1、新泰中学2019级高二上学期期中考试物理试题第I卷（选择题）一、单选题1. 如图所示，一个物体在与水平方向成角的拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀加速运动，经过时间t，则（）A. 拉力对物体的冲量大小为FtB. 拉力对物体的冲量大小为C. 摩擦力对物体的冲量大小为D. 合外力对物体的冲量大小为零【答案】A【解析】【详解】AB拉力对物体的冲量大小为A正确，B错误；C由于物体做匀加速运动，不是平衡状态，可知摩擦力的大小不等于，所以摩擦力对物体的冲量大小不等于，C错误；D由于物体做匀加速运动，物体所受合外力不为零，则合外力对物体的冲量大小不为零，D错误。故选A。2. 一单摆做简谐振动，如图为摆绳对摆球
2、的拉力大小F随时间t变化的图像，则该单摆的摆长为（重力加速度g取10m/s2）（）A. 0.4mB. 1.6mC. 4mD. 16m【答案】B【解析】【详解】ABCD因为一个周期内两次经过平衡位置，经过平衡位置时拉力最大，可知小球的周期为0.8p s，由得，该单摆的摆长为故ACD错误，B正确。故选B。3. 如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，M为a波与b波的交点，且a波上的 M 质点正在向上运动，则下列说法不正确的是（）A. 两列波具有相同的波速B. 此时 b 波上的质点 M 正在向下运动C. 两列波相遇时可能会产生稳定的干涉现象D. 在 a 波振源完成6次全振动
3、的时间内b波振源可完成4次全振动【答案】C【解析】【详解】A. 两列简谐横波在同一介质中传播，故具有相同的传播波速，A正确，不符合题意；B. a波上的M质点正在向上运动，则波是向x轴正方向传播，b波上的质点M正在向下运动，B正确，不符合题意；C. 由图知，a、b波的波长之比为23，故周期比为23，两列波相遇时不会产生稳定的干涉现象，C错误，符合题意；D. 由图知，a、b波的波长之比为23，故周期比为23，在 a 波振源完成6次全振动的时间内b波振源可完成4次全振动，D正确，不符合题意。故选C。4. 质点A做简谐运动，其振动图象和t1.6s时刻的波的图象如图所示，则下列说法正确的是()A. 质点
4、A向上运动，波向左传播B. 质点A向上运动，波向右传播C. 质点A向下运动，波向左传播D. 质点A向下运动，波向右传播【答案】B【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”知波向右传播。故选B5. 两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t=4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知（）A. 木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反B. 木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大C. 木块B、
5、C分离过程中B木块的动量变化较大D. 木块B的质量是木块C质量的【答案】D【解析】【详解】A由x t图象可知，位移均为正，均朝一个方向运动，没有反向，故A错误；B木块B、C都和弹簧分离后，系统所受合外力矢量和为零，所以系统前后的动量守恒，即系统的总动量保持不变，故B错误；C系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变化量等大反向，故C错误；D木块都与弹簧分离后B的速度和C的速度分别为，细线未断前B、C的速度均为，由动量守恒定律得解得故D正确。故选D。6. 如图，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中错误的是（） A. 乙的速
6、度必定大于甲的速度B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C. 乙的动量必定大于甲的动量D. 甲、乙的动量之和必定不为零【答案】A【解析】【详解】ACD甲乙两人和小车组成的系统不受外力，所以动量守恒小车向右运动说明甲乙两人总动量向左，说明乙动量大于甲的动量，即甲、乙的动量之和必定不为零，但由于不知道两人质量关系，所以无法确定速度关系，故CD正确，不符合题意，A错误，符合题意；B根据动量定理可知乙对小车的冲量方向向右，乙对小车的冲量方向向左，而小车速度方向向右，即动量变化量向右，可知乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量，故B正确，不符合题意。故选A。7. 甲、乙两列波振幅分别为A、，在同一介质
7、中相向传播，某时刻的波形图如图所示，x=4m处的质点再过1s将第一次到达波谷，以下说法正确的是（）A. 这两列波能不能产生干涉现象B. 经过4s两波会相遇C. x=7m处的质点振幅为AD. x=6m处的质点振动加强【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，两列波周期和波长相同，因此可以发生干涉，故选项A错误；B.由波长，则波速两波相遇所需时间解得，故选项B错误；C.因为两列波周期和波长相同，两列波会发生干涉，x=3m和x=11m的质点到x=7m的距离相等，振动情况相反，两列波相互减弱，因此在x=7m处的振幅为，故选项C错误；D. x=2m和x=10m的质点到x=6m的距离相等，振动情况相同，因此
8、在x=6m处振动加强，故选项D正确。故选D。8. 在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA10 kgm/s、pB13 kgm/s，碰后它们动量的变化分别为pA、pB.下列数值可能正确的是( )A. pA3 kgm/s、pB3 kgm/sB. pA3 kgm/s、pB3 kgm/sC. pA20 kgm/s、pB20 kgm/sD. pA20kgm/s、pB20 kgm/s【答案】A【解析】【详解】对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况BD本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体速度一定要大于前面
