鄭州勵德雙語學(xué)校2021-2022學(xué)年下學(xué)期期中考試高二物理試卷一、選擇題（每題4分，其中1-8題為單選題，9-12為多選題）1. 下列振動是簡諧運動的是（　?。?/span>A. 手拍乒乓球運動B. 搖擺的樹枝C. 單擺的擺球在懸點下方往復(fù)擺動D. 彈簧的下端懸掛一個鋼球，上端固定組成的振動系統(tǒng)【答案】D【解析】【詳解】A．手拍乒乓球的運動中，乒乓球在不與手和地面接觸時，受到重力和阻力的作用，它是一種由自身系統(tǒng)性質(zhì)決定的周期性運動，故A錯誤；B．搖擺的樹枝往往是受到風(fēng)的作用，不滿足F=-kx，不是簡諧運動，故B錯誤；C．單擺的擺球在懸點下方，必須是小角度擺動才是簡諧運動，故C錯誤；D．輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個鋼球，上端固定組成的振動系統(tǒng)，鋼球以受力平衡處為平衡位置上下做簡諧運動，故D正確。故選D。2. 某同學(xué)使用如圖所示的實驗裝置觀察水面波衍射，AC、BD是擋板，AB是一個孔，O是波源。圖中曲線中，每兩條相鄰波紋之間距離是一個波長，波經(jīng)過孔之后，下列描述正確的是（　?。?/span>A. 不能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象B. 擋板前后波紋間距離不相等C. 如果將孔AB擴(kuò)大，仍可能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象D. 如果孔的大小不變，使波源頻率減小，仍能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，孔的尺寸與水波的波長差不多，故此時能觀察到明顯的波的衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B．波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等，故B錯誤；C．如果將孔AB擴(kuò)大，若孔的尺寸遠(yuǎn)大于水波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D．如果孔的大小不變，使波源頻率減小，因為波速不變，根據(jù)知波長增大，仍能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。故選D。3. 質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速度v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地的速率為v2。在碰撞過程中，鋼球動量變化的方向和大小為（　?。?/span>A. 向下，m（v1－v2） B. 向下，m（v1＋v2）C. 向上，m（v1－v2） D. 向上，m（v1＋v2）【答案】D【解析】【詳解】選取豎直向下為正方向，則初動量為p＝mv1末動量為p′＝－mv2則該過程的動量變化為“-”表示動量變化的方向向上（與正方向相反），ABC錯誤，D正確。故選D4. 如圖甲所示的挖掘機(jī)的頂部垂下一個大鐵球并讓它小角度的擺動，即可以用來拆卸混凝土建筑。此裝置可視為單擺模型，它對應(yīng)的振動圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（　　）A. 單擺振動的周期是6sB. t=2s時，擺球的速度為零C. 球擺開的角度增大，周期增大D. 該單擺的擺長約為16m【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙可知，單擺振動的周期為8s，A錯誤；B．t=2s時，擺球位于平衡位置，速度最大，B錯誤；C．根據(jù)單擺周期公式T=2π可知周期與球擺開的角度無關(guān)，C錯誤；D．把T=8s代入C解析中的周期公式可得，擺長為l≈16mD正確。故選D。5. 如圖所示，測試汽車安全氣囊的實驗中，汽車載著模型人以的速度撞向剛性壁障，汽車速度瞬間減為0，同時，安全氣囊彈出，保護(hù)模型人。則關(guān)于安全氣囊的作用，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 安全氣囊減少了碰撞過程中模型人的受力時間B. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力C. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人的動能變化量D. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖量【答案】B【解析】【詳解】整個碰撞過程中模型人受到的沖量和模型人的動能變化量是一定的，不因安全氣囊的彈出而發(fā)生變化。根據(jù)動量定理可知安全氣囊的作用是增加了碰撞過程中模型人的受力時間，從而減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力，故ACD錯誤，B正確。故選B。6. 兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s，當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（    ）A. vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/sB. vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/sC. vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/sD vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s【答案】B【解析】【詳解】AD．碰前的動量為碰后A項的總動量為D項的總動量為則兩種情況都滿足動量守恒；但碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要發(fā)生第二次碰撞，不符合實際，AD錯誤；B．碰后的總動量為則滿足動量守恒，碰后A的速度小于B的速度，不會發(fā)生第二次碰撞，碰前的總動能兩球碰后的總動能 不違背能量守恒定律，B正確；C．