精品解析：广西南宁市第五十六中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题（解析版）

2023年春季学期段考高二物理

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 关于动量，下列说法中正确的是（　　）

A. 做平抛运动的物体，动量不变

B. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变

C. 物体的动量变化，动能也一定变化

D. 甲物体动量p1=5 kg·m/s，乙物体动量p2=-10 kg·m/s,所以p1>p2

【答案】B

【解析】

【详解】A．做平抛运动的物体，速度的大小和方向都在不断变化，动量也在变，故A错误；

B．做匀变速直线运动的物体，速度一直在变，它的动量一定在改变，故正确；

C．动量是矢量，动能是标量。物体的动量变化，动能不一定变化，例如做匀速圆周运动的物体，动量一直在变，动能不变，故C错误；

D．甲物体动量p1=5 kg·m/s，乙物体动量p2=-10 kg·m/s，符号代表方向，所以p1<p2，故D错误。

故选B。

2. 一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成��角的恒定推力作用时间后，物体仍保持静止。现有以下说法正确的是（　　）

A. 物体所受推力F的冲量方向水平向右

B. 物体所受推力F的冲量大小是Ftcosα

C. 物体所受摩擦力的冲量大小为0

D. 物体所受合力的冲量大小为0

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体所受推力F的冲量方向与F方向相同，故A错误；

B．根据恒力冲量的定义可知，冲量等于力与时间的乘积，故物体所受拉力冲量大小为

故B错误；

C．物体所受摩擦力的冲量大小为

故C错误；

D．物体所受合力为零，故合力的冲量大小为0，故D正确。

故选D。

3. 关于做简谐运动的物体在由最大位移处向平衡位置运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 速度减小 B. 回复力增大

C. 动量增大 D. 加速度增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．做简谐运动的物体在由最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度增大，A错误；

B．做简谐运动的物体在由最大位移处向平衡位置运动的过程中，位移减小，回复力减小，B错误；

C．做简谐运动的物体在由最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度增大，则动量增大，C正确；

D．做简谐运动的物体在由最大位移处向平衡位置运动的过程中，位移减小，加速度减小，D错误。

故选C。

4. 图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波波线，则（　　）

A. 2与1的波长、频率相等，波速不等

B. 2与1的波速、频率相等，波长不等

C. 3与1的波速、频率、波长均相等

D. 3与1的频率相等，波速、波长均不等

【答案】D

【解析】

【详解】AB．波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，故AB错误；

CD．波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由

得波长不同，故C错误，D正确。

故选D。

5. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，在时刻刚好传播到处的质点P，波形图像如图所示，已知波的传播速度为。下列说法正确的是（　　）

A. 波源的起振方向沿y轴正方向

B. 波源振动的频率为

C. 时，质点Q第二次处于波峰

D. 从到的时间内，质点Q通过的路程为

【答案】D

【解析】

【详解】A．在时刻刚好传播到处的质点P，根据同侧法可知，质点P的起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向亦沿y轴负方向，A错误；

B．根据波形可知，波长为4m，则

，

B错误；

C．波传播到质点Q经历的时间为

则质点Q振动时间

质点Q起振方向沿y轴负方向，则时，质点Q第一次处于波峰，C错误；

D．从到的时间内，质点Q振动的时间

则从到的时间内，质点Q通过的路程为

D正确

故选D。

6. 如图所示，静止在光滑水平面上质量为M的车厢内有一质量为m的小物块以速度v水平向右运动，小物块与车厢壁碰撞几个来回后与车厢相对静止，则车厢最终的速度（　　）

A. 大小为零

B. 大小为，方向水平向右

C. 大小为，方向水平向左

D. 大小为，方向水平向右

【答案】D

【解析】

【详解】选滑块与小车组成的系统为研究对象，规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得

所以有

方向水平向右，与v同向。故D正确，ABC错误。
故选D。

7. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹。由O向上数，在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c，则P到双缝的距离之差为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】在光屏的P点出现第4条暗条纹，说明P到双缝的距离之差为

又

解得

故选D。

8. 位于坐标原点的波源的振动图像如图所示，形成的简谐波沿着x轴向两侧传播，已知波的传播速度为，则时的波动图像为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据波源的振动图像可知，波源的振动周期为

