云南省玉溪市新平彝族傣族自县民族中学2024-2025学年高二上学期10月期中物理试题

这是一份云南省玉溪市新平彝族傣族自县民族中学2024-2025学年高二上学期10月期中物理试题，共12页。试卷主要包含了选择题的作答，填空题和解答题的作答，《唐语林》中记载等内容，欢迎下载使用。
本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于做简谐运动的物体的说法正确的是
A.简谐运动是匀变速运动
B.物体位于平衡位置时，一定处于平衡状态
C.简谐运动的振幅越大，则其运动的周期一定越长
D.物体加速度和速度的变化周期均与其简谐运动的周期相等
2.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可形成水波。振动片在水面上沿轴匀速移动时，拍得某时刻波的图样如图所示。下列说法正确的是
A.振动片向轴负方向运动B.位置处波速大于位置处波速
C.位置处波速小于位置处波速D.位置处接收到的波的频率小于位置处接收到的波的频率
3.某电场的等势面如图所示，下列说法正确的是
A.两点间的电势差为
B.三点中点的电场强度最强
C. 三点中点的电场强度最强
D.将一个质子分别放置在三点，在点的电势能最大
4.手机一般有两个麦克风，顶部的麦克风为降噪麦克风。降噪麦克风产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪效果。理想情况下的降噪过程如图所示，下列说法正确的是

A.降噪过程应用的是声波的干涉原理，点振动减弱
B.降噪声波的频率与环境噪声的频率不相同
C.降噪声波与环境噪声声波的波长大小不相等
D.再经过四分之一周期点振动加强
5.智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以
A.减小穿戴者所受重力的冲量B.减小地面对穿戴者的平均冲击力
C.减小穿戴者动量的变化量D.减小穿戴者与地面的接触时间
6.钓鱼是古老的中华文化，陕西省西安半坡村仰韶文化遗址发现了许多骨制鱼钩。上古三个有名的钓鱼人分别是帝舜、周穆王姬满和姜太公。《庄子·刻意》：就数泽，处闲旷，钓鱼闲处、无为而已矣。”钓鱼时当鱼漂受到扰动后会上下振动，忽略水的阻力和水面波动影响，以竖直向下为正方向，某一时刻开始鱼漂的振动图像如图所示，则鱼漂
A.在时刻加速度为零B.振动过程中机械能守恒
C.在时刻动量最小D.在时间内所受到合力的冲量方向竖直向下
7.《唐语林》中记载：洛阳一个和尚房里的馨钟时常会自鸣”，和尚因害怕而得病。曹绍夔发现敲击斋钟时罄钟才会跟着自鸣”，当用锉刀在馨钟上锉了几下，治好了馨钟的自鸣”，和尚的病也就好了。下列说法正确的是
A.曹绍夔用锉刀破坏了罄钟的发声功能，所以罄钟不再自鸣”
B.曹绍夔用锉刀改变了馨钟的固有频率，使其与斋钟振动的频率相差较大
C.罄钟自鸣”是因为斋钟声响太大，引起罄钟共振
D.改变敲打斋钟的力度，锉过的罄钟仍会再次自鸣
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。
8.如图甲所示，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵备受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在时刻的波形图，图丙为图乙中点的振动图像，袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减。下列说法正确的是

A.该简谐横波沿轴负方向传播B.该简谐横波的传播速度为
C.质点在内通过的路程为D.质点在内在轴方向上移动了
9.如图所示，小车与轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动。当小车以水平向右的速度通过平衡位置时，一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车车厢中的细砂内并立即与小车保持相对静止，已知小车的总质量是小球质量的9倍，弹簧振子的周期，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧振子的质量，下列说法正确的是
A.小球落入车厢的过程中，小球和小车组成的系统动量守恒
B.小车再次经过平衡位置时的速度大小为
C.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期不变
D.小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变大
10.如图所示，光滑斜面与水平面成角，轻弹簧一端固定在斜面下方的挡板上，另一端与质量为的物块相连，物块保持静止时弹簧被压缩了现将与物块完全相同的物块从斜面上弹簧原长位置由静止释放，物块下滑后与物块发生碰撞并粘在一起。已知两物块均可视为质点，碰撞时间极短，重力加速度为，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量），则下列说法正确的是
A.碰前物块的速度大小为B.碰撞过程中损失的能量为
C.碰后两物块做简谐运动的振幅为D.碰后弹簧反弹后物块不可能返回释放位置
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（7分）
某同学要做用单摆测重力加速度”的实验，实验室有游标卡尺、秒表等器材，但没找到带孔的小球，于是他用细线系上螺母做实验。
（1）他将细线系在某边中间，设想测出六角螺母的对边距离，测得数值的一半加上细线长度即为摆长。游标卡尺及示数如图所示，则六角螺母的对边距离为_________mm

