湖北省部分学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附答案）

这是一份湖北省部分学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附答案），共6页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，5s时刻,质点 P 在平衡位置等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第三册第一章。
一、选择题：本题共 10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.下列有关分子动理论的说法正确的是
A.物体是由大量分子组成的 B.扩散现象是化学反应的结果
C.固体分子间没有空隙 D.悬浮微粒的有规则运动叫作布朗运动
2.如图所示，三个完全相同的弹簧振子，分别置于光滑水平面上、竖直悬吊在天花板上、置于倾角为θ的光滑斜面上，现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放，物块做简谐运动。下列说法正确的是
A.物块的位移一定相同
B.物块的振动频率一定相同
C.物块的最大回复力一定相同
D.物块的动量一定相同
3.一列简谐横波沿x轴负方向传播，周期T=1s，t=0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是
A.该波的传播速度v=10m/s
B. t=0.5s时刻,质点 P 在平衡位置
C.0~1.5s时间内,质点 Q运动的路程为0.36 m
D.t=2.2s时刻,质点M沿y轴正方向运动
4.如图所示，这是两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是
A.当r=r₂时，分子间的作用力为零
B.当r>r₁时，分子间的作用力表现为引力
C.当r由r₁变到r₂的过程中，分子力逐渐变大
D.当r由r₁变到r₂的过程中，分子势能增大
5.一滑块做直线运动，在前一段时间内速度由v增大到 2v，在随后的一段时间内速度由2v变为-3v，前后两段时间内，合外力对滑块的冲量大小分别为I₁ 和I₂，下列关系式正确的是
A.I₂=I₁ B.I₂=5I₁
C.5I₂=I₁ D.I₂6.若有一单摆，其摆长足够大，在摆动过程中受到的地球引力不可以看作恒力。已知单摆摆长为l，周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，l>R，根据所学知识和物理规律并利用逻辑推理判断，这样的单摆的周期公式应该为
A.T=2πRg B.T=2πll+Rg
C.T=2πlRl+Rg D.T=2πl2l+Rg
7.如图所示，一质量为5kg 的铁球静止在足够长的光滑地面上，人站在小车上向左推铁球，铁球运动一段时间后和墙壁碰撞，碰后铁球速度反向、大小不变，每次推球，球出手后的速度大小都为1m/s，已知人和车的总质量为55 kg。以下说法正确的是
A.运动的全过程中，人和铁球组成的系统动量守恒
B.每一次推球，人对球的冲量都为5 N·s
C.最终人、小车和铁球的速度大小都为2m/s
D.连续推6次后，铁球将不能追上人和小车
8.研究表明，大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图为氧气分子在0℃和100 ℃两种温度下的速率分布情况，下列说法正确的是
A.在 100℃时，氧气分子平均动能更大
B.图中虚线对应氧气分子在 100℃时的情形
C.0℃和100℃对应的曲线与横轴围成的面积相等
D.各温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律，且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小
9.利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板(样板)放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是
A.当稍向左移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小
B.干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的
C.当换用频率更低的单色光照射时，条纹间距变大
D.图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
10.一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5 Hz。在同一底片上多次曝光后形成的照片如图所示，照片与实物比例为1：100。照片中A、B、C、D 四点为同一水平线上的四点,且AB=BC=CD=2cm。以下说法正确的是
A.该绳波波长为8m
B.该绳波波速可能为100m/s
C.该波可能与周期为0.1s的另一列绳波发生干涉
D.同一次曝光时，B、D两处质点振动方向相同
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.(7分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每 V₁体积溶液中的纯油酸体积为V₂，用注射器和量筒测得V₀体积上述溶液有 n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为L。
(1)油酸薄膜的面积S= ;
(2)油酸分子的直径是 (用V₁、V₂、V₀、n、S表示);
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是由于 。
A.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测 V₀体积溶液滴数时少记录了几滴
D.油膜中含有大量未溶解的酒精
12.(10分)验证动量守恒定律实验中获得的频闪照片如图所示，已知A、B 两滑块的质量分别是mA、mB，A滑块向右运动，与原来处于静止状态的 B 滑块碰撞。碰撞前后共进行了四次拍摄，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。A、B 滑块在拍摄频闪照片的这段时间内是在 20cm至 115 cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准)，试根据频闪照片(闪光时间间隔为0.2s)回答问题。
根据频闪照片可知碰撞发生位置在 cm刻度处；
(2)A滑块碰撞前的速度记为 vA，由图中数据可计算得：A 滑块碰撞后的速度 vA'=¯m/s,B 滑块碰撞后的速度 vB'=¯m/s;
(3)根据频闪照片分析，两滑块组成的系统在相互作用过程中，若满足表达式 [用题干及(2)问所给字母表示]，则可以得出结论：在误差范围内，两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒。
13.(10分)图为一透明均匀玻璃球的横截面，O为圆心，AB为直径， AB=d,一束光以 θ=60°从A点入射，出射的光与AB平行，光在真空中传播的速度为c，不考虑光在玻璃球中的反射，求：
(1)玻璃球对该光的折射率n；
(2)光在玻璃球中的传播时间t。
14.(15分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和x 轴负向传播，波速均为20cm/s,振幅均为 10 cm,两列波在 t=0时的波形曲线如图所示，求：
(1)t=0时，介质中偏离平衡位置位移为 20cm的所有质点的横坐标；
(2)从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为- −20cm的质点的时间。
15.(18分)如图所示，光滑水平面上放一木板A，木板 A的质量. M=4kg,A右侧相距 x₀=1m处有一个质量也为 M=4kg的物块C，小铁块 B(可视为质点)的质量 m=1kg,木板A和小铁块 B之间的动摩擦因数 μ=0.2,小铁块 B 以 v₀=10m/s的初速度从木板 A 的左端冲上木板，已知A、C发生弹性碰撞且碰撞时间都很短，最终 B 恰好不滑离木板，取重力加速度大小 g=10m/s²。
(1)求A、B的加速度大小aA、aB;
(2)经过多长时间A、B第一次速度相同，相同的速度为多少?