那么从波源开始振动到的时间里，波在x轴向两侧传播应分别产生了半个波形。

已知波沿x轴向两侧传播的速度为

则波长为

那么波形相对于y轴应是镜像对称的，且波前应分别位于x轴的位置。

根据波源的振动图像可知，在时，波源经过平衡位置向下振动。综合判断，C正确，ABD错误。

故选C。

9. 如图所示，在通电直导线右侧，有一电子沿垂直导线方向以速度v开始运动，则（　　）

A. 将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小

B. 将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大

C. 将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小

D. 将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大

【答案】A

【解析】

【详解】根据右手螺旋定则，在导线右侧，磁场垂直纸面向内，而电子带负电，根据左手定则，电子将向上偏转，并且离导线越近，磁感应强度B越大，由于

因此电子轨道半径将变小。

故选A。

10. 如图所示，一段通电导体棒用绝缘轻质细线悬挂，置于匀强磁场中处于静止状态，已知通过棒的电流强度为I且垂直纸面向外，棒的质量为m、长为L，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则B的最小值及方向为（　　）

A. 水平向右 B. 沿细线向下

C 沿细线向上 D. 竖直向下

【答案】B

【解析】

【详解】对导体棒受力分析可知导体棒受到的安培力与重力和细线的拉力的合力大小相等，方向相反，当安培力的方向与细线的方向垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，如图所示

故由左手定则可以判断出磁场的方向沿细线的方向向下，安培力的大小

F=mgsinθ

根据安培力的公式

F=BIL

联立解得

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11. 下列说法正确的是（　　）

A. 火箭发射应用了反冲原理 B. 系统做受迫振动的周期等于驱动力的周期

C. 泊松亮斑是光的干涉现象 D. 静止的观察者听到远去轮船发出的汽笛声调会变高

【答案】AB

【解析】

【详解】A．火箭发射应用了反冲原理，利用尾部喷出大量的气体，来获得推力升空。故A正确；

B．系统做受迫振动的周期等于驱动力的周期。故B正确；

C．泊松亮斑是光的衍射现象。故C错误；

D．根据多普勒效应，静止的观察者听到远去轮船发出的汽笛声调会变低。故D错误。

故选AB。

12. 如图是单摆做阻尼振动的振动图线，说法正确的是（　　）

A. 振动过程中周期变小

B. 振动过程中周期不变

C. 摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

D. 摆球A时刻的动能等于B时刻的动能

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．阻尼振动中，单摆的振幅逐渐减小，由于周期与振幅无关，故振动过程中周期不变，A错误，B正确；

C．因AB两时刻的位移相同，故摆球A时刻的势能等于B时刻的势能，C正确；

D．由于振动的能量逐渐减小，故摆球A时刻的动能大于B时刻的动能，D错误。

故选BC。

13. 回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的中心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，D形金属盒的半径为R，下列说法正确的是（　　）

A. 所加交流电的频率为 B. 所加交流电的频率为

C. 粒子加速后获得的最大动能为 D. 粒子加速后获得的最大动能为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．所加交流电压频率等于粒子在磁场中的频率，根据

、

得

故频率

B正确，A错误；

CD．粒子速度增加则半径增加，当轨道半径达到最大半径时速度最大，由

得

得

则其最大动能为

D正确，C错误。

故选BD

14. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端有一固定挡板，与一轻弹簧相连。弹簧下端连接一质量为m的小球，小球沿斜面方向做振幅为A的简谐运动。当小球运动到最高点时，弹簧正好处于原长，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧的最大弹性势能为

B. 小球的最大动能一定小于

C. 弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

D. 小球在最低点时弹簧弹力大小为

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．当小球运动到最高点时，弹簧正好处于原长，小球在最低点时弹簧弹性势能最大，小球减少的重力势能转化为弹性势能，所以弹簧的最大弹性势能

故A正确；

B．在平衡位置动能最大，由最高点到平衡位置，重力势能减小，动能和弹性势能增加，所以物体的最大动能小于，故B正确；

C．在运动的过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变，故C错误；

D．小球做简谐运动的平衡位置处

当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，可知

所以在最低点时，形变量为2A．弹力大小为，故D正确。

故选ABD。

三、填空题：每空2分，共16分。

15. 在“用单摆测定重力加速度”实验中：

（1）用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径，如图所示，则小球的直径是__________。

（2）下列做法正确的是___________。（填正确答案的标号）

A. 为减少误差应选用轻质小球

B. 记录摆球完成一次全振动的时间

C. 选用的细线应细、质量小，且不易伸长

D. 从摆球到达最高位置时开始计时

（3）实验时改变摆长，测出几组摆线长度为和对应的周期的数据作出图像。如图，利用图中给出的坐标求出重力加速度，其表达式__________，若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是____________。（用表示）

【答案】    ①. 12.5    ②. C    ③.     ④.

