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所属成套资源：2024福建师大附中高二下学期4月期中考试及答案(九科)
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2024福州师大附中高二下学期4月期中考试物理含答案
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这是一份2024福州师大附中高二下学期4月期中考试物理含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（满分：100分，考试时间：90分钟）
命题：阮伟文
审核：赵昕
试卷说明：
（1）本卷共四大题，19小题，所有的题目都解答在答案卷上，考试结束，只要将答案卷交上来。
（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备
一、单项选择题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得4分，错选或不选的得0分）
1.我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（ ）
A.干涉现象B.全反射现象C.多普勒效应D.共振现象
2. “天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。小球和大球的质量分别为m1、m2，可估算出（ ）
A. m1∶m2=1∶1B. m1∶m2=1∶5C. m1∶m2=2∶3D. m1∶m2=1∶2
3.战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，大一同学晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图（a）、（b）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，传播方向为P到Q，波长大于1m，小于3m，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，下列说法不正确的是（ ）
A. t=0时刻，P质点的速度为0B.该列波的波长可能为2.4m
C.该列波的波速可能为m/sD. P、Q两质点振动方向始终相反
4. 2024年1月23日02时09分，在新疆阿克苏地区乌什县（北纬41.26度，东经78.63度）发生7.1级地震，震源深度22千米，地震发生时监测站监测到一列沿x轴传播的地震横波，t=0时刻波形如图甲所示，质点P从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲乙
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波沿x轴传播20km距离需要5s
C.Q点的振动方程为
D.该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样
5.在夏季，青少年在漂流时喜欢用水枪（唧筒）打水仗，唧筒由拉杆和活塞组成，如图所示。在某次打水仗中，唧筒近距离水平对着某人的后背射出水流，速度为v。水射到背部时有的水向四周溅散开，溅起时水平的速度大小为，方向与原来方向相反，其余的水留在人的身上。假设射出的水流没有遇到障碍时不散开，水的密度为ρ。则此人背部被水射中部位单位面积受到的平均力的大小为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示半径为R的半圆形凹槽放在光滑水平面上，凹槽内侧光滑，其质量为M=2m，A点是凹槽圆弧上的一点，与圆心等高，现有一个可视为质点，质量为m的滑板小孩从距离A点高R处由静止开始下落.
恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽（忽略空气阻力和小孩体内能量的转化），下列说法正确的是（ ）
A.从滑板小孩开始下落到运动到最低点过程中，滑板小孩机械能守恒
B.从滑板小孩开始下落到运动到最低点过程中，滑板小孩和凹槽组成的系统动量守恒
C.滑板小孩运动到最低点的速度为
D.滑板小孩运动到最高点与静止下落位置等高
7.如图所示，光滑水平面上放有质量为M=2kg的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为m=1kg，弹簧的劲度系数k=100N/m。初始时刻系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力F=10N作用在B上，已知A、B间动摩擦因数μ=0.2.弹簧振子的周期为，取g=10.。则（ ）
A. A的摩擦力先增大后不变
B.拉力F作用瞬间，A的加速度大小为10/3（m/s2）
C.当A的总位移为2cm时，B的位移可能为10cm
D.当A的总位移为4cm时，弹簧对A的冲量大小不可能为0.4π（N•s）
二、双项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不完整的得2分，选错或不选的得0分）
8.图甲由一根较长的细线和较小的沙漏组成，当沙漏摆动时，对漏斗中的细沙均匀流出，匀速拉动沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条图甲所示的“沙线”，此装置可视为摆长为L的单摆，沙漏的运动可看作简谐运动。若已知手拉木板做匀速运动的速度大小是v，图乙所示的一段木板的长度是s。当地的重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
A. “沙线”上每处堆积的细沙厚度相同
B.此沙摆的摆动周期
C.若手拉木板匀速运动的速度增大为2v，此沙摆的摆动周期
D.仅增大沙摆的摆长，则木板上仍将得到与图乙完全相同的图样
9.很多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10m/s2。下列分析正确的是（ ）
