湖北省宜昌市協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題

宜昌市協(xié)作體高二期中考試物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時(shí)，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：選擇性必修第一冊第一章至第三章第2節(jié)。一、選擇題（本題共10小題，共46分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題中只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.2023年5月28日，MU9191航班從上海虹橋國際機(jī)場飛往北京首都國際機(jī)場，并于12時(shí)31分抵達(dá)北京首都國際機(jī)場，并穿過象征民航最高禮儀的“水門”.關(guān)于飛機(jī)航行中的沖量與動(dòng)量，下列說法正確的是（）A.質(zhì)量一定的飛機(jī)，動(dòng)量變化越大，該飛機(jī)的速度變化一定越大B.航行中的飛機(jī)動(dòng)量是矢量，它的方向可能與速度方向相反C.飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，飛機(jī)的動(dòng)量也保持不變D.飛機(jī)所受合外力的沖量越大，它的動(dòng)量也越大2.洗衣機(jī)的脫水桶正常工作時(shí)非常平衡，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來越劇烈，然后振動(dòng)逐漸減弱，下列說法中正確的是（）A.洗衣機(jī)做的是振幅不變的簡諧運(yùn)動(dòng)B.正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率與洗衣機(jī)的固有頻率相等C.當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，脫水桶的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率D.正常工作時(shí)，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小3.如圖所示，一質(zhì)量為m的壁球從空中以一定的初速度水平拋出，重力加速度大小為g，假設(shè)壁球可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，壁球動(dòng)量改變量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t和下落高度h的關(guān)系，正確的是（）A. B.C. D.4.某同學(xué)做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，多次改變擺長L，測量對(duì)應(yīng)的單擺周期T，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像如圖所示.由圖可知，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮椋ǎ〢. B.C. D.5.2023年4月20日，今年第1號(hào)臺(tái)風(fēng)“珊瑚”在西北太平洋洋面上生成，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力有8級(jí).某豎直面內(nèi)的戶外廣告牌的迎風(fēng)面積為，所能承受的最大風(fēng)力為.若風(fēng)吹到廣告牌速度立刻減為零，空氣密度為，則廣告牌能承受的垂直迎風(fēng)面方向的風(fēng)速最大值為（）A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s6.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲為該波在時(shí)刻的波形圖，M是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像，則（）A.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M沿y軸正方向振動(dòng)，該波沿x軸正方向傳播B.波的振幅為28cm，波長C.波的周期為1.8s，波的傳播速度為12m/sD.t=0時(shí)刻，x=0處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移大小為7.如圖所示，用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩將木塊懸掛于一點(diǎn)O，開始木塊靜止不動(dòng).一顆質(zhì)量為m的彈丸水平向右射入質(zhì)量為M=50m木塊后未射出木塊，第一次彈丸的速度為，射入木塊后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為α，當(dāng)其第一次返回初始位置時(shí)，第二顆彈丸以水平速度v2又擊中木塊，且也未射出木塊，使木塊向右擺動(dòng)且最大擺角仍為α，木塊和彈丸可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，則第二顆彈丸的水平速度v2大小為（）A.515m/s B.618m/s C.721m/s D.824m/s8.如圖所示，將彈簧振子從平衡位置O拉下一段距離，釋放后振子在A、B間振動(dòng).設(shè)AB=20cm，振子由A到B運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.1s，振子的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.振子的振幅為10cm，周期為0.2sB.振子在A、B兩處受到的回復(fù)力分別為與C.振子在A、B兩處受到的回復(fù)力大小都是D.振子完成一次全振動(dòng)通過的路程是20cm9.一列簡諧橫波沿x軸傳播，速度大小為5m/s，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，經(jīng)0.2s后的波形如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.經(jīng)0.2s波傳播的距離為1m，波沿x軸正方向傳播B.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為C.質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.從t=0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)1.6s通過的路程為152cm10.