湖北省宜昌市協(xié)作體2024-2025學年高二上學期期中考試物理試題含答案

2024宜昌市協(xié)作體高二期中考試物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：選擇性必修第一冊第一章至第三章第2節(jié)。一、選擇題（本題共10小題，共46分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.2023年5月28日，MU9191航班從上海虹橋國際機場飛往北京首都國際機場，并于12時31分抵達北京首都國際機場，并穿過象征民航最高禮儀的“水門”.關于飛機航行中的沖量與動量，下列說法正確的是（）A.質量一定的飛機，動量變化越大，該飛機的速度變化一定越大B.航行中的飛機動量是矢量，它的方向可能與速度方向相反C.飛機運動的速度大小不變，飛機的動量也保持不變D.飛機所受合外力的沖量越大，它的動量也越大2.洗衣機的脫水桶正常工作時非常平衡，當切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動逐漸減弱，下列說法中正確的是（）A.洗衣機做的是振幅不變的簡諧運動B.正常工作時，洗衣機脫水桶運轉的頻率與洗衣機的固有頻率相等C.當洗衣機振動最劇烈時，脫水桶的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率D.正常工作時，洗衣機脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率小3.如圖所示，一質量為m的壁球從空中以一定的初速度水平拋出，重力加速度大小為g，假設壁球可視為質點，忽略空氣阻力，壁球動量改變量與運動時間t和下落高度h的關系，正確的是（）A. B.C. D.4.某同學做用單擺測定重力加速度的實驗，為減小實驗誤差，多次改變擺長L，測量對應的單擺周期T，用多組實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖所示.由圖可知，當?shù)刂亓铀俣却笮椋ǎ〢. B.C. D.5.2023年4月20日，今年第1號臺風“珊瑚”在西北太平洋洋面上生成，登陸時中心附近最大風力有8級.某豎直面內的戶外廣告牌的迎風面積為，所能承受的最大風力為.若風吹到廣告牌速度立刻減為零，空氣密度為，則廣告牌能承受的垂直迎風面方向的風速最大值為（）A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s6.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲為該波在時刻的波形圖，M是平衡位置為處的質點，圖乙為質點M的振動圖像，則（）A.t=0時刻質點M沿y軸正方向振動，該波沿x軸正方向傳播B.波的振幅為28cm，波長C.波的周期為1.8s，波的傳播速度為12m/sD.t=0時刻，x=0處的質點偏離平衡位置的位移大小為7.如圖所示，用不可伸長的輕質細繩將木塊懸掛于一點O，開始木塊靜止不動.一顆質量為m的彈丸水平向右射入質量為M=50m木塊后未射出木塊，第一次彈丸的速度為，射入木塊后二者共同擺動的最大擺角為α，當其第一次返回初始位置時，第二顆彈丸以水平速度v2又擊中木塊，且也未射出木塊，使木塊向右擺動且最大擺角仍為α，木塊和彈丸可視為質點，空氣阻力不計，則第二顆彈丸的水平速度v2大小為（）A.515m/s B.618m/s C.721m/s D.824m/s8.如圖所示，將彈簧振子從平衡位置O拉下一段距離，釋放后振子在A、B間振動.設AB=20cm，振子由A到B運動時間為0.1s，振子的質量為m，重力加速度為g，則下列說法錯誤的是（）A.振子的振幅為10cm，周期為0.2sB.振子在A、B兩處受到的回復力分別為與C.振子在A、B兩處受到的回復力大小都是D.振子完成一次全振動通過的路程是20cm9.一列簡諧橫波沿x軸傳播，速度大小為5m/s，在t=0時刻的波形圖如圖中實線所示，經(jīng)0.2s后的波形如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.經(jīng)0.2s波傳播的距離為1m，波沿x軸正方向傳播B.x=2m處的質點的位移表達式為C.質點P在t=0時刻沿y軸正方向運動D.從t=0時刻開始質點P經(jīng)1.6s通過的路程為152cm10.如圖所示，光滑的圓弧軌道BC固定在豎直平面內，軌道的C點與水平面相切，其半徑為OB=OC=R=1.2m.在水平面內有一質量M=2kg的小球Q連接著輕質彈簧處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)有一質量為m=1kg的小球P從B點正上方h=1.8m高處由靜止釋放，小球P和小球Q大小相同，均可視為質點，當?