安徽省无为襄安中学2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题（解析版）

这是一份安徽省无为襄安中学2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

安徽省无为襄安中学2022-2023学年下学期期中考试
高二物理试题卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列说法正确的是（　　）
A. 单摆的振动周期与其质量有关
B. 声波从空气进入水中，波长不变，波速变快
C. 声波只能在空气中传播
D. 光波从空气进入水中，频率不变，波长变短
【答案】D
【解析】
【详解】A．由单摆的振动周期公式

可知单摆振动周期与其质量无关。故A正确；
B．声波从空气进入水中，频率不变，波速变快，则波长变大，故B错误；
C．声波不仅能在空气中传播，也能在液体和固体中传播。故C错误；
D．光波从空气进入水中，频率不变，波速变小，波长变短，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，跳水运动员（图中用一小圆圈表示），从某一峭壁上水平跳出，跳入湖水中，已知运动员的质量m=60 kg，初速度v0=10 m/s．当t=1 s时，速度为则在此过程中，运动员动量的变化量为（g取10 m/s2，不计空气阻力）

A. 600 kg·m/s
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于平抛运动中运动员只受重力作用，因此重力的冲量就等于其动量的变化量I=mg·t=Δp=600 kg·m/s，故A正确，BCD错误．
3. 质量相同的子弹，橡皮泥和钢球以相同的水平速度射向竖直墙壁，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被弹回。不计空气阻力，关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是
A. 子弹对墙的冲量最小
B. 橡皮泥对墙的冲量最小
C. 钢球对墙的冲量最小
D. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由于子弹、橡皮泥和钢球的质量相等、初速度相等，则它们动量的变化量为

子弹穿墙而过，末速度的方向为正；橡皮泥粘在墙上，末速度等于0；钢球被以原速率反向弹回，末速度等于，可知子弹的动量变化量最小，钢球的动量变化量最大。由动量定理

所以子弹受到的冲量最小，钢球受到的冲量最大．结合牛顿第三定律可知，子弹对墙的冲量最小，钢球对墙的冲量最大。
故选A。
4. 一个质量为0.5 kg的小钢球竖直下落，落地时速度大小为1m/s，与地面作用0.1s后以等大的动量被反弹．小钢球在与地面碰撞的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A. 小钢球重力的冲量是0.1 kg·m/s
B. 若选向上为正方向，则小钢球的动量变化是1 kg·m/s
C. 若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是－1 N·s
D. 若选向上为正方向，则小钢球的受到的合力为5N
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据冲量定义可知： ，故A错；
B、若选向上为正方向，则小钢球的动量变化量为 ，故B对；
C、根据动量定理，合力冲量等于动量的变化量，所以若选向上为正方向，则小钢球受到的合力冲量是 ，故C错；
D、已知合力的冲量为，所以合力的大小为 ，故D错；
故选B
5. 图为一质点的简谐运动图像。由图可知（　　）

A. 质点的运动轨迹为正弦曲线
B t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C. t=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同
D. 质点运动过程中，两端点间的距离为0.2m
【答案】C
【解析】
【详解】A．简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A错误；
B．t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B错误；
C．根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s时，质点的速度为正值，则速度方向与位移的正方向相同，故C正确；
D．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为
s=2A=2×5cm=10cm=0.1m
故D错误。
故选C。
6. 分析下列物理现象：
(1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的(　 )
A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉
C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应
【答案】A
【解析】
【详解】雷声轰鸣不绝是因为反射产生了回声；闻其声而不见其人是因为声音发生了衍射，绕过了障碍物；音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为声音相遇产生叠加发生干涉现象，有的地方振动加强有的地方振动减弱；听到汽笛声的音调变高是因为接收到的频率逐渐增大发生了多普勒效应
7. 某一列沿轴传播的简谱横波，在时刻的波形图如图所示，、为介质中的两质点，质点正在向动能增大的方向运动．下列说法正确的是（ ）

