曲靖天人高中2022-2023学年春季学期期中考试卷
高二 物理
考试时间：120分钟；满分：100分
一、选择题(每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，选对得3分；第9-12题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得2.5分，选错得0分。共44分)
1．物体做受迫振动，驱动力的频率开始时大于物体的固有频率，则在驱动力的频率逐渐减小到零的过程中，物体的振幅将（ ）
A．增大 B．减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
2． A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4 m/s，则B的速度大小为（ ）
A．10m/s B．5m/s C．6m/s D．12m/s
3．如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（ ）
A．减小球的平均作用力 B．增大手受到球的冲量
C．球受到的动量变大 D．使球的加速度变大
4．关于动量下列说法不正确的是（ ）
A．动量是矢量，既有大小又有方向 B．动量用表示，表达式是
C．动量越大的物体，速度越大 D．动量的单位是
5．单色光线由某种介质射向该介质与空气的交界面，当入射角为时，折射光线与反射光线刚好垂直，则该介质对该种色光的折射率为（ ）
A．2 B． C．1.5 D．
6．某弹簧振子如图所示，其振动图象如图所示（取向右为正）．下列说法错误的是（ ）
A．该弹簧振子振动的周期为0.8s
B．0.2s时振子位置在图甲中的B点
C．0.5-0.6s内振子加速度不断减小
D．此弹簧振子的振幅为5cm
7．北京已成功申办2022年冬奥会，花样滑冰运动是其中的一个项目。有两个穿着冰鞋的甲、乙运动员站在水平冰面上，当甲猛推乙时，两人会向相反的方向滑行。不计冰面对运动员的水平作用推乙的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B．甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
C．甲获得的速度与乙获得的速度大小总是相等
D．甲获得的动量与乙获得的动量大小总是相等
8．如图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像，乙图为参与波动质点P的振动图像，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的传播速率为8m/s
B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象
9．光在光密介质和光疏介质中，传播的速度是（ ）
A．在光密介质中大 B．在光密介质中小
C．在光疏介质中大 D．在光疏介质中小
10． 2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就，高锟被誉为“光纤之父”，光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理 B．光纤通信利用光作为载体来传递信号
C．光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 D．光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理
11．下列关于机械波的说法中正确的是（ ）
A．声波是横波，在真空中是无法传播的
B．发生稳定干涉现象的两列波的频率一定相同
C．只有波长与小孔的尺寸差不多或者大很多时，才能观察到明显衍射现象
D．观察者和波源之间存在相对运动时，观察者接收到的频率小于波源的频率
12．如图所示，在光滑的水平面上，有质量相等的甲、乙两木块，甲木块以v的速度向右运动，乙木块静止，左侧连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后（ ）
A．甲木块速度大小一直减小直至零
B．甲木块速度先减小，之后与乙木块保持相同速度向右做匀速运动
C．甲、乙两木块所组成的系统动量守恒
D．甲、乙两木块所组成的系统机械能守恒
二、实验题(共18分)
13．(本题12分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
（1）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_____（填“高”或“低”）点的位置．若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝_____．
（2）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中_____．
A．甲的说法正确 B．乙的说法正确 C．两学生的说法都是错误的
（3）某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图（a）所示．通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图（b）所示．由图象可知，摆球的半径r＝_____m，当地重力加速度g＝_____m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会_____（选填“偏大”“偏小”或“一样”） ．
14．(本题6分)如图1所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示.
（1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足m1___________m2（选填“>”或“<”）.
（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是___________.
A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平
C．B球每次的落点一定是重合的 D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（3）已知A、B两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒.
三、解答题(共38分)
15．(本题6分)为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个孔。假定坦克壁厚，孔的左右两边距离，孔内安装一块折射率为1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同（俯视图）。坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为多大？
16．(本题10分)如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在时刻的波形图，图乙是波上某质点的振动图像。求：
（1）这列波的传播速度；
（2）P点经过0.9s的路程.
17．(本题10分)高空抛物的危害是极大的，质量为的小物块在距离地面20m高的高层的窗户外由静止自由下落（空气阻力不计），接触地面后经停下来，求小物块对地面的平均作用力多大？（取）
18．(本题12分)如图所示，在光滑水平面上有两个并排静止放置的木块A、B，已知mA= 0.5kg，mB= 0.3kg。现有质量m0= 0.08kg的小物块C以初速度v0= 25m/s在A表面沿水平方向向右滑动，由于C与A、B间均有摩擦，C最终停在B上，B、C最后的共同速度v = 2.5m/s。求：
（1）木块A的最终速度的大小；
（2）小物块C滑离木块A的瞬时速度的大小.
