湖北省部分高中联考协作体2021-2022学年高二（上）期中物理试题

试卷更新日期：2021-12-10 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列有关物理现象的描述错误的是（）

A、“闻其声而不见其人”，属于波的衍射现象 B、使用耳机让人们更好地欣赏音乐，是利用了波的干涉 C、医学上用“彩超”可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变是多普勒效应的应用 D、夏天里在一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于波的干涉现象

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2. 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ 大小相等、方向相反。竖直面内的金属圆环的直径 $O_{1} O_{2}$ 与两磁场的边界重合。下列变化会在环中不产生感应电流的是（）

A、同时增大 $B_{1}$ 减小 $B_{2}$ B、让金属圆环以直径 $O_{1} O_{2}$ 为轴转动 $90 °$ 过程中 C、向上平移金属圆环 D、在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线

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3. 质量为 $50 g$ 的鸡蛋从21楼自由落下，相邻楼层的高度差为3米，掉在水平泥地上，与地面的撞击时间约为 $0.003 s$ ，撞后速度为0， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。则鸡蛋对地面的平均冲击力大小接近为（）

A、 $0.6 N$ B、 $60 N$ C、 $600 N$ D、 $6000 N$

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4. 湖面上停着甲、乙两条小船，它们相距 $30 m$ 。一列水波正在湖面上沿甲、乙连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动25次。当甲船位于波峰时，乙船在波谷，两船之间还有两个波谷。则水波的波速为（）

A、 $5 m/s$ B、 $\frac{25}{3} m/s$ C、 $10m/s$ D、 $25m/s$

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5. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为 $20 g$ ，弹簧的劲度系数为 $20 N/m$ ，下列说法正确的是（）

A、小球位移随时间变化的关系式为 $x = 5 \sin π t (cm)$ B、在第 $1 s$ 末到第 $2 s$ 末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加 C、小球的最大加速度为 $100 {m/s}^{2}$ D、该小球在 $0 ~ 50 s$ 内的位移为 $0 cm$ ，路程为 $2.5 m$

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6. 光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为 $α$ 的斜面体A，斜面体质量为 $M$ 、底边长为 $L$ ，如图所示。将一质量为 $m$ 、可视为质点的滑块 $B$ 从斜面的顶端由静止释放，滑块 $B$ 经过时间 $t$ 刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为 $F_{N}$ ，重力加速度为 $g$ ，则下列说法中正确的是（）

A、 $F_{N} = m g \cos α$ B、滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为 $F_{N} t \cos α$ C、滑块B下滑的过程中A，B组成的系统水平方向动量守恒 D、此过程中斜面体向左滑动的距离为 $\frac{m}{M} L$

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7. 如图所示，两列简谐横波分别沿 $x$ 轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于 $x = - 0.2 m$ 和 $x = 1.0 m$ 处，振幅均为 $A = 0.5 cm$ ，波速均为 $v = 0.1 m/s$ 。 $t = 0$ 时刻，平衡位置处于 $x = 0.2 m$ 和 $x = 0.6 m$ 的 $P$ 、 $Q$ 两质点刚开始振动。质点 $M$ 的平衡位置处于 $x = 0.4 m$ 处，以下说法错误的是（）

A、 $t = 4 s$ 时， $x = 0.5 m$ 处质点的位移为 $- 1 cm$ B、两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变 C、 $t = 3 s$ 时，平衡位置处于 $0.3 m$ 至 $0.5 m$ 之间的质点位移均为0 D、 $t = 0$ 时，质点 $P$ 振动方向向上，质点 $Q$ 振动方向向下

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二、多选题

8. 下列说法正确的是（）

A、一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，电子在其圆心处产生的磁感应强度方向垂直于纸面向里 B、物体受迫振动的振幅随驱动力频率的增加而一直增大 C、磁感应强度为 $2 T$ 的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流为 $2 A$ ，导线长 $1 cm$ ，它受到的磁场力为 $5.0 \times 10^{- 2} N$ D、波长为 $632.8 nm$ 的单色光的光子能量约为 $3.14 \times 10^{- 19} J$ （ $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ）

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9. 向空中发射一炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂为质量相等的 $a$ 、 $b$ 两块。若 $a$ 的速度方向仍沿原来的方向，且速度小于炸裂前瞬间的速度，则（）

A、 $b$ 的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反 B、炸裂的过程中， $a$ 、 $b$ 动量的变化量大小一定相等 C、 $a$ 、 $b$ 一定同时到达地面 D、从炸裂到落地这段时间内， $a$ 飞行的水平距离一定比 $b$ 的大

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10. 一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有一个质点P，已知波源O与质点P的平衡位置相距1.2m，以波源由平衡位置开始振动为计时零点，质点P的振动图像如图所示，则下列说法中正确的是（）

