湖北省孝感市2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷（含答案）2

湖北省孝感市2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．体操运动员在落地时总要屈腿，如图，这是因为（）A．屈腿可以减少人落地时的动量变化量B．屈腿可以减少地面对人的作用力的冲量C．屈腿可以减小地面对人的作用力D．屈腿可以减少人落地过程中重力的冲量2．有两个质点简谐运动：x1=3asin(8πbt+πA．振幅之比为1：3B．频率之比为1：1C．一个周期内运动的路程之比为1：3D．1的相位比2的相位超前π3．在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，图（一）是保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况变化；图（二）是实验时拍摄波长不同的水波通过宽度一定的狭缝的照片，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的710、510、A．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长小，才能观察到明显的衍射现象B．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象C．图（二）丙图可以得出，波长比狭缝小太多就不会发生衍射现象D．图（一）甲可以看出，狭缝宽度再增加就不会发生衍射现象4．如图，匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿x轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m，通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量分别用Φ1、Φ2、A．Φ1=0.024Wb，ΦB．Φ1=0.024Wb，ΦC．Φ1=0.024Wb，ΦD．Φ1=0.024Wb，Φ5．下面各项描述的a、b两点，电势、电场强度都相同的是（）A．图甲中为匀强电场中的两点B．图乙中为以负点电荷为圆心的某一圆周上的两点C．图丙中为两等量异种点电荷连线的中垂线上关于连线对称的两点D．图丁中为两等量同为正点电荷连线的中垂线上关于连线对称的两点6．如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻不计，电阻R1=R4=10Ω，RA．6×10−6C B．4×10−6C7．如图，将一轻质弹簧一端固定在地面上竖直放置，原长为2L。不用考虑弹簧倾倒情形发生。将一质量为m的小球A刚好与弹簧上端接触由静止释放，小球运动到最低点时距地面高度为L。现移走A球，将另一质量为m3A．小球A，B由静止释放后均作简谐运动B．小球A的最大动能为1C．小球B运动至地面高度32D．小球B运动距地面的最大高度为4L二、多选题8．1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究，发现波源与观察者相互靠近成者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化.人们把这种现象叫作多普勒效应（Dopplereffect）。多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，下列物理现象中是应用多普勒效应的是（）A．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度B．医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变C．宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样9．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，则以下措施可行的是（）A．增大电压，提高偏心轮转速B．降低电压，降低偏心轮转速C．增加筛子质量，增大筛子的固有周期D．减小筛子质量，减小筛子的固有周期10．如图甲所示，一细线连接小球做的单摆小角度振动，不计空气阻力。从小球某次向右通过最低点开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。关于单摆的振动过程说法正确的是（）A．单摆的摆长约为1m B．最大偏角约为7C．在第1s末细线的拉力最小 D．细线的张力大小变化周期为2s11．如图，在光滑水平面上，轻质弹簧两端连接质量分别为1kg和2kg的物块A、B．用大小为F=15N的恒力作用在A上使AB相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（）A．B的加速度大小为5m/s2B．弹簧的弹力大小等于10NC．撤去F的瞬间，B的加速度大小为5m/s2D．撤去F后的瞬间，A的加速度为15m/s2三、实验题12．如图甲，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标在图上。（1）图中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车A碰撞前的速度大小应选哪段________A．AB段 B．BC段 C．CD段 D．DE段（2）若小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是kg•m/s，碰后两小车的总动量是kg•m/s。（结果均保留四位有效数字）13．为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电压表V1（量程3V，内阻约6kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约6kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻为0.5Ω）电流表A2（量程3A，内阻为1Ω）滑动变阻器R1（最大阻值3kΩ）滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）开关，导线若干（1）电压表选V1，电流表选A1，滑动变阻器选（填写R1或R2）。（2）某次电压表示数如下图，读数为V；（3）根据实验中测得的多组电压表与电流表读数，在U-I坐标系中描点如图。根据图像求出电动势E=V，内阻r=Ω（保留两位小数）。（4）不考虑偶然误差，本实验电源电动势的测量值真实值。（选择填写“大于”、“小于”、“等于”）四、解答题14．图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阻光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中（看作真空）平行直径AOB射到圆上的C点，入射角i=60°，该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。求：（1）液滴对该光的折射率n；（2）该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。（光在真空中的传播速度为c）15．如图，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时刻的波形图。在t2=0.5s时，质点P恰好第二次到达波谷，求：（1）该列简谐横波的波速v；（2）x=3.1m处的质点M（图中未标出）从t1=0时刻开始，什么时刻第一次出现在波谷；（3）从0时刻到Q点第三次出现波峰的过程中，质点P经过的路程。16．如图，在光滑绝缘水平面上的M点右侧无限大的区域有水平向右的匀强电场，有一带负电质量为0.1kg小球A静止放置于水平面上M点右侧N点，MN=1.6m，A球所受静电力大小为A球重力的一半。在边界M点左侧较远处静止放有一质量为0.3kg不带电的小球B，B的右侧连接有一轻质弹簧（表面镀有绝缘漆），开始时，小球A、B及弹簧、M点处同一直线并与电场方向平行。现由静止释放小球A，所有过程中小球A的电荷量保持不变，两小球大小不计，小球A与弹簧接触过程中始终保持在同一直线上且与弹簧不连接，弹簧始终在弹性限度以内。g取10m/s2。求：（1）小球A第一次压缩弹簧的最大弹性势能；（2）小球A第一次返回电场中距M点的最大距离；（3）为了让小球A第一次返回电场中时能到达原来的N点位置，则在小球A压缩弹簧过程中某时刻，在小球B的左侧竖直放置一固定挡板（图中未画出），让小球B与之发生弹性碰撞（即原速率反弹，碰撞瞬间对弹簧及小球A无影响），请求出小球B与挡板碰撞时的速率。（注：小球A返回电场时早已与弹簧分开）

