陕西省韩城市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 如图所示，光滑水平面上一子弹水平射入木块后留在木块内，现将子弹、弹簧和木块作为一系统，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短整个过程中系统（ ）

A. 动量和机械能均守恒
B. 动量守恒，机械能不守恒
C. 动量不守恒，机械能守恒
D. 动量不守恒，机械能也不守恒
2. 下列说法中，属于简谐运动的是（ ）
A. 图甲中，小球在粗糙水平面上左右振动
B. 图乙中，小球在竖直方向上下振动
C. 图丙中，小球沿固定粗糙斜面上下振动
D. 图丁中，小球在固定弧面上大幅度左右振动
3. 做简谐运动的弹簧振子，当它每次经过同一位置时，下列说法正确的是（ ）
A. 动能不同B. 动量相同C. 动量大小相等D. 回复力不同
4. 钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（ ）
A. 鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用
B. 当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度
C. 当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大
D 鱼漂由上往下运动时，动能越来越大
5. 2023年7月20日21时40分，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，进行了八个小时太空行走，圆满完成出舱活动全部既定任务。喷气背包作为航天员舱外活动的主要动力装置，它能让航天员保持较高的机动性。如图所示，一个连同装备总质量为的航天员，装备内有一个喷嘴可以使压缩气体以相对空间站的速度喷出。航天员在距离空间站处与空间站处于相对静止状态，航天员完成太空行走任务后，必须向着返回空间站方向的反方向释放压缩气体，才能回到空间站，喷出的气体总质量为，返回时间约为（ ）
A. 100sB. 200sC. 300sD. 400s
6. 一摆长为的单摆在驱动力作用下的振动图像如图所示，重力加速度取，取，则下列说法正确的是（ ）
A. 该单摆的固有周期为
B. 该单摆振动的频率为
C. 若仅增大驱动力的频率，该单摆摆动的幅度将减小
D. 若仅减小驱动力的频率，该单摆的固有周期将变大
7. 如图甲所示，一小物块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，钢块的质量，与台面间的动摩擦因数，。则小物块在时刻的速度（ ）

A. B. C. D.
8. 图所示，一小球（可视为质点）在B、C（未画出）两点之间做简谐运动，，BC的中点O为平衡位置（即位移为零的位置），取向右为正方向，质点的位移—时间关系式为，则下列说法正确的是（ ）
A. 时，质点在B点
B. 时，质点正向右运动
C. 时，质点的加速度为0
D. 内，质点的加速度方向与速度方向始终相同
9. 如图所示，质量为的小球B静止在水平地面上，大小相同的小球A水平向右运动与小球B发生对心碰撞，碰撞前、后两球的图像如图所示，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A. 碰后小球A反向弹回
B. 小球A的质量为
C. 小球B与地面间的动摩擦因数为0.016
D. 小球A、B发生的是弹性碰撞
10. 小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发。打靶时枪口到靶的距离为d。若每发子弹打入靶中后就留在靶里，且待前一发打入靶中后再打下一发。以下说法中正确的是（ ）
A. 待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动
B. 待打完n发子弹后，小车应停在射击之前的位置
C. 在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D. 若其中一发子弹发射速度斜向上，当子弹到达空中最高点时，小车的速度不为零
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。
（1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择__________。（填序号）
A. B.
C. D.
（2）在某次实验中，由于没有游标卡尺，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图所示，实验得到的图像为__________（选填“a”“b”或“c”）；小球的直径为__________，求出当地重力加速度大小为__________（保留两位有效数字）。
（3）若测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是__________。（多选，填正确选项前的字母）
A. 测摆长时摆线拉得过紧
B. 开始计时时，过早按下秒表
C. 实验时误将49次全振动记为50次
D. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
12. 某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有粘性强的物质。用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为，滑块b的质量为。
（1）实验及分析过程如下：
①打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间__________时，可认为气垫导轨水平。
②用游标卡尺测得遮朮条宽度d如图乙所示，则__________。设挡光片通过光电门的时间为，挡光片的宽度为d，则滑块通过光电门的速度__________（用d，表示）。
③将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右侧，然后推动滑块a水平压缩弹簧，撤去外力后，滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞。
④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2。
⑤实验后，分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间和两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。
⑥实验中若等式__________（用、、、和d表示）成立，即可验证动量守恒定律。
（2）若两滑块碰撞后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是____________________。（写出一种即可）
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图甲所示，光滑水平面上有一处于原长状态的弹簧，其左端与一固定立柱相连，右侧与一静止的小球相连。现将小球向右拉至M点后，由静止释放小球。以O点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，小球向左经过O点时为时刻，小球的振动图像如图乙所示。求：
（1）O、M两点间的距离；
（2）弹簧振子简谐运动位移与时间的关系式；
（3）该振子在0-5s的总路程。
14. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为的运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为，重力加速度。不计空气阻力，求：
（1）运动员自由下落过程中，重力对运动员的冲量；
（2）运动员与网接触过程中，网对运动员的平均作用力的大小。
15. 如图所示，质量m=2kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=6kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=1.6m，连线PO与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑。A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.75，g取10m/s2，A、B可视为质点，求：
（1）滑块A刚到平台上的速度大小；
（2）该过程中弹簧弹性势能的最大值；
（3）小车C的长度。