徐州市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题(选修）
一、单项选择题：共11题，每题４分，共44分．每题只有一个选项最符合题意.
1．如图所示，飞机在平直跑道上启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段，飞机的动量
A．与它的位移成正比
B．与它的速度成正比
C．与它的动能成正比
D．与它所经历的时间的二次方成正比
2．如图所示，一木块置于水平桌面上，木块与桌面之间有一纸条，第一次将纸条以速度v1从木块下方抽出，木块落到地面上的P点，第二次将纸条以速度v2（v2>v1）从木块下方抽出，若木块仍落到地面，则落地点
A．仍在P点
B．在P点右侧不远处
C．在P点左侧
D．无法确定
3．近年来，我国的航天事业取得了巨大成就.关于火箭,下列说法正确的是
A. 火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力的结果
B. 为了提高火箭的速度，实际上可以不断地增加火箭的级数
C. 火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与喷出物质质量之比越大，火箭获得的速度就越大
D. 火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能
4．小明同学利用如图所示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验.
已知图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影.则以下步骤不需要的是
A．测量小球m1开始释放高度h
B．用天平测量两个小球的质量m1、m2
C．测量平抛射程OM，OP，ON
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
5．如图所示，O为弹簧振子的平衡位置，t=0时刻把小球向右拉到C点静止释放.以水平向右为正方向，下列描述小球相对O点的位移x、小球的速度v随时间t变化的关系图像，小球的加速度a、所受回复力F随位移x变化的关系图像中，正确的是
6．为了交通安全，学校门前的公路上常设置如图甲所示的减速带，减速带的间距为4m.当一辆汽车以7.2km/h的速度行驶在减速带上时，车内如图乙所示的弹簧装饰振动得最厉害，则弹簧装饰的固有频率为
A．0.2Hz B．0.3Hz
C．0.4Hz D．0.5Hz
7．如图所示，手持较长软绳端点以周期在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播．绳上有另一质点P，t=0时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是
A．该简谐波是纵波
B．该简谐波传播方向与点振动方向在同一直线上
C．时，在平衡位置下方
D．时，P的速度方向竖直向下
8．如图所示，小赵同学在实验室利用发波水槽演示了波的衍射现象，调整缝的宽度为PQ=5cm，M、N为挡板后放置的两个浮球，实验时发现两浮球始终静止不动.则下列说法正确的是
A．将缝的宽度略微调大，则两浮球可能上下浮动
B．将缝的宽度适当调小，则两浮球可能上下浮动
C．增大振源的频率，两浮球可能上下浮动
D．无论如何调节振源的频率，两浮球始终静止
9．固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波.当振动片在水面上沿MN直线上移动时拍得一幅如图照片，显示出此时波的图样.下列说法正确的是
A．振动片正在向图中M一侧移动
B．图中振动片左侧的水波传播速度更快
C．图中振动片右侧接收到的水波频率更高
D．相同时间内接收到完全波的个数，M一侧比N一侧多
10．如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源S1、S2，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点.已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示.当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，则
A．M、N间的距离为5cm
B．M、N间的距离为7cm
C．M、N连线的中点振动减弱
D．M、N处于波峰时，两点连线的中点处于波谷
11．1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成的.如图所示，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和.设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是
A．碰撞后氮核的动量比氢核的小
B．碰撞后氮核的动能比氢核的大
C．大于
D．小于
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题 ～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）小华同学在学完单摆知识后，在家中利用手机等现有器材自主开展探究本地重力加速度的实验，实验装置如图所示：
（1）下列最适合用作实验的物体是 ；
A．乒乓球 B．小塑料球 C．实心小铁球
（2）选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在固定装置的横杆上，则悬挂方式应采用 ；
（3）手机2用于计时（计时格式为：分∶秒∶毫秒），手机1用于录像.经过正确的实验操作，完成录像，然后从视频中截取小球摆线第1次与竖线重合和第21次与竖线重合时的图片，则该单摆的周期为T= s；（计算结果取一位有效数字）
（4）因为家中无游标卡尺，不方便测量小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T2－l图像，如图所示：
①实验得到的T2－l图像是 （选填：“a”、“b”或“c”）；
②实验测得当地重力加速度g= m/s2（计算结果取三位有效数字）.
13.（6分）有一个小球的质量为0.4kg的弹簧振子.让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为30cm，振子在3s内完成了12次全振动.求：
（1）振子的振幅和周期；
（2）若以弹簧振子运动到C点时刻为计时零点，水平向右为正方向，写出弹簧振子的位移x随时间t的函数表达式.
14.（8分）某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的过程历时0.1s.取g=10m/s2.求：
（1）重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量；
（2）重锤对地面的平均冲击力大小.
15.（12分）如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为.a、b的振动图像分别如图乙、丙所示.求：
（1）当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长；
（2）经过时间内a质点运动的路程S；
（3）若该波的波长大于，可能的波速v.
16.（15分）如图，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，开始时A、C静止，滑块B以初速度从长板A左端滑上长板，经过一段时间，A、B一起以=5m/s的速度匀速向右运动，之后再与C发生碰撞（时间极短），经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞，滑块B也恰好滑到长板A的右端.三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg，长板A长为10m.求：
（1）初速度的大小；
（2）A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小；
（3）A、B之间的动摩擦因数是多少？徐州市2023-2024学年高二上学期期中考试
物理试题答案（选修）
一、单项选择题：共11题，每题４分，共44分．每题只有一个选项最符合题意.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C D A B D D B C B D
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题 ～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）(1)C; (2)C; (3)2; (4)①a ； ②9.87（9.86也算对）
13.（6分）
（1）振子的振幅 ————————1分
周期 ———————— 1分
（2）振子的圆频率
———————— 2分
以弹簧振子运动到C点时刻为计时零点，初始时刻处于最大位移处，弹簧振子的位移x随时间t的函数表达式为
——————— 2分
14.（8分）
（1）由冲量公式 ————————1分
可得，重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量大小为
方向竖直向下——————2分（大小、方向各1分）
（2）重锤自由下落过程中，运动学公式
————————1分
可得，重锤落地瞬间速度
————————1分
对重锤的冲击过程，由动量定理
————————1分
地面对重锤的平均冲击力大小为
————————1分
由牛顿第三定律，重锤对地面的平均冲击力大小
————————1分
15.（12分）
（1）根据振动图像可得周期为T=0.8s，根据波速公式有
——————— 2分
代入数据，解得
———————1分
（2）由题意，可知
t=2s=2.5T——————— 2分
所以质点a运动的路程为S=10A=40cm —————— 2分
（3）如果波向右传播，则有
而由于，可得
所以
代入公式，可得
——————— 2分
如果波向左传播，则有
而由于，可得
当时，有，代入公式，可得
——————— 2分
当时，有，代入公式，可得
——————— 1分
16.（15分）
（1）以A、B为系统，应用动量守恒定律
——————— 2分
解得
——————— 1分
（2）因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间A的速度大小为，C的速度大小为，向右为正方向，由动量守恒定律得
——————— 2分
A、B在摩擦力作用下再次达到共同速度，设共同速度为，由动量守恒定律得
——————— 2分
B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足
——————— 1分
联立得碰撞后瞬间A的速度
——————— 1分
（3）设A、B第一次达到共同速度时，B在A上发生的相对位移为，据能量守恒
——————— 2分
设A、B再次达到共同速度时，B在A上发生的相对位移为，据能量守恒
——————— 2分
又
——————— 1分
联立得
——————— 1分