碰后的總動量為則滿足動量守恒，兩球碰后的總動能大于碰前的總動能違背了能量守恒定律，C錯誤。故選B。7. 2021年12月9日下午，航天員王亞平等天空授課時，在演播室主持人給同學(xué)們提出下列思考題“航天員站在艙外機(jī)械臂上，一只手拿一個小鋼球，另一只手拿一根羽毛，雙手用同樣的力，向同一方向拋出，預(yù)定距離兩米，小鋼球和羽毛哪個先抵達(dá)？”假設(shè)力的作用時間相同，那么正確的結(jié)論是（　?。?/span>A. 小鋼球先到達(dá) B. 羽毛先到達(dá) C. 同時到達(dá) D. 無法判定【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)動量定理，可得依題意，同樣的力和相同的作用時間，小鋼球的質(zhì)量大于羽毛的，所以易知羽毛先到達(dá)。故選B。8. 一個不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為M，處于靜止?fàn)顟B(tài)。放出一個質(zhì)量為m的粒子后反沖，已知原子核反沖的動能為E0，則放出的粒子的動能為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，以放出粒子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得原子核的動能粒子的動能解得故A正確，BCD錯誤。故選A。9. 靜止在光滑堅硬水平放置的銅板上的小型炸彈，爆炸后，所有碎彈片沿圓錐面飛開，如圖所示，在爆炸過程中，對彈片而言，下列說法正確的是（　　）A. 總動量守恒B. 爆炸后，彈片總動量方向在豎直方向上C. 水平方向上的總動量為零D. 炸彈爆炸時，總動量守恒【答案】BC【解析】【詳解】炸彈在光滑銅板上爆炸時，對銅板產(chǎn)生向下的作用力，彈片受到銅板向上的反作用力，所以爆炸過程中總動量不守恒。但水平方向上動量守恒，水平方向上的總動量為零。總動量的方向在豎直方向上。故選BC。10. 如圖所示，甲、乙兩車質(zhì)量均為M，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為L。乙車上站立著一個質(zhì)量為m的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最后相接觸，以下說法中正確的是（　?。?/span>A. 甲、乙兩車運動中速度之比為B. 甲、乙兩車運動中速度之比為C. 甲車移動的距離為D. 乙車移動的距離為【答案】BC【解析】【詳解】AB．甲乙兩車以及人組成的系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有解得A錯誤，B正確；CD．根據(jù)動量守恒有解得甲車移動的距離乙車的位移C正確，D錯誤。故選BC。11. 在水面上建立如圖所示的直角坐標(biāo)系。同一振動片上的兩個振針分別位于x軸上和處。振動片振動穩(wěn)定后，振針處為波源，產(chǎn)生波長為14 cm的簡諧波，在水面上形成干涉現(xiàn)象。下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 坐標(biāo)原點處的質(zhì)點一直位于最高點B. x軸上，和處均為振動加強(qiáng)點C. y軸上，和處質(zhì)點振動方向始終相反D. x軸上與y軸上的振動加強(qiáng)點的振動頻率不同【答案】BC【解析】【詳解】A．坐標(biāo)原點處為振動加強(qiáng)點，該處質(zhì)點在上下振動，不是一直位于最高點，故A錯誤；B．x軸上和處的兩質(zhì)點到兩波源的波程差為14 cm，等于一個波長，為振動加強(qiáng)點，故B正確；C．y軸上，和處兩質(zhì)點到兩波源的距離分別為13 cm和20 cm，差值為7 cm，恰為半個波長，對于每個波源單獨引起的振動，兩處的振動方向始終相反，兩個波源引起的振動疊加后，兩處的振動方向還是始終相反，故C正確；D． x軸上與y軸上的振動加強(qiáng)點，它們的振動頻率均等于振動片振動的頻率，故D錯誤。故選BC。12. 如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A、B與輕彈簧相連，置于光滑水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，與木塊A、B完全相同的木塊C以速度v0與木塊A碰撞并粘在一起，則從木塊C與木塊A碰撞到彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列說法正確的是（　　）
 A. 木塊A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒B. 木塊C與木塊A碰撞結(jié)束時，木塊C的速度為C. 木塊C與木塊A碰撞結(jié)束時，木塊C的速度為D. 彈簧的最大彈性勢能等于木塊A、B、C和彈簧組成系統(tǒng)的動能減少量【答案】AB【解析】【詳解】A．木塊A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)動量守恒。木塊C與A碰撞并粘在一起，此過程系統(tǒng)機(jī)械能有損失，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A正確；BC．木塊C與A碰撞并粘在一起，以木塊C與木塊A組成的系統(tǒng)為研究對象，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得解得即木塊C與木塊A碰撞結(jié)束時，木塊C的速度為，B正確，C錯誤；D．木塊C與A碰撞過程中機(jī)械能有損失，之后粘合體在通過彈簧與物塊B作用過程中滿足動量守恒和機(jī)械能守恒，粘合體與物塊B達(dá)到共速時，彈簧的彈性勢能最大，但由于碰撞過程系統(tǒng)機(jī)械能有損失，所以彈簧的最大彈性勢能小于木塊A、B、C和彈簧組成系統(tǒng)的動能減少量，D錯誤。故選AB。二、非選擇題13. 如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋水平射程x2。然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是______（填選項的符號）A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1，m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程x1，x3（2）下列說法正確的是（    ）A．