1、湖南省衡阳市第八中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）（本试卷满分为100分，时量为90分钟）一、选择题（本题12小题，每小题4分，共计48分。其中912题为多选题，选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.如图所示，在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，关于它们的受力情况，下列说法正确的是（）A. 物体b可能受到4个力B. 物体a一定受到4个力C. 物体a与墙面之间一定有弹力和摩擦力D. 物体a与物体b之间不一定有摩擦力【答案】B【解析】【详解】AD以b为研究对象，其受到重力，斜面支持力和摩擦力三个力的作用，故A、D错误；B以a、b整
2、体为对象，其合力为0，水平方向没有力的作用，故墙壁对a无作用力，故a物体受到重力，b对a的压力和摩擦力，以及外力F四个力的作用，故B正确；C前面分析可知，a与墙壁之间无弹力和摩擦力，故C错误；故选B。2.如图所示，在光滑水平面上，木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，木块A叠放在B上表面，A与B之间的最大静摩擦力为fm，A、B质量分别为m和M，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（）A. 它们的振幅不能大于 B. 滑块A的回复力是由弹簧的弹力提供C. 它们的最大加速度不能大于D. 振子在平衡位置时能量最大【答案】C【解析】【详解】A当A、B之间达到最大静摩擦力时，系统的加速度为故
3、系统的振幅为故A错误；B滑块A不受弹簧的作用力，其回复力由B对A的静摩擦力提供，故B错误；C当A、B之间达到最大静摩擦力时，系统的加速度最大，最大为故C正确；D振子在振动过程中机械能守恒，任意位置机械能都相同，故D错误；故选C。3.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A. 位移的方向总指向平衡位置B. 加速度方向总和位移方向相同C 位移方向可能和速度方向相反D. 速度方向总和位移方向相同【答案】C【解析】【详解】A简谐运动的位移总是由平衡位置指向质点所在位置，故A错误；B由可知，加速度方向总是与位移方向相反，故B错误；CD速度方向可以与位移方向相同，也可以与位移方向相反，故C正确，D错误；故选C
4、。4.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（）A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线B. 图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为2mC. 若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的D. 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l1：l2= 25：4【答案】D【解析】【详解】A共振时，单摆的周期与驱动力的周期相同，由可知，单摆在地球上的周期小于月球周期，在地球上的频率大于月球上的频率，故地球上共振时驱动力的频率大于月球上驱动力的频率，故图像II是地球上的单摆共振曲线，故A错误；B由图中可知，单摆的
5、频率为，故周期为，由可知，摆长为故B错误；C若摆长约为1m，由B中分析可知，单摆频率为0.5Hz，故图像II是在地球表面完成的，故C错误；D共振时，单摆的频率分别为0.2Hz和0.5Hz，由可得，故D正确；故选D。5.质点A做简谐运动的振动图像与t1.6 s时刻的波动图像如图所示，则下列说法正确的是（）A. 质点A向下运动，波向左传播B. 质点A向下运动，波向右传播C. 质点A向上运动，波向左传播D. 质点A向上运动，波向右传播【答案】C【解析】【详解】根据振动图像可知t=1.6s时刻质点A向上振动，在波动图像中根据“同侧法”知波向左传播，故ABD错误，C正确。故选C。6.一弹簧振子振幅为A，
6、从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从最大位移处经过时的加速度大小和动能分别为a1和E1，若振子从最大位移处经过路程为时加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为（）A a1a2，E1E2B. a1a2，E1E2C. a1a2，E1E2D. a1a2，E1E2【答案】D【解析】【详解】弹簧振子从最大位移处往平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故时间内运动的路程小于，即其距离平衡位置的距离大于，距离平衡位置越远，加速度越大，速度越小，因此，故D正确；故选D。7.某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是（）A.
