江西省吉安市遂川县中2022-2023高二上学期期末考试物理试题（含解析）

遂川县中2022-2023学年高二上学期期末考试
物理试卷
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．若位移为负值，则速度一定为正值
B．做简谐运动的单摆，摆球在最低点受到的拉力与受到的重力大小相等
C．物体的位移增大时，动能减小
D．物体的加速度相同时，速度也一定相同
2．质量分别为m甲和m乙（m甲＞m乙）的甲、乙两条船静止停放在岸边，某同学以相同的水平对地速度v分别由甲、乙两船跳上岸，忽略水的阻力。该同学 （　　）
A．从甲船跳上岸消耗的能量较多 B．从乙船跳上岸消耗的能量较多
C．对甲船的冲量较大 D．对乙船的冲量较大
3．当水面波平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，漂浮在海面上的人并不向海滩靠近，还发现从第n个波峰到第n+9个波峰通过身下的时间间隔为15s。据此，可知该水面波
A．能量没有传递出去 B．各质点随波迁移
C．频率为6Hz D．波长为3m
4．质量为m，速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为（　　）
A．0.6v B．0.8v C．0.2v D．0.3v
5．如图所示是一列横波在某一时刻的波动图像，以下说法错误的是（ ）.
A． B、I有相同的位移 B．A、E有相同的位移
C．A、H有相同的位移 D．E、F有相同的位移
6．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻等于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，电压表和电流表均视为理想电表，下列结论正确的是（　　）
A．灯泡L变暗 B．电源的输出功率减小
C．不变 D．电容器C上电荷量增大
7．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2cm处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．这列波沿轴负方向传播
B．这列波的传播速度是2.0m/s
C．经过0.1s，质点Q的运动方向沿轴负方向
D．经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
8．关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．同一物体的动量越大，其速度一定越大
C．物体的加速度不变，其动量一定不变
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
9．如图所示，在匀强电场中有边长、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、C点电势分别为9V、4.5V、0V，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点电势大小为4.5V
B．D点电势大小为3V
C．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BD
D．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC
10．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，处质点刚好起振时的波形图如图所示．已知该波的周期为，则下列说法正确的是（　　）
A．波源的起振方向向下
B．该波的传播速度为
C．再经过，平衡位置在处的质点第一次到达波谷
D．平衡位置在处的质点从图示时刻起经过，通过的路程为
11．质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将一质量为2m的物体从距离木板正上方2h处由静止释放，物体与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，物体可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．物块和木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小
B．整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为
D．物块和木板运动到最低点时的加速度大小等于g
二、实验题（共20分）
12．在利用单摆测定重力加速度的实验中：
(1)实验中，需要用到绳子，球，计时器以及尺子等，下列给出了一些选择，你认为相对合适的器材是______________.(填写序号)
A．1米长细线　B．1 米长粗线　C．10厘米细线
D．泡沫塑料小球　E.小铁球　
F.秒表 G.时钟　
H.厘米刻度米尺　I.毫米刻度米尺
(2)实验中，测出不同摆长L对应的周期值T，作出T2－L图象，如图所示，T2与L的关系式是T2＝__，利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)可求出图线斜率k，再由k可求出g＝_____.