實驗中要求兩小球半徑相等，且滿足m1<m2B．實驗中不要求傾斜軌道必須光滑C．如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可驗證兩小球碰撞過程動量守恒D．如果等式成立，可驗證兩小球發(fā)生的是彈性碰撞【答案】    ①. ADE    ②. BD##DB【解析】【詳解】（1）[1] 如果碰撞過程動量守恒，則因兩小球從同一高度飛出，則下落時間一定相同，則兩邊同時乘以時間t得得因此實驗需要測量兩球的質(zhì)量，然后確定落點的位置，再確定兩球做平拋運動的水平位移。故選ADE。（2）[2] A．為了對心碰撞，實驗中要求兩小球半徑相等，且為了防止出現(xiàn)入射球反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，即m1>m2故A錯誤；B．實驗中傾斜軌道不需要光滑，只要每次從同一點由靜止滑下即可，故B正確；C．小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間相等，它們的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則有又代入得故C錯誤；D．若碰撞是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得得故D正確。故選BD。14. 雙縫干涉實驗裝置如圖所示，光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片（裝在單縫前）成為單色光，把單縫照亮。單縫相當(dāng)于一個線光源，它又把雙縫照亮。來自雙縫的光在雙縫右邊的空間發(fā)生干涉。遮光筒的一端裝有毛玻璃屏，我們可以在這個屏上觀察到干涉條紋，并根據(jù)測量的量計算出光的波長。
 （1）為了使射向單縫的光更集中，圖1中儀器A是___________（填“凹透鏡”或“凸透鏡”）。（2）用測量頭測量條紋間的距離：先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖2所示；然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n=6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖3所示。圖2讀數(shù)x1=___________mm，圖3讀數(shù)xn=___________mm。（3）用刻度尺測量雙縫到光屏距離L=1.00m。（4）根據(jù)以上實驗，求相鄰兩條亮紋間距的表達(dá)式為=___________[用第（2）問中的字母表示]。【答案】    ① 凸透鏡    ②. 1.700    ③. 9.200    ④. 【解析】【詳解】（1）[1]為了使射向單縫的光更集中，圖1中儀器A是凸透鏡；（2）[2][3]根據(jù)圖2、3可知（4）[4]相鄰兩條亮紋間距的表達(dá)式為三、計算題15. 光線以60°的入射角從空氣射入玻璃中，折射光線與反射光線恰好垂直．（真空中的光速），求：（1）玻璃的折射率；（2）光在玻璃中的傳播速度；（3）當(dāng)入射角增大或減小時，玻璃的折射率是否變化?說明理由。【答案】（1）；（2）；（3）折射率不會變化【解析】【詳解】解：（1）由題意知入射角，反射角由幾何關(guān)系知，折射角根據(jù)折射率解得（2）根據(jù)解得（3）折射率反映介質(zhì)本身的光學(xué)特性，與入射角無關(guān)，所以當(dāng)入射角增大或減小時，玻璃的折射率不會變化。16. 如圖甲所示，一列簡諧橫波沿直線向右傳播，傳播方向上、兩質(zhì)點的距離，、兩質(zhì)點的振動情況如圖乙所示。求：（1）該波可能的波速；（2）該波的最大波長。【答案】（1）；（2）4m【解析】【詳解】（1）該波的周期該波從質(zhì)點傳播至質(zhì)點的時間又解得（2）該波可能的波長解得當(dāng)時，波長最大，故17. 戰(zhàn)斗機(jī)以水平速度飛行v0，掛架下總質(zhì)量為M的導(dǎo)彈被釋放后，借助發(fā)動機(jī)推力水平向前加速，設(shè)在釋放后時間內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量為，發(fā)動機(jī)噴出燃?xì)庀鄬τ诘孛娴乃剿俾?/span>u，（水平方向空氣阻力可不計）求：①此時導(dǎo)彈的飛行速度是多大v？②時間內(nèi)氣體對導(dǎo)彈的沖量I的大小。【答案】①；②m（u+v0）【解析】【詳解】①由動量守恒定律可知Mv0=（M-Δm）v-Δmu②Δm氣體所受沖量I′=-mu-mv0由牛頓第三定律氣體對導(dǎo)彈的沖量I=-I′=m（u+v0）18. 如圖所示，在水平面上依次放置小物塊A和C以及曲面劈B，其中小物塊A與小物塊C的質(zhì)量相等均為m，曲面劈B的質(zhì)量M＝3m，曲面劈B的曲面下端與水平面相切，且曲面劈B足夠高，各接觸面均光滑?，F(xiàn)讓小物塊C以水平速度v0向右運動，與小物塊A發(fā)生碰撞，碰撞后兩個小物塊粘在一起滑上曲面劈B，重力加速度為g。求：（1）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）碰后物塊A與C在曲面劈B上能夠達(dá)到的最大高度。【答案】（1）mv02；（2）【解析】【詳解】（1）小物塊C與物塊A發(fā)生碰撞粘在一起，以v0的方向為正方向，由動量守恒定律得mv0＝2mv解得v＝v0碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為E損＝mv02－×2mv2解得E損＝mv02（2）當(dāng)小物塊A、C上升到最大高度時，A、B、C系統(tǒng)的速度相等．三者組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，根據(jù)動量守恒定律mv0＝(m＋m＋3m)v1解得v1＝v0根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得

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