北京市延慶區(qū)2021年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案

北京市延慶區(qū)2021年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案一、單項(xiàng)選擇題下面的各小題中，每一個(gè)小題有四個(gè)選項(xiàng)，其中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，請(qǐng)把正確的選項(xiàng)選出。每小題3分，共45分。1.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.物體在一個(gè)位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為簡諧運(yùn)動(dòng)B.由于做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體受回復(fù)力作用，所以簡諧運(yùn)動(dòng)一定是受迫振動(dòng)C.如果物體的位移與時(shí)間關(guān)系圖像是一條余弦曲線，則物體做的是簡諧運(yùn)動(dòng)D.如果物體的位移與時(shí)間關(guān)系圖像是一條正弦曲線，則物體做的可能不是簡諧運(yùn)動(dòng)答案：C2.如圖是一物體振動(dòng)的位移-時(shí)間圖像，下列說法正確的是（）A.振幅是6cm B.周期是0.2s C.頻率是0.4Hz D.初相是πrad答案：D3.如圖所示，表示一物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系圖像，關(guān)于物體的速度、位移、加速度和能量等，下列說法正確的是（）A.0.2至0.3秒時(shí)間內(nèi)，位移增大速度減小B.0.2至0.3秒時(shí)間內(nèi)，速度減小加速度減小C.0.3至0.4秒時(shí)間內(nèi)，位移與速度方向相同D.0.3至0.4秒時(shí)間內(nèi)，勢(shì)能增加動(dòng)能減少答案：A4.關(guān)于共振，下列說法正確的是（）A.發(fā)生共振現(xiàn)象時(shí)物體做的一定是固有振動(dòng)B.發(fā)生共振現(xiàn)象時(shí)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相同C.一個(gè)固有頻率為30Hz的物體受80Hz的驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)比受20Hz驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)振幅大D.共振是有害的，因此在任何情況下都要盡可能避免共振答案：B5.關(guān)于波，下列說法正確的是（）A.所有的波（包括電磁波）的傳播都需要介質(zhì)B.對(duì)于傳播機(jī)械波介質(zhì)來說，組成介質(zhì)的相鄰質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用C.縱波一定有波峰、波谷D.機(jī)械波在傳播過程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波一起傳播答案：B6.如圖是一列頻率為50Hz的機(jī)械波的圖像，關(guān)于這列波，下列說法正確的是（）A.波長是2m B.振幅是6cm C.周期是4s D.波速是200m/s答案：D7.機(jī)械波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射，如果用射線表示波的傳播方向，下列說法正確的是（）A.入射線與反射線一定在同一平面內(nèi)，法線與這一平面垂直B.入射線與反射線可能在法線同側(cè)C.“回聲”是聲波的反射現(xiàn)象D.“回聲”是聲波的折射現(xiàn)象答案：C8.關(guān)于機(jī)械波的衍射，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫波的衍射B.一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象C.波長一定的機(jī)械波通過寬度不同的狹縫時(shí)寬度越小衍射越明顯D.波長不同的機(jī)械波通過寬度一定的狹縫時(shí)波長越小衍射越明顯答案：D9.如圖所示，S1、S2是一對(duì)相干波源，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波振幅相等，關(guān)于一段時(shí)間內(nèi)介質(zhì)中各點(diǎn)的振動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.a點(diǎn)一直處于平衡位置 B.b點(diǎn)一直處于波峰位置C.c點(diǎn)處于加強(qiáng)區(qū) D.d點(diǎn)處于減弱區(qū)答案：A10.小茗同學(xué)站在火車站站臺(tái)上研究多普勒效應(yīng)，一列火車一邊鳴笛一邊快速經(jīng)過火車站，在火車頭經(jīng)過小茗同學(xué)的前后一段時(shí)間內(nèi)，小茗同學(xué)聽到汽笛聲的頻率（）A.逐漸升高 B.逐漸降低 C.先高后低 D.先低后高答案：C11.如圖所示，沿著x軸正向傳播的一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖像，關(guān)于介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)p下列說法正確的是（）A.此時(shí)p點(diǎn)的速度方向與x軸正方向相同 B.此時(shí)p點(diǎn)的速度方向與y軸正方向相同C.經(jīng)過四分之一周期p點(diǎn)處于x軸上方 D.經(jīng)過四分之一周期p點(diǎn)處于x軸下方答案：D12.如圖所示，質(zhì)量為m的物體從傾角為θ的斜面頂端以速度v勻速滑下。經(jīng)過時(shí)間t滑到斜面底端，則在此過程中，下列說法正確的是（）A.