A.手机刚要接触头部之前的速度约为4m/s
B.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg•m/s
C.手机对头部的冲量大小约为0.48N•s
D.手机对头部的作用力大小约为2.4N
10.一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm，t=0时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。当t=0.2s时质点5开始振动，下列说法正确的是（ ）
A.该绳波的波长为18cmB.绳波上每个质点的振动频率相同
C. t=1.0s时，质点2加速度方向竖直向下D.质点1起振方向竖直向下
11.如图甲所示，“L”形木板Q静止于粗糙水平地面上，质量为1kg的滑块P以6m/s的初速度滑上木板，t=2s时与木板相撞并粘在一起，两者运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，则（ ）
甲乙
A.Q的质量为2kgB.地面与木板之间的动摩擦因数为0.05
C.由于碰撞系统损失的机械能为1JD. t=4s时木板的速度恰好为零
12.平静水面上建立x轴，俯视图如图所示。分别位于x1=0.2m和x2=0.3m的两波源A、B起振方向相反，t=0时刻同时从各自的平衡位置开始以10Hz的频率、4cm的振幅上下振动，在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为t=0.3s两列波到达的位置，此时x=0.5m处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是（ ）
A.原点x=0处的质点起振方向向下
B.两列波的传播速度为2m/s
C. x轴上在AB之间振动加强点个数共9个
D.从t=0时刻起，一天内，x=2.024m处的质点通过的总路程为0.8m
三、实验题（每空2分，共16分）
13.如图所示，某学校操场有两个固定的高功率喇叭，防空演练时同时发出频率相同的警报声，图中弧线表示某一时刻的波面示意图，相邻两波面的距离为一个波长。A、B、C位置分别站着一个同学，听到声音最弱的位置是 。
14.如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小为 。
15.同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为 cm；同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为 s；
（2）如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为L1（不包括摆球半径），测得周期为T1；第二次量得悬线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g值为
A. B. C. D.
（3）该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2—L的关系图像，如图所示，根据图中数据，重力加速度为 m/s2（取π2=9.86，结果保留三位有效数字）
16.某实验小组用如图（a）所示装置通过半径相同的小球1和2的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使小球1从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作10次。再把小球2放在水平槽上靠近槽末端位置，让小球1仍从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，小球1和2的碰撞后.分别在记录纸上留下落点痕迹。重复这种操作10次，用最小的圆圈把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，得到如图（b）所示的三个落点Q、P和R。O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。
图（a）图（b）
（1）由图（b）信息可知，小球1和2的质量之比近似为 。（填正确答案标号）
A.2∶1B.3∶1C.3∶2
（2）由图（b）信息可知，在误差允许范围内，小球1和2碰撞 弹性碰撞。（选填“是”或“不是”）
四、计算题
17（9分）.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，再经过t=1.5s，坐标为x=8m的Q点开始起振，求：
（1）该列波的周期T和振源O点的振动方程；
（2）从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点所经过的路程s。
18（12分）.如图所示，质量为mB=3kg的长木板B静止在光滑的水平面上.质量为mA=1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧轮平台的右端，质量为的小球用长为L=1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点.不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
19（15分）.如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面下端垂直斜面固定着一挡板，物块A与物块B用轻弹簧连接并静止在斜面上，物块A与挡板接触。现将距物块B为d=3m的物块C从斜面上由静止释放，物块C与物块B发生弹性碰撞，碰后将物块C取走.物块B在斜面上做简谐运动。mA=3kg，mB=5kg，mC=1kg，重力加速度g取10m/s2、sin37°=0.6，弹的劲度系数为k=100N/m，且弹簧始终在弹性限度内，物块A、B、C均可视为质点。
