鄭州外國語學校2022－2023學年高二上期期中考試試卷物理一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1. 關于機械振動與機械波，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 驅動力的頻率與物體的固有頻率相差越大越容易共振B. 能產生衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸與波長相差不多或比波長更大C. 產生干涉現(xiàn)象的必要條件之一是兩列波的頻率相等D. 當觀察者靠近波源時，接收到波的頻率小于波源的振動頻率【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)共振條件可知，只有當驅動力的頻率與物體的固有頻率相等時，物體才能發(fā)生共振，而驅動力頻率與物體的固有頻率相差越大，物體的振幅越小，越不容易發(fā)生共振，故A錯誤；B．能產生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸與波長相差不多或比波長??；但衍射是不需要限定條件的，只要波遇到一定大小的障礙物就可以了，故B錯誤；C．產生干涉現(xiàn)象的必要條件之一是兩列波的頻率相等，故C正確；D．當觀察者靠近波源時，接收到波的頻率大于波源的振動頻率，故D錯誤。故選C。2. 如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙做簡諧運動時的振動圖像，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 甲的擺長大于乙的擺長B. 甲擺的周期大于乙擺的周期C. 在t＝0.5s時甲擺的回復力大于乙擺的回復力D. 在t＝1.0s時乙速率大于甲的速率【答案】D【解析】【詳解】AB．由振動圖像知甲和乙的周期相等均為2s，根據(jù)單擺周期公式所以甲的擺長等于乙的擺長，故AB錯誤；C．由振動圖像知在時甲擺正經過平衡位置向x軸負方向運動，此時甲的回復力為零，該時刻乙離平衡位置最遠，所以回復力最大，故C錯誤；D．由振動圖像知在時甲離平衡位置最遠，振動速度為零，而乙在平衡位置，速度最大，所以乙的速率大于甲的速率，故D正確。故選D。3. 如圖所示為水面上的兩列相互干涉的波在某時刻的疊加情況，以波源、為圓心的兩組同心圓弧分別表示該時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線），已知的振幅為4cm，的振幅為5cm，下列說法正確的是（　?。?/span> A. 質點A、D在該時刻的高度差為18cmB. 再過半個周期，質點B是振動加強點C. 質點C的振幅為0D. 圖中ABDC圍成的區(qū)域為振動加強區(qū)【答案】A【解析】【詳解】A．兩列波疊加，A、D均為振動加強的點，在該時刻，A在波峰，位移為，D在波谷，位移為，故質點A、D在該時刻的高度差為18cm，故A正確；BC．由題圖可知，質點B、C該時刻是振動減弱的點，則它們始終是振動減弱的點，振幅均為1cm，故BC錯誤；D．只有滿足到兩波源之間的距離差等于半波長的偶數(shù)倍的質點才是振動加強的點，顯然圖中ABDC圍成區(qū)域內所有質點并不都滿足該條件，所以該區(qū)域不為振動加強區(qū)，故D錯誤。故選A。4. 如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，P、Q兩質點平衡位置相距1.5m。當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到平衡位置，則這列波的波長可能是（　　） A. 0.2m B. 0.4m C. 0.6m D. 0.8m【答案】B【解析】【詳解】依題意，有兩種情況，分別為可知故B正確；ACD錯誤。故選B。5. 如圖，a、b是電場線上的兩點，將一點電荷q從a移到b，電場力做正功為W，且知a、b間的距離為d，以下說法正確的是（　　）A. b處的電場強度大小一定為B. a處的電場強度大小一定為C. a、b兩點間的電勢差一定為D. a點的電勢一定為【答案】C【解析】【詳解】C．根據(jù)可知a、b兩點間的電勢差一定為，故C正確；ABD．由于無法確定該電場是否是勻強電場，也沒有規(guī)定零勢能點，所以無法確定、兩點的電場強度，以及點的電勢，故ABD錯誤。故選C。6. 如圖所示，直線A為某電源的U—I圖線，曲線B為某小燈泡L的U—I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是（  ） A. 此電源的內電阻為B. 此電源的短路電流為6AC. 燈泡L的額定電壓為3V，額定功率為6WD. 把燈泡L換成阻值恒為1Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小【答案】C【解析】【詳解】A．由題知直線A為某電源的U—I圖線，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U = E - Ir則當I = 0時U = E = 4V且U—I圖線的斜率為電源內阻，則r = = Ω = 0.5ΩA錯誤；B．由選項A知，當電源短路有I = = 8AB錯誤；C．