

C.从t=0到t=1.6s二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.向空中发射一炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂为质量相等的a、b两块。若a的速度方向仍沿原来的方向，且速度小于炸裂前瞬间的速度，则(

)A.b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反

B.炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定相等

C.a、b一定同时到达地面

D.从炸裂到落地这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大10.一列简谐横波，在t=0.6s时的图像如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)

A.这列波沿x轴负方向传播

B.这列波的波速是503m/s

C.从t=0.6s开始，在Δt=11.关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是(

)A.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象

B.“闻其声而不见其人”，说明声波也能发生衍射

C.频率不相同的两列波也能发生干涉

D.声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象12.如图，表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列横波的振幅均为A，b、c是a、d连线上的点，b为该连线中点，c在b、d之间。下列说法正确的是(

)A.a、d处质点的振动加强，e处质点的振动减弱

B.图示时刻，c处质点正处在平衡位置上方且向上运动

C.图示时刻，b处质点正处在平衡位置且向下运动

D.从图示时刻经四分之一周期，b处质点通过的路程为A

三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）13.如图，x轴上x=0和x=14m处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为0.4m，波速大小均为v=10m/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3m、4m、5m、6m、7m、8m、四、实验题（本大题共2小题，共16.0分）14.怡萱同学在做“探究碰撞中的不变量”的实验，装置如图甲所示。

(1)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。以下步骤必要的是______。(有多个选项符合题目要求)

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM，OP，ON

(2)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______用(1)中测量的量表示；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______用(1)中测量的量表示。

(3)经测定，15.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：

①用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为______cm.把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

②用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=______s(结果保留三位有效数字)。

③测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2−L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是______

A.gB．1gC.4π2gD.g4π2

④在五、计算题（本大题共4小题，共38.0分）16.如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s，g取10m/s

17.如图是一个弹簧振子的振动图像，试完成以下问题。

(1)写出该小球位移随时间变化的关系式。

(2)在第2s末到第3s末这段时间内，小球的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？

(

18.如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14m处，t=0时两波源开始振动，波源S1的振动方程为，波源S2的振动方程为y=5sin5πtcm，质点19.如图所示，倾角为α的斜面体(光滑且足够长)固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l0的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的小球，开始时，小球静止于O点。压缩弹簧使其长度为时将小球由静止开始释放，重力加速度为g，弹簧弹性势能的表达式EP=12kΔx2，Δx

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长，而竖直下抛的物体运动时间最短，根据冲量的计算公式可知：IG=mgt，故竖直上抛的物体重力冲量最大，故C正确，ABD错误；

故选：C。2.【答案】D

【解析】解：A、恒力F的冲量大小为Ft，故A错误。

B、地面支持力的大小为mg−Fsinθ，则支持力的冲量大小为(mg−Fsinθ)t，故B错误。

C、根据动量定理Ft=Δp可知，动量变化率大小为合外力，根据受力分析可知，木箱受到的合外力为3.【答案】C

【解析】解：A.系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出物块相对木板滑行的距离，木板的长度可能等于该长度、也可能大于该长度，根据题意无法求出木板的长度，故A错误；

B.物块与木板作出的系统动量守恒，以物块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(m+M)v1，解得：物块与木板的质量之比，但无法计算他们的质量，故B错误；

C.对木板，由动量定理得：−μmgt1=mv1−mv0，v0与4.【答案】D

【解析】【分析】

由于水平面光滑，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒．圆弧轨道也光滑，系统的机械能守恒也守恒．根据两大守恒定律进行分析．

本题是系统的水平方向动量守恒和机械能守恒的类型，运用平均动量守恒求解轨道运动的最大距离。

【解答】

A.当小球滑到圆弧的最高点时，根据水平方向动量守恒得知，小球与圆弧的速度均为零，根据系统的机械能守恒得知，小球能滑到右端c，故A错误。

B.小球向右运动的过程中，轨道先向左加速，后向左减速，当小球到达c点时，速度为零，故B错误。

C.设小球滑到最低点时，轨道向左运动的距离为s，则小球相对于地水平位移大小为：R−s.取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒得：mR−st−mst=0，解得：s=R2，所以轨道做往复运动，离原先静止位置最大距离为2s=R，故C错误。

5.【答案】B

【解析】解：A、由图读出周期T=4s，振幅为2cm，则频率f=1T=0.25Hz，故A错误；

B、0～3s内，质点通过的路程为3A=6cm，故B正确；

C、由图象可知1s末质点位于平衡位置，速度最大，故C6.【答案】C

【解析】解：

A.质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫作纵波，质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫作横波，故A错误；

B.正是因为真空中质点间没有相互作用力，一个质点的振动不会带动周围质点的振动，从而不能形成机械波，故B错误；

C.波在介质中传播，不仅传播振动形式，而且能将能量和信息传播出去，故C正确；

D.介质中的质点只是在各自的平衡位置两侧做周期性振动，并不随波迁移，故D错误。

故选：C。

本题根据纵波、横波定义以及机械波的产生及传播特点，即可解答。

本题考查机械波的产生及传播，比较基础。

7.【答案】B

【解析】解：对竖直方向的弹簧振子系统，设弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m，当物体位于平衡位置时，满足：mg=kx