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参考答案：
1．C
【详解】驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体的振幅最大，驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，振幅越小，故在驱动力的频率逐渐减小的过程中，物体的振幅将先增大后减小。
故选C。
2．A
【详解】取A球的速度方向为正方向，AB的总动量大小为：
根据动量守恒得：，解得：
A．10m/s．故A符合题意．
B．5m/s．故B不符合题意．
C．6m/s．故C不符合题意．
D．12m/s．故D不符合题意．
3．A
【详解】守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
可得
当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【详解】A. 动量是矢量，既有大小又有方向，故A正确；
BD.动量用字母p表示，其表达式为
所以动量的单位是，故BD正确；
C．根据动量表达式
动量的大小是物体质量与速度的乘积，所以动量越大的物体，速度不一定越大，还与质量有关，所以C 错误。
本题选错误的，故选C。
5．D
【详解】当入射角，折射光线与反射光线恰好垂直，则折射角，该介质对该种色光的折射率为，故选项D正确，A、B、C错误．
6．C
【详解】由振动图像可知，该弹簧振子振动的周期为0.8s，选项A正确；0.2s时振子的位移为正向最大，可知其位置在图甲中的B点，选项B正确；0.5-0.6s内振子的位移逐渐变大，则回复力逐渐变大，加速度不断增大，选项C错误；由图像可知，此弹簧振子的振幅为5cm，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.
【点睛】本题关键明确水平方向的弹簧振子运动过程，知道回复力与位移成正比反向关系，与加速度成正比同向关系.
7．D
【详解】AB．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，大小相等方向相反，故AB错误；
CD．在推的过程中，满足动量守恒，根据
即甲获得的动量与乙获得的动量大小总是相等，但是由于质量关系不确定，获得的速度大小不确定，故C错误，D正确；
故选D。
8．D
【详解】A．根据速率与波长的关系
由图可知
，
所以波传播的速率为
故A错误；
B．由乙图可知在t=0时刻，质点P处于平衡位置，且向下振动，根据“上下坡”法，波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．介质中的质点不会随波迁移，故C错误；
D．当障碍物的尺寸小于波长或与波长接近时，可以发生明显衍射，故D正确。
故选D。
9．BC
【详解】由公式v=c/n知，v与n成反比，则光在光密介质中的传播速度小，在光疏介质中，传播速度大；故选BC．
10．BCD
【详解】光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的。
故选BCD。
11．BC
【详解】A．声波是纵波，传播需要介质，在真空中是无法传播的，选项A错误；
B．发生稳定干涉现象的两列波的频率一定相同，选项B正确；
C．只有波长与小孔的尺寸差不多或者大很多时，才能观察到明显衍射现象，选项C正确；
D．观察者和波源之间存在相对运动且当观察者远离波源运动时，观察者接收到的频率小于波源的频率，选项D错误。
故选BC。
12．AC
【分析】本题考查动量守恒定律，由“一动一静”的物理模型可以进行分析。
【详解】A．甲、乙木块的作用过程中，由于甲木块受到弹簧弹力的作用，速度大小会一直减小，当弹簧恢复原长时，设甲的速度为，乙的速度为，甲、乙的质量相等，均设为m，由动量守恒和机械能守恒列方程
解得
所以，甲木块速度大小一直减小，当弹簧恢复原长时，速度变为零，故A正确；
B．甲木块速度大小一直减小直至零，乙木块的速度一直增加，当甲的速度变为零时，乙以甲原来的初速度向右运动，故B错误；
C．由动量守恒定律的判定条件可知，甲、乙两木块所组成的系统动量守恒，故C正确；
D．对甲、乙木块及弹簧组成的系统，机械能守恒，故D错误。
故选AC。
【点睛】质量相同的两个物体发生“一动一静”的完全弹性碰撞，碰撞后速度交换。
13． 低 A 0.010 9.86 一样
【详解】（1）单摆测重力加速度时，计时起点应该选取平衡位置即最低点，因为在最高点时，速度为零，误差较大；根据单摆周期公式：，所以：
（2）根据题意分析，空气对摆球有一个竖直向上的浮力，所以导致竖直方向的合力比重力小，即相当于减小了重力加速度，根据公式，可知单摆的周期变大，甲的说法正确，BC错误A正确
（3）根据可知：，，所以图像与横轴交点为半径大小，即，根据解析式并结合图像可知，图像斜率为：，解得：，根据解析式可知，考虑不考虑球的半径，斜率不变都是，只是图像在坐标系中沿x轴平移，所以此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比一样．
14． > B
【详解】（1）[1]由碰撞原理可知，由于要保证碰撞后A球沿原方向运动，则A球的质量应大于B球，即m1>m2。
（2）[2]研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，轨道是否光滑无影响，落点不一定重合，复写纸和白纸可移动，故B正确，ACD错误。
故选B。
（3）[3]小球下落高度相同，则运动时间相同，由动量守恒定律可知，若两球碰撞前后的总动量守恒，则
化简可得
15．坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为，
【详解】当人从左侧观察时，作出如图所示的光路图
由几何知识可得
由折射定律
得
坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为，。
16．（1）；（2）
【详解】（1）由图可知，振幅和波长分别为
波的传播速度为
（2）由于
P点经过0.9s的路程为
17．410N
【详解】小物块落地前瞬间的速度大小为
设地面对小物块的平均作用力大小为F，取竖直向上为正方向，根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可知小物块对地面的平均作用力大小为410N。
18．（1）2.1m/s；（2）4m/s
【详解】（1）取向右为正方向，设木块A的最终速度为v1，由动量守恒定律，对A、B、C有
m0v0 = mAv1 + (mB + m0) v
解得
v1 = 2.1m/s
（2）设C滑离A时的速度为v2，当C滑离A后，由动量守恒定律，对B、C有
m0v2 + mBv1 = (mB + m0) v
解得
v2 = 4m/s
