辽宁省盘锦市辽河油田第二中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题（解析版）.docx

《辽宁省盘锦市辽河油田第二中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题（解析版）.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

辽河油田第二高级中学2022-2023学年度高二上期末考试卷物理试题一、单选题（每个小题4分，共计28分）1.两球在水平面上相向运动，发生正碰后都处于静止状态，则碰前两球的（　　）A.速度大小一定相等B.动能一定相等C.动量大小一定相等D.质量一定相等【答案】C【解析】【详解】两球碰撞过程中动量守恒，发生正碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等，方向相反；根据可知，动量大小相等，质量、速度和动能都不一定相等，则ABD错误，C正确。故选C。2.一辆质量为2m、速度为V的小车与另一辆质量为3m的静止小车相碰而连在一定，则它们在碰撞过程中损失的机械能是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】碰撞过程中动量守恒，设碰后辆车的速度分别为V1，以原速度方向为正方向。则由动量守恒定律可得由能量守恒可得联立可得故选B。【点睛】碰撞过程中动量守恒、能量守恒，联立方程进行解答即可。3.图示为一质点做简谐运动的x-t图像，则质点（　　）第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 A.振动的频率是4HzB.振动的振幅是2mC.t=2s时的加速度最大D.t=4s时的加速度为零【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，质点振动的周期为所以振动频率为故A错误；B．由图可知，质点振动的振幅为2cm，故B错误；C．t=2s时，质点处于负的最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确；D．t=4s时，质点处于正的最大位移处，速度为零，加速度最大，故D错误。故选C。4.以下说法正确的是（　　）A.单摆的周期公式是由伽利略研究并确定的B.根据多普勒效应可知：当观察者与波源相互靠近时，接收到频率会变小C.物体做受迫振动达到稳定后，物体振动频率等于物体的固有频率D.托马斯·杨利用光的双缝干涉实验，有力的证明了光是一种波【答案】D【解析】【详解】A．单摆的周期公式是由惠更斯研究并确定的，A错误；B．根据多普勒效应可知：当观察者与波源相互靠近时，接收到频率会变大，B错误；C．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，C错误；第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 D．托马斯·杨利用光的双缝干涉实验，有力的证明了光是一种波，D正确。故选D。5.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（　　）A.此刻a的加速度最小B.此刻b的加速度为0C.若波沿x轴正方向传播，此刻b向x轴正方向运动D.若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置【答案】B【解析】【详解】A．此刻a处于正向最大位移处，速度为零，加速度达到最大，故A错误；B．此刻b处于平衡位置，速度达到最大，加速度为零，故B正确；C．若波沿x轴正方向传播，b应沿y轴向上振动，而不会向x轴正方向运动，故C错误；D．若波沿x轴负方向传播，c应沿y轴向上振动，所以c比a先回到平衡位置，故D错误。故选B。6.如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为计时零点(t＝0)，此时振子正向负方向运动，加速度为零．那么以下四个振动图象中能正确反映振动情况的是(　　)A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】t=0时刻振子加速度为零，说明此时刻振子位于平衡位置；t=0时刻振子向负方向运动，说明在0时刻到周期时间内，振子位移为负，图像在时间轴下方，ABC错误，D正确。故选D。第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 7.一列简谱横波沿x轴正方向传播，周期为T，t=0时的波形如图所示，时（　　）A.质点c的加速度最大B.质点d的位移为5cmC.质点a速度方向沿y轴负方向D.质点b沿x轴正方向迁移了【答案】B【解析】【详解】A．t=0时刻，质点c处于正向最大位移处，所以经过四分之一周期质点c处于平衡位置，速度最大，加速度为零，故A错误；B．t=0时刻，质点d处于平衡位置，由于波沿x轴正方向传播，所以经过四分之一周期质点d处于正向最大位移处，速度零，加速度达到最大，位移为5cm，故B正确；C．t=0时刻，质点a处于负向最大位移处，所以经过四分之一周期质点a处于平衡位置，速度最大，加速度为零，且沿y轴正方向运动，故C错误；D．质点并不随波迁移，故D错误。故选B。二、多选题（每个小题6分，共计18分。错选得0分，漏选得3分）8.如图所示，质量为的小球从距离地面高度为的点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为的点时速度减为零，不计空气阻力，重力加速度为。则关于小球下落过程中，说法正确的是（　　）A.在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于B.在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量大于C.整个下落过程中，小球的机械能减少了第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 D.整个下落过程中，小球克服阻力做的功为【答案】AD【解析】【详解】A．在陷入泥潭过程中，设小球与泥潭接触瞬间的速度大小为，则有可得取竖直向上为正方向，根据动量定理可得即所以，小球受到阻力的冲量大于，故A正确；B．取竖直向上为正方向，在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量为故B错误；C．整个下落过程中，小球的动能该变量为0，重力势能减少了，所以其机械能减少了，故C错误；D．整个下落过程中，根据功能关系可知，小球机械能的减少量等于小球克服阻力做的功为，故D正确。故选AD。9.一列简谐横波在轴上传播，时刻的波形如图甲所示，的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断（　　）A.该波的传播方向是沿轴正方向第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 B.4s末质点P的位移为0cmC.