若振子的质量减小，则对应的平衡位置满足：

可知：x′=12x

设开始时弹簧振子系统的振幅为A，弹簧在最低点的伸长量：

由题意可知，当物体到达最低点时物体恰好掉下一半，弹簧在最低点的伸长量仍然为A+x；由于振子的质量减小，平衡位置向上了，设此时的振幅为A′，则：

此时：，所以该系统的振幅将增大。

故B正确，ACD错误。

8.【答案】C

【解析】解：A.t=0.6s时刻传播了0.36m，则，故A错误；

B.质点P起振方向与波源起振方向相同，即沿y轴负方向，故B错误；

C.质点P起振时刻为

波的周期为

T=λv=0.240.6s=0.4s

从t=0到t=1.6s，P点振动时间为

P点经过的路程为，故C正确；

D.波源的振动方程为9.【答案】BC【解析】解：A、由于炮弹水平方向不受外力，所以炸裂的过程中a、b组成的系统在水平方向上动量守恒，设炮弹炸裂前瞬间的速度为v，炸裂后a、b的速度分别为va、vb，取炮弹炸裂前速度方向为正方向，由动量守恒定律得：(ma+mb)v=mava+mbvb，据题va<v，可得vb>0，vb的方向与v方向相同，且有vb>v，故A错误；

B、炸裂的过程中，根据动量守恒定律得：Δpa+Δpb=0，得Δpa=−Δpb，即a、b动量的变化量大小一定相等，方向一定相反，故B正确；

C、炸裂后都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地时间由高度决定，可知a、10.【答案】BC【解析】解：A.根据乙图分析出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图同侧法得出波的传播方向为沿x轴正方向，故A错误；

B.根据甲图得出该波的波长为λ=20m，乙图周期T=1.2s，由计算公式v=λT=201.2m/s=503m/s

故B正确；

C.Δt=0.6s=0.5T11.【答案】BD【解析】解：A.当障碍物的尺寸与波长相差不多或者比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，故A错误；

B.声波波长在1.7

m之间，所以声波可以绕过一般的障碍物，“闻其声而不见其人”，就是声波的衍射现象，故B正确；

C.根据干涉发生的条件可知，只有频率相同的两列波才能发生干涉，故C错误；

D.干涉和衍射是波的特有现象，声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象，故D正确。

故选：BD。

A.根据波发生明显衍射的条件作答；

B.根据声波的波长分析声波遇到一般的障碍物能否发生明显衍射；

C.根据干涉发生的条件作答；

D.干涉和衍射是波的特有现象，据此分析作答。

本题主要考查了波的衍射和干涉，知道干涉和衍射是波的特有现象。12.【答案】AC【解析】解：A、d为波峰和波峰相遇点，a为波谷和波谷相遇点，e为波峰和波谷相遇点，故a、d处质点的振动加强，e处质点的振动减弱，故A正确；

BC、根据几何关系可知：两波的波谷同时传到b点，同时传到c点，故b、c为振动加强点，由于b点为a、d连线中点，可得b点处于平衡位置，由传播方向可得b点向下运动，c点靠近波峰，所以c点处于平衡位置上方，由传播方向可得c点向下运动，故C正确，B错误；

D、由C项可知b点为振动加强点，b点处于平衡位置，由传播方向可得b点向下运动，从图示时刻经四分之一周期，b处质点通过的路程为s=2A，故D错误。

故选：AC。13.【答案】0.4

B、D、F、H

0.8m【解析】解：由波的图像可知波长为λ=4m，根据波长波速关系式v=λT，解得：T=λv=410s=0.4s；

1s后两列波源的振动均引起题中各质点振动，B、D、F、H到两个波源的路程差等于半波长的奇数倍，由于两波源振动情况相同，所以质点B、D、F、H是振动减弱点；

A质点到两个波源的路程差为，是半波长的偶数倍，则A质点是振动加强点，其振幅为两列波振幅之和为0.8m。

14.【答案】ADE

m1⋅O【解析】解：(1)根据实验原理可知，探究碰撞中的不变量，需要用到小球的质量，需测量质量，故A正确；

BCDE.两球是水平正碰，只需让m1从同一位置释放，求出水平速度即可，所以需要找到两球落点的位置，测量碰前和碰后两球的水平位移，根据v=xt就能求出两球碰撞时的速度，所以不需要知道测量小球m1开始释放的高度h和抛出点距地面的高度H，故DE正确，BC错误。

故选：ADE；

(2)根据动量守恒定律表达式m1v0=m1v1+m2v2，以及平抛运动水平速度公式v=xt可得：m1⋅OPt=m115.【答案】2.06

2.28

C

C

【解析】解：(1)由图示游标卡尺可知，其示数为：20mm+6×0.1mm=20.6mm=2.06cm。

(2)由图示秒表可知，其示数为：t=60s+7.2s=67.2s

单摆的周期为：T=tn2=67.260−12s=2.28s；

(3)由单摆周期公式有：T16.【答案】解：(1)工人由静止下落L的过程中，由位移—时间公式得：L=12gt02

代入数据解得工人自由落体的时间为：t0=1s

根据冲量公式，可得人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量为：

IG=mg(t+t0)=60×10×(【解析】(1)根据冲量公式求人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量；

(2)17.【答案】解：(1)由振动图象可得：振幅A=5cm，周期T=4s，初相φ=0，则圆频率ω=2πT=π2rad/s

故该振子做简谐运动的表达式为

(2)由图可知，在t=2s时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度，可知加速度也变大，速度值随位移增大不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。当t=