天津市河西区2023-2024学年高二下学期期中物理试卷（原卷版+解析版）

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1. 一个物体在下述运动中，动能不发生变化而动量发生变化的是（ ）
A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动
C. 平抛运动D. 竖直上抛运动
2. 如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为，质量为的物体以速度从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为。对于这一过程，下列判断正确的是（ ）
A. 斜面对物体的弹力的冲量为零
B. 物体受到的重力的冲量大小为mgt
C. 物体受到的合力的冲量大小为零
D. 物体动量的变化量大小为零
3. 如图所示，一个小孩将质量为的石头以大小为、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则（ ）
A. 球和砂车的共同速度
B. 球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒
C. 砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小
D. 当漏出质量为的砂子时，砂车的速度
4. 某学习小组在探究反冲现象时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm的气体后，小船的速度是（ ）
A B. C. D.
5. 如图所示，弹簧下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成一个振动系统．用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动．如果钢球做简谐运动，则（ ）
A. 弹簧对钢球的弹力是钢球做简谐运动的回复力
B. 弹簧弹力为零时钢球处于平衡位置
C. 钢球位于最高点和最低点时加速度大小相等
D. 钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
6. 一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，力F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 第2s末，质点的动量为零B. 第4s末，质点回到出发点
C. 在0~2s时间内，质点的加速度一直增大D. 在1~3s时间内，力F的冲量为零
7. 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。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上为正方向，振子的质量为m，重力加速度大小为g。振子的位移x随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 振子的振动方程为x=12sin1.6t（cm）
B. t=0.6s和t=1.0s时，振子的速度相同
C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D. t=1.4s时，振子位于O点下方6cm处
8. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A. 此单摆的固有周期约为2 s
B. 此单摆的摆长约为1 m
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大，共振曲线峰将向左移动
9. 用如图所示的装置验证动量守恒定律，两球的质量分别为m1、m2（m1>m2），下列说法正确的是（ ）
A. 需要用秒表测时间
B. 斜槽轨道必须光滑
C. M可能是质量为m2的小球的落点
D. 可用验证动量守恒定律
10. 下列是日常生活中常见的现象，其中属于波的衍射的是（ ）
A. 高速列车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象
B. 挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另几个也跟着一起振动起来
C. 水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播
D. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间
11. 一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（ ）
A. 时质点12的速度方向向上B. 时质点5的加速度方向向上
C. 质点20开始振动时运动方向向下D. 质点1与质点20间相距一个波长
12. 位于均匀介质中点波源在时刻发出的简谐横波沿轴左、右传播。在时刻，波恰好到达、两点，此刻的波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，波源的振动方向为轴负方向
B. 时刻，、处的两个质点的振动方向相同
C. 再经过，处质点刚好移动到坐标为（）的位置
D. 该波的频率为
13. 一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的（ ）

A. 波沿x轴负方向传播B. 时刻处的质点速度为零
C. 质点P比质点Q晚振动1.25sD. 时，质点Q在波峰
14. 一列简谐波沿轴传播，时刻的波形图如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 该列波的起振方向向上
B. 该列波一定沿轴向右传播
C. 此列波的最小波速可能为
D. 处的质点经通过的路程可能为
15. 水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下，所用水枪的直径D，水速为v，水柱垂直射到煤层表面上，水的密度ρ，冲击煤层后自由下落。水柱对煤层的平均冲力为（ ）
A. B. C. D.
二、解答题
16. 如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B，C是摆球所能到达的最远位置，设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图像，根据图像回答：
（1）单摆振动的频率是多大？
（2）开始时摆球在何位置？
（3）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个单摆的摆长是多少？（计算结果保留两位有效数字）
17. 如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板A和静止的滑块C，滑块B置于A的最左端（滑块B、C均可视为质点）。若木板A和滑块B一起以的速度向右运动，A与C发生时间极短的碰撞后粘在一起。已知木板A与滑块B间的动摩擦因数，且=2kg，g取10，求：
（1）长木板A与滑块C碰后瞬间，滑块C的速度大小；
（2）B最终与A相对静止时速度的大小；
（3）要使滑块B不从木板A上滑下，木板A至少多长？

18. 如图所示，光滑圆弧轨道竖直放置，且与水平面平滑连接，其半径为,点是圆弧最低点，点是圆弧轨道的圆心，，水平面段光滑，点右侧是粗糙、质量为的小球，自点以初速度水平抛出，小球恰好沿圆弧切线从点进入圆弧轨道，并沿轨道运动，小球运动过程中与静止在水平轨道上点的物块相碰，物块质量，物块与点右侧水平粗糙轨道间动摩擦因数，小球和物块可视为质点，忽略空气阻力，，求：
（1）小球在点的速度的大小；
（2）小球在点对轨道压力；
（3）小球与静止在点的小物块相碰后，物块向右滑动距离的范围。