如圖所示，光滑的圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的C點(diǎn)與水平面相切，其半徑為OB=OC=R=1.2m.在水平面內(nèi)有一質(zhì)量M=2kg的小球Q連接著輕質(zhì)彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球P從B點(diǎn)正上方h=1.8m高處由靜止釋放，小球P和小球Q大小相同，均可視為質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2，則（）A.小球P到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為70NB.小球P到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為60NC.在小球P壓縮彈簧的過程中彈簧具有的最大彈性勢能為20JD.在小球P壓縮彈簧的過程中彈簧具有的最大彈性勢能為40J二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）11.（6分）某同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示，請回答下面的問題：（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了使實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，下列說法正確的是______.（填選項(xiàng)前面的字母）A.為了便于測量周期，可適當(dāng)縮短擺線，從而減小測量周期的絕對(duì)誤差B.組裝單擺需選用輕且不易伸長的細(xì)線，密度大而直徑較小的擺球C.測擺長時(shí)，擺線應(yīng)接好擺球，使擺球處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，擺長是擺線長度和小球半徑之和D.測量周期時(shí)，當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過30~50次全振動(dòng)的時(shí)間算出周期（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小鋼球的直徑d=______mm.（3）除了已測擺球直徑d，還已知細(xì)線長98.99cm，完成35次全振動(dòng)的時(shí)間是70s，由這些數(shù)據(jù)計(jì)算得重力加速度大小g=______m/s2.（π取3.14，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測速度并驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.（1）圖中水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有光電門1和光電門2，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，彈性滑塊A、B質(zhì)量分別為mA、mB，兩遮光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度均為d，利用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度，測量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度d=______cm；（2）實(shí)驗(yàn)中為確保碰撞后滑塊A不反向運(yùn)動(dòng)，則mA、mB應(yīng)滿足的關(guān)系是mA______mB（填“>”“=”或“<”）；（3）實(shí)驗(yàn)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)，再輕推滑塊A，測得A通過光電門1的遮光時(shí)間為t1=0.01s，A與B相碰后，B和A先后經(jīng)過光電門2的遮光時(shí)間分別為t2和t3，碰前A的速度大小為vA=______m/s；（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式______（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），則可認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)40分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.（10分）如圖所示，兩豎直擋板間有一光滑的水平直桿，一輕彈簧穿在桿上，左側(cè)與擋板相連，右側(cè)與穿在桿上的小球甲相連.現(xiàn)讓小球甲開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的關(guān)系為，當(dāng)小球甲經(jīng)過平衡位置時(shí)，在小球甲正上方由靜止釋放小球乙，結(jié)果甲與乙恰好相碰.甲、乙均視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)一切摩擦.求：（1）小球乙下落的高度h；（2）小球甲的最大動(dòng)能.14.（12分）如圖甲所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置為x=0.4m，，N是平衡位置為x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，請回答下列問題：（1）坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式；（2）從t=0開始計(jì)時(shí)，t=16s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位置和經(jīng)過16s質(zhì)點(diǎn)N通過的路程.15.（18分）如圖所示，質(zhì)量的物塊A在光滑水平平臺(tái)上向右運(yùn)動(dòng)，緊靠在水平平臺(tái)右端的長木板上表面NQ水平并與平臺(tái)等高且底面光滑，NQ的長度L=2m，，長木板的右端為半徑R=0.1m的光滑圓弧，長木板的左端有一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊B，其質(zhì)量為，與NQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.滑塊A沿平臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，測得碰后滑塊B的速度大小，重力加速度g取10m/s2，求：（1）滑塊A和B碰撞前A的速度大小v0；（2）為使滑塊B不能從長木板右端滑離長木板，長木板的最大質(zhì)量；（3）在滿足（2）的條件下，長木板的最大速度及滑塊B最終距Q端的距離.

