高二上学期期中考试物理试卷（带答案解析）

第页试卷第=page1212页，共=sectionpages1414页高二上学期期中考试物理试卷（带答案解析）一、单选题（共11题，每题4分，计44分）1．汽车的车身是装在底座的弹簧上，该车以不同的速度通过装有间隔2m的连续减速带，车身振动的振幅A与汽车速度v的关系如图所示。若汽车以12的速度通过连续减速带过程中，车身振动的频率为，车身的固有频率为，下列说法正确的是（）A．， B．C．， D．2．如图，单摆在AB之间做简谐运动，A、B为运动的最高点，O为平衡位置，下列说法正确的是（）A．经过O点时，向心力为零 B．经过A点时，向心力不为零C．经过O点时，回复力不为零 D．经过A点时，回复力不为零3．某实验小组利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是（）A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻质弹性细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．为了使单摆的周期大一些，应使摆线偏离平衡位置有较大的角度4．猫从高处跳下一般不会受伤，下列说法正确的是（）A．猫落到水泥地上就会受伤B．猫的质量小，落地时受到的冲击力小C．猫下落过程受到的阻力大，落地时速度小，受到的冲击力小D．猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维，使猫落地时受到的冲击力小5．如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止.下列说法中正确的是（）A．物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B．物体所受拉力F的冲量大小为C．物体所受摩擦力的冲量大小为 D．物体所受合力的冲量大小不为06．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，碰后两小球都向右水平抛出，下列说法正确的是（）A．斜槽轨道必须光滑B．实验中移动复写纸一定会影响实验结果C．铅垂线的作用是检验导轨末端是否水平D．入射小球质量大于被撞小球质量，入射小球的半径应等于被撞小球的半径7．“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备的总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，要增大火箭的发射速度大小，下列操作中可行的是（）A．减小的同时减小 B．增大的同时减小C．增大的同时减小 D．同比例增大、m8．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（）A．摆球在A点的所受合力小于在B点的合力B．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变C．摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率D．小球在A点受绳的拉力小于其在B点受绳的拉力9．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（）A．降低输入电压同时减小筛子质量 B．降低输入电压同时增加筛子质量C．增大输入电压同时减小筛子质量 D．增大输入电压同时增加筛子质量10．图1是钓鱼时使用的浮标，钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看作简谐运动。从时刻开始计时，以竖直向上为正方向，其振动的图像如图2所示，下列说法正确的是（）A．浮标的振动周期为 B．1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为C．时，浮标振动的加速度最大 D．时，浮标的速度为011．小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速释放，在小球向下摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒 B．车和小球组成的系统动量守恒C．车所受合力的冲量方向水平向右 D．小车一直向左运动二、实验题（每空3分，计15分）12．某同学在实验室研究“单摆测量重力加速度”的实验中(1)下列四张图片是四次操作中摆角最大的情景，其中装置最合理的是______；A． B． C． D．(2)该同学用10分度的游标卡尺测小球的直径，读数前应锁定图1中的部件（选填“A”、“B”或“C”），游标卡尺读数部分放大图如图2所示，摆球的直径d为mm；0.50.80.91.01.21.51.421.791.902.002.202.452.023.203.614.005.416.00(3)该同学又多次改变摆长L，测量6组对应的单摆周期T，相关测量数据如上表所示，该同学在图乙中已标出第1、2、3、4次实验数据对应的坐标，请你在图3中用符号“•”标出与第5次和第6次实验数据对应的坐标点，并画出关系图线；(4)若绘制关系图线的斜率为k，计算得到当地的重力加速度（用k及相关字符表示）；(5)小明同学作出的图线如图4，图线未经过原点，经检查发现，所用小球的重心偏离了其几何中心一定距离，其它操作均无误，小明认为必须更换小球重新实验才行，你是否同意他的观点？（选填“同意”或“不同意”），并简要说明理由：。三、解答题（共4题，计41分）（12分）13．如图（1）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30kg的小孩乘甲车以5m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15kg，乙车静止于甲车滑行的前方，两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图（2）所示．