河南省郑州市第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）

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1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），满分100分。
2.考试时间：75分钟。
3.将第Ⅰ卷的答案代表字母填（涂）在答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题，共44分）
一、选择题（本题共10小题，其中1-8题为单项选择，每小题4分；9-10为多项选择，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分）。
1. 以下关于机械波说法中正确的是（ ）
A. 无论是否发生干涉，两列波相遇时都能保持各自的运动特征，继续传播
B. 当波源与观测者靠近时，波的频率会增加
C. 机械波在介质中传播时，介质本身不随波传播，所以传播过程中介质也不会获得能量
D. 绳波、水波、声波这些我们熟悉的机械波，通常都是横波
2. 在一次打靶训练中，起初人和车一起静止在光滑水平面上。人和靶分别在小车两端，车、人、枪、靶总质量M（不含子弹），每颗子弹质量为m，一共有n发。枪靶之间距离为d，子弹击中靶盘后会镶嵌其中，射击时总是等上一发击中后再打下一发。则以下说法正确的是（ ）
A. 射击完成后，车会向右做匀速运动
B. 射击过程中车会移动，射击结束后车会回到原来的位置
C. 每发射一颗子弹，小车都会向右移动
D. 全部子弹打完后，小车向右移动的总距离为
3. 有些同学自制力不强，放假在家喜欢长时间躺在床上玩手机，不但浪费了时间，还有可能砸伤自己。假设手机质量150g，因为长时间举在距离面部20cm处导致肌肉发酸，使手机无初速度滑落，砸到鼻子时手机没有反弹，鼻子受到冲击的时间约0.1s，重力加速度取，下列分析正确的是（ ）
A. 手机对鼻子的冲量大小约为0.15N·s
B. 手机对鼻子的冲量大小约为0.3N·s
C. 手机对鼻子的平均冲击力约为3N
D. 手机对鼻子的平均冲击力约为4.5N
4. 如图甲所示，装有一定量液体的试管竖直漂浮在宽广的水域中。若将试管压入水中适当深度，并忽略运动时受到的阻力，可认为试管能在竖直方向做简谐运动。某次将试管缓慢下压3cm后释放，以竖直向上为正方向，从某随机时刻开始计时，可得到图乙所示的振动图像，已经测得振动周期为0.5s，则下列说法正确的是（ ）
A. 试管的振幅为6cm
B. 回复力由试管受到的浮力提供
C. 试管振动的圆频率
D. 在时间内，位移、速度、加速度均在减小
5. 如图所示，在地球上同一个地区创设不同的条件进行单摆实验。图甲装置置于真空中，悬点处固定一带正电的小球，绝缘细线下端连接另一带正电小球，周期记为；图乙中，单摆的悬点在一向下加速的电梯顶端，周期记为；图丙中的摆球带正电，在如图所示的匀强磁场中进行摆动，周期记为；图丁中的摆球带正电，在如图所示的匀强电场中进行摆动，周期记为。若四个单摆的摆长一样长，则周期关系正确的是（ ）
A. B.
C. T3=T1>T4>T2D.
6. 如图所示为一列横波在某一时刻的图像和x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像，由图可知正确的是（ ）
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 波速为1m/s
C. x=2m和x=6m处的质点振动方向总是相反的
D. x=1m处的质点在t=0时，竖直坐标为2.5cm
7. 为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（ ）
A. 0.15PaB. 0.54PaC. 1.5PaD. 5.4Pa
8. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗质量为的子弹以水平速度射入木块A并留在木块中（时间极短），下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射入木块A过程中，子弹的动量变化量为
B. 子弹射入木块A的过程中，木块A的动能增加量为
C. 弹簧第一次压缩到最短的过程中，木块B的动量大小为
D. 弹簧第一次压缩到最短的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为
9. 甲、乙两列简谐横波的传播速率相同，分别沿x轴正方向和负方向传播，时刻两列波的前端刚好分别传播到的质点A和的质点B，如图所示。已知横波甲的频率为2.5Hz，下列说法正确的是（ ）
A. 两列波相遇后会发生干涉现象
B. 时，坐标原点的位移达到最大值
C. 时，坐标原点的位移为0
D. 两列波会同时传播到处，且此刻该质点的振动方向沿y轴正方向
10. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
二、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分）。
11. 如图甲所示，在水平气垫导轨上放置两个滑块a、b，两滑块碰撞端分别安装撞针和橡皮泥，保证两者相撞后可以粘在一起运动。在滑块a上和其运动起点A分别安装传感器，可测出a、A之间的实时距离，如图乙所示。a的总质量为0.140kg，b的总质量为0.148kg。
（1）由图乙信息可知发生碰撞后b的速度为______m/s；碰撞前，a的动量为_______kg·m/s（均保留两位有效数字）；
（2）考虑到实际情况，若相对误差在5%以内即可认为碰撞过程中动量守恒，那么本次实验碰撞过程中动量________（填“守恒”或“不守恒”）。
12. 在实验课上，同学们分成不同的小组利用单摆测量当地的重力加速度。
（1）某组同学用游标卡尺测得的摆球直径为________mm；用秒表记录n次完整摆动的时间如图所示，秒表的读数为______s。
（2）实验结束后，某组同学通过查阅资料发现自己的测量值与理论参考值相比偏小，分析原因可能是（ ）；
A. 释放小球时，小球偏离中心线的角度太小
B. 在水平状态下测量摆线长度
C 将摆线长度和小球直径相加，当做摆长
D. 负责记录n次摆动总时间的同学在释放摆球时就开始计时，但是在第2n次经过最低点时结束计时
（3）还有一组同学开始实验前认真检查器材，发现摆球有的地方有缺损，有的地方生锈。有同学认为这样的摆球质量分布不均匀，无法确定重心位置，也就无法确定摆长。正要找老师更换器材，另一名同学却说不用更换也可以进行测量。他的方案是先测量一次摆线的长度，并正常进行实验，测量对应的周期。然后将摆线长度增加ΔL，再次进行实验，测量出对应的周期。由此即可得出g的数值为____________（用字母表示）。
三、计算题（本题共3小题，共42分）。
13. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一名滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板发生弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板发生弹性碰撞。
（1）求运动员第二次把物块推向挡板时，给物块的冲量大小I；
（2）若运动员最多可以推8次物块，求运动员质量的取值范围。
14. 如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。
15. 光滑四分之一圆弧导轨最低点切线水平，与光滑水平地面上停靠一小车上表面等高，小车质量，高，如图所示。现从圆弧导轨顶端将一质量为的滑块由静止释放，当小车的右端运动到点时，滑块正好从小车右端水平飞出，落在地面上的点。滑块落地后小车右端也到达点。已知相距取，求：
（1）滑块离开小车时的速度大小；
（2）圆弧导轨的半径；
（3）滑块滑过小车过程中产生的内能。