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】运动员落地后动量变化量一定，根据动量定理可知地面对运动员的冲量一定，屈腿的作用是延长运动员落地过程的时间，从而减小地面对人的作用力，此时人落地过程中重力的冲量会增大。故答案为：C。

【分析】运动员下落过程中，利用初末速度可以判别动量变化量相等，结合运动的时间及动量定理可以减小作用力的大小，重力的冲量随运动的时间增大会增大。2．【答案】D【解析】【解答】A．两个简谐振动的振幅分别为3a和9a，则振幅之比为1：3，A正确，不符合题意；B．频率之比为f1C．一个周期内运动的路程之比为4A，则路程之比1：3，C正确，不符合题意；D.2的相位比1的相位超前π4故答案为：D。

【分析】利用简谐运动的表达式可以求出振幅的大小，利用角速度的大小可以求出频率的大小；利用振幅的大小可以求出一个周期内运动的路程之比；利用表达式可以比较相位的前后。3．【答案】B【解析】【解答】AB．由图（一）可知，波长一定时，狭缝越窄衍射现象越明显；由图（二）可知，狭缝一定，波长越大衍射现象越明显；只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象，A不符合题意，B符合题意；C．图（二）丙图可以得出，波长比狭缝小太多同样会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，C不符合题意；D．图（一）甲可以看出，狭缝宽度再增加也会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】从图一可以看出波长一定，夹缝越窄衍射现象更明显；从图二可以看出当夹缝一定时，波长越大衍射现象越明显；波长比夹缝小也会发生衍射现象。4．【答案】A【解析】【解答】通过面积SMNCD的磁通量为Φ1=BS=0.2×0.4×0.3Wb=0.024Wb，面积SNEFC在垂直磁场方向的投影面积为零，则Φ故答案为：A。

【分析】利用磁感应强度与通过的面积结合两者之间的夹角可以求出磁通量的大小。5．【答案】C【解析】【解答】A．图甲中匀强电场中的两点，场强相同，电势不同，A不符合题意；B．图乙中以负点电荷为圆心的某一圆周上的两点电势相同，场强大小相同，但是方向不同，B不符合题意；C．图丙中两等量异种点电荷连线的中垂线上关于连线对称的两点，场强大小和方向都相同，电势也相同，均为零，C符合题意；D．图丁中两等量同为正点电荷连线的中垂线上关于连线对称的两点，电势相同，场强大小相同，但是方向不同，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】图甲中利用电场线的疏密可以比较电场强度的大小，利用电场线方向可以比较电势的高低；乙图中两点的电场强度的方向不同；图丙中两点电场强度和电势都相同；图丁中两点的电场强度方向不同。6．【答案】B【解析】【解答】开关K闭合时，电容器两板电压U1=ER1+故答案为：B。

【分析】开关闭合时，利用分压关系结合欧姆定律可以求出电容器两端的电压，结合电容的表达式可以求出电容器电荷量的大小，断开开关时，利用电阻的关系可以求出流过R4电荷量的大小。7．【答案】D【解析】【解答】A．小球A由静止释放后到达最低点，然后恰能上升至原来的位置，然后再次向下运动，作简谐运动；而小球B从距地面L高度处由静止释放后，到达原长位置时小球将脱离弹簧做上抛运动，则小球B的运动不是简谐振动，A不符合题意；B．由题意可知，小球A在下降L2时处于平衡位置，此时动能最大，由能量关系mgL2C．小球A的平衡位置满足mg=kL2，小球B的平衡位置满足m3g=kL'，可得D．若设小球B从距地面L高度处释放能上升的最大高度为h，则由能量关系可知mgL=m3gh故答案为：D。