求：（1）甲乙两车碰撞后的速度大小；（2）乙车的质量；（3）为了避免甲乙两车相撞，小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上？（8分）14．如图所示为一单摆做简谐运动的图像。在时，质点的位移等于2cm。(1)求该单摆的摆长（，其中g为重力加速度）；(2)写出该单摆的振动方程。（8分）15．如图所示是某质点做简谐运动的振动的图像，试完成以下问题。(1)写出该质点位移随时间变化的关系式；(2)求质点在80s内的路程。（13分）16．如图所示，带有固定竖直杆且总质量为的长方形物块静置在光滑水平地面上，物块右侧被一竖直挡板挡住，一根长为且不可伸长的轻质细线一端固定在杆的上端点，另一端与质量为的小球（视为质点）相连，把小球拉到点等高处，细线刚好拉直，小球由静止释放。已知小球在运动的过程中与杆不发生碰撞，且长方形物块不会侧翻，重力加速度为，忽略空气的阻力。求：(1)小球第一次运动到最低点时的速度大小；(2)小球运动到左端最高点时相对于最低点的高度；(3)小球第二次运动到最低点时，物块、小球速度各为多少。参考答案与解析一、单选题（共11题，每题4分，计44分）1．汽车的车身是装在底座的弹簧上，该车以不同的速度通过装有间隔2m的连续减速带，车身振动的振幅A与汽车速度v的关系如图所示。若汽车以12的速度通过连续减速带过程中，车身振动的频率为，车身的固有频率为，下列说法正确的是（）A．， B．C．， D．【答案】A【详解】根据图像可知，当速度为20m/s时，发生共振，此时驱动力频率等于固有频率，所以固有频率为汽车以12的速度通过连续减速带过程中，车身振动的频率为驱动力频率故选A。2．如图，单摆在AB之间做简谐运动，A、B为运动的最高点，O为平衡位置，下列说法正确的是（）A．经过O点时，向心力为零 B．经过A点时，向心力不为零C．经过O点时，回复力不为零 D．经过A点时，回复力不为零【答案】D【详解】AC．经过O点时，O为平衡位置，所以回复力为零；但此时小球速度最大，所以向心力不为零，故AC错误；BD．经过A点时，处于最大位移处，此时回复力最大，不为零；但此时小球速度为零，所以向心力为零，故B错误，D正确。故选D。3．某实验小组利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的是（）A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻质弹性细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．为了使单摆的周期大一些，应使摆线偏离平衡位置有较大的角度【答案】C【详解】A．为了减小空气阻力的影响，应选用密度大、体积小的摆球，故A错误；B．组装单摆的摆线应选用轻且不易伸长的细线，故B错误；C．实验时摆球应在同一竖直面内摆动，而不能做成圆锥摆，故C正确；D．为了使单摆满足简谐运动规律，摆角不能超过5°，故D错误。故选C。4．猫从高处跳下一般不会受伤，下列说法正确的是（）A．猫落到水泥地上就会受伤B．猫的质量小，落地时受到的冲击力小C．猫下落过程受到的阻力大，落地时速度小，受到的冲击力小D．猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维，使猫落地时受到的冲击力小【答案】D【详解】猫落地时，由动量定理可得F•Δt=Δp从相同的高度落下，动量变化量Δp相同，即冲量相同，由可知，猫脚底的肉垫延长了碰撞作用时间Δt，使得冲击力变小。故选D。5．如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止.下列说法中正确的是（）A．物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B．物体所受拉力F的冲量大小为C．物体所受摩擦力的冲量大小为 D．物体所受合力的冲量大小不为0【答案】C【详解】A．根据冲量的定义式有可知，物体所受拉力的冲量方向与相同，故A错误；B．物体所受拉力的冲量大小是，故B错误；C．物体处于平衡状态，则有则物体所受摩擦力的冲量大小为故C正确；D．物体保持静止，物体所受合力为零，所以物体所受合力的冲量大小为0，故D错误。故选C。6．小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律，碰后两小球都向右水平抛出，下列说法正确的是（）A．斜槽轨道必须光滑B．实验中移动复写纸一定会影响实验结果C．铅垂线的作用是检验导轨末端是否水平D．入射小球质量大于被撞小球质量，入射小球的半径应等于被撞小球的半径【答案】D【详解】A．斜槽轨道不一定必须光滑，只需小球到达底端时速度相同即可，选项A错误；B．实验中移动复写纸但不移动白纸，不会影响实验结果，选项B错误；C．铅垂线的作用是确定小球球心在白纸上的投影，不是用于检验斜槽是否水平，故C错误；D．为了防止入射小球反弹，入射小球质量大于被撞小球质量，为了使碰撞为对心碰撞，要求入射小球的半径应等于被撞小球的半径，故D正确。故选D。7．“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备的总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，要增大火箭的发射速度大小，下列操作中可行的是（）A．减小的同时减小 B．增大的同时减小C．增大的同时减小 D．同比例增大、m【答案】B【详解】点燃火箭后在极短的时间内，根据动量守恒可知解得所以要增大火箭的发射速度大小，应增大m和的同时减小。故选B。8．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（）A．摆球在A点的所受合力小于在B点的合力B．摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变C．摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率D．小球在A点受绳的拉力小于其在B点受绳的拉力【答案】A【详解】A．