本試卷共6頁。全卷滿分100分，考試時間75分鐘。
注意事項：
1.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應的答案標號涂黑，如有改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.
1.如圖所示，三顆人造衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運動，則下列有關說法正確的是（ ）
A.衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c
B.衛(wèi)星可能的軌道為a、c
C.靜止軌道衛(wèi)星可能的軌道為a、c
D.靜止軌道衛(wèi)星可能的軌道為a、b
2.關于機械振動，下列說法正確的是（ ）
A.簡諧運動是一種勻變速直線運動
B.物體做機械振動時的振動圖像都滿足正弦規(guī)律
C.物體做受迫振動達到穩(wěn)定狀態(tài)時，振動頻率等于驅動力頻率
D.只要驅動力頻率超過物體的固有頻率，就會發(fā)生共振現象
3.某中學開學軍訓，學員在水平地面上進行拉輪胎的負荷訓練，若在拉動后的一段時間內，學員用兩根輕繩拉著輪胎做勻速直線運動.如圖所示，運動過程中保持兩繩的端點A、B等高，兩繩間的夾角為α，所在平面與水平面夾角恒為β.已知輪胎重為G，每根繩的拉力大小為F，則輪胎運動過程受到地面摩擦力大小為（ ）
A.B.
C.D.
4.如圖所示，A、B是兩個用等長細線懸掛起來的大小可忽略不計的小球，.B球靜止，拉起A球，使細線與豎直方向偏角為30°，由靜止釋放，在最低點A與B發(fā)生彈性碰撞.不計空氣阻力，則關于碰后兩小球的運動，下列說法正確的是（ ）
A.A靜止，B向右，且偏角小于30°
B.A向左，B向右，且A、B兩球偏角都等于30°
C.A向左，B向右，A球偏角大于B球偏角，且都小于30°
D.A向左，B向右，A球偏角等于B球偏角，且都小于30°
5.某人用高壓水槍給船體除銹，水槍噴出水柱的直徑為D，水流速度大小為v，水柱與船體表面垂直，水柱沖擊船體后水的速度為零，已知水的密度為，下列說法正確的是（ ）
A.水對船的作用力大于船對水的作用力
B.從噴出開始的整個除銹過程，水柱的機械能守恒
C.t時間內高壓水槍噴出水的質量為
D.水柱對船體表面的平均沖力大小為
6.如圖所示，在豎直的平面直角坐標系xOy中，一無阻擋的拋物線邊界把平面分為兩部分，在y軸上A處有一可視為質點的小球以的初速度垂直于y軸射出，已知OA＝5m，不計空氣阻力，重力加速度，則（ ）
A.小球到達邊界的時間為
B.小球到達邊界的位置為
C.小球到達x軸時速度方向與x軸負方向成30°
D.經過一定的時間，小球速度方向可能和y軸平行
二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.
7.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有A、B兩個帶正電的小球，，.開始時B球靜止，A球以初速度v水平向右運動，在相互作用的過程中A、B始終沿同一直線運動，以初速度v的方向為正方向，則（ ）
A.A、B的動量變化量大小相等B.A、B組成的系統總動量守恒
C.A、B的動量變化率相同D.A、B組成的系統機械能守恒
8.在如圖所示的電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發(fā)生變化，電表的示數分別用I、、和表示，電表示數變化量的絕對值分別用、、和表示.下列判斷正確的是（ ）
A.不變，不變B.變大，變大
C.D.
9.民族運動會上有一騎射項目如圖所示，運動員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側向的固定目標.假設運動員騎馬奔馳的速度為，運動員靜止時射出的箭速度為，跑道離固定目標的最近距離為d.已知，要想命中目標射出的箭在空中飛行距離最短，則（ ）
A.若箭的實際運動方向和馬的速度方向的夾角為θ，則
B.若箭的實際運動方向和馬的速度方向的夾角為θ，則
C.箭射到固定目標的時間為
D.箭射到固定目標的時間為
10.如圖甲所示，質量分別為和的兩物體A、B用輕彈簧連接置于光滑水平面上，初始時兩物體被鎖定，彈簧處于壓縮狀態(tài).t＝0時刻將B物體解除鎖定，時刻解除A物體的鎖定，此時B物體的速度為，A、B兩物體運動的a-t圖像如圖乙所示，其中和分別表示時間內和時間內B物體的a-t圖像與坐標軸所圍面積的大小，則下列說法正確的是（ ）
A.時間內A、B組成的系統動量守恒
B.