在时质点P的速度最大D.在0到5s时间内质点P通过的路程是25cm【答案】BD【解析】【详解】A．由图乙可知，时刻质点P的振动方向沿y轴正方向，由图甲波的图像，根据同侧法可知，该波的传播方向是沿轴负方向，故A错误；B．由图乙可知，4s末质点P处于平衡位置，此时P的位移为0，故B正确；C．由图乙可知，5s末质点P处于波峰位置，此时P的速度为零，故C错误；D．由图乙可知，质点振动的周期与振幅分别为，由于则在0到5s时间内质点P通过的路程故D正确。故选BD。10.关于机械波的干涉和衍射，下列说法中正确的是（　　）A.一切波都能发生干涉和衍射，包括水波、光波等等。干涉是波特有的现象B.高频机械波和低频机械波相遇时能发生干涉现象C.相同条件下，低频机械波比高频机械波更容易发生衍射现象D.不同频率的机械波在同一介质中相遇时频率均会发生改变【答案】AC【解析】【详解】A．衍射和干涉是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射，故A正确；B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，振动的方向相同，相位相同或相位差恒定，就能产生稳定的干涉图样。高频机械波和低频机械波频率不同，相遇时不能发生干涉现象，故B错误；C．明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大，相同条件下，低频机械波波长更长，波长更接近障碍物的尺寸，因此更容易发生衍射现象，故C正确；D第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 ．不同频率的机械波在同一介质中相遇后再分开，其传播情况（频率、波长、传播方向、振幅等）与未遇时相同，互不干扰，就好像其他波不存在一样，故D错误。故选AC。三、实验题（每空2分，共计14分）11.用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。A.B.C.（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有__________。A.斜槽轨道必须光滑B.铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平C.入射球和被碰球的半径必须相同D.实验中必须测量出小球抛出点的离地高度（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为___________；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为__________。（均用题中所给物理量的符号表示）【答案】①.C②.C③.④.【解析】【详解】（1）[1]为了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即。故选C。第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 （2）[2]A．只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，故A错误；B．铅垂线作用是用来确定O点位置的，不是用来检验斜槽是否水平，故B错误；C．为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，故C正确；D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。故选C。（3）[3]设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有整理得[4]若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律，即12.某同学用如图甲所示装置验证动能定理或动量定理：铁架台下端固定一个光电门，小球从光电门上方某处由静止下落，穿过光电门时，与光电门相连的计时器测量挡光时间为。测量小球释放时球心距光电门的距离为h，小球从开始下落到光电门开始挡光的时间为t，重力加速度为g，回答下列问题：(1)首先用螺旋测微器测量小球直径，如图乙所示，小球的直径为___________mm。(2)验证动能定理的表达式为___________验证动量定理的表达式为___________。【答案】①.3.200②.③.第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为(2)[2]小球到达光电门速度为验证动能定理的表达式为化简为[3]验证动量定理的表达式为化简为四、解答题(13题10分，14题12分，15题18分，共计40分。13.如图所示，在光滑水平面上依次放置小物块A和B，其中A的质量为m，B的质量M=3m，现让小物块B以水平速度向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起，求：(1)碰撞后AB两物块共同运动的速度；(2)碰撞过程中系统损耗的机械能。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)对AB碰撞并粘在一起的过程用动量守恒解得第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 (2)对AB碰撞并粘在一起的过程用能量守恒解得14.如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：（1）小车和物体的共同速度是多少；（2）物体在小车上滑行的时间；（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。【答案】（1）；（2）；（3）30J【解析】【详解】（1）小车和物体组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则解得（2）物体在小车上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知解得则物体在小车上滑行的时间为（3）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 15.横波如图所示，时刻波形为图中实线所示；时刻波形如图中虚线所示。已知，问：（1）如果波向右传播，波速多大？（2）如果波向左传播，波速多大？【答案】（1）v=8n+2（m/s）（n=0，1，2，3…）；（2）v=8n+6（m/s）（n=0，1，2，3…）【解析】【详解】（1）由图可知，波长如果波向右传播，由时刻波形到时刻波形，波向右传播的距离根据波速公式有解得v=8n+2（m/s）（n=0，1，2，3…）（2）如果波向左传播，由时刻波形到时刻波形，波向左传播的距离根据波速公式有解得v=8n+6（m/s）（n=0，1，2，3…）第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司 第12页/共12页学科网（北京）股份有限公司