9、运动物体的速度（否则无法实现碰撞），碰后，前面物体动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以，,并且由此可知：不符合题意A碰撞后，根据关系式，满足以上三条定律，符合题意C碰撞后，根据关系式，A球的质量和动量大小都不变，动能不变，而B球的质量不变，动量增大，所以B球的动能增大，系统的机械能比碰撞前增大了，不符合题意二、多选题9. 健身市场上有一种时尚的运动器材“战绳”，健身者把两根绳子一端固定在P点上，用双手各自将绳子的另一端分别握住，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来，从而达到健身的目的。某时刻，绳子形成的波形如图所示（还未传到P点），其中a、b是
10、绳子上的两个点，下列说法正确的是（）。A. 健身者右手刚抖动时的方向是向上B. 无论右手如何抖动绳子，a、b两点的振动步调都不可能相反C. 如果增大抖动的频率，绳上波形传播到P点的时间变短D. 无论如何改变抖动的幅度，绳子上的波形传播到P点的时间不变【答案】AD【解析】【详解】A质点的起振方向与波源起振方向相同，由上下坡法可知健身者右手刚抖动时的方向是向上，故A正确；B由图像可知a、b两点间相差半个周期，a、b两点的振动步调相反，故B错误；C波的传播速度由介质决定，介质不变，波速不变，绳子上的波形传播到P点的时间不变，故C错误；D波的传播速度由介质决定，介质不变，波速不变，绳子上的波形传播到P
11、点的时间不变，故D正确。故选AD。10. 如图，轻质弹簧下挂重为的物体时伸长了，再挂上重为的物体时又伸长了，现将、间的细线烧断，使在竖直平面内振动，则（ ）A. 最大回复力为，振幅为B. 最大回复力为，振幅为C. 只减小的质量，振动的振幅变小，周期不变D. 只减小的质量，振动的振幅变小，周期不变【答案】BD【解析】【详解】AB.轻质弹簧下挂重为300N的物体A时伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，故劲度系数为10000N/m若将连接A、B两物体的细线烧断，物体A将做简谐运动，烧断瞬间，合力充当回复力；由于细线烧断前是平衡状态，烧断后细线对A的拉力减小了200N，而弹力不变
12、，故合力为200N，故最大回复力为200N，刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体A到达简谐运动的最大位移处，故振幅为2cm.故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.只减小A的质量，A振动的平衡位置上移，振动的幅度变大，而周期与振幅无关，所以周期不变，故选项C不符合题意.D.只减小B的质量，振动的幅度变小，而周期与振幅无关，所以周期不变，故选项D符合题意.11. 如图所示，质量为m的小车静止在光滑的水平地面上，车上有半圆形光滑轨道，现将质量也为m的小球在轨道左侧边缘由静止释放，则（）A. 在下滑过程中小球机械能不守恒B. 小球可以到达右侧轨道的最高点C. 小球在右侧轨道上滑时，小车也向
13、右运动D. 小球在轨道最低点时，小车与小球的速度大小相等，方向相反【答案】ABD【解析】【详解】A小球在下滑过程中，水平方向具有向右的分速度，而小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，且水平总动量为0，故小车会向左运动，小车的动能增加，而系统机械能守恒，所以小球的机械能减少，即小球机械能不守恒，故A正确；B小球到达右侧轨道最高点时，小球与小车达到共同速度，小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，且水平总动量为0，所以此时小球和小车的速度都为0，而系统机械能守恒，故小球此时的重力势能和开始时一样，仍能回到最高点，故B正确；C小球在右轨道上滑时，水平方向有向右的分速度，而小球与小车组成的系统水平方向动
14、量守恒，且水平总动量为0，故小车会向左运动，故C错误；D小球在轨道最低点时，设小球和小车的速度分别为v和v，小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，且水平总动量为0，则解得所以小车与小球的速度大小相等，方向相反，故D正确。故选ABD。12. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则（）A. 这列波的波速可能为150m/sB. 质点a在这段时间内通过的路程一定等于30cmC. 质点c在这段时间内通过的路程可能为60cmD. 如果T=0.8s，则当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同【
15、答案】CD【解析】【详解】A由图可知，波的波长为40m；两列波相距：，故周期：；波速：，当v=150m/s时，无正整数符合题意，A错误；B质点a在平衡位置上下振动，振动的最少时间为，故路程最小为30cm，B错误；C质点c的路程为60cm说明c振动了1.5个周期，则可有：，即：，解得n=1时满足条件，C正确；D在t时刻，因波沿x轴正方向传播，所以此时质点P是向上振动的，经0.5秒后，P是正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1秒；而质点b是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于，可见此时两个质点的位移是相同的，D正确。故选CD。第II卷（非选择题
16、）三、实验题13. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中，(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号)_A.小铁球 B.小塑料球 C. 20cm长的细线 D.100cm 长的细线 E.手表 F.时钟 G.秒表(2) 有关“用单摆测定重力加速度”实验，下述说法中正确的是_A.为了方便测量摆长，可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量B.测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球的半径C.偏角不要超过5，将摆球拉到最大位移处释放同时快速按下秒表开始计时D.为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间(3)某同学实验时改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T的数据，作出LT2图