A、该列波的波长为4m B、该列波的波速大小为0.6m/s C、波源O的起振方向为沿y轴负方向 D、t=5s时，质点P通过的路程是0.15m

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11. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为 $M = 0.4 kg$ ， $m = 0.2 kg$ 的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有 $E_{p} = 2.4 J$ 弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球 $m$ 脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为 $R = 0.3 m$ 的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、 $M$ 离开轻弹簧时获得的速度为 $4 m/s$ B、弹簧弹开过程，弹力对 $m$ 的冲量大小为 $0.8 N \cdot s$ C、球 $m$ 从轨道底端A运动到顶端 $B$ 的过程中所受合外力冲量大小为 $0.4 N \cdot s$ D、若半圆轨道半径可调，则球 $m$ 从 $B$ 点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大先增大后减小

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三、实验题

12. 在“用单摆测定重力加速度”实验中：

(1)、用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径 $D$ ，如图所示，则小球的直径 $D$ 是 $mm$ 。

(2)、下列做法正确的是___________。（填正确答案的标号）

A、为减少误差应选用轻质小球 B、记录摆球完成一次全振动的时间 C、选用的细线应细、质量小，且不易伸长 D、从摆球到达最高位置时开始计时

(3)、实验时改变摆长，测出几组摆线长度为 $l$ 和对应的周期 $T$ 的数据作出 $l - T^{2}$ 图像。如图，利用图中给出的坐标求出重力加速度，其表达式 $g =$ ，若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是。（用 $D$ 表示）

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13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的关系。

(1)、图中 $O$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 $m_{1}$ 多次从斜轨上 $S$ 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 $P$ ，测量平抛射程 $O P$ 。然后，把被碰小球 $m_{2}$ 静置于轨道的水平部分，再将入射球 $m_{1}$ 从斜轨上 $S$ 位置静止释放，与小球 $m_{2}$ 相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）

A、测量小球 $m_{1}$ 开始释放的高度 $h$ B、用天平测量两个小球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ C、测量平抛射程 $O M$ 、 $O N$ D、测量抛出点距地面的高度 $H$

(2)、在某次的实验中，得到小球的落点情况为 $O M = 7.75 cm$ ， $O P = 12.75 cm$ ， $O N = 20.00 cm$ ，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量 $m_{1}$ 和被碰小球的质量 $m_{2}$ 之比为。

(3)、若碰撞中系统动量守恒， $O M$ 、 $O P$ 、 $O N$ 三者再满足关系式，则可证明碰撞是弹性碰撞。

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四、解答题

14. 弹簧振子以 $O$ 点为平衡位置，在 $B$ 、 $C$ 两点间做简谐运动，在 $t = 0$ 时刻，振子从 $O$ 、 $B$ 间的 $P$ 点以速度 $v$ 向 $B$ 点运动；在 $t = 0.2 s$ 时，振子速度第一次变为 $- v$ ；在 $t = 0.5 s$ 时，振子速度第二次变为 $- v$ 。

(1)、从 $t = 0$ 开始需多长时间振子速度第三次变为 $- v$ 。

(2)、若振子在 $4.0 s$ 内通过的路程为 $200 cm$ ，求 $B$ 、 $C$ 之间的距离。

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15. 一列沿 $x$ 轴负方向传播的简谐横波，在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为 $10 cm$ 。 $P$ 、 $Q$ 两点的坐标分别为 $(5 ， 0)$ 和 $(- 2 ， 0)$ ，已知 $t = 3 s$ 时， $P$ 点第三次出现波峰。求：

(1)、这列波的传播速度的大小﹔

(2)、从 $t = 0$ 时刻起，到 $Q$ 点第一次出现波谷时， $P$ 点通过的路程。

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16. 如图所示，光滑的水平面上有一质量 $M = 7 kg$ 的木板，其右端恰好和 $\frac{1}{4}$ 光滑固定的圆弧轨道 $A B$ 的底端等高对接（木板的水平上表面与圆弧轨道相切），木板右端放有一质量 $m_{0} = 2 kg$ 的物体 $C$ （可视为质点），已知圆弧轨道半径 $R = 0.8 m$ ，现将一质量 $m = 3 kg$ 的小滑块（可视为质点），在轨道顶端 $A$ 点由静止释放，滑块滑到 $B$ 端后冲上木板，并与木板右端的物体 $C$ 粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。已知滑块和物体 $C$ 与木板上表面的动摩擦因数均为 $μ = 0.2$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、滑块到达圆弧的 $B$ 端时，轨道对它的支持力大小。

(2)、木板的长度 $l$ 。

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