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2，則（）A.小球P到達圓弧軌道最低點C時對軌道的壓力大小為70NB.小球P到達圓弧軌道最低點C時對軌道的壓力大小為60NC.在小球P壓縮彈簧的過程中彈簧具有的最大彈性勢能為20JD.在小球P壓縮彈簧的過程中彈簧具有的最大彈性勢能為40J二、實驗題（本題共2小題，共14分）11.（6分）某同學做“用單擺測定重力加速度”實驗的裝置如圖甲所示，請回答下面的問題：（1）在實驗中，為了使實驗誤差盡量小，下列說法正確的是______.（填選項前面的字母）A.為了便于測量周期，可適當縮短擺線，從而減小測量周期的絕對誤差B.組裝單擺需選用輕且不易伸長的細線，密度大而直徑較小的擺球C.測擺長時，擺線應接好擺球，使擺球處于自然下垂狀態(tài)，擺長是擺線長度和小球半徑之和D.測量周期時，當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過30~50次全振動的時間算出周期（2）如圖乙所示，用游標卡尺測得小鋼球的直徑d=______mm.（3）除了已測擺球直徑d，還已知細線長98.99cm，完成35次全振動的時間是70s，由這些數(shù)據(jù)計算得重力加速度大小g=______m/s2.（π取3.14，結果保留三位有效數(shù)字）12.（8分）某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置測速度并驗證動量守恒定律.（1）圖中水平桌面上放置氣墊導軌，導軌上有光電門1和光電門2，它們與數(shù)字計時器相連，彈性滑塊A、B質量分別為mA、mB，兩遮光片沿運動方向的寬度均為d，利用游標卡尺測量遮光片的寬度，測量結果如圖乙所示，遮光片的寬度d=______cm；（2）實驗中為確保碰撞后滑塊A不反向運動，則mA、mB應滿足的關系是mA______mB（填“>”“=”或“<”）；（3）實驗先調節(jié)氣墊導軌成水平狀態(tài)，再輕推滑塊A，測得A通過光電門1的遮光時間為t1=0.01s，A與B相碰后，B和A先后經(jīng)過光電門2的遮光時間分別為t2和t3，碰前A的速度大小為vA=______m/s；（4）在實驗誤差允許的范圍內，若滿足關系式______（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），則可認為驗證了動量守恒定律.三、計算題（本題共3小題，共計40分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.（10分）如圖所示，兩豎直擋板間有一光滑的水平直桿，一輕彈簧穿在桿上，左側與擋板相連，右側與穿在桿上的小球甲相連.現(xiàn)讓小球甲開始做簡諧運動，其位移隨時間的關系為，當小球甲經(jīng)過平衡位置時，在小球甲正上方由靜止釋放小球乙，結果甲與乙恰好相碰.甲、乙均視為質點，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，不計一切摩擦.求：（1）小球乙下落的高度h；（2）小球甲的最大動能.14.（12分）如圖甲所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，質點M的平衡位置為x=0.4m，，N是平衡位置為x=2m處的質點，圖乙為質點N的振動圖像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，請回答下列問題：（1）坐標原點O處質點做簡諧運動的位移表達式；（2）從t=0開始計時，t=16s時質點M的位置和經(jīng)過16s質點N通過的路程.15.（18分）如圖所示，質量的物塊A在光滑水平平臺上向右運動，緊靠在水平平臺右端的長木板上表面NQ水平并與平臺等高且底面光滑，NQ的長度L=2m，，長木板的右端為半徑R=0.1m的光滑圓弧，長木板的左端有一可視為質點的滑塊B，其質量為，與NQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.滑塊A沿平臺向右運動與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，測得碰后滑塊B的速度大小，重力加速度g取10m/s2，求：（1）滑塊A和B碰撞前A的速度大小v0；（2）為使滑塊B不能從長木板右端滑離長木板，長木板的最大質量；（3）在滿足（2）的條件下，長木板的最大速度及滑塊B最終距Q端的距離.