C.
D.時間內A、B間距離先減小后增大
三、非選擇題：本題共5小題，共56分.
11.（8分）某實驗小組在利用單擺測定當地重力加速度的實驗中：
（1）用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖甲所示，則該擺球的直徑為________cm.擺動時偏角滿足的條件是偏角小于5°，為了減小測量周期的誤差，計時開始時，應從擺球經過最低點的位置開始計時，且用停表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期.圖乙中停表示數為一單擺全振動50次所需的時間，則單擺振動周期為________s.
（2）他們更換擺球后測出了擺線長度L，如圖丙a所示.通過改變懸線長度L，測出對應的擺動周期T，獲得多組T與L的值，再以為縱軸、L為橫軸畫出函數關系圖像如圖丙b所示.由圖像可知，該擺球的半徑r＝________m，當地重力加速度g＝________.（均保留兩位有效數字）
12.（9分）某物理興趣小組的同學利用量角器、一段均勻電阻絲、電阻箱及靈敏電流計設計了一個測量電阻的方案，實驗電路如圖甲所示.
實驗步驟如下：
①將電阻絲緊貼量角器弧邊彎曲成半圓形再將其兩端點A、B接入電路；
②按圖甲所示的電路原理圖連接好各元件；
③將電阻箱的阻值調至，并使金屬夾K從A端沿弧形電阻絲向B移動，當靈敏電流計的示數為零時，停止移動金屬夾，此時從量角器上讀出OA與OK間的夾角θ（單位為弧度）；
④改變電阻箱的阻值，重復步驟③，測得多組（θ，R）值；
⑤整理數據并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖乙所示.
根據分析，試回答下列問題：
（1）某次調節(jié)電阻箱的示數如圖丙所示，則此時電阻箱接入電路的電阻為________Ω；
（2）已知圖乙中圖線與縱軸的截距為-b，由此可求得________，若考慮電流計的內阻，的測量值________（填“有”或“無”）系統誤差；
（3）實驗時，當金屬夾K調至某位置時，該小組的同學因為觀察不仔細，認為靈敏電流計的讀數已經為零，實際上，靈敏電流計還有從K到P的電流，那么此時測出R，的值與真實值相比________（填“偏小”“相等”或“偏大”），
13.（10分）如圖甲所示為某一簡諧橫波在t=0時刻的圖像，x＝2m處的質點P的振動圖像如圖乙所示.求：
（1）該波的傳播方向和波速v；
（2）0～17s內質點P運動的路程.
14.（12分）如圖所示，光滑絕緣水平地面上有滑塊A、B，質量均為，其中滑塊A帶有的電荷量，滑塊B不帶電且絕緣.一勁度系數k＝200N/m的輕彈簧右端固定于墻面上，左端與滑塊B相連，現給空間加上水平向右的勻強電場，電場強度大小E＝1000V/m.在與滑塊B的距離d＝0.3m處將滑塊A由靜止釋放，與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞（碰撞時間很短）后粘在一起開始做簡諧運動，兩滑塊均可視為質點，在運動過程中，彈簧的形變始終在彈性限度內，已知彈簧的形變量為x時，彈性勢能.求：
（1）兩滑塊碰撞過程中損耗的機械能的大??；
（2）兩滑塊碰后運動半個周期的路程；
（3）滑塊B從開始運動到第一次運動到最左端所用的時間.（已知，T為簡諧運動周期，k為勁度系數，m為振子質量）
15.（17分）如圖，光滑軌道CDEF是一“過山車軌道”的簡化模型，最低點D處入口、出口不重合，E點是半徑為R＝0.5m的豎直圓軌道的最高點，DF部分水平，末端F點與其右側的水平傳送帶平滑連接，傳送帶以速率v＝1m/s逆時針勻速轉動，水平部分長度L＝2m.物塊B靜止在水平面的最右端F處.質量為的物塊A從軌道上某點由靜止釋放，恰好通過豎直圓軌道最高點E，然后與B發(fā)生碰撞并粘在一起.若B的質量是A的k倍，A、B與傳送帶的動摩擦因數均為μ＝0.1，物塊均可視為質點，物塊A與物塊B的碰撞時間極短，重力加速度.