（1）求C与B碰后瞬间两物块的速度大小；
（2）已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），求C与B碰后B做简谐运动的振幅；
（3）若C从斜面上某高度处由静止释放后，C与B碰后并粘在一起做简谐运动且A恰好未离开挡板，求A对挡板压力的最大值。
福建师大附中2023-2024学年第二学期高二年段期中考试物理答案
一、单项选择题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
二、双项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
三、实验题（本大题共四题，共16分）
13. C14.
15.（1）1.07096.8（2）B（3）9.86
16.（1）A（2）是
四、计算题（本大题3题，共36分）
17.（9分）（1）0.5s，；（2）0.45m
【详解】（1）根据波形图可知，这列波从P点传播到Q点，传播距离
所以波传播的速度
所以周期
由于波沿x轴正方向传播，根据同侧法，0时刻，振源O点沿y轴向下振动，则振动方程为
（2）根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在x=0.5m处，传播到Q点的距离
由于
即经过质点Q到达波峰，可知振源O点经过的路程
18.（12分）（1）F=10N；（2）；（3）L=0.3m
【详解】（1）设小球与物块A碰撞瞬间的速度大小为v0，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为v1、物块A的速度大小为v2，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）开始时A离平台右端的距离x=0.5m，物块刚滑上长木板时的速度大小为v3，根据动能定理有
解得
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为v4
解得
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长
19（15分）（1）4m/s，2m/s；（2）；（3）108N
【详解】（1）物块C从斜面上由静止释放，根据机械能守恒定律有
得
设碰撞后瞬间C、B的速度大小分别为vC，vB，根据动量守恒有
C、B碰撞过程机械能守恒，有
解得
，
C与B碰后瞬间两物块的速度大小分别为4m/s和2m/s；
（2）将物块C取走，物块B在斜面上做简谐运动，在平衡位置时弹簧的压缩量为
在平衡位置速率最大，从平衡位置向下运动到振幅最低位置，系统机械能守恒，以最低位置为零势能面，有
解得
（3）若C从斜面上某高度处由静止释放后，C与B碰后并粘在一起做简谐运动，两物块在平衡位置时的形变量为x1'，则有
解得
且A恰好未离开挡板，则BC上升到最高位置时，A对挡板的压力为零，此时弹簧的拉伸量为
所以振幅为
BC向下运动到最低点时，由对称性可知其压缩量为
物块A受到挡板的最大支持力为
根据牛顿第三定律得，物块A对挡板压力的最大值为108N。1
2
3
4
5
6
7
D
B
D
B
C
D
D
8
9
10
11
12
BC
CD
BD
BC
AD
（满分：100分，考试时间：90分钟）
命题：阮伟文
审核：赵昕
试卷说明：
（1）本卷共四大题，19小题，所有的题目都解答在答案卷上，考试结束，只要将答案卷交上来。
（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备
一、单项选择题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得4分，错选或不选的得0分）
1.我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（ ）
A.干涉现象B.全反射现象C.多普勒效应D.共振现象
2. “天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。小球和大球的质量分别为m1、m2，可估算出（ ）
A. m1∶m2=1∶1B. m1∶m2=1∶5C. m1∶m2=2∶3D. m1∶m2=1∶2
3.战绳作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，大一同学晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图（a）、（b）分别是战绳上P、Q两质点的振动图像，传播方向为P到Q，波长大于1m，小于3m，P、Q两质点在波的传播方向上相距3m，下列说法不正确的是（ ）
A. t=0时刻，P质点的速度为0B.该列波的波长可能为2.4m
C.该列波的波速可能为m/sD. P、Q两质点振动方向始终相反
4. 2024年1月23日02时09分，在新疆阿克苏地区乌什县（北纬41.26度，东经78.63度）发生7.1级地震，震源深度22千米，地震发生时监测站监测到一列沿x轴传播的地震横波，t=0时刻波形如图甲所示，质点P从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲乙
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波沿x轴传播20km距离需要5s
C.Q点的振动方程为
D.该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样
5.在夏季，青少年在漂流时喜欢用水枪（唧筒）打水仗，唧筒由拉杆和活塞组成，如图所示。在某次打水仗中，唧筒近距离水平对着某人的后背射出水流，速度为v。水射到背部时有的水向四周溅散开，溅起时水平的速度大小为，方向与原来方向相反，其余的水留在人的身上。假设射出的水流没有遇到障碍时不散开，水的密度为ρ。则此人背部被水射中部位单位面积受到的平均力的大小为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示半径为R的半圆形凹槽放在光滑水平面上，凹槽内侧光滑，其质量为M=2m，A点是凹槽圆弧上的一点，与圆心等高，现有一个可视为质点，质量为m的滑板小孩从距离A点高R处由静止开始下落.
恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽（忽略空气阻力和小孩体内能量的转化），下列说法正确的是（ ）
A.从滑板小孩开始下落到运动到最低点过程中，滑板小孩机械能守恒
B.从滑板小孩开始下落到运动到最低点过程中，滑板小孩和凹槽组成的系统动量守恒
C.滑板小孩运动到最低点的速度为
D.滑板小孩运动到最高点与静止下落位置等高
7.如图所示，光滑水平面上放有质量为M=2kg的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为m=1kg，弹簧的劲度系数k=100N/m。初始时刻系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力F=10N作用在B上，已知A、B间动摩擦因数μ=0.2.弹簧振子的周期为，取g=10.。则（ ）
A. A的摩擦力先增大后不变
B.拉力F作用瞬间，A的加速度大小为10/3（m/s2）
C.当A的总位移为2cm时，B的位移可能为10cm
D.当A的总位移为4cm时，弹簧对A的冲量大小不可能为0.4π（N•s）
二、双项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不完整的得2分，选错或不选的得0分）
8.图甲由一根较长的细线和较小的沙漏组成，当沙漏摆动时，对漏斗中的细沙均匀流出，匀速拉动沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条图甲所示的“沙线”，此装置可视为摆长为L的单摆，沙漏的运动可看作简谐运动。若已知手拉木板做匀速运动的速度大小是v，图乙所示的一段木板的长度是s。当地的重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
A. “沙线”上每处堆积的细沙厚度相同
B.此沙摆的摆动周期
C.若手拉木板匀速运动的速度增大为2v，此沙摆的摆动周期
D.仅增大沙摆的摆长，则木板上仍将得到与图乙完全相同的图样
9.很多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10m/s2。下列分析正确的是（ ）
A.手机刚要接触头部之前的速度约为4m/s
B.手机与头部作用过程中手机动量变化约为0.48kg•m/s
C.手机对头部的冲量大小约为0.48N•s
D.手机对头部的作用力大小约为2.4N
10.一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm，t=0时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。当t=0.2s时质点5开始振动，下列说法正确的是（ ）
A.该绳波的波长为18cmB.绳波上每个质点的振动频率相同
C. t=1.0s时，质点2加速度方向竖直向下D.质点1起振方向竖直向下
11.如图甲所示，“L”形木板Q静止于粗糙水平地面上，质量为1kg的滑块P以6m/s的初速度滑上木板，t=2s时与木板相撞并粘在一起，两者运动的v-t图像如图乙所示，重力加速度大小g取10m/s2，则（ ）
甲乙
A.Q的质量为2kgB.地面与木板之间的动摩擦因数为0.05
C.由于碰撞系统损失的机械能为1JD. t=4s时木板的速度恰好为零
12.平静水面上建立x轴，俯视图如图所示。分别位于x1=0.2m和x2=0.3m的两波源A、B起振方向相反，t=0时刻同时从各自的平衡位置开始以10Hz的频率、4cm的振幅上下振动，在水面上形成两列简谐横波。图中虚线为t=0.3s两列波到达的位置，此时x=0.5m处的质点处于平衡位置且向上振动。下列说法正确的是（ ）
A.原点x=0处的质点起振方向向下
B.两列波的传播速度为2m/s
C. x轴上在AB之间振动加强点个数共9个
D.从t=0时刻起，一天内，x=2.024m处的质点通过的总路程为0.8m
三、实验题（每空2分，共16分）
13.如图所示，某学校操场有两个固定的高功率喇叭，防空演练时同时发出频率相同的警报声，图中弧线表示某一时刻的波面示意图，相邻两波面的距离为一个波长。A、B、C位置分别站着一个同学，听到声音最弱的位置是 。
14.如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小为 。
15.同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中
（1）该同学用游标卡尺测得单摆小球的直径为 cm；同学用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为 s；
（2）如果某同学在实验时，用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为L1（不包括摆球半径），测得周期为T1；第二次量得悬线长为L2，测得周期为T2。根据上述数据，可求得g值为