重力的沖量大小等于mgtsinθB.摩擦力的沖量大小等于mgtsinθC.由于物體受到的支持力與速度垂直，所以支持力的沖量為0D.物體所受合力的沖量大于零，且方向沿斜面向下答案：B13.如圖所示，輕質(zhì)彈簧固定在水平面上，上端連著質(zhì)量為m2的鐵塊，鐵塊上面有一層輕質(zhì)海綿墊。另一質(zhì)量為m1的鐵塊從m2正上方0.05m處由靜止釋放，兩鐵塊碰撞后（由于海綿墊的緩沖，碰撞時(shí)間不可忽略）合在一起繼續(xù)壓縮彈簧，對(duì)于兩鐵塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列敘述正確的是（）A.兩鐵塊雖受外力作用，碰撞的過程動(dòng)量仍嚴(yán)格守恒B.碰撞后兩鐵塊合在一起壓縮彈簧的過程機(jī)械能守恒C.從兩鐵塊開始碰撞到彈簧壓縮至最短的過程動(dòng)量守恒D.從兩鐵塊開始碰撞到彈簧壓縮至最短的過程機(jī)械能守恒答案：B14.馬玲同學(xué)周末用單擺測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，將單擺固定好，用米尺測(cè)繩長，用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑，用秒表測(cè)出50個(gè)周期的時(shí)間然后算出周期T。改變擺長l，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，在坐標(biāo)紙上做出如圖所示的圖像。下列敘述正確的是（）A.圖像不過原點(diǎn)的原因可能是誤將繩長加擺球直徑當(dāng)成擺長B.如果馬玲同學(xué)把繩長當(dāng)成了擺長（沒加擺球半徑），則用此圖像算出的重力加速度偏小C.如果馬玲同學(xué)把繩長當(dāng)成了擺長（沒加擺球半徑），則用此圖像算出的重力加速度不受影響D.圖像的斜率等于重力加速度答案：C15.壓路機(jī)是常用工程機(jī)械，有普通壓路機(jī)（平穩(wěn)行走）和振動(dòng)式壓路機(jī)（一邊上下振動(dòng)一邊行走），振動(dòng)式壓路機(jī)的振動(dòng)是由旋轉(zhuǎn)的偏心輪引起的，如果一臺(tái)振動(dòng)式壓路機(jī)的偏心輪以240r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。關(guān)于這臺(tái)振動(dòng)式壓路機(jī)的振動(dòng)頻率以及對(duì)地面壓力的最大值和等質(zhì)量的普通壓路機(jī)對(duì)地面壓力相比，下列選項(xiàng)正確的是（）

A.振動(dòng)頻率4Hz，壓力較小B.振動(dòng)頻率0.25Hz，壓力較小C.振動(dòng)頻率4Hz，壓力較大 D.振動(dòng)頻率0.25Hz，壓力較大答案：C第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題16.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，以下提供的測(cè)量工具中，本實(shí)驗(yàn)必須使用的是________。（選填選項(xiàng)前的字母）A．刻度尺B．天平C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．秒表（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是______。（選填選項(xiàng)前的字母）A．同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B．入射小球的質(zhì)量必須小于被碰小球的質(zhì)量C．軌道傾斜部分必須光滑D．軌道末端必須水平（3）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球多次從斜軌上位置S由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)出平拋射程OP。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上位置S由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為M、N。實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的有_______。（選填選項(xiàng)前的字母）A．入射小球和被碰小球的質(zhì)量m1、m2B．入射小球開始的釋放高度hC．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HD．兩球相碰后的平拋射程OM、ON（4）在某次實(shí)驗(yàn)中，記錄的落點(diǎn)平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動(dòng)量守恒。［用（3）中測(cè)量的量表示］（5）若進(jìn)一步研究該碰撞是否為彈性碰撞，還需要判斷關(guān)系式________是否成立。［用（3）中的物理量表示］答案：①.AB②.AD③.AD④.m1·OP=m1·OM+m2·ON⑤.【解】(1)要測(cè)量碰撞前后的動(dòng)量，則質(zhì)量要用天平測(cè)量，而速度是用水平位移代替的，刻度尺也是必須的，故選AB。(2)A．只有從同一位置釋放，才能保證兩次碰撞前的速度相同，故A正確；B．入射球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)軌道無光滑的要求，故C錯(cuò)誤；D．只有末端水平才能保證是平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選AD。(3)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，所以必須測(cè)量質(zhì)量和速度，那么必須測(cè)質(zhì)量，故天平，A選項(xiàng)是必須的；而速度是用相同時(shí)間下的水平位移代替的，故刻度尺，D是必須的；而開始的高度及平拋時(shí)的高度只要是不變，則不必測(cè)量具體值，故BC不必。故AD正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。(4)碰撞前的速度碰撞后兩個(gè)小球的速度，若碰撞前后動(dòng)量守恒，則代入可得到(5)[5]若碰撞后機(jī)械能守恒則結(jié)合速度公式代入變形后有即三、計(jì)算題解題要求：寫出方程式、演算步驟、必要的文字說明和答案。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖所示，光滑平面上靜止放著質(zhì)量為m2=2kg的B物體，質(zhì)量為m1=4kg的A物體以速度v=3m/s與B正碰，且碰后粘在一起。求：（1）碰后A、B的共同速度大?。唬?）碰撞過程中損失的機(jī)械能。