（2）如果某次用秒表记录的时间如图所示，则秒表的示数为__________。
（3）该同学实验中多次观察，发现螺母厚度并不一致，于是放弃原来确定摆长的设想，改用多次测量摆线长度及对应周期的方法测重力加速度。先用刻度尺测量悬线的长度，将螺母拉开一个不大于的角度后释放，用秒表测出多次振动的周期的平均值为；改变悬线的长度并测出悬线长，再用秒表测出多次振动的周期的平均值为，则当地的重力加速度为________（用表示）。
（4）若多次改变悬线的长度重复实验，测得每次实验时悬线的长度及对应的螺母振动的周期，作图像，得到的图像如图丙所示，则当地的重力加速度为________。（取，结果保留三位有效数字）
12.（9分）
因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势和内阻，利用实验室现有器材进行了如下实验。

（1）实验室只有一个量程为内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为的电压表，需___________（填“串联”或“并联”）一个阻值为________的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。
（2）该兴趣小组将电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值和电压表的示数作出图像，如图乙所示，不考虑电压表的分流，则该电池的电动势___________V、内阻________。
（3）由实验可知，电池电动势的测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13.（10分）
“波”字最早用于描述水纹起伏之状，《说文解字》中有波，水涌流也”，唐代诗人韦应物有微风动柳生水波”的描述。微风动柳”在水面引起水波（视为简谐横波）向四周传播，在波的传播方向上相距的两处分别有甲、乙两树叶，两树叶随波上下运动，其中甲树叶的振动图像如图所示。某时刻，当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，求：
（1）此时刻，甲、乙两树叶竖直方向的高度差：
（2）这列水波的波长的可能值；
（3）若此时甲、乙两树叶之间只有一个波峰（甲树叶所在的波峰除外），这列水波的传播速度的大小。
14.（13分）
如图所示，竖直固定在水平面上的光滑圆弧形导轨的半径，在点与水平面相切，为直径，。一个质量为的可视为质点的小球从点以初速度水平抛出，恰好从点沿切线进入圆弧轨道，已知重力加速度，，不计空气阻力。求：
（1）小球抛出点相对点的高度；
（2）小球经过点时对轨道的压力大小；（结果保留三位有效数字）
（3）分析小球能否从最高点离开圆弧轨道。
15.（15分）
如图所示，一滑板的上表面由长度为的粗糙水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体（可视为质点）置于滑板右端的点，物体与滑板水平部分间的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球，小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与点同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球的质量为，物体的质量为，滑板的质量为，重力加速度为.不计空气阻力。
（1）求小球与物体碰撞后瞬间，物体的速度大小；
（2）若物体恰不从点滑出，求的值；
（3）若要保证物体既能到达圆弧，同时又不会从点滑出，求物体在上滑行路程与的关系。（结果均可用根式和分式表示）
参考答案
一、单项选择题
1.D
【解析】做简谐运动的物体的速度随时间周期性变化，是非匀变速运动，故A项错误；物体位于平衡位置时，受到的回复力一定为零，但合力不一定为零，也不一定处于平衡状态，故B项错误；振幅大小与周期大小无必然联系，故C项错误；在简谐运动中，振子的位移、回复力、加速度和速度的周期均等于简谐运动的周期，故D项正确。
2.A
【解析】左边形成的波纹比较密，右边的稀疏，所以振动片向轴负方向移动，故A项正确；波速由介质决定，则位置处波速等于位置处波速，B、C项错误；因振动片向轴负方向移动，根据多普勒效应，位置处接收到的波的频率大于位置处接收到的波的频率，D项错误。
3.C
【解析】两点在同一条等势线上，两点间的电势差为零，A项错误；根据电场线与等势面垂直，可画：出电场线，点处电场线最密，故点的电场强度最强，B项错误，C项正确；将一个质子分别放置在三点，在两点的电势能较大，在点的电势能最小，D项错误。
4.A
【解析】由题图可知，降噪声波与环境噪声的波长相等，在同一种介质中传播速度相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波振幅相同、相位相反，所以振动减弱，起到降噪作用，点振动减弱，故项正确，B、C项错误；再经过四分之一周期点仍为减弱点，故D项错误。
5.B
【解析】设穿戴者所受合力为依题意，根据动量定理可得，可得，可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率，而穿戴者动量的变化量未发生变化，安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，则穿戴者所受重力的冲量增大了，设地面对穿戴者的平均冲击力为，则，可见安全气囊减小了地面对穿戴者的平均冲击力，故B项正确，A、C、D项错误。