(3)在实验中，若测得的g值偏小，可能是下列原因中的_____
A．计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径
B．测量周期时，将n次全振动误记为n＋1次全振动
C．计算摆长时，将悬线长加小球直径
D．测量周期时，将n次全振动误记为n-1次全振动
13．某研究性学习小组想用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻。准备了以下器材：
干电池（电动势约为1.5V，内阻小于0.5Ω）
灵敏电流计G（满偏电流1.5mA，内阻为10Ω）
电流表A1（0～0.6A，内阻约为1Ω）
电流表A2（0～3A，内阻约为0.2Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω，5A）
滑动变阻器R2（0～20Ω，1A）
定值电阻
定值电阻
定值电阻
开关、导线若干
(1)为减少实验误差，应选用滑动变阻器______，电流表________；
(2)该小组按照所提供的实验器材设计了实验方案，通过调15滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录数据并作出图像.结果发现灵敏电流计的变化范围比较小，给数据处理带来了困难.为此利用所提供的器材帮助他改进实验方案，并尽可能减小测量误差，下列比较合适的电路图是________（填写“甲”、“乙”或“丙”）；
(3)该小组利用改进后的实验方案，重新测量得到的数据如下表所示，测出了几组I1（电流计G的示数）和I2（电流表A的示数），请在答题卡的坐标纸上根据给出的数据，作出I1和I2的关系图线______：
序号 1 2 3 4 5 h 7 8
1.42 138 1.34 1.30 1.22 1.18 1.14 1.10
0.10 0.14 0.20 0.26 036 0.40 0.46 0 50
(4)根据I1-I2的关系图线可得，被测干电池的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果保留两位有效数字）
三、计算题（共36分）
14．风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力。如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系。质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力变为F2（大小未知），方向为y轴负方向，又经过2.0s小球回到x轴。求：
(1)2.0s末小球在y方向的速度；
(2)风力F2作用多长时间后，小球的速度变为与初速度相同；
(3)小球回到x轴上时的动能。
15．如图甲为某波源的振动图象，图乙是该波源产生的横波在某时刻的波动图象，波动图象中的O点表示波源，P、Q是介质中的两点．求：
(i)这列波的波速多大 波源的起振方向向哪
(ii)从t=0时刻振源开始振动开始计时，当波动图象中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程
16．如图所示，EF与GH间为一无场区，无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板；无场区右侧有一个带电荷量为-Q的点电荷形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动(不计粒子的重力、管的粗细)．求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）两金属板间所加的电压．
1．C
【详解】A．若位移为负值，则速度可能为正值，也可能为负值，选项A错误；
B．做简谐运动的单摆，摆球在最低点时
即受到的拉力大于重力大小，选项B错误；
C．物体的位移增大时，速度一定减小，即动能减小，选项C正确；
D．物体的加速度相同时，速度大小相同，但是方向不一定相同，选项D错误。
故选C。
2．B
【详解】CD．由动量守恒有，对船由动量定理有，故该同学对两船的冲量一样大。故CD错误；
AB．由能量守恒，可知该同学消耗的能量
由于m甲＞m乙，所以从乙船跳上岸消耗的能量较多。故A错误，B正确。
故选B。
3．D
【详解】A．波传播的是振动形式、信息和能量，故能量传递出去了，A错误；
B．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，B错误；
C．第n个波峰到第n+9个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期：
频率：
C错误；
D．根据波长计算公式：
D正确。
故选：D。
4．D
【详解】两球发生完全弹性碰撞时，系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
，
若A、B发生完全非弹性碰撞，则有
解得
则B的速度范围是
故D正确，ABC错误。
故选D。
5．B
【详解】由波动图像可知，A、C、H有相同的位移，B、I有相同的位移，E、F有相同的位移，故ACD正确，B错误。
本题要求选错误的，故选B。
6．C
【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动一段距离，电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，小灯泡变亮，A错误；
B．由于灯泡的电阻等于电源内阻，外电路总电阻为灯泡的电阻和电阻之和，当滑动变阻器滑片向右移动时，外电路总电阻大于电源内阻且不断减小，根据电路规律可知电源的输出功率随外电阻的减小而变大，B错误；
C．由路端电压随干路电流变化的关系可知
故移动过程中保持不变，C正确；