答案：（1）；（2）6J【解】(1)碰撞過程由動(dòng)量守恒定律可得m1v=(m1+m2)v1解得(2)由能量守恒定律可得，損失的機(jī)械能為解得18.如圖所示，為汽車碰撞試驗(yàn)，一款轎車以p=20000kg?m/s的動(dòng)量撞擊試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)t=0.1s的時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)。求：（1）撞擊過程中的汽車受到的平均力大小；（2）若汽車質(zhì)量是1000kg，撞擊前瞬間汽車的速度大小。答案：（1）2×105N；（2）20m/s【解】（1）由動(dòng)量定理得代入數(shù)據(jù)解得F=2×105N（2）由動(dòng)量表達(dá)式知代入數(shù)據(jù)得v=20m/s19.如圖所示相距L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，質(zhì)量均為m=0.2kg的導(dǎo)體棒MN、PQ垂直靜止于平行導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌有良好的接觸。某時(shí)刻給導(dǎo)體棒MN一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)軌足夠長。（1）兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，MN做什么運(yùn)動(dòng)？（2）求兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，PQ的速度大??；（3）求從MN開始運(yùn)動(dòng)到兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的過程中兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱。答案：（1）勻速運(yùn)動(dòng)；（2）1m/s；（3）0.2J【解】（1）兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，MN做勻速運(yùn)動(dòng)。（2）穩(wěn)定后兩棒速度相等同做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)導(dǎo)體棒MN利用動(dòng)量定理解得由動(dòng)量守恒定律，兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后解得求兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，PQ的速度大?。?）兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱等于兩棒損失的機(jī)械能20.2021年6月17日，我國神舟十二號(hào)載人飛船把3名航天員送上太空，這3名航天員將成為中國空間站首批“入駐人員”。（1）設(shè)運(yùn)載火箭和飛船發(fā)射前的總質(zhì)量是M，開始發(fā)射一段時(shí)間內(nèi)火箭以對(duì)地速度v0向下噴出質(zhì)量為m的燃料，若不計(jì)重力和空氣阻力的影響，此時(shí)火箭的速度多大？（2）假設(shè)宇航員在空間站做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：長度為L=22cm，質(zhì)量為m2=0.1kg的木板水平懸空處于靜止?fàn)顟B(tài)（以空間站為參考系，以下同），將一個(gè)質(zhì)量為m1=0.01kg的蟲子（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在木板的左端，當(dāng)蟲子爬至木板右端時(shí)，木板移動(dòng)的距離是多少？答案：（1）；（2）0.02m【解】（1）由動(dòng)量守恒定律可得（M-m）v=mv0則（2）設(shè)蟲子運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，木板運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，蟲子對(duì)木板的摩擦力為f，則對(duì)木板有f=m2a2對(duì)蟲子有f=m1a1則蟲子運(yùn)動(dòng)的距離為木板運(yùn)動(dòng)的距離為由幾何關(guān)系可得x1+x2=L聯(lián)立解得x2=0.02m21.如圖半徑為R=0.45m的光滑四分之一圓弧軌道AB下端B點(diǎn)與光滑水平面CD形成一個(gè)高為h=0.2m的臺(tái)階，一質(zhì)量為M=0.2kg的平板小車靜止在光滑水平面上緊靠臺(tái)階，圓弧軌道與平板小車在B點(diǎn)平滑連接。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放，物塊經(jīng)過圓弧軌道滑上平板小車，經(jīng)時(shí)間t=0.4s滑離平板小車，物塊滑離平板小車瞬間的速度是