A. 波沿轴正方向传播 B. 时刻，比的速度大
C. 时刻，到达平衡位置 D. 时刻，向轴正方向运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．越靠近平衡位置运动速度越大，质点正在向动能增大的方向运动，则P向下运动，波沿轴负方向传播．故A错误；
B．时刻，到达最远位置，速度为零．在平衡位置和最远位置之间，速度不为零，所以比的速度小．故B错误；
C．时刻，到达y轴正向最远位置，故C选项错误；
D．时刻，从y轴负向最远位置向平衡位置运动，所以向轴正方向运动，故D选项正确．
8. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则（　　）

A. 时物块的速率为2m/s
B. 时物块的动量大小为
C. 时物块的速度为0
D. 时物块的动量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由动量定理可得

解得

故A错误；
B．由动量定理可得时物块的动量大小为

故B错误；
C．由动量定理可得

解得

故C错误；
D．由动量定理可得时物块的动量大小为

故D正确。
故选D。
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）
9. 一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如上图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（　　）

A. a光的折射率大于b光的折射率
B. 在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C. a光的频率大于b光的频率
D. a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图知b光的折射角较小，根据折射定律，知b光的折射率较大，频率也较大，故AC错误。
B．根据可知，b光的传播速度较小，故B正确；
D．对于同一种介质，b光的折射率较大，说明b光的波长较短。根据条纹间距公式可知，b光的干涉条纹间距较小，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示的简谐运动图像中，在和时刻，运动质点具有的不相同物理量为（　　）

A. 加速度 B. 位移 C. 速度 D. 回复力
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．由图读出，和时刻，质点运动的位移大小相等，方向相反；根据简谐运动的加速度，位移大小相等，方向相反，则加速度大小相等，方向相反，故AB正确；
C．图像上点的切线的斜率表示速度，故在和时刻速度相同，故C错误；
D．根据简谐运动的基本特征是：得知，和时刻质点的回复力大小相等，方向相反，故D正确。
故选ABD。
11. 某同学在学校实验室采用甲、乙单摆做实验时得到的振动图象分别如下图中甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 甲、乙两单摆的摆长相等
B. 两摆球经过平衡位置时，速率可能相等
C. 乙单摆的振动方程是
D. 在任意相同时间内，两摆球的位移之比为10:7
【答案】AC
【解析】
【详解】A．两个单摆的振动周期相同，都是2s，根据振动周期公式

可知两个单摆的摆长相等，A正确；
B．因为两个单摆的振幅不同，因此经过平衡位置时的速率不同，B错误；
C．由于乙的振幅为7cm，振动周期为2s，由图像可知振动方程为

C正确；
D．虽然振幅之比为10：7，但振动过程中，位移有时可能甲大，有时可能乙大，不能确定，D错误。
故选AC。
12. 在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为5m静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰后B球的速度大小可能是（　　）
A. 0.25v B. 0.3v C. 0.4v D. 0.2v
【答案】ABD
【解析】
【详解】当发生完全非弹性碰撞时，根据动量守恒可得

解得

当发生完全弹性碰撞时，根据动量守恒及能量守恒可得


解得


根据碰撞的特点可知，碰撞后B球的速度范围为，故ABD正确、C错误。
故选ABD。
三、非选择题（本题共7小题，共60分）
13. 用如图所示实验装置做用单摆测量重力加速度的实验。
（1）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用刻度尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球直径为d。则单摆摆长为_________（用字母L、d表示）。再用秒表记录单摆n次全振动所用的时间为t，用上述测得的物理量符号写出重力加速度的表达式g=_________。
（2）为了提高实验精确度，下列说法正确的是_________（选填字母代号）。

A．用塑料球做摆球
B．当摆球经过平衡位置时开始计时
C．把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放
D．测量一次全振动的时间作为周期，根据公式计算重力加速度g
【答案】 ①. L+ ②. ③. B
【解析】
【详解】（1）[1] 摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，摆长