(3)求木板 A 的长度L。

高二物理考试参考答案
1. A 2. B 3. C 4. A 5. B 6. C 7. D 8. AC 9. CD 10. AB
11.1115L²(114L²∼118L²都算对) (2分)
2V0V2nSV1 (3分)
(3)D (2分)
12.(1)40 (2分)
(2)1.0 (2分) 1.5 (3分)
3mAvA=mAvA'+mBvB' (3分)
13.解:(1)由折射定律得
n=sinθsin∠CAO (2分)
n=sin2∠CAOsin∠CAO (2分)
解得 n=3。 (1分)
2v=cn (2分)
vt=32d (2分)
解得 t=3d2c。 (1分)
14.解：(1)t=0时，在x=40cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为20cm，两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为 20cm
从题图可以看出，甲、乙两列波的波长分别为
λ₁=40cm,λ₂=50cm (2分)
甲、乙两列波波峰的横坐标分别为
x₁=40cm+k₁λ₁(k₁为整数) (2分)
x₂=40cm+k₂λ₂(k₂为整数) (2分)
综合可得，介质中偏离平衡位置位移为20cm的所有质点的横坐标为
x=(40+200n) cm(n为整数)。(2分)
(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-20cm
t=0时，两列波的波谷间的横坐标之差为
Δx'=40cm+2m2+1λ22−40cm+2m1+1λ12 (2分)
式中m₁和m₂均为整数，可得 Δx'=105m₂−4m₁+5cm (1分)
由于m₁和m₂均为整数，因此相向传播的波谷间的最小距离为
△x'=5cm (1分)
从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为--20cm的质点的时间为
t=Δx'2v (1分)
解得t=0.125 s。(2分)
15.解：(1)对小铁块 B受力分析，由牛顿第二定律有
μmg=maB (1分)
得 aB=μg=2m/s2 (1分)
对木板A受力分析，由牛顿第二定律有
μmg=MaA (1分)
得 aA=μmgM=0.5m/s2。 (1分)
(2)A运动x₀用时t₁,速度为 v₁
x0=12aAt12,v1=aAt1 (1分)
得 t₁=2s,v₁=1m/s (1分)
B的速度 v2=v0−aBt,v2=6m/s (1分)
即 A与C相撞前A、B还没有达到共速
A、C相撞过程交换速度，A的速度为O
A、B再经过时间t₂达到共速
v2−aBt2=aAt2 (1分)
t₂=2.4s (1分)
经过t₂时间木板A的位移
xA=12aAt22=1.44m (1分)
C的位移. xC=v1t2=2.4m (1分)
A、B第一次共速前没有再一次追上C
第一次共速时间 t=t₁+t₂=4.4s (1分)
共速时的速度 v其=aAl2=1.2m/s。 (1分)
3v球>v1,A、C会发生第二次碰撞，再次交换速度，vc=1. 2m/s,vA=1m/s
A、B之间再次发生相对滑动，最终 A、B 速度为v₄ (1分)
由动量守恒定律可得 MvA+mv球=M+mv4 (1分)
v₄=1.04m/s (1分)
设木板A 的长度为L，则对A、B、C整体由能量转化与守恒可得
−μmgL=12m+Mv42+12Mvc2−12mv02 (1分)
代入数据解得 L=22.208m。(1分)