宜昌市協(xié)作體高二期中考試·物理參考答案、提示及評分細則1.A質量一定的飛機，動量變化，動量變化越大，該飛機的速度變化一定越大，選項A正確；航行中的飛機動量是矢量，它的方向與速度的方向相同，選項B錯誤；動量等于質量與速度的乘積，飛機運動的速度大小不變，飛機的動量大小保持不變，但速度方向可能改變，動量方向可能改變，動量大小不變而方向改變，動量變了，選項C錯誤；根據(jù)動量定理，飛機所受合力的沖量等于動量的變化，則沖量的大小一定和動量變化量的大小相同，與瞬時動量無關，選項D錯誤.2.C洗衣機的振動先劇烈后減弱，說明振幅改變，A錯誤；當洗衣機脫水桶正常工作時，轉速較快，洗衣機脫水桶運轉的頻率比洗衣機的固有頻率大，故B、D錯誤；當振動最劇烈時，洗衣機發(fā)生了共振，脫水桶運轉頻率等于洗衣機的固有頻率，故C正確.3.C壁球做平拋運動只受重力，動量的變化等于重力的沖量，也是豎直方向的動量變化，有；平拋的豎直分運動為自由落體運動，則有，故有，只有選項C正確.4.B用多組實驗數(shù)據(jù)繪制圖像的斜率為，單擺周期公式，得，所以，變形得重力加速度大小為，只有選項B正確.5.C設t時間內吹到廣告牌上的空氣質量為m，則有，取風的方向為正方向，對風根據(jù)動量定理有，解得廣告牌能承受的最大風力，則廣告牌能承受的垂直迎風面方向的風速最大值，只有選項C正確.6.D根據(jù)M點的振動圖像可知，t=0時刻質點M沿y軸正方向振動，則該波沿x軸負方向傳播，選項A錯誤；該波的振幅為，波長，選項B錯誤；周期，由可得該波的傳播速度，選項C錯誤；波動圖像的方程為，時刻，處的質點偏離平衡位置的位移大小為，選項D正確.7.A根據(jù)擺動過程中機械能守恒和兩次擊中木塊擺動的角度相等可知，兩次擊中木塊后木塊的速度相同設為v，由動量守恒得第一次，第二次，，聯(lián)立以上三式得第二顆彈丸的水平速度，只有選項A正確.8.BD振子在A、B間振動，AB=20cm，則振幅為A=10cm，周期為0.2s，故A正確；根據(jù)可知振子在A、B兩處受到的回復力大小都為，故B錯誤，C正確；振子完成一次全振動經(jīng)過的路程為，故D錯誤.9.ACD由圖可知該波波長，經(jīng)0.2s波傳播的距離，經(jīng)0.2s波傳播的距離為，根據(jù)波形的平移規(guī)則可知，這列波應沿x軸正方向傳播，選項A正確；由得，，處的質點的位移表達式為，選項B錯誤；根據(jù)波的傳播方向與波動規(guī)律可知，t=0時刻質點P沿y軸正方向運動，選項C正確；從t=0時刻經(jīng)1.6s時，由于，所以質點通過的路程等于8A=152cm，選項D正確.10.BC小球P從A點運動到C點的過程中機械能守恒：，在最低點C處由牛頓第二定律得：，得，由牛頓第三定律小球對軌道的壓力大小為60N，方向向下.選項B正確，A錯誤；當P、Q兩球速度相等時，彈簧具有的彈性勢能最大，令共同速度為v，由P、Q兩球系統(tǒng)動量守恒得：，根據(jù)機械能守恒定律：，由以上關系得，選項C正確，D錯誤.11.（1）BCD（2分）（2）20.2（2分）（3）9.86（2分）解析：（1）由，可得適當加長擺線，可增加單擺的周期，便于測量周期，從而減小測量周期的相對誤差，故A錯誤；為減小實驗誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線，為減小空氣阻力對實驗的影響，組裝單擺需選用密度大而直徑較小的擺球，輕且不易伸長的細線，故B正確；測擺長時，擺線應接好擺球，使擺球處于自然下垂狀態(tài)，否則，擺長的測量不準確，擺長是擺線長度和小球半徑之和，故C正確；當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過30~50次全振動后停止計時，求出平均周期，故D正確.（2）用游標卡尺測得小鋼球的直徑.（3）由單擺的周期公式，，以及有.12.（1）0.545（2分）（2）>（2分）（3）0.545（2分）（4）解析：（1）游標卡尺的精度為0.05mm，遮光片的寬度；（2）A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質量大的A碰質量小的B，則不會發(fā)生反彈.（3）滑塊經(jīng)過光電門時擋住光的時間極短，則平均速度可近似替代滑塊的瞬時速度，則碰前A的速度.（4）碰后A的速度，碰后B的速度；由系統(tǒng)動量守恒有化簡可得表達式，化簡可得表達式.13.解：（1）由可知，小球甲的運動周期要使小球甲與小球乙相遇，則小球乙的運動時間根據(jù)自由落體運動規(guī)律有（2）由可知，小球甲的最大振幅在運動過程中，彈簧的彈性勢能與動能相互轉化，根據(jù)機械能守恒定律有小球甲的最大動能14.解：（1）由甲圖可知波長由乙圖可知周期則由波動圖像可知質點振幅坐