（1）求物塊A釋放點距水平軌道的高度H；
（2）求k＝4時物塊A、B在傳送帶上向右滑行的最遠距離；
（3）討論k在不同數值范圍時，A、B碰撞后傳送帶對它們所做的功W的表達式.
三湘名校教育聯盟·2023年下學期高二期中聯考·物理
參考答案、提示及評分細則
1.B 人造衛(wèi)星若圍繞地球做勻速圓周運動，則人造地球衛(wèi)星由萬有引力提供向心力，萬有引力的方向指向地心，所以衛(wèi)星做圓周運動的圓心與地心必定重合，根據圖可知，軌道b的圓心不在地心，故不可能是衛(wèi)星軌道，軌道a、c的圓心在地心，故其可能是衛(wèi)星的軌道，即衛(wèi)星可能的軌道為a、c.故選B.
2.C 簡諧運動的加速度時刻在變，故是一種非勻變速運動，A錯誤；物體做機械振動時的振動圖像不一定都滿足正弦規(guī)律，只有簡諧運動才滿足正弦規(guī)律，B錯誤；根據受迫振動的特征可知，物體做受迫振動達到穩(wěn)定狀態(tài)時，振動頻率等于外界驅動力頻率，C正確；只有驅動力頻率等于物體的固有頻率，才會發(fā)生共振現象，D錯誤.
3.C 根據題意，由幾何關系可知，兩繩拉力的合力大小為，方向與地面成β角，對輪胎受力分析，由平衡條件有，故選C.
4.C 設A球到達最低點的速度為v，在最低點A與B發(fā)生彈性碰撞后，A球的速度為，B球的速度為，規(guī)定向右為正方向.由動量守恒可得，由機械能守恒可得，可得，，故A向左，B向右.設碰后A球偏角為θ，繩長為L，由機械能守恒故，可見偏角與小球在最低點的速度大小有關，與質量無關，故A球偏角大于B球偏角，且都小于A球原來的偏角30°.故選C.
5.D 由牛頓第三定律可知，水對船的作用力與船對水的作用力大小相等，故A錯誤；水柱沖擊船體后速度變?yōu)榱?，動能減小，勢能不變，水柱的機械能減小，故B錯誤；t時間內高壓水槍噴出水的質量，故C錯誤；設水柱對船體表面的平均沖力大小為F，由動量定理有，即，解得，故選D.
6.B 小球做平拋運動，則其運動過程中的坐標為，，聯立解得小球做平拋運動的軌跡滿足，題中所給拋物線方程為，則聯立可得小球軌跡與拋物線交點為，則小球到達邊界時間為，故A錯誤、B正確；小球做平拋運動，則下落OA高度時，豎直方向的速度大小為，則到達x軸時速度方向與水平方向的夾角θ滿足可知θ不為30°，故C錯誤；由于水平方向有初速度，故小球速度不可能與y軸平行，故D錯誤.
7.AB 兩球相互作用過程中A、B組成的系統的合外力為零，系統的總動量守恒，則A、B動量變化量大小相等、方向相反，故A、B正確；由動量定理可知，動量的變化率等于物體所受的合外力，A、B兩球各自所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，則動量的變化率不同，故C錯誤；兩球間斥力對兩球做功，電勢能在變化，總機械能在變化，故D錯誤.
8.AD 是定值電阻，有都不變，故A正確；當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，變大，是可變電阻，有，所以變大，根據閉合電路歐姆定律得，則，不變，故B錯誤；根據動態(tài)電路變小，、變大，根據閉合電路歐姆定律得，則，所以，，故C錯誤、D正確.
9.AD 已知，要想命中目標射出的箭在空中飛行距離最短，則合速度方向與射出的箭速度方向垂直，若箭的實際運動方向和馬的速度方向的夾角為θ，則，故A正確、B錯誤；箭的實際位移為，實際速度，所以箭射到固定目標的時間為，故C錯誤、D正確.
10.BCD 由題意可知時間內A未解除鎖定，系統動量不守恒，故A不正確；在時刻后A、B在水平方向上只受彈簧的彈力，彈簧對A、B的彈力大小始終相等；通過圖乙可知，時刻，A的加速度大小比B的加速度大小大，根據牛頓第二定律可知，故B正確；在時刻，彈簧處于原長狀態(tài)且彈性勢能為零，時間內彈簧的彈性勢能全部轉化為B的動能，此時B的速度最大；為時間內速度的變化量，即B此時的速度大?。粫r間內，彈簧彈力作用使得A加速，B減速，彈性勢能轉化為A、B的動能，在時刻加速度為零，彈力為零，彈性勢能為零.和時刻，A、B系統相當于發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒，動能守恒解得，因，則B的速度不為零且水平向右，表示時間內B物體的速度減少量，則故故C正確；和時刻A的加速度為0，彈簧為原長，時刻A、B共速，彈簧最短，所以A、B間距離先減小后增大，故D正確.
11.（1）0.98（2分） 2.05（2分）
（2）0.010（或，2分） 9.9（2分）
解析：（1）10分度游標卡尺的精確度為0.1mm，由題圖可知，其直徑為，題圖中停表示數為單擺全振動50次所需的時間，時間為，則周期為.
（2）根據單擺的周期公式有整理有，結合圖像可知，擺球的半徑為，圖像的斜率為解得.
12.（1）596.0（2分）
（2）（2分） 無（2分）
（3）偏?。?分）
解析：（1）電阻箱的讀數為；
（2）由題意可知，此方法是電橋法測電阻，當電流表示數為零時，R與串聯，R與AK并聯；同時與BK并聯，所以有，，化簡可得，，最后，得被測電阻的阻值為，整理得，由此可求得，則與靈敏電流計的內阻無關，故若考慮電流計的內阻，測量值無系統誤差.
（3）若使靈敏電流計示數為零，則需減小θ（或增大電阻箱阻值R），由知，此時測出的值小于真實值.
13.解：（1）由質點P的振動圖像可以看出，0時刻質點P向上振動，根據上下坡法可知，該波沿x軸正方向傳播.（2分）
由圖甲知λ＝8m，所以波速（3分）
得v=2m/s（2分）
（2）（3分）
14.解：（1）設滑塊A與滑塊B碰撞前速度為，由動能定理得
（1分）
解得
設滑塊A與滑塊B碰撞后速度為v，由動量守恒得
（1分）
解得
（1分）
（2）A、B滑塊一起做簡諧運動，設在平衡位置處彈簧形變量為，有
（1分）
解得
A、B滑塊碰后一起向右運動，設彈簧的最大形變量為，由能量守恒得
（1分）
解得
簡諧運動的振幅為（1分）
半個周期的路程（1分）
（3）簡諧運動的周期為（1分）
滑塊B開始運動的位置相對于平衡位置的位移為（1分）
由振動方程有可得（2分）
所以滑塊B開始運動至第一次返回出發(fā)點的時間（1分）
15.解：（1）物塊A恰好通過豎直圓軌道最高點E，則在E點有
（1分）
物塊A從釋放到E點，根據動能定理有
（1分）
解得（1分）
（2）物塊A釋放到與物塊B碰撞之前過程，根據動能定理有
（1分）
解得（1分）
k＝4時，物塊A、B碰撞過程，根據動量守恒定律有
（1分）
解得
物塊A、B在皮帶上先向右做勻減速直線運動減速至0的位移（1分）
可知，k＝4時物塊A、B在傳送帶上向右滑行的最遠距離為0.5m（1分）
（3）A、B碰撞過程動量守恒，則有
（1分）
①如果A、B能夠從傳送帶右端飛出，則有
（1分）
解得k＜1.5（1分）
傳送帶對A、B做的功為
（1分）
②當時（1分）
解得（1分）
此時，A、B返回到傳送帶左側時速度仍然為，故這個過程傳送帶對A、B做的功為
（1分）
③當時，A、B先沿傳送帶向右減速至速度為0，再向左加速，當速度加速至與皮帶速度相等后與傳送帶一起勻速運動到皮帶的左端，對A、B分析，根據動能定理有
（1分）

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