【分析】小球B到达弹簧原长的位置开始脱离弹簧向上做竖直上抛运动所以小球B不是做简谐运动；利用运动的对称性可以判别小球A速度最大的位置，结合能量关系可以求出最大动能的大小；利用小球A的平衡方程可以求出小球B平衡时距离地面的高度，进而判别速度最大的位置；利用能量守恒定律可以求出小球B上升的最大高度。8．【答案】A,B,C【解析】【解答】A．交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，利用了多普勒效应，A符合题意；B．医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变，利用了多普勒效应，B符合题意；C．宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，利用了多普勒效应，C符合题意；D．两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的运动特征，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样，说明波的传播具有独立性，与多普勒效应无关，D不符合题意。故答案为：ABC。

【分析】两列水波相遇后继续传播说明波的传播具有独立性；交警发生超声波来探测汽车的速度使用多普勒效应；彩超的原理使用了多普勒效应。9．【答案】B,D【解析】【解答】当偏心轮的转速为54r/min时，其转动频率为f=54故答案为：BD。

【分析】利用偏心轮的转速可以求出转动的频率，为了使筛子的振幅增大；可以是电压降低，降低转速，或者时减小筛子的固有周期增大固有频率。10．【答案】A,B【解析】【解答】A．单摆的周期T=2s，根据T=2πLg，可得摆长B．最大偏角约为θ≈tanC．在第1s末摆球在最低点，则此时细线的拉力最大，C不符合题意；D．细线的张力大小变化周期为1s，D不符合题意。故答案为：AB。

【分析】利用单摆的周期公式结合周期的大小可以求出摆长的大小；利用振幅和摆长可以求出摆角的大小；当1s末摆球在最低点，细线的拉力最大；利用图像可以求出张力大小变化的周期。11．【答案】A,B,C【解析】【解答】A．对AB整体，根据牛顿第二定律可得a=FmAB．对B受力分析可知T=mC．撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则B的加速度不变，即B的加速度大小仍为5m/s2，C符合题意；D．撤去F后的瞬间，弹簧的弹力不变，A的加速度变为a'故答案为：ABC。

【分析】利用整体的牛顿第二定律可以求出B的加速度大小；结合B的牛顿第二定律可以求出弹力的大小；撤去F瞬间B的加速度保持不变；利用牛顿第二定律可以求出撤去F时A的加速度大小。12．【答案】（1）B（2）0.6848；0.6840【解析】【解答】（1）由纸带可知，在BC段和DE段点迹分布均匀，说明小车做匀速运动；因BC段平均速度较大，则计算小车A碰撞前的速度大小应选BC段，计算小车A碰撞后的速度大小应选DE段，故答案为：B。（2）由纸带数据可知，碰前小车的速度v1=xBCT=【分析】（1）小车碰前应该选择BC段计算匀速直线运动的速度大小；

（2）利用平均速度公式可以求出小车碰撞前后速度的大小，结合动量的表达式可以求出碰撞前后动量的大小。13．【答案】（1）R2（2）1.10（3）1.49；0.61（4）等于【解析】【解答】（1）电压表选V1，电流表选A1，为便于调节，则滑动变阻器选阻值较小的R2。（2）电压表读数为1.10V；（3）做出U-I图像如图，则由图像可知E=1.49V，r=（4）因该实验考虑了电流表内阻，则若不考虑偶然误差，本实验电源电动势的测量值等于真实值。【分析】（1）利用电动势的大小可以判别电压表的选择，利用内阻的大小可以判别滑动变阻器的选择；

（2）利用电压表的分度值可以读出电压的大小；

（3）利用图像坐标点进行连线，结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。14．【答案】（1）解：根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示i'=60°r=r'=θ=30°n=解得n=（2）解：由几何关系得CB=BD=2R光在液滴中的传播速度v=光在液滴中的传播时间t=【解析】【分析】（1）画出光折射的路径，利用几何关系可以求出入射角及折射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小；

（2）已知光传播的路程，利用几何关系可以求出传播的路程，结合传播的速度可以求出传播的时间。15．【答案】（1）解：由波形图可知λ=4m，t1=0时刻波刚传到P点，质点P正在平衡位置向下振动，再过114解得T=0.4s所以波速为v=（2）解：离M点最近的波谷在x=3m处，沿传播方向的距离为Δx=0.1m则传播时间为Δt=即在t=0.01s时刻M点第一次出现在波谷。（3）解：0时刻距Q点最近的波峰在x=1m处，沿传播方向上的距离Δ则Q点第一次到达波峰的时间为Δ再过两个周期为Q点第三次到达波峰Δ总时间Δ根据质点振