17、线，得到一条过原点的直线， 如果直线的斜率为k，则求得重力加速度 g= _但实际操作时，该同学漏加了小球半径，如果他仍作出L-T2 图线，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将_ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】 (1). ADG (2). BD (3). (4). 不变【解析】【详解】（1）1.实验中需要的器材有：A.小铁球；D.100cm 长的细线；G.秒表；故选ADG;（2）2. 实验中单摆摆长等于摆球半径与摆线长度之和，应先用游标卡尺测出摆球直径；然后把单摆悬挂好，再用米尺测出单摆自然下垂时摆线长度，摆球半径与摆线长度之和是单摆摆长，故A错误，B正确；偏角不要超过5，以保
18、证单摆做简谐振动；将摆球拉到最大位移处释放，等摆球到达最低点时快速按下秒表开始计时，选项C错误；为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间t，然后由求解周期，选项D正确；（3）3.根据可得，则由题意可知解得4.在测量数据时漏加了小球半径，将摆线的长度当做了摆长，所测摆长偏小，摆长的变化对图象斜率k没有影响，因此实验测量的重力加速度与真实值相等；14. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示计算折射率时，用_（ 填“d”或“e
19、”）点得到的值较小，用_（ 填“d”或“e”）点得到的值误差较小【答案】 (1). d (2). e【解析】【分析】作出光路图，通过折射角的大小，抓住入射角一定，比较折射率的大小光线通过平行玻璃砖，出射光线与入射光线平行.【详解】连接dc、ec并延长至玻璃砖的光学面与白纸的交线，交点为出射点，入射点与出射点的连线即为折射光线，入射角一定，用d点时，折射角大，折射率小；对于两光学面平行的玻璃砖，入射光线和出射光线平行，ec连线与入射光线平行，误差小如图所示:【点睛】解决本题的关键作出光路图，确定出折射角和入射角，结合折射定律进行分析分析折射率的大小，关键比较折射角的大小知道通过平行玻璃砖，出射光
20、线与入射光线平行四、解答题（共40分）15. 如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上，现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以滑离B，恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m，试求：（1）滑块与木板B上表面间的动摩擦因数；（2）圆弧槽C的半径R【答案】（1）；（2）【解析】由于水平面光滑，A与B、C组成的系统动量守恒和能量守恒，有：mv0m(v0)2mv1 mgLmv02m(v0) 22mv12 联立解得： .当A滑上C，B与C分离，A、C间发生相互作用A到达最高点时两者
21、的速度相等A、C组成的系统水平方向动量守恒和系统机械能守恒：m(v0)mv1(mm)v2 m(v0)2mv12 (2m)v22mgR 联立解得：R点睛：该题考查动量守恒定律的应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，列出动量守恒以及能量转化的方程；注意使用动量守恒定律解题时要规定正方向16. 如图所示，在光滑水平面上有一辆质量m13.98 kg的平板小车，小车上表面离地高度为h=0.2m，小车右端有一个质量m21 kg的木块(木块可视为质点)，小车与木块一起静止在地面上一颗质量m020 g的子弹以v0300 m/s的初速度水平向右飞行，瞬间击中小车并留在其中木块与小车上表面之间的动摩擦因数=0
22、.2(g10 m/s2)（1）如果木块刚好不从小车上掉下，求小车长度L0；（2）如果小车长度L=0.25 m，求木块落地瞬间与小车左端的水平距离x 【答案】（1）0.45m（2）0.2m【解析】【详解】（1）子弹击中小车的过程满足动量守恒，所以可得，之后，木块加速，小车减速，如果木块刚好不从小车上掉下，则此时三者共速，且木块和小车的相对位移正好等于车长，可得，根据牛顿运动定律可得，以向右为正方向，木块和小车的加速度分别为，所以小车的长度（2）设小车和木板分离所用时间为t，根据题意可知解的，（舍去，共速所需时间为0.6s）所以可得分离时木板和小车的速度分别为0.4m/s和1.4m/s，分离后木块
23、做平抛落地的时间因此，木块落地瞬间与小车左端水平距离17. 如图所示，为一平行的透明介质，一束光以60的入射角射入介质，经介质折射后出射光线比入射光线平移了x =cm。已知透明介质厚度d = 3 cm，光在真空中的传播速度为3108m/s。求：该透明介质的折射率；该单色光在透明介质中的传播时间。【答案】；【解析】【详解】作出光路图如图所示在三角形ABD中，DAB = 60，故过C点做AD垂线，由题意可知，由几何关系可知，故设折射角为，则解得该透明介质的折射率为设光在介质中传播的速度为v，光在介质中传播的距离为L，则，该单色光在透明介质中的传播时间18. 平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均
24、匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：（）P、Q之间的距离；（）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程【答案】（1）133cm；（2）125cm【解析】【详解】（1）由题意，O、P两点的距离与波长满足： 波速与波长的关系为： 在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有： 综上解得：PQ=133cm（2）Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为： 波源由平衡位置开始运动，每经过T/4，波源运动路程为A，由题意可知： 故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm
