2024-2025学年湖南省长沙市雅礼教育集团高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年湖南省长沙市雅礼教育集团高二（上）期中考试物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 图甲中，子弹打进木块后一起向左运动的过程，子弹和木块构成的系统动量守恒
B. 图乙中，描述的是多普勒效应，A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
C. 图丙中，使摆球A先摆动，稳定后则三个摆的振动周期相同
D. 图丁中，静电除尘装置两极板间存在匀强电场
2.在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x=7m处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到x=3m和x=5m处，波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. a与b的频率之比为1:2B. O比P更早开始振动
C. a与b相遇后会出现干涉现象D. O开始振动时沿y轴正方向运动
3.如图所示，排球比赛中运动员某次将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的相同排球从a点的正下方且与b点等高的c点斜向上击出，也击中b点，排球运动的最高点d与a点的高度相同．不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 排球两次在空中速度变化量相等
B. 排球两次击中b点时的动能相等
C. 两次击球，运动员对排球所做的功不一定相等
D. 排球从c点击中b点的过程中，重力对排球的冲量为零
4.如图甲所示，质量不等的a、b两物块，静止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力F分别作用a、b一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的v−t图像如图乙中a、b所示，已知图中线段AB//CD，则( )
A. 摩擦力对a、b两物块的冲量IaIb
C. 推力F对a、b的冲量IFa=IFbD. a、b两物块的质量ma>mb
5.如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点(摆角很小)，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C 之间来回摆动，其中B点为运动的最低位置。将力传感器固定在O点，此过程中细线对摆球的拉力F 随时间t 变化的曲线如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 单摆的振动周期为0.2πs
B. 单摆的摆长为0.4m
C. 0.2πs时刻摆球的动能最大
D. 图乙中图线所围面积在数值上等于小球动量的变化量
6.如图所示，一根不计质量的弹簧竖直悬吊铁块M，在其下方吸引了一磁铁m，已知弹簧的劲度系数为k，磁铁对铁块的最大吸引力等于3mg，不计磁铁对其它物体的作用并忽略阻力，为了使M和m恰好能够共同沿竖直方向作简谐运动，那么
A. 它处于平衡位置的弹簧的伸长量Mgk
B. 弹簧弹性势能最大时，铁块加速度大小为g
C. 磁铁和铁块运动到最高点时，弹力的大小等于2M+mg
D. 该弹簧振子的振幅为2M+mgk
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.下列有关机械振动和机械波的说法正确的是( )
A. 在频率相同的两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强
B. 单摆具有等时性，是因为其振动周期与摆球的质量和振幅均无关
C. 隔墙有耳是因为波的衍射现象
D. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同
8.北京时间2021年2月4日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星六号发射升空，卫星进入预定轨道，通信技术试验卫星六号主要用于卫星通信、广播电视、数据传输等业务，并开展相关技术试验验证，假设质量为m(包含燃料的质量)的“卫星六号”通过发动机点火，在很短时间内从喷口向外喷出质量为Δm的燃气使其实现向较低的轨道变轨，燃气喷出时的速度大小为v，卫星在变轨前做半径为r的匀速圆周运动，速度大小为v0，地球的半径为R，则下列说法正确的是( )
A. 喷气方向与“卫星六号”的运行方向相反
B. 地球的密度为3v02r4πGR3
C. 在变轨过程中“卫星六号”的机械能守恒、动量守恒
D. 在燃气喷出后的瞬间，“卫星六号”的动量大小为mv0−Δmv
9.如图所示，质量为m的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为2m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。(重力加速度为g)则下列说法正确的是( )
A. C球从水平位置到最低点过程中，木块A移动的距离为l2
B. A、B两木块分离时，A的速度大小为 gl
C. 小球第一次到达左侧所上升最大高度为2l3
D. 小球第一次到达左侧所上升最大高度为l3
10.有一固定凹槽底面光滑，在凹槽正中间放置甲、乙两小球，它们质量分别为m和3m，现使甲球获得水平向右的瞬时速度v0，与静止的乙球发生弹性碰撞，假设甲、乙每次与凹槽侧壁碰撞后均能等速反弹，凹槽内壁间距为l，两小球均可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球第一次碰撞后，甲、乙两球速度大小相等
B. 甲、乙两球第二次碰撞的位置在凹槽正中间
C. 甲、乙两球与凹槽侧壁碰撞后均能等速反弹，说明侧壁对两球的冲量大小相等
D. 甲、乙两球在凹槽内的运动均有周期性，周期为3lv0
三、作图题：本大题共1小题，共10分。
11.“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示。
(1)组装单摆时，下列器材应选用__________。
A.直径约1.6cm的小木球
B.直径约1.6cm的小铁球
C.长度为1m左右的细线
D.长度为1m左右的粗绳
(2)测出单摆的摆长L，单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=__________(用L、n、t表示)。
(3)实验过程中要保证单摆摆角小于等于5°，并从平衡位置开始计时。已知摆球直径为1.60cm，某同学将刻度尺的零刻度线对准悬点，让摆线竖直下垂，单摆下端读数如图乙所示，则该单摆的摆长为_________cm。测得该单摆完成40次全振动的时间t=75.20s，则该单摆的周期为__________s。
(4)用多组实验数据作出T2一L图象，也可以求出重力加速度g。若有三位同学作出的T2−L图线如图丙所示，其中a和b平行，b和c都过原点，已知图线b的斜率为k且对应的g值最接近当地重力加速度。下列分析正确的是__________。
A.测得当地重力加速度的值g=4π2k
B.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
C.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
四、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.测电阻R大小。
(1)同学们首先用欧姆表×1挡位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为________Ω。