7、 水波通过狭缝后波长变短B. 这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象C. 此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显D. 此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显【答案】C【解析】波衍射后不影响波的特性，即波长和频率不变，A错误；波的衍射是波特有的性质，故所有波都会发生衍射现象，B错误；从图中可知第1幅图衍射现象比较明显，所以波长一定，缝越窄衍射现象越明显，由于题中给出的是波长一定的情况，无法得出缝宽一定时衍射情况，故C正确D错误8.一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L=0.1m选取一个质点，如图甲所示，t=0时刻波恰好传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间t=0.3s
8、，所选取的19号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是（）A. t=0.3s时刻，质点1向上振动B. t=0.3s时刻，质点8向上振动C. t=0至t=0.3s内，质点5振动的时间只有0.2sD. 该波的周期为0.3s，波速为8m/s【答案】C【解析】【详解】AB根据题意，简谐横波向右传播，由波形的微平移法可知，s时刻，质点1和质点8均向下振动，AB错误；CD由时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过s，质点9的振动方向向下，则号质点间第一次出现如图乙所示波形，波传播了的时间，由s，得s。质点5振动方向向上，质点5振动的时间是一个周期s。由图可得波的波长为0.8m，由波速公式
9、得m/sm/sC正确，D错误。 故选C。9.如图所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷.已知两列波的振幅均为4cm，波速为2m/s，波长为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是（）A. A、C两处两质点是振动加强的点B. B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是16cmC. E处质点是振动加强的点D. 经0.02s，B处质点通过的路程是8cm【答案】BC【解析】【详解】AA、C两点为波峰和波谷相遇的位置，因此这两点时振动减弱的点，故A错误；BB、D两点为波峰和波峰、波谷和波谷相遇的位置，这两点为振动加强点，振幅均为8cm，故两点的竖直高度
10、差为16cm，故B正确；C由于两列波的波速和波长均相同，故两列波的波峰或波谷同时出现在E点，即E点是振动加强的点，故C正确；D波的周期为，由于B点是振动加强的点，因此经过时，B质点通过的路程为16cm，故D错误；故选BC。10.如图，轴上S1与S2是两个波源，产生的简谐波分别沿轴向右、向左传播，波速均为v=0.4m/s，振幅均为A=2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此时分别传播到P点和Q点，下列说法正确的是（）A. 0.5s时刻质点P、Q都沿y轴负向运动B. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点C. t=1.125s时刻，x=0.5m处的质点M的位移为2.828cmD. t=3.5s
11、时刻，质点P的位移为0【答案】CD【解析】【详解】A波的周期由同侧法可知，t=0时刻质点P、Q均沿y轴负方向运动，经过半个周期即0.5s时刻质点P、Q都沿y轴正向运动，故A错误；B质点不随波迁移，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；C两质点传到M的时间为即0.75s时到达，t=1.125s时刻，质点M振动，由振动方程根据波的叠加原理可知，x=0.5m处的质点M的位移为2.828cm，故C正确；D向左传播的波经传到质点P，再经过刚好到t=3.5s，此时质点P在平衡位置；质点P在向右传播的波经也刚好回到平衡位置，故在t=3.5s时质点P在平衡位置，则此时质点P的位移为0，故D正确。故选CD。
12、11.如图所示，在倾角为q的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，之后在斜面上做简谐运动，在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为mgsinq，则（）A. 简谐运动振幅为B. 简谐运动的振幅为C. B对C的最大弹力为D. B对C的最大弹力为【答案】BD【解析】【详解】AB当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态，由可知，平衡位置时弹簧形变量为处压缩状态；当B对C弹力最小时，对B分析，则有故弹簧应伸长达最大位移处，此时形变量此时弹簧处于伸长状态，故简谐
13、运动的振幅为故A错误，B正确；CD当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为此时弹力为B对C的弹力为故C错误，D正确。故选BD。12.如图甲所示，物体置于一固定的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为m，对物体施加水平向右、大小变化的外力F，保持物体沿斜面向下做加速运动，加速度a随外力F变化的关系如图乙所示，物体不脱离斜面的条件是F20N，若重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据图乙中所提供的信息，经过分析计算可以求出（）A. 物体的质量B. 斜面倾角的正弦值C. 物体运动6s时经过的位移D. 加速度为6m/s2时物体对斜面的压力为F=N【答案】AB
14、D【解析】【详解】AB对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图所示，x方向y方向根据摩擦力的计算公式可得，联立解得根据乙图可知再根据，联立可求得，故AB正确；C因不知道外力随时间的变化关系，得不到加速度与时间的关系，无法求解物体运动6s的位移，故C错误；D根据乙图求出加速度为6m/s2时拉力F的大小，则物体对斜面的压力物体对斜面的压力联立解得F=N故D正确故选ABD。二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分）13.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是_。A.为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些B.摆线长应远远大于摆球