兩圖線的交點表示小燈泡L與電源連接時的工作狀態(tài)，由于燈泡正常發(fā)光，則知燈泡的額定電壓U = 3V，額定電流I = 2A，則額定功率為P = UI = 6WC正確；D．電源的輸出功率圖像如下  由圖可看出當R外 = r時輸出功率最大，有選項C知小燈泡L的額定電壓U = 3V，額定電流I = 2A，則小燈泡L的電阻為RL= 1.5Ω，RL > 0.5Ω若把燈泡L換成阻值恒為1Ω的純電阻，則R外更接近內阻則電源的輸出功率變大，D錯誤。故選C。7. 如圖所示的電路中，在閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片P向下滑動一小段距離，不考慮燈泡電阻的變化，電流表和電壓表均為理想電表，電流表、電壓表示數(shù)變化量的大小分別為、，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 電容器的帶電量增多 B. 變小C. 電壓表和電流表示數(shù)均變大 D. 燈變亮，燈變暗【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片P向下滑動一小段距離，則滑動變阻器接入電路中的阻值減小，外電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流增大，則路端電壓減小，但由于燈兩端的電壓增大，則燈兩端的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，根據(jù)，可知電容器的帶電量減小，故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知因不考慮燈泡電阻變化，則滑片P向下調節(jié)時，不變，故B錯誤；CD．由前面選項分析知，干路電流增大，則電流表示數(shù)變大，流經燈L1的電流增大，亮度變大，L1的電壓U1增大，又路端電壓U外減小，所以燈L2和電容器兩端的電壓U2都減小，所以燈L2變暗，電壓表示數(shù)減小，故C錯誤，D正確。故選D。8. 最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3 km/s，它在每秒噴射的氣體質量為1.6×103kg，則產生的推力約為 （　　）A. 1.33 ×106 N B. 1.33 ×103 N C. 4.8×106 N D. 4.8×103 N【答案】C【解析】【詳解】以噴射的氣體為研究對象，根據(jù)動量定律可得對氣體的推力根據(jù)牛頓第三定律可知氣體對火箭的推力為。故選C。9. 下列說法正確的是（　?。?/span>A. 若系統(tǒng)動量守恒，則機械能一定守恒B. 若系統(tǒng)機械能守恒，則動量一定守恒C. 接籃球時，手往往向后縮一下，是為了延長作用時間以減小作用力D. 對系統(tǒng)應用動量定理時，系統(tǒng)內力的沖量和為零，只需計算外力的沖量【答案】CD【解析】【詳解】AB．系統(tǒng)動量守恒的條件是系統(tǒng)所受外力之和為零，機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，系統(tǒng)動量和機械能守恒的條件不一定能同時滿足，故AB錯誤；C．接籃球時，籃球的動量變化量一定，手往往向后縮一下，延長了與手的作用時間，根據(jù)動量定理可知，手受到的作用力減小，故C正確；D．對系統(tǒng)應用動量定理時，系統(tǒng)內力的沖量和為零，只需計算外力的沖量，故D正確。故選CD。10. 如圖所示，A、B是平行電容器的兩個正對著的極板，給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負電。板間一帶電小球C用絕緣細線懸掛，如圖所示，小球靜止時與豎直方向的夾角為，則下列說法正確的是（??）A. 若只是將A極板向左平移稍許，小球的夾角不變B. 若只是將B極板向下平移稍許，AB兩板間電勢差將減小C. 若只是將A極板向上平移稍許，小球的夾角將變小D. 若只是將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小【答案】AD【解析】【詳解】A．對小球受力分析，由幾何關系知由聯(lián)立可得由題意知，電容器與電源斷開，所以電荷量Q保持不變，所以若只是將A極板向左平移稍許，則電場強度E不變， 則小球的夾角θ不變，故A正確；B．若只是將B極板向下平移稍許，則兩極板的正對面積S減小，由可知，電容器電容變小，又因為電容器電荷量保持不變，所以由可知，A、B兩板間電勢差將增大，故B錯誤；C．若只是將A極板向上平移稍許，則兩極板的正對面積S減小，由可知，電容器電容變小，又因為電容器電荷量保持不變，所以由可知，A、B兩板間電勢差將增大，又因為，則兩極板間的電場強度增大，故小球的夾角θ將變大，故C錯誤；D．若只是將B極板向右平移稍許，則兩極板間距d增大，由可知，電容器電容將減小，故D正確。故選AD。11. 如圖所示，在光滑地面上靜置著一個質量為M的斜面體（斜面體的上表面粗糙），斜面體底部的長度為L，一質量為m的滑塊（滑塊大小不計）從斜面體頂端靜止釋放，當滑塊滑到斜面底端時，下列說法正確的是（　?。?/span> A. 斜面體和滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B. 