同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：(括号中为电表量程及内阻)
A.电压表V1(0∼15V,15kΩ) B.电压表V2(0∼3V,3kΩ)
C.电流表A1(0∼3A) D.电流表A2(0∼0.6A)

作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。
(2)应选择电压表________，电流表________。(填器材前字母)
(3)下列哪些说法是正确的？_________
A.电压表分流属于系统误差
B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端
C.如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0
D.多组实验可以减小系统误差
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲所示，x轴上a、b两质点相距6m，一列简谐横波沿x轴负方向传播，x1=1m处的a点和x2=7m处的b点的振动图像分别如图乙、丙所示。已知该波的波长大于6m。求：

(1)这列波的波长；
(2)这列波的波速。
14.如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接，当弹簧处于原长时，小球A位于P点(未画出)。将小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，此时小球A静止于O点(未画出)，A、B两小球质量均为M。现将小球A移至P点后由静止释放，当小球A向右运动至速度为零时剪断细线，此时小球B未接触地面。已知弹簧的弹性势能Ep=12kx2(k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)，重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求：
(1)小球A从P点由静止释放后瞬间的加速度大小a；
(2)剪断细线前瞬间细线的张力大小F；
(3)细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小。
15.如图所示，一质量M=3.0kg、长L=5.15m的长木板B静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R=10m的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为60°，其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端d=2.5m处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量m=1.0kg的滑块D。平台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量M0=2.0kg的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量m=1.0kg的滑块A从P点静止开始沿圆弧轨道下滑。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B，带动B向右运动，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体在随后运动过程中一直没有离开平台，且C没有滑离细杆。A与木板B间动摩擦因数为μ=0.75。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度g=10m/s2，求：
(1)滑块A到达圆弧最低点时对轨道压力的大小；
(2)滑块A滑上平台时速度的大小；
(3)若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为0.5m/s。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？
参考答案
1.C
2.B
3.C
4.A
5.B
6.D
7.BC
8.BD
9.ABC
10.ABD
11. BC 4π2n2Lt2 88.00 1.88 A
12.(1)7
(2) B D
(3)AC

13.解：(1)由图乙、丙可知，b质点比a质点多振动3T4，
即ab之间的距离为lab=3λ4，
解得波长λ=8m。
(2)由图可知，波的周期T=4s，
波速v=λT=2m/s。
14.解：(1)设细线拉力大小为T，小球A的加速度大小为a，小球A从P点由静止释放后瞬间弹簧弹力为零，对小球A，由牛顿第二定律得
T= Ma
对小球B由牛顿第二定律得
Mg−T=Ma
代入数据解得a=g2
(2)小球A静止于O点平衡时kx0= MgA、B组成的简谐振动中，振幅为
A=x0=Mgk
由对称性，小球A向右运动至最远点时，对A有
k×2x0−F=Ma1
对B有F−Mg=Ma1
代入数据解得
F=32Mg
(3)细线断裂后，小球A在运动过程中，只有弹簧弹力做功，满足机械能守恒，则小球A到达O点时的速度大小v，根据机械能守恒定律有
12Mv2=12k(2x0)2−12kx02
联立解得v= 3Mg2k
答：(1)小球A从P点由静止释放后瞬间的加速度大小a为g2；
(2)剪断细线前瞬间细线的张力大小F为32Mg；
(3)细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小为 3Mg2k。
15.解：(1)从P点到圆弧最低点，由动能定理mgR1−cs60°=12mv12−12mvp2
在最低点，由牛顿第二定律可知FN−mg=mv12R
由牛顿第三定律可知F′N =FN =20N
(2)假设物块A在木板B上与B共速后木板才到达右侧平台，以AB系统，由动量守恒定律：mv1=M+mv2
由能量关系：μmgx相=12mv12−12m+Mv22
解得x相=5m