A和B位置等高，速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，摆球在A、B两点所受的合力等于重力沿圆弧切线方向的分量，即mgsinθ，因在A点时细线与竖直方向的夹角小于在B点时细线与竖直方向的夹角，则A点的所受合力大小小于在B点的合力，选项A正确；B．根据可知摆球经过O点前后瞬间线速度不变，但是摆动半径变化，则加速度大小变化，选项B错误；C．因从A到O重力做功等于从O到B克服重力做功，但是从A到O的时间大于从O到B的时间，则根据可知，摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率小于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率，选项C错误；D．摆球在A、B两点所受的绳子的拉力等于重力沿绳子方向的分量，即mgcosθ，因在A点时细线与竖直方向的夹角小于在B点时细线与竖直方向的夹角，小球在A点受绳的拉力大于其在B点受绳的拉力，故D错误。故选A。9．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是（）A．降低输入电压同时减小筛子质量 B．降低输入电压同时增加筛子质量C．增大输入电压同时减小筛子质量 D．增大输入电压同时增加筛子质量【答案】A【详解】根据题意，在某电压下，电动偏心轮的转速是90r/min，则由题图乙可知筛子的固有频率为由于驱动力的频率大于筛子的固有频率，故要使振幅变大，可以减小驱动力的频率，或增大筛子的固有频率，即可以降低输入电压或减小筛子的质量。故选A。10．图1是钓鱼时使用的浮标，钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看作简谐运动。从时刻开始计时，以竖直向上为正方向，其振动的图像如图2所示，下列说法正确的是（）A．浮标的振动周期为 B．1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为C．时，浮标振动的加速度最大 D．时，浮标的速度为0【答案】C【详解】A．根据题图2可知浮标的振动周期为，故A错误；B．一个周期内浮标上某点经过的路程为4个振幅的大小之和，所经过的路程为故B错误；C．时，浮标振动的位移最大，回复力最大，加速度最大，故C正确；D．时浮标在平衡位置，速度最大，故D错误。故选C。11．小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速释放，在小球向下摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒 B．车和小球组成的系统动量守恒C．车所受合力的冲量方向水平向右 D．小车一直向左运动【答案】D【详解】A．小球向下摆的过程中，绳拉力对小球做负功，对小车做正功，所以小球的机械能减小，故A错误；B．车和小球组成的系统竖直方向合力不为零，所以系统动量不守恒，二者水平方向动量守恒，故B错误；CD．小球从初始位置摆到最低点的过程中，小车向左做加速运动，所以车所受合力的冲量的方向水平向左，小车一直向左运动，故C错误，D正确。故选D。二、实验题（每空3分，计15分）12．某同学在实验室研究“单摆测量重力加速度”的实验中(1)下列四张图片是四次操作中摆角最大的情景，其中装置最合理的是______；A． B． C． D．(2)该同学用10分度的游标卡尺测小球的直径，读数前应锁定图1中的部件（选填“A”、“B”或“C”），游标卡尺读数部分放大图如图2所示，摆球的直径d为mm；0.50.80.91.01.21.51.421.791.902.002.202.452.023.203.614.005.416.00(3)该同学又多次改变摆长L，测量6组对应的单摆周期T，相关测量数据如上表所示，该同学在图乙中已标出第1、2、3、4次实验数据对应的坐标，请你在图3中用符号“•”标出与第5次和第6次实验数据对应的坐标点，并画出关系图线；(4)若绘制关系图线的斜率为k，计算得到当地的重力加速度（用k及相关字符表示）；(5)小明同学作出的图线如图4，图线未经过原点，经检查发现，所用小球的重心偏离了其几何中心一定距离，其它操作均无误，小明认为必须更换小球重新实验才行，你是否同意他的观点？（选填“同意”或“不同意”），并简要说明理由：。【答案】(1)C(2)A25.7(3)(4)(5)不同意图线的斜率不受题中所描述器材因素的影响【详解】（1）为了减小摆球摆动时空气阻力的影响，则摆球应该选用直径较小的钢球，为保证小球能做简谐振动，则摆角不应该超过。故选C。（2）[1]为防止读数时游标卡尺滑动，读数前应先旋紧固定螺钉A；[2]图2可知，该游标卡尺精度为0.1mm，摆球的直径（3）根据表格数据，标出第5次和第6次实验数据对应的坐标点，舍去误差较大的点，如图下图（4）根据单摆周期整理得故图像斜率为解得（5）[1]不同意；[2]为了修正，则根据单摆周期整理得故图像斜率为解得故图线的斜率不受题中所描述器材因素的影响。三、解答题（共4题，计41分）（12分）13．如图（1）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30kg的小孩乘甲车以5m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15kg，乙车静止于甲车滑行的前方，两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图（2）所示．求：（1）甲乙两车碰撞后的速度大小；（2）乙车的质量；（3）为了避免甲乙两车相撞，小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上？【答案】（1）甲车的速度大小为，乙车的速度大小为v2=3m/s（2）（3）【详解】（1）由图可知，碰撞后甲车的速度大小为（1分）乙车的速度大小为v2="3m/s"（1分）（2）在碰撞过程中，三者组成的系统满足动量守恒．（2分）解得：（1分）（3）设人跳向乙车的速度为v人,由动量守