斜面體和滑塊組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒C. 當滑塊滑到斜面底端時，斜面體的水平位移為D. 當滑塊滑到斜面底端時，斜面體的水平位移為【答案】BC【解析】【詳解】A．滑塊下滑過程中克服摩擦力做功，所以系統(tǒng)機械能減少，故A錯誤；B．斜面體和滑塊組成的系統(tǒng)豎直方向受到的合力不為零，豎直方向動量不守恒。系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，故B正確；CD．當滑塊滑到斜面底端時，設滑塊向右的位移為x1，斜面體向左的位移為x2，根據(jù)水平方向動量守恒，有由幾何關系知解得斜面體對地的水平位移為故C正確，D錯誤。故選BC。12. 如圖所示，質量為m的物體1與豎直放置的輕質彈簧相連組成彈簧振子，物體1靜止于O點，將另一個質量同為m的物體2從距O點上方某一高處的C點由靜止開始釋放。1、2兩物體在O點發(fā)生碰撞后立刻粘在一起結合為一個整體3以速度v開始做簡諧振動，圖中B點是整體3運動的最低點。已知從O點到B點所用時間為t，O、B兩點間距為h。則對整體3和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（　　）A. 在物體1、2相碰形成整體3的過程中，損失機械能B. 該系統(tǒng)做簡諧振動的周期T滿足2t<T<4t，振幅A<hC. 從O點到B點的過程中，整體3重力勢能減小量等于彈簧彈性勢能增加量D. 整體3的最大速度一定大于v，最大加速度一定大于【答案】BD【解析】【詳解】物體1靜止于O點，此時彈簧彈力結合為整體3以速度v開始做簡諧振動時的平衡位置處彈簧彈力為所以A．物體2與1碰前速度為v0，根據(jù)動量守恒得則碰撞過程中損失的機械能為故A錯誤；B．振動系統(tǒng)的平衡位置在OB之間，所以振幅A<h，從O到B的時間t滿足所以系統(tǒng)做簡諧振動周期滿足故B正確；C．從O點到B點過程中，整體3重力勢能減少量和動能減少量等于彈簧彈性勢能增加量，故C錯誤；D．結合為整體3后以速度v開始做簡諧振動，開始時彈簧的彈力小于3的重力，物體做加速運動，所以整體3的最大速度一定大于v；根據(jù)機械能守恒可得，整體3返回時上升的高度一定高于O點，整體3在O點的加速度為而3處于O點上方受到的彈簧彈力小于mg，所以加速度大于，故D正確；故選BD。二、實驗題（第13題5分，第14題8分，共13分。）13. 為方便測量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的薄塑料圓柱形容器（容器壁厚度可忽略）內，容器兩端用金屬圓片電極（內阻可忽略）密封，如圖所示。 （1）該同學用游標卡尺測量塑料圓柱容器長度，讀數(shù)如下圖所示，則該容器長度是______cm。 （2）該同學用螺旋測微器測量該容器的直徑時，某次測量的讀數(shù)如圖所示，則該容器的直徑是______mm。（3）該同學使用多用電表測量其電阻。測量步驟如下：①調節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針指著電流零刻度；②將選擇開關旋轉到“Ω”擋的“×10”位置；③將紅黑表筆分別插入“+”“－”插孔，并將兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使電表指針對準______；④將紅黑表筆分別與樣品兩端接觸，發(fā)現(xiàn)表針幾乎不偏轉，更換了歐姆擋的倍率之后，______（填“需要”或“不需要”）再次歐姆調零。若多用電表歐姆擋倍率選擇“×1k”時的讀數(shù)如圖所示，則樣品的電阻為______Ω；⑤測量完畢，將選擇開關旋轉至OFF位置。【答案】    ①. 3.055    ②. 5.225    ③. 歐姆零刻度    ④. 需要    ⑤. ##16000【解析】【詳解】（1）[1]該容器的長度為（2）[2]該容器的直徑為（3）[3][4][5]兩表筆短接，外測電阻為零，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使電表指針對準右側歐姆零刻度。更換了歐姆擋的倍率之后，需要重新進行歐姆調零。該樣品電阻為14. 某興趣小組測量電源的電動勢和內阻的實驗原理圖，如圖甲所示，現(xiàn)提供的器材如下：A．待測電源（電動勢約為3V）B．電壓表V1（量程為0~3V，內阻約為3kΩ）C．電壓表V2（量程為0~6V，內阻約為10kΩ）D．定值電阻R1=8ΩE．定值電阻R2=1000ΩF．電阻箱R（0~99.9Ω）G．開關和導線若干（1）如果要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表V應選擇______，定值電阻R0應選擇______。（均填寫器材前的字母序號）（2）改變電阻箱的阻值R，記錄對應電壓表的示數(shù)U，作出的圖像如圖乙所示，圖線與橫、縱坐標軸的截距已在圖中標出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)便得到了電源的電動勢與內阻，則該電源的內阻為______Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字）（3）利用上述方法測得的電源內阻______真實內阻。