[2] 单摆完成一次全振动需要的时间是周期，单摆的周期

由单摆周期公式

重力加速度

（2）[3] A．为减小实验误差提高实验精度，应选择质量大而体积小的金属球做摆球，不能用塑料球做摆球，A错误；
B．为准确测量单摆周期，当摆球经过平衡位置时开始计时，可以提高实验精度，B正确；
C．单摆在摆角小于5度时的振动是简谐运动，单摆振动时的摆角不能太大，C错误；
D．为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，测量一次全振动周期，根据公式计算重力加速度g会增大实验误差，D错误。
故选B。
14. 如图所示，半圆柱形玻璃砖的半径，折射率为，直径AB与屏垂直并接触于A点，激光a以入射角射向半圆柱形玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．这两个光斑之间的距离等于_________。

【答案】
【解析】
【详解】画出光路图如图所示

设折射角为，根据折射定律得

可得

解得

由几何知识得，为直角三角形，所以两个光斑PQ之间距离

联立解得

15. 如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出，则棱镜的折射率为__________。

【答案】
【解析】
【详解】光路图及相关量如图所示

光速在AB边上折射，由折射定律可得

由几何关系可知

由几何关系和反射定律得

联立以上各式，代入，可得

16. 用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图如图所示，左侧ABOD为长方形，右侧DOF为以O为圆心的个圆形。光线从真空以入射角θ1＝60°射到棱镜AB面上，经折射后，光线到达BF面上的O点并恰好不从BF面射出。试求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小（光在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s）。

【答案】，×108 m/s
【解析】
【详解】光路图如右图所示

设光线在AB面的折射角为θ2，折射光线与OD的夹角为C，则

由题意可知，光线在BF面恰好发生全反射有

由图可知
θ2＋C＝90°
联立以上各式解得n＝；
又由

可解得×108 m/s。
17. 一列简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm。P、Q两点的坐标为和，波传播方向由右向左，已知时，P点第二次出现波峰。试计算：
（1）这列波的传播速度多大？
（2）从时刻起，经多长时间Q点第二次出现波峰？
（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过路程为多少？

【答案】（1）10m/s；（2）1.5s；（3）1.8m
【解析】
【详解】（1）由题图知，这列波的波长为

波传播方向由右向左，已知时，P点第二次出现波峰，则有

解得周期为

则这列波的传播速度为

（2）第一个波峰传到Q点的距离为，所需时间为

则从时刻起，Q点第二次出现波峰经历的时间为

（3）振动传到P点需要的时间为个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了

则P点通过的路程为

18. 光滑的水平面上有一静止的足够长木板，质量为M。一质量为m的铁块（可视为质点）以速度v滑上木板，且与木板之间动摩擦因数为μ，已知重力加速度为g，试求：
（1）二者的共同速度；
（2）试用动量定理求达到共同速度所需时间t；
（3）在达到共同速度过程中M发生的位移L；
（4）全过程M与m组成的系统损失的机械能。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）以铁块和木板为一个系统，系统动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒得

得

（2）对铁块，根据动量定理可得

解得

（3）对木板，由动能定理可得

解得

（4）由能量守恒定律得

19. 如图所示，离地面高5．45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0．4kg的爆竹(火药质量忽略不计)，线长0．45m．把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面A处，抛出的水平距离为x=5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C．空气阻力忽略不计，取g=10m／s2．求：

(1)爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v1．
(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力T
【答案】(1) 5m／s (2) 43．78N
【解析】
【详解】（1）设爆竹总质量为2m，刚好到达B时的速度为v，爆炸后抛出那一块的水平速度为v1，做圆周运动的那一块初速度为v2；
平抛运动的那一块：
H=gt2 …①
x=v1t …②
由①②及得：v1=5m／s …③
（2）D到B机械能守恒：…④…
爆竹爆炸，动量守恒：…⑤
由③④⑤及L=0.45m得：v2=11m／s…⑥
设向上做圆周运动的那一块通过最高点时速度为vC，由机械能守恒可得：
…⑦
设最高点时线的拉力为T，由牛顿运动定律得：…⑧
由⑥⑦⑧得：T=43.78N…⑨
【点睛】本题是动量和能量综合的问题，运用机械能守恒定律以及动量守恒定律解题，关键是要确定研究的过程，判断在研究的过程中机械能是否守恒.