2023洛阳创新发展联盟高二下学期3月联考试题物理含答案

2022~2023年度下学年创新发展联盟第一次联考

物 理

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共110分。考试时间90分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册第一章至第三章。

一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 早期工程师们发现飞机启动后飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，经过分析发现是机翼发生了共振现象。为了解决该问题，工程师们创造性地在飞机机翼前缘处安装一个配重杆。这样做的主要目的是

A.加大飞机的惯性     B.使机体更加平衡

C.使机翼更加牢固     D.改变机翼的固有频率

2. 如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球，绳的另一端固定在天花板上O点。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(小于5°)后由静止释放，并从释放时开始计时。小球相对于平衡位置O的水平位移为x，向右为正，则小球在一个周期内的振动图像为

3. 如图所示，一辆装满西瓜的货车静止在平直道路上，车厢中西瓜A的质量为m，重力加速度大小为g，现货车从静止开始经时间t速度增加到v，在此过程中，下列说法正确的是

A.西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0

B.外界对西瓜A的总冲量大小为mv

C.周围西瓜对西瓜A的冲量大小为mv

D.其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越大

4. “甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等，健身者把绳子的一端固定，用手握住绳子的另一端，健身者根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，绳子就在竖直面内形成波形，某时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是

A.手握住绳子的握点O的起振方向向上

B.若手上下振动的频率减小，则该波的波长将变长

C.若手上下振动的频率增大，则绳波传到固定端的时间变短

D.若手上下振动的频率减小，则绳波传到固定端的时间变短

5. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，此时波刚好传到c点，这列波的周期 0.08s，a、b、c、d均是介质中的质点，下列说法正确的是

A. t=0时，质点a的振动方向沿y轴负方向

B. t=0.41s时,质点c的振动方向沿y轴负方向

C. t=0.1s时,质点b的位移为-5 cm

D.波传播到质点d时，质点c通过的路程为5cm

6. “神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置沿竖直方向匀速下降，为确保返回舱能安全着陆，在返回舱距地面1m左右时，舱内宇航员主动切断与降落伞的连接(“切伞”)，同时点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。已知“切伞”瞬间返回舱的速度大小          v₁=10m/s, 火箭喷出的气体速度大小v₂=1082m/s,火箭“喷气”时间极短，喷气完成后返回舱的速度大小v₃=2m/s，则喷气完成前、后返回舱的质量比为

 A.45:44

B.100 :99

C.125 :124

D.135 :134

7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时，位于坐标原点O处的波源开始从平衡位置沿y轴向上做周期为0.5s、振幅为6cm的简谐振动。当平衡位置在x=10m处的质点P刚开始振动时，波源处的质点刚好位于波峰。下列描述正确的是

A.波源O在开始振动后1.75s内通过的路程为0.84m

B.该列简谐横波的最大波长为20m

C.该列简谐横波的最大波速为40m/s

D.若波长满足5m<λ<10m,则波速为40m/s

8. 如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在水平地面上，从t=0时刻开始物体受到竖直向上的拉力F作用，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示，取重力加速度大小 、  g=10m/s²,.     则物体5s末的速度大小为

A.0                   B.7.5m/s               C.37.5m/s              D.47.5m/s

9. 如图所示，在空旷的广场上有一堵较高的墙MN，墙的一侧O点有一个播放器，先后播放男中音和女高音歌唱家的作品，小枫同学站立在墙另一侧的B点。下列说法正确的是

 A.由于声波的衍射，该同学可能听得到女高音但听不见男中音

B.由于声波的衍射，该同学可能听得到男中音但听不见女高音

C.该同学沿OB方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越高

 D.该同学沿OB方向加速奔跑，会感觉听到的音调越来越低

10. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是

A. t=0.2s时,振子的位移为6cm

B.0.3s末和0.7s末,振子的速度相同

C.在2s~2.4s时间内，振子的速度和加速度方向始终相同

D.振子做简谐运动的表达式为      

11. 一列简谐横波在轴上传播，甲图和乙图分别为轴上质点的振动图像，质点在b质点左侧，且两质点平衡位置间的距离为9m。下列说法正确的是

A.该波可能由b向a传播                        B.该波一定由a向b传播

C.该波最大波速为9m/s                          D.该波波长可能为4m

12. 如图所示，一轻质弹簧两端分别连着木块A和B，均静止于光滑的水平面上。木块A被水平飞行的初速度为v₀的子弹射中并镶嵌在其中，已知子弹的质量为m，木块A的质量为49m，木块B的质量为50m，下列说法正确的是

A.子弹击中木块A后，与A的共同速度大小为

B.子弹击中木块的过程中产生的热量为  

C.弹簧压缩到最短时木块A的速度大小为     

D.木块B在运动过程中的最大动能为     

二、非选择题：本题共5小题，共50分。

13. (6分)“春华”学习小组用“碰撞实验器”通过实验验证动量守恒定律，他们第一次实验使用的装置如图甲所示，实验中，a是入射小球，b是被碰小球，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，小球a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出小球a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复多次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示，O点为轨道末端在水平地面上的投影。