（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】    ①. B    ②. D    ③. 3.1    ④. 小于【解析】【詳解】（1）[1][2]電源電動勢約為3V，故電壓表應選擇B，定值電阻若選擇E，比電阻箱的最大阻值大得多，調節(jié)電阻箱時電阻箱兩端電壓變化太小，不能有效測量多組數(shù)據(jù)，故定值電阻應選D。（2）[3]由圖示電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得整理可得對比乙圖可知，圖線截距為斜率為聯(lián)立可解得，（3）[4]由于電壓表不是理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理得可知，此時圖線的縱截距為，所以r測<r真。三、解答題（本題共4題，共39分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。）15. 如圖所示，實線是一列簡諧波在t=0時刻的波形曲線，虛線是在t=2s時刻的波形曲線。（1）求該波的周期；（2）若波速是3.5m/s，求波的傳播方向；（3）若波速是3.5m/s，直接寫出x=1m處的質點的振動方程。 【答案】（1）或；（2）沿x負方向；（3）【解析】【詳解】（1）若該波向右傳播，則解得若該波向左傳播，則解得（2）若該波向右傳播，則解得不是整數(shù)，則該波不是向右傳播。若該波向左傳播，則解得是整數(shù)，則該波向左傳播。（3）由圖可知，t=0時刻，x=1m處的質點由平衡位置向下振動，振幅為2cm。而周期為則振動方程為16. 如圖所示，固定在地面上的光滑斜面傾角為37°，一帶有正電的小物塊質量為，置于斜面上。當沿水平方向加有如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，勻強電場場強大小為E=2500V/m。（g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）求小物塊的帶電量 q；（2）從某時刻開始，電場強度變化為原來的一半，則過2s后，物塊的速度大小；（3）試計算第（2）問的2s內斜面對物塊支持力的沖量的大小和方向。【答案】（1）；（2）；（3），垂直于斜面向上【解析】【詳解】（1）小物塊靜止在斜面上時受力如圖所示由平衡條件得代入數(shù)據(jù)解得（2）當電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话?，物塊沿斜面加速下滑，對物塊，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得經t=2s后物塊的速度大小（3）第（2）問的2s內斜面對物塊支持力的大小則2s內斜面對物塊支持力的沖量的大小方向垂直于斜面向上。17. 如圖所示，在水平面上依次放置小物塊A以及曲面劈B，其中A的質量為m=1kg，曲面劈B的質量M=3kg，曲面劈B的曲面下端與水平面相切，且曲面劈B足夠高，所有的摩擦均不考慮?，F(xiàn)給A一個正對B曲面的初速度，使A沖上曲面劈。若曲面劈B固定在地面上，則物塊A能夠達到的最大高度為H1，隨后物塊A從曲面劈B上滑離時的速度為v1；若將曲面劈B自由放置在地面上，則物塊A能夠達到的最大高度為H2，隨后物塊A從曲面劈B上滑離時的速度為v2。求：（1）H1與H2的比值；（2）v1與v2的比值。 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】若曲面劈B固定在地面上，根據(jù)機械能守恒定律得若曲面劈B固定在地面上，設共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律得根據(jù)機械能守恒定律得 解得 （2）若曲面劈B固定在地面上，隨后物塊A從曲面劈B上滑離時的速度為若將曲面劈B自由放置在地面上，根據(jù)動量守恒定律得 根據(jù)機械能守恒定律得 解得18. 如圖所示，勻強電場方向沿x軸的正方向，場強為E，在A（d，0）點有一個靜止的中性微粒，由于內部作用，某一時刻突然分裂成兩個帶電微粒（分裂時的內力很大），其中微粒1的質量為m，電荷量為－q，微粒2的質量為2m，電荷量為＋q。微粒1的初始速度沿y軸負方向，經過一段時間到達（0，－d）點。不計重力和分裂后兩微粒間的作用，試求：（1）分裂后，微粒1的初始速度的大?。?/span>（2）當微粒1到達（0，－d）點時，兩微粒間的距離。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）微粒1在y方向不受力，做勻速直線運動，在x方向由于受恒定的電場力，做勻加速直線運動，所以微粒1做的是類平拋運動。設微粒1分裂時的速度為，則在y方向上有d= v1t在x方向上有又聯(lián)立，可得速度方向沿y軸的負方向。（2）兩微粒在破裂瞬間滿足動量守恒，因此有微粒2在豎直方向向上勻速運動，運動的距離水平方向運動的距離為兩微粒間的距離為 

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