1、 2021-2022学年下学期期中考试高二物理选择性必修一模块考试试卷命题人：赵娱 审题人：王勇说明：考试时间120分钟，满分100分。本试卷分第I卷和第II卷，第I卷为选择题，第II卷为非选择题；请将答案填到答题卡上，交卷时只交答题卡。第I卷（选择题 共40分）一、单选题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分。共20分）1.一弹簧振子做简谐运动，相对于平衡位置下列说法中正确的是A.若位移为负值，则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时，位移为0，回复力最大C.振子每次经过平衡位置时，加速度为0且速度一定相同D.振子每次通过同一位置时，位移一定相同，速度不一定相同2.
2、如图所示，轻弹簧一端固定在墙上，另一端与木块B相连，木块静止在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度v0射入木块后（子弹与木块作用时间极短）停在木块内。然后将轻弹簧压缩到最短，已知木块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧一起作为研究对象（系统），则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，下列说法正确的是A.系统的动量不守恒，机械能守恒B.系统的动量守恒，机械能不守恒C.弹簧弹性势能的最大值为D.系统损失的机械能为3.质量为0.1kg的物体静止在水平地面上，从t=0时刻开始受到竖直向上的拉力F作用，F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2，则物体7s末的速度为甲 乙A.6
3、0m/sB.120m/sC.30m/sD.50m/s4.一列简谐横波，t=0的波形如图甲所示，波上P、A质点的平衡位置分别为5m、25m。A质点的振动图象如图乙所示，从t=0时刻开始计时，下列说法正确的是甲 乙A.波沿x轴负方向传播B.再经过，P质点的位移为m；C.该波的波速大小为50m/sD.该波频率为0.125Hz5.一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb0）。已知质点a的振动规律如图所示，波速大小为v=1m/s。在t=0s时刻质点b的位移为0.05m，则下列判断正确的是A.若波沿x轴正向传播，则xb可能为0.5mB.若波沿x轴负向传播，则xb
4、可能为2.5mC.从t=0时刻起2s内，a质点位移为2mD. t=0.5s时，质点a的位移为0.05m二、多选题（每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共20分）6.一质点沿直线做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法正确的是A.质点振动频率为4HzB.1s2s内质点速度与加速度方向相同C.在3s末，质点速度为零，回复力最大D.在t=1.5s到t=3.5s内，质点通过的路程为4cm7.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块
5、在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M=2m，重力加速度为g。则滑块从A运动到C的过程中，下列说法正确的是A.滑块减少的机械能等于系统因摩擦产生的热量B.小车相对地面的位移大小为C.小车M的最大速度为D.小车M的最大速度为8.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同，实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，下列说法正确的是A.在相遇区域的质点会发生振动位移的叠加B.实线波和虚线波的频率之比为2：3C.平衡位置为x=6m处的质点此时刻速度为零D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y
6、20cm9.图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是甲 乙A.在t=0时刻，质点P的位移为cmB.在t=0.15s时，质点Q位移为10cmC.从t=0到t=0.15s，该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0到t=0.15s，质点P通过的路程为30cm10.如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系
7、数均为，小球在距B点的P点处于静止状态。将小球拉至距A点的Q点由静止释放。小球可视为质点，运动过程中电荷量不变，重力加速度为g。下列说法正确的是A.匀强电场的电场强度大小为B.小球在Q点的加速度大小为C.运动过程中小球的最大动能为D.小球运动到最低点时与B点的距离为第II卷（非选择题 共60分）三.实验题（本题共3小题，共16分）11.（6分）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。（1）当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧摆线（可固定可松开），如图所示。这样做的目的是 。A.保证摆球在同一竖直平面内摆动B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆动
8、过程中摆长不变（2）该同学测得一组摆长和周期，计算得到g值比当地标准值偏小，其原因可能是 。A.将摆线长当成了摆长B.摆动的振幅过小C.小球密度较大D.摆动次数多记了一次（3）该同学按正确的操作测量摆长，并且改变摆长测得多组l和对应的周期T，以l为纵坐标，T2为横坐标，画出lT2图线为一条倾斜直线，其斜率为k，则计算当地重力加速度的表达式为g= 。12.（4分）某实验小组设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验，如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；推动小车P使其获得一速度后做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动；在小车P后连着纸带
9、，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz。甲 乙（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，A为运动的起点，则应选 段来计算小车P碰撞前的速度，应选 段来计算小车P和Q碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）；（2）测得小车P的质量m1=0.3kg，小车Q的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为 kgm/s，碰后两小车的总动量大小为 kgm/s（计算结果保留三位有效数字）。13.（6分）图示为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：（1）用天平测出入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2；实验应满足m1 m2（
10、选填“”、“=”或“”）；（2）安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；（3）先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；（4）将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；（5）用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离.图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面的三个落点位置，测得M、P、N到B点的直线距离分别为SM、SP、SN（6）用实验中测得的数据来表示，误差范围内只要满足关系式 ，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；（7）若
11、要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，误差范围内只要满足关系式 ，就能说明两球碰撞是弹性碰撞。四。计算题（本题共5小题，共44分）。14.（8分）一质量为m=0.2kg的小球从距地面高h1=1.8m处自由落下，落地后第一次反弹的高度为h2=1.25m，测得小球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为t=1.2s，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）小球与地面的作用时间；（2）第一次碰撞地面的过程中，地面对小球的平均作用力的大小。15.（8分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图所示，图中质点A在t=10s时刻第三次出现在波峰。（1）求该波的波速；（2）
12、写出质点B的振动方程并求出t=0时刻以后质点B出现在波峰的时刻。16.（9分）如图所示，质量为m=0.3kg的小物块B（可视为质点）放在质量为M=0.1kg、长度L=0.6m的木板A的最左端，A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右运动，一段时间后A与右侧一竖直固定挡板P发生弹性碰撞，碰撞时间极短可忽略，碰后A等速率反弹。A与B间的动摩擦因数=0.1，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）A与P第1次碰撞结束到第二次碰前A、B之间的相对位移；（2）A与P第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔。17.（9分）如图所示，足够高的光滑弧形轨道AB固定在竖直平面内，与光滑水平平台相切于B点，另一
13、个半径为R的半圆弧位于竖直平面内，其圆心恰为平台的右端点O，质量为m的小物块甲静止在O点。将质量也为m的小物块乙从轨道AB上的某点由静止释放，物块乙滑到平台右端与物块甲碰撞后粘在一起后从O点水平抛出。两物块均可视为质点。（1）若两物块在半圆弧上的落点与O点的连线与水平方向的夹角为，求碰后瞬间两物块的速度大小；（2）若要使两物块刚要落到半圆弧上瞬间动能最小，释放乙的初始位置到平台的竖直高度h应为多大？18.（10分）如图所示，质量为2m的物块c静止在倾角均为=30的等腰斜面上的E点，物块a和质量为m的物块b通过一根不可伸长的均质轻绳相连，轻绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松弛状态，控制物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端O由静止开始下滑，刚下滑到E点瞬间释放物块a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=1s的时间同时分别到达斜面底端A和B.已知A、D两点间的距离为xAD=1.5m，O、E两点的距离为xOE=1.6m，E、B两点的距离为xEB=0.4m。斜面上除EB段外其余都是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为，空气阻力及摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取g=10m/s2，物块a、b、c均可视为质点。（1）绳子刚要伸直时物块b的速度大小；（2）物块a的质量。学科网（北京）股份有限公司