 (1)关于本实验,下列说法正确的是            。

A.小球a的质量必须小于小球b的质量且两小球半径相同

B.斜槽越粗糙，实验误差就会越大

C.斜槽末端的切线必须水平

D.必须测量斜槽末端到水平地面的高度

(2)实验中，小球碰撞前后的速度是不容易直接被测得的，同学们经过分析讨论，发现小球做平抛运动的时间相同，因此可以用            间接地来代替小球碰撞前后时的速度。

(3)同学们用托盘天平测出了小球a的质量记为m₁，小球b的质量记为m₂，用毫米刻度尺测得O、M、P、N各点间的距离(图乙中已标出)，则验证两小球碰撞过程中动量守恒的表达式为                                    。(用题中涉及的物理量符号表示)

14. (8分)小华同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中：

(1)以下做法正确的是            。

A.测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长

B.测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间

C.要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动

D.单摆振动时，应注意使它的偏角开始时不能小于10°

(2)该同学先用米尺测得摆线长为97.43cm，用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为            cm 。

(3)另一位同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期和的数据，作出图像，如图乙所示。实验得到的图像是            (填“”、“”或”),小球的直径是         cm 。

15. (10分)一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为18m，M点的振动情况如图乙所示。求：

(1)该波的传播速度v；

(2)从t=0时刻开始，质点N回到平衡位置所需的最短时间t₀。

16. (12分)如图所示，S₁、S₂是同一种介质中相距10m的两个振动情况完全一致的相干波源，它们的振动方向垂直于△S₁S₂S所在的平面，它们振动的周期为T=0.4s，在介质中形成的机械波的波速为 =5m/s。 已知∠S₁=∠S₂=53°,在S₂S连线上有好几个振动加强的点(不含S₂、S)，其中距S最近的点为S₃(图中未画出)，距S₃最近的点为S₄(图中未画出)，取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。

(1)判断S是否为振动加强点；

(2)求S₂、S₄两点间的距离。

17. (14分)如图所示，质量M=0.4kg的“L”形平板B静置在光滑水平地面上，质量m=0.1 kg 的小物块A(可视为质点)处于平板B上的O′点，O′点左侧粗糙，O′点右侧光滑且光滑部分的长。用不可伸长的轻绳将一小球悬挂在O'点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球的速度方向与碰前方向相同并开始做简谐运动(摆角小于5°)，A以 =2.5 m/s  的速度沿平板滑动直至与B右侧的挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A第一次返回到O点的正下方时，小球恰好第二次自右向左经过O点正下方并与A再次发生碰撞。已知A与B粗糙部分的动摩擦因数μ=0.125,]，取重力加速度大小g=10m/s²,π²=10,   整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，求：

(1)A与B的挡板碰撞后瞬间，二者的速度大小与；

(2)此过程中B对A的摩擦力的冲量大小I；

(3)轻绳的长度。

2022~2023年度下学年创新发展联盟第一次联考

物理参考答案

1. D  2. A  3. B  4. B  5. C  6. D  7. A  8. B 9. BD  10. CD  11. ACD  12. BD

13. (1)C   (2分)

(2)水平位移   (2分，其他表述意思正确即可给分)

( 3)     (2分)

14. (1)C   (2分)

(2)2.125   (2分)

(3)c   (2分)   1.2   (2分)

15. 解：(1)设简谐横波的波长为λ，观察简谐横波在t=0时刻的波形图，根据M、Q两质点平衡位置之间的距离可知   (1分)

根据题图乙可知，简谐横波的周期

T=0.3s   (1分)

简谐横波的波速大小    (1分)

解得=80m/s。(1分)

(2) 由题图乙可知，t=0时刻质点M沿轴正方向运动，根据同侧法可知，该波沿轴正方向传播，质点N 也沿y轴正方向运动   (1分)

质点做简谐运动的圆频率为    (1分)

设质点N做简谐运动的振动方程,   根据题意有

(1分)

质点N回到平衡位置时      (1分)

解得   (或      (2分)

16. 解：(1)根据几何关系可知

   (1分)

      (1分)

则S点为振动加强点。(2分)

(2)机械波的波长   (2分)

根据题意可知

    (2分)

根据几何关系可知

    cos∠ =(2分)

解得。         (2分)

17. 解：(1)设水平向右为正方向，因为A与B发生弹性碰撞，m 恒有

   (1分)

    (1分)

解得        (1分)

       (1分)

(2)设A与B碰撞后经过时间回到点，根据匀速运动规律有(

    (1分)

之后A在B上做匀减速直线运动，设其加速度大小为，再经过时间回到点的正下方，根据牛顿第二定律有

μmg=ma   (1分)

根据匀变速直线运动规律有

    (1分)

此过程中B对A的摩擦力的冲量大小

(1分)

解得    (1分)

(3)设从小球与A发生碰撞到A与B发生碰撞的时间为t₀，根据匀速运动规律有

    (1分)

根据单摆的周期公式，结合题意有

    (1分)

   T (1分)

解得。(2分)

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