宜昌市協(xié)作體高二期中考試·物理參考答案、提示及評(píng)分細(xì)則1.A質(zhì)量一定的飛機(jī)，動(dòng)量變化，動(dòng)量變化越大，該飛機(jī)的速度變化一定越大，選項(xiàng)A正確；航行中的飛機(jī)動(dòng)量是矢量，它的方向與速度的方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；動(dòng)量等于質(zhì)量與速度的乘積，飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，飛機(jī)的動(dòng)量大小保持不變，但速度方向可能改變，動(dòng)量方向可能改變，動(dòng)量大小不變而方向改變，動(dòng)量變了，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量定理，飛機(jī)所受合力的沖量等于動(dòng)量的變化，則沖量的大小一定和動(dòng)量變化量的大小相同，與瞬時(shí)動(dòng)量無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.C洗衣機(jī)的振動(dòng)先劇烈后減弱，說明振幅改變，A錯(cuò)誤；當(dāng)洗衣機(jī)脫水桶正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)速較快，洗衣機(jī)脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大，故B、D錯(cuò)誤；當(dāng)振動(dòng)最劇烈時(shí)，洗衣機(jī)發(fā)生了共振，脫水桶運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率，故C正確.3.C壁球做平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，動(dòng)量的變化等于重力的沖量，也是豎直方向的動(dòng)量變化，有；平拋的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，則有，故有，只有選項(xiàng)C正確.4.B用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像的斜率為，單擺周期公式，得，所以，變形得重力加速度大小為，只有選項(xiàng)B正確.5.C設(shè)t時(shí)間內(nèi)吹到廣告牌上的空氣質(zhì)量為m，則有，取風(fēng)的方向?yàn)檎较颍瑢?duì)風(fēng)根據(jù)動(dòng)量定理有，解得廣告牌能承受的最大風(fēng)力，則廣告牌能承受的垂直迎風(fēng)面方向的風(fēng)速最大值，只有選項(xiàng)C正確.6.D根據(jù)M點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M沿y軸正方向振動(dòng)，則該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該波的振幅為，波長，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；周期，由可得該波的傳播速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波動(dòng)圖像的方程為，時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移大小為，選項(xiàng)D正確.7.A根據(jù)擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒和兩次擊中木塊擺動(dòng)的角度相等可知，兩次擊中木塊后木塊的速度相同設(shè)為v，由動(dòng)量守恒得第一次，第二次，，聯(lián)立以上三式得第二顆彈丸的水平速度，只有選項(xiàng)A正確.8.BD振子在A、B間振動(dòng)，AB=20cm，則振幅為A=10cm，周期為0.2s，故A正確；根據(jù)可知振子在A、B兩處受到的回復(fù)力大小都為，故B錯(cuò)誤，C正確；振子完成一次全振動(dòng)經(jīng)過的路程為，故D錯(cuò)誤.9.ACD由圖可知該波波長，經(jīng)0.2s波傳播的距離，經(jīng)0.2s波傳播的距離為，根據(jù)波形的平移規(guī)則可知，這列波應(yīng)沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)A正確；由得，，處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)波的傳播方向與波動(dòng)規(guī)律可知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；從t=0時(shí)刻經(jīng)1.6s時(shí)，由于，所以質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于8A=152cm，選項(xiàng)D正確.10.BC小球P從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒：，在最低點(diǎn)C處由牛頓第二定律得：，得，由牛頓第三定律小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?0N，方向向下.選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)P、Q兩球速度相等時(shí)，彈簧具有的彈性勢能最大，令共同速度為v，由P、Q兩球系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：，由以上關(guān)系得，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.11.（1）BCD（2分）（2）20.2（2分）（3）9.86（2分）解析：（1）由，可得適當(dāng)加長擺線，可增加單擺的周期，便于測量周期，從而減小測量周期的相對(duì)誤差，故A錯(cuò)誤；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線，為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，組裝單擺需選用密度大而直徑較小的擺球，輕且不易伸長的細(xì)線，故B正確；測擺長時(shí)，擺線應(yīng)接好擺球，使擺球處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，否則，擺長的測量不準(zhǔn)確，擺長是擺線長度和小球半徑之和，故C正確；當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過30~50次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，求出平均周期，故D正確.（2）用游標(biāo)卡尺測得小鋼球的直徑.（3）由單擺的周期公式，，以及有.12.（1）0.545（2分）（2）>（2分）（3）0.545（2分）（4）解析：（1）游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，遮光片的寬度；（2）A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質(zhì)量大的A碰質(zhì)量小的B，則不會(huì)發(fā)生反彈.（3）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)擋住光的時(shí)間極短，則平均速度可近似替代滑塊的瞬時(shí)速度，則碰前A的速度.（4）碰后A的速度，碰后B的速度；由系統(tǒng)動(dòng)量守恒有化簡可得表達(dá)式，化簡可得表達(dá)式.13.解：（1）由可知，小球甲的運(yùn)動(dòng)周期要使小球甲與小球乙相遇，則小球乙的運(yùn)動(dòng)時(shí)間根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有（2）由可知，小球甲的最大振幅在運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的彈性勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有小球甲的最大動(dòng)能14.解：（1）由甲圖可知波長由乙圖可知周期則由波動(dòng)圖像可知質(zhì)點(diǎn)振幅坐