15、直径C.摆球应选择密度较大的实心金属小球D.测量周期时，从小球经过平衡位置开始计时，记录小球完成一次全振动的时间t，则周期为tE.将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点（2）黄同学先测得摆线长为97.92cm，后用游标卡尺测得摆球直径（如图），读数为_cm；再测得单摆的周期为2s，最后算出当地的重力加速度g的值为_m/s2。（p2取9.86，结果保留两位小数）（3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，刘同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径.具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振
16、动周期为T2，由此可推得重力加速度的表达式为g=_【答案】 (1). BC (2). 2.16 (3). 9.76 (4). 【解析】【详解】(1)1A单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过，否则单摆将不做简谐运动，故A错误；BC摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，为减小空气阻力的影响，应选择质量大而体积小的球作为摆球即选择密度较大的实心金属小球，为减小实验误差摆长应适当长些，因此摆线的长度应远大于摆球直径，故BC正确；D用停表测量周期时，为提高精确度应测量单摆2030次全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期，故D错误；E摆长等于摆线的长度加上
17、摆球的半径。应将摆球悬挂后，用米尺测出摆球球心到悬点的距离作为摆长，故E错误。故选BC(2)2主尺读数为21mm，10分度的游标卡尺每一分度表示的长度为0.1mm，游标尺第6条刻度线与主尺对齐，则游标尺读数为0.6mm，摆球的直径为21mm+0.6mm=21.6mm=2.16cm3单摆的摆长l=摆线的长度+摆球的半径=97.92cm+1.08cm=99cm=0.99m，由单摆的周期公式得，重力加速度为代入解得(3)4设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式得，联立解得14.在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中。(1)下列操作可以减小实验误差的是_A.P1、P2及P3、P4之间的
18、距离适当大些B.入射角适当小些C.入射角适当大些D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的(2)正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，此玻璃的折射率计算式n=_(用图中的a、b表示)(3)同学在画界面时，不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率_(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】 (1). AC (2). (3). 偏小【解析】【详解】(1)1A大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确；BC为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，故B
19、错误，C正确；D若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大一些的，可减小角度产生的误差，故D错误。故选AC(2)2由图可知，入射角为，折射角为；则由折射定律可知(3)3如图所示，虚线表示作图得到的光路图，而实线是实际光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，由知折射率偏小三、计算题（本大题共3小题，15题10分，16题10分，17题18分，共38分）15.某横波在t1时刻的波形如图中实线所示，在t2时刻的波形如图中虚线所示，已知t=t2t1=0.4s，且2Tt2-t13T。(1)如果波向右传播，则波速为多大？(2)如果波向左传播，则波速为多大?【答案】(1)45m/s；(2)55m/s【
20、解析】【详解】(1)如果波向右传播，实线波形到达虚线波形需要沿波的传播方向传播(n=0，1，2，3)的距离其中，已知，则得n=2由图像知m，则x=18m，故波速(2)如果波向左传播，同理，有得n=2故波速16.如图所示,等腰直角三角形是玻璃砖的横截面, 边长等于.一束光从边上的某点垂直射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在边上的点恰好发生全反射, 点是边的中点, 是从该处反射的光线, ,已知真空中的光速为.求:(1)玻璃砖的折射率；(2)该光束从进入玻璃砖,到光线从玻璃砖射出所需的时间.【答案】(1) (2) 【解析】（1）如图所示光路图，在点刚好发生全反射，由几何知识可得：，由，得：；（2）光线从点入
21、射，到点第一次射出，由几何知识得：，又，得：17.如图，足够长的长木板静止在水平地面上，在长木板的左端放有一质量大小不计的物块，现对物块施加一水平向右的恒力，当物块在木板上滑过1m的距离时，撤去恒力，已知长木板的质量kg，物块的质量kg，木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取m/s2）（1）求力作用的时间；（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离【答案】(1)1s(2)2.25m【解析】【详解】（1）对m解得：设拉力F的作用时间为t，则m的位移对M:解得：M的位移：解得：,，（2）撤去力F时，物块m和长木板的速度v和此后，物块m减速，M加速，设经过时间为，共同速度为对m：对M:解得：m和M一起减速，直到静止设位移为对m和M：解得：木板M的位移： 所以：（1）求力作用的时间为1s；（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离为2.25m