山东省泰安四中高二物理上学期期中试题

泰安四中2022级高二上学期期中试题物理试题2022.11一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分，1-8为单选，9-12为多选，全选对得4分，选不全得2分，有错选或不选的得0分）1.自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是A.机械能守恒B.总能量守恒，机械能减小C.能量正在消失D.只有动能和势能的转化2.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内A.振子的速度与位移同向B.振子的速度与位移反向C.振子的位移越来越大D.振子的机械能越来越大3.如图甲所示，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移—时间图像，则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图像中正确的是4.如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于A.0B.kx-8-\nC.D.5.如图所示为两个单摆的振动图像，若两单摆所在位置的重力加速度相同，则它们的A.摆球质量相等B.振幅相等C.摆长相等D.摆球同时改变速度方向6.一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示，已知波速为20m/s，图示时刻x＝2.0m处的质点振动速度方向沿y轴负方向，可以判断A.质点振动的周期为0.20sB.质点振动的振幅为1.6cmC.波沿x轴的正方向传播D.图示时刻，x＝1.5m处的质点加速度沿y轴正方向7.如图所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是A．向左B．向右C．向下D．向上8.如图甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，P是平衡位置在x＝1cm处的质点，Q是平衡位置在x＝4cm处的质点．乙图为质点Q的振动图象．则A.t＝0.3s时，质点Q的加速度达到正向最大B.波的传播速度为20m/sC.波的传播方向沿x轴负方向D.t＝0.7s时，质点P的运动方向沿y轴负方向-8-\n9.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是A.t1时刻摆球速度最小，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大10.一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车的左、右端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移，则A.若两人质量相等，必有v甲>v乙C.若两人质量相等，必有v甲<v乙C.若两人速率相等，必有m甲>m乙D.若两人速率相等，必有m甲<m乙11.下面的说法正确的是A.冲量与动量的单位在国际单位制下是相同的，所以冲量就是动量B.如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C.如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小12.如图所示，质量m1＝3kg、长度L＝0.24m的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，最后恰好不掉下小车且与小车保持相对静止．在这一过程中，取g＝10m/s2，下列说法正确的是()A.系统最后共同运动的速度为1.2m/sB.小车获得的最大动能为0.96JC.系统损失的机械能为2.4JD.物块克服摩擦力做的功为4J第Ⅱ卷二、实验题（每空2分，共8分）13.单摆测定重力加速度的实验中。（1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=______mm。-8-\n（2）实验测得摆长为L，用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式为：g=____________（用题目中物理量的字母表示）。（3）若该同学采用图象法处理实验数据，实验中测出不同摆长L以及对应的周期T，作出图线如图所示，利用图线上任两点A、B的坐标（xl，y1）、（x2，y2）可得出重力加速度的表达式g=_____；（4）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期TE．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置一微小角度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T=。三、计算题（本大题共4小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）14.（8）如图甲为一列简谐横波在某一时刻的图象，图乙为平衡位置在1m处的质点P从该时刻开始计时的振动图象，则-8-\n(1)波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播．(2)求波速．15.(10)如图甲、乙分别是波传播路径上M、N两点的振动图象，已知MN=1m．①若此波从M向N方向传播，则波传播的最大速度为多少？②若波传播的速度为1000m/s，则此波的波长为多少？波沿什么方向传播？-8-\n16.（10）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但不连接，该整体静止在光滑水平地面上，并且C被锁定在地面上．现有一滑块A从光滑曲面上离地面h高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞并粘连在一起压缩弹簧，当速度减为碰后速度一半时滑块C解除锁定已知mA＝m，mB＝2m，mC＝3m.求：(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；(2)被压缩弹簧的弹性势能的最大值．17.(14)如图所示,光滑水平冰面上固定一足够长的光滑斜面体,其底部与水平面相切,左侧有一滑块和一小孩(站在冰车上)处于静止状态。在某次滑冰游戏中,小孩将滑块以相对冰面v1=4m/s的速度向右推出,已知滑块的质量m1=10kg,小孩与冰车的总质量m2=40kg,小孩与冰车始终无相对运动,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)推出滑块后小孩的速度大小v2;(2)滑块在斜面体上上升的最大高度H;(3)小孩推出滑块的过程中所做的功W。-8-\n泰安四中2022级高二上学期期中试题物理答案2022.11一、选择题题目123456789101112答案BBCDCADCADACADAC二、填空题（1）14.15（2）（3）（4）ABE【解析】（1）该摆球的直径为d=14mm+3×mm=14.15mm；（2）由图乙所示图象可知，单摆的周期，由单摆周期公式可知，重力加速度。（3）由单摆周期公式可知，，由图象可知，则解得；（4）实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，AB正确；摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故C错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值，故D错误，E正确。三、计算题14.答案负10m/s15【答案】解：①由图可知，该波的周期为T=4×10﹣3s当简谐波从M向N方向传播时，M、N两点间的距离s=（n+）λ则得λ==，（n=0，1，2，3，…）波速v==m/s，（n=0，1，2，3，…）当n=0时，波速最大，即最大速度为m/s．②若波传播的速度为1000m/s，则此波的波长为λ=vT=4m则MN=λ，根据波形的平移法可知，波从N向M方向传播．答：①若此波从M向N方向传播，则波传播的最大速度为m/s．②若波传播的速度为1000m/s，则此波的波长为4m，波从N向M方向传播16.答案(1)1m/s(2)0.8m(3)100J-8-\n解析(1)对于滑块、小孩以及冰车构成的系统,根据动量守恒定律可得:0=m1v1-m2v2代入相关数据可得:v2=1m/s(2)对于滑块,根据机械能守恒定律可得:m1=m1gH代入相关数据可得:H=0.8m(3)小孩在推出滑块的过程中所做的功等于系统所获得的总动能,即:W=m1+m2代入相关数据可得:W=100J17.【答案】(1)(2)mgh【解析】(1)滑块A下滑过程中机械能守恒，设A到达水平面时速度为v1，由机械能守恒定律有mAgh＝mAv，解得v1＝.A、B碰撞过程动量守恒，设滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度为v2，由动量守恒定律有mAv1＝(mA＋mB)v2，解得v2＝＝.(2)滑块C解除锁定后，滑块A、B继续压缩弹簧，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为v3，由动量守恒定律有：(mA＋mB)＝(mA＋mB＋mC)v3.故v3＝v2＝.滑块A、B发生碰撞后到弹簧压缩最大，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律有：Epmax＝(mA＋mB)v－(mA＋mB＋mC)v，解得Epmax＝mgh.-8-