A. B. C. D.
（3）该同学又想出另一个办法测重力加速度，他测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2—L的关系图像，如图所示，根据图中数据，重力加速度为 m/s2（取π2=9.86，结果保留三位有效数字）
16.某实验小组用如图（a）所示装置通过半径相同的小球1和2的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使小球1从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作10次。再把小球2放在水平槽上靠近槽末端位置，让小球1仍从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，小球1和2的碰撞后.分别在记录纸上留下落点痕迹。重复这种操作10次，用最小的圆圈把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，得到如图（b）所示的三个落点Q、P和R。O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。
图（a）图（b）
（1）由图（b）信息可知，小球1和2的质量之比近似为 。（填正确答案标号）
A.2∶1B.3∶1C.3∶2
（2）由图（b）信息可知，在误差允许范围内，小球1和2碰撞 弹性碰撞。（选填“是”或“不是”）
四、计算题
17（9分）.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，再经过t=1.5s，坐标为x=8m的Q点开始起振，求：
（1）该列波的周期T和振源O点的振动方程；
（2）从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点所经过的路程s。
18（12分）.如图所示，质量为mB=3kg的长木板B静止在光滑的水平面上.质量为mA=1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧轮平台的右端，质量为的小球用长为L=1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点.不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？
19（15分）.如图所示，倾角θ=37°的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面下端垂直斜面固定着一挡板，物块A与物块B用轻弹簧连接并静止在斜面上，物块A与挡板接触。现将距物块B为d=3m的物块C从斜面上由静止释放，物块C与物块B发生弹性碰撞，碰后将物块C取走.物块B在斜面上做简谐运动。mA=3kg，mB=5kg，mC=1kg，重力加速度g取10m/s2、sin37°=0.6，弹的劲度系数为k=100N/m，且弹簧始终在弹性限度内，物块A、B、C均可视为质点。
（1）求C与B碰后瞬间两物块的速度大小；
（2）已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），求C与B碰后B做简谐运动的振幅；
（3）若C从斜面上某高度处由静止释放后，C与B碰后并粘在一起做简谐运动且A恰好未离开挡板，求A对挡板压力的最大值。
福建师大附中2023-2024学年第二学期高二年段期中考试物理答案
一、单项选择题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
二、双项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
三、实验题（本大题共四题，共16分）
13. C14.
15.（1）1.07096.8（2）B（3）9.86
16.（1）A（2）是
四、计算题（本大题3题，共36分）
17.（9分）（1）0.5s，；（2）0.45m
【详解】（1）根据波形图可知，这列波从P点传播到Q点，传播距离
所以波传播的速度
所以周期
由于波沿x轴正方向传播，根据同侧法，0时刻，振源O点沿y轴向下振动，则振动方程为
（2）根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在x=0.5m处，传播到Q点的距离
由于
即经过质点Q到达波峰，可知振源O点经过的路程
18.（12分）（1）F=10N；（2）；（3）L=0.3m
【详解】（1）设小球与物块A碰撞瞬间的速度大小为v0，根据机械能守恒有
解得
小球在最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为v1、物块A的速度大小为v2，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
此过程，物块A对小球的冲量大小
（3）开始时A离平台右端的距离x=0.5m，物块刚滑上长木板时的速度大小为v3，根据动能定理有
解得
物块A在木板B上滑行时二者动量守恒，最终速度相同为v4
解得
滑行过程中物块A与木板B系统动能减少转化为内能
解得板长
19（15分）（1）4m/s，2m/s；（2）；（3）108N
【详解】（1）物块C从斜面上由静止释放，根据机械能守恒定律有
得
设碰撞后瞬间C、B的速度大小分别为vC，vB，根据动量守恒有
C、B碰撞过程机械能守恒，有
解得
，
C与B碰后瞬间两物块的速度大小分别为4m/s和2m/s；
（2）将物块C取走，物块B在斜面上做简谐运动，在平衡位置时弹簧的压缩量为
在平衡位置速率最大，从平衡位置向下运动到振幅最低位置，系统机械能守恒，以最低位置为零势能面，有
解得
（3）若C从斜面上某高度处由静止释放后，C与B碰后并粘在一起做简谐运动，两物块在平衡位置时的形变量为x1'，则有
解得
且A恰好未离开挡板，则BC上升到最高位置时，A对挡板的压力为零，此时弹簧的拉伸量为
所以振幅为
BC向下运动到最低点时，由对称性可知其压缩量为
物块A受到挡板的最大支持力为
根据牛顿第三定律得，物块A对挡板压力的最大值为108N。1
2
3
4
5
6
7
D
B
D
B
C
D
D
8
9
10
11
12
BC
CD
BD
BC
AD
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