D．电容器两端电压等于滑动变阻器两端电压，由
可知电容器两端电压变小，根据公式
可知电容器上的电荷量减小，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．由乙图读出，时刻质点的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图知：，，则波速
故B错误；
C．图示时刻Q点沿y轴正方向运动，
质点Q的运动方向沿y轴负方向，故C正确；
D．因为
经过时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故D错误；
故选：C。
8．BD
【详解】A．惯性大小的唯一量度是物体的质量，如果物体的动量大，但也有可能物体的质量很小，所以不能说物体的动量大其惯性就大，故A错误；
B．动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即，同一物体的动量越大，其速度一定越大，故B正确；
C．加速度不变，速度是变化的，所以动量一定变化，故C错误；
D．动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即，动量是矢量，动量的方向就是物体运动的方向，不是位移方向，故D错误。
故选BD。
9．AD
【详解】AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；
CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为
9V/3cm=300V/m
故C错误D正确．
10．BC
【详解】A ．由波的传播方向与质点振动方向的关系可判断出，波源的起振方向向上，故A错误；
B．该波的传播速度为
故B正确；
C．再经过，平衡位置在处质点的振动形式向前传播的距离为
到达平衡位置在处，故C正确；
D．平衡位置在处的质点从图示时刻起经过，通过的路程为
故D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】C．物体与木板碰前瞬间的速度为，则
两物体碰撞过程中动量守恒
整理得
C错误；
B．由于两个物体碰撞是完全非弹性碰撞，有机械能的损失，因此整个过程中机械能不守恒，B错误；
A．碰后两个物体一起向下运动过程中，开始一段弹簧的弹力小于两个物体的总重量，因此加速向下运动，当弹簧的弹力等于重力时速度达到最大，再向下运动时做减速运动，因此向下运动过程中速度先增加后减小，A正确；
D．根据简谐振动的对称性，再回到A点时，弹簧处于原长，两个物体的加速度为g，因此在最低点时加速度大小也为g方向竖直向上，D正确。
故选AD。
12． AEFI 4π2L/g 4π2/k AD
【详解】（1）摆线选择1m左右的长细线，摆球选择质量大一些，体积小一些的铁球，测量时间用秒表，测量摆长用毫米刻度尺，故选AEFI；
（2）根据单摆的周期公式得，
可知图线的斜率，解得；
（3）根据得，：
A、计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故A正确；
B、测量周期时，将n次全振动误记为次全振动，则周期测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，故B错误；
C、计算摆长时，将悬线长加小球直径，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏大，故C错误；
D、测量周期时，将n次全振动误记为次全振动，则周期测量值偏大，导致重力加速度测量值偏小，故D正确．
点睛：解决本题的关键知道实验的原理，会结合原理进行实验误差分析，明确根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式是解题的关键，明确产生误差的因素．
13． R1 A1 甲 1.5 0.30
【详解】(1)[1]为减少实验误差，滑动变阻器应选用比电源内阻稍大的，所以选择R1；
[2]为了防止电池极化，电池不能通过大电流，所以应选量程小的电流表A1；
(2)[3]由于电池内阻太小，U-I图像的斜率太小，实验误差太大，为了减小测量误差，应该在电池上串联一个定值电阻，舍去丙图；若串联R4=10Ω时，干路电流为
电流表指针偏转角度达不到三分之一，舍去乙图；若选择甲图，干路电流为
电流表能够满偏，所以选择甲图。
(3)[4]作出I1和I2的关系图线如图所示
(4)[5]被测干电池的电动势为
[6]电池内阻为
14．（1）0.8m/s；（2）s；（3）0.68J
【详解】（1）设小球在y轴方向的加速度为，2s末速度大小为，则
（2）在作用下，经过2s，小球沿y轴运动的距离为y，则
在作用下，小球加速度为，经过2s小球回到x轴。
解得
在作用下，经过时间t小球在y轴方向速度为零时，小球速度与初速度相同
解得
（3）当小球回到x轴上时，沿y轴的速度为
小球动能为
15．(i) 1m/s ，波源起振方向沿-y方向；(ii) 0.7m
【详解】（i）从振动图像和波动图像可知，波源起振方向沿-y方向，T=2s，λ=2m
则波速
（ii）波由质点P传到质点Q经历时间
P已经振动
P共振动
则质点P经过的路程
16．(1) (2)
【详解】(1)粒子进入圆管后受到点电荷-Q的吸引库仑力做匀速圆周运动，则知粒子带正电．
由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度为：
①
在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，则满足
②
由①②得：
(2)粒子射出电场时速度方向与水平方向成30°
③
④
⑤
⑥
由③④⑤⑥得：

江西省吉安市遂川县中2022-2023高二上学期期末考试物理试题（含解析）