6.D
【解析】鱼漂在时刻位移最大，所以加速度最大，故A项错误；鱼漂在振动过程中，受到浮力，且浮力做功，所以机械能不守恒，故B项错误；在时刻鱼漂处于平衡位置，速度最大，动量最大，故C项错误；以竖直向下为正方向，鱼漂在时间内由平衡位置向上振动，鱼漂受到的合力方向向下，故合力的冲量方向竖直向下，D项正确。
7.B【解析】曹绍夔用锉刀改变了罄钟的固有频率，使其与斋钟振动的频率相差较大，避免罄钟共振，故A项错误，B项正确；罄钟自鸣”是因为罄钟的固有频率与斋钟振动的频率接近，引起罄钟共振，故C项错误；改变敲打斋钟的力度，斋钟做受迫振动，频率不变，曹绍夔锉过的罄钟的固有频率与斋钟振动的频率相差较大，则曹绍夔锉过的罄钟不会与斋钟共振而再次自鸣”，故D项错误。
二、多项选择题
8.BC
【解析】由图丙可知，时刻，质点沿轴正方向运动，根据上下坡”法结合图乙可知该简谐横波沿轴正方向传播，A项错误；由图可知波长，周期，所以该简谐横波的传播速度为，故B项正确；由于，所以质点在内通过的路程为，故项正确；质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，故D项错误。
9.BD
【解析】小球落入车厢的过程中，竖直方向上系统所受合力不为零，即小球和小车在竖直方向上动量不守恒，在水平方向上动量守恒，故项错误；小球落入车厢的过程中，小球、小车组成的系统水平方向动量守恒，可知解得，即小车再次经过平衡位置时的速度大小为B项正确；小球与小车保持相对静止后，根据弹簧振子的周期公式，可知弹簧振子的质量增加，弹簧的劲度系数未变，所以整个弹簧振子的周期变大，故C项错误，D项正确。
10.BD
【解析】设物块下滑与物块碰撞前的速度为，由动能定理可得，解得，A项错误；物块碰撞过程动量守恒，则有，联立解得，碰撞过程中损失的能量为项正确；物块碰撞后一起向下运动至最低点，位移设为，根据能量守恒定律得，物块原来静止满足，解得，因为物块碰撞后一起做简谐运动的平衡位置满足，显然，故振幅为C项错误；因碰撞过程机械能有损失且物块不会再分离，碰后弹簧反弹后物块不可能返回释放位置，D项正确。
三、非选择题
11.（1）35.9（1分）
（2）96.8（2分）
（3）（2分）
（4）9.86（2分）
【解析】（1）10分度游标卡尺的分度值为，六角螺母的对边距离为35.9mm.（2）秒表的示数为。
（3）设摆线末端与螺母重心间的距离为，根据.可得.联立解得
（4）由，整理可得，可知作图像，得到的图像是一条不过原点的倾斜直线。图像的斜率为，解得。
12.（1）串联（1分）15（2分）
（2）360（2分）9（2分）
（3）小于（1分）小于（1分）
【解析】（1）根据电表改装原理可知，将小量程电压表改装成大量程电压表需要串联较大电阻，该串联电阻的阻值为。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得，整理可得.结合图像可得，，联立解得。
（3）根据等效电源法，将电压表和看成是新电源的一部分，该部分与电源并联.所以新电源的电动势和内阻均减小，所以电动势和内阻的测量值均小于真实值。
13.【解析】（1）当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，则此时刻，甲、乙两树叶竖直方向的高度差为（2分）
（2）当甲树叶运动到波峰时，乙树叶恰好运动到波谷，而甲、乙两树叶相距为，则有
（2分）
可得这列水波的波长为
（2分）
（3）当取1时，甲、乙两树叶之间只有一个波峰，则这列水波的波长为
（2分）
由图可知，这列水波的周期，则这列水波的
传播速度的大小为（2分）
14.【解析】（1）小球恰好能从点无碰撞地飞入圆弧轨道，则有（1分）
解得小球到达点时的竖直速度（1分）
所以小球抛出点相对点的高度 （2分）
（2）小球经过点时，有（1分）
解得（1分）
小球从点到点，根据动能定理可得
（1分）
解得（1分）
在点，根据牛顿第二定律可得 （1分）
解得，根据牛顿第三定律可知，小球运动到最低点时对轨道的压力大小为（1分）（3）以水平面为参考平面，则小球在点的机械能
为（1分）
若小球沿圆弧恰好运动到点时应具有的机械能
（1分）
显然，小球沿圆弧轨道运动时能到达点但不能到达点，将在两点之间做抛体运动离开圆弧轨道（1分）
15.【解析】（1）小球下摆过程，根据动能定理有
（1分）
小球与物体发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
（1分）
（1分）
解得（1分）
（2）若物体恰不从点滑出，即物体运动到点时与滑板的速度相等，则有
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）若要保证物体既能到达圆弧，同时不会从点滑出，则（2）中求出的动摩擦因数为最小值，即有（1分）
当物体恰好能够运动到点，此时的动摩擦因数为最大值，则有
（1分）
解得（1分）
综合上述有（1分）
若物体最终恰好运动至滑板上的点与滑板保持相对静止，则有
（1分）
，（1分）
解得（1分）
可知当动摩擦因数小于时，物体最终将从滑板
的点飞出，所以当时有（1分）
当时，物体最终在之间的某一位置与滑板保持相对静止，则有
（1分）
解得（1分）