【解析】

【详解】(1)[1]小球的直径为

(2)[2]A．为减少误差应选用密度较大、体积较小的小球，A错误；

B．应记录摆球完成次全振动的时间，再计算周期，B错误；

C．选用的细线应细、质量小，且不易伸长，C正确；

D．计时起点应从摆球经过最低点时开始计时，D错误。

故选C。

(3)[3][4]据单摆周期公式可得

整理得

可知，图线的斜率为

故重力加速度的表达式为

当时，，可知纵轴截距的绝对值是小球的半径。

16. 如图为验证系统动量守恒定律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨左、右支点高度均可调，装置上方固定一台摄像机，记录滑块A与滑块B的运动情况。

（1）要得到滑块的动量，除了上述实验器材外，还必需的实验器材是________。

（2）开动气泵后，调节气垫导轨的左、右支点，直到气垫导轨水平。

（3）测得A的质量为，B的质量为，两滑块相向运动发生碰撞，碰后结合在一起，碰撞前后两滑块的图像如图所示。规定水平向右为速度的正方向，由图中数据可得两滑块碰前的总动量为________；碰后的总动量为________。（结果均保留3位有效数字）

（4）实验结论是 ________。

【答案】    ①. 天平    ②.     ③.     ④. 在误差允许的范围内，A、B两物体组成的系统在碰撞过程中动量守恒

【解析】

【详解】（1）[1]要得到滑块的动量，需要测得滑块的质量，除了上述实验器材外，还必需的实验器材是天平。

（3）[2]根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前两滑块的速度大小分别为

规定水平向右为速度的正方向，则两滑块碰前的总动量为

[3]碰撞后两滑块的速度大小为

碰后的总动量为

（4）[4]实验结论是：在误差允许的范围内，A、B两物体组成的系统在碰撞过程中动量守恒。

四：计算题38分

17. 某种透明材料做成的直角棱镜的折射率，其横截面如图所示，，。一束细光线a从棱镜边上的D点垂直于边射入，。

（1）通过计算说明光线在边上是否会发生全反射；

（2）求光线第一次从边射出时与边之间夹角的正弦值。

【答案】（1）发生全反射；（2）

【解析】

【详解】（1）根据

解得

光线在边的入射角为，大于C，发生全反射；

（2）根据折射定律

可得

18. 如图所示，一电子束（初速度不计）经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r｡当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点｡为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一个已知角度；已知电子的质量为m，电量为e，不计电子的重力｡求：

(1)电子进入磁场时的速度；

(2)圆形磁场区域的磁感应强度B的大小及方向｡

【答案】(1)；(2)；方向：垂直纸面向外

【解析】

【分析】粒子在电场中做加速运动，根据动能定理可求得粒子速度，然后进入磁场做匀速圆周运动，根据几何关系找到圆心，求得半径，从而求磁感应强度B的大小。

【详解】(1)在加速电场中,根据动能定理

得

(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动

如图

有

联立解得

根据左手定则可知磁感应强度方向：垂直纸面向外。

19. 如图所示，物块B、C与轻弹簧栓接在一起，静止在光滑的水平地面上，弹簧处于原长，物块A以的速度向右运动，与B碰撞后结合在一起。已知物块A、B、C的质量均为，A、B碰撞时间极短，以后运动过程中弹簧一直处于弹性限度内。求：

（1）A、B碰撞后瞬间的共同速度的大小；

（2）A、B碰撞损失的机械能；

（3）整个运动过程中弹簧最大的弹性势能；

（4）整个运动过程中C的最大速度。

【答案】（1）3m/s；（2）；（3）；（4）4m/s

【解析】

【详解】（1）A、B系统碰撞瞬间动量守恒，规定水平向右为正方向

代入数据，解得

（2）A、B系统碰撞过程，根据能量守恒，有

代入数据，解得损失的机械能为

（3）A、B、C共速时弹簧的弹性势能最大，A、B共速后至三者共速过程

根据能量守恒，有

代入数据，解得最大弹性势能为

（4）弹簧恢复原长时C的速度最大，A、B共速后至弹簧恢复原长，对整体应用动量守恒和能量守恒，有

解得，C的最大速度