河南省郑州市重点中学2022-2023高三下学期竞赛期中联考物理试卷及参考答案

2022-2023郑州市重点中学高三竞赛四校期中联考
物理试卷
判断题（判断下列命题正误，正确的画“√”错误的画“×”．答题错误，该题不得分．每小题2分，共10分．）
1．对温度T和摩尔数相同的氦气和氨气，它们的内能不相等． [ ]
2．某铁块绕定轴自由旋转，环境温度下降后，角速度将减少． [ ]
3. 定常流动的流体中,流体质元运动的轨迹与流线重合,且必定作匀速运动。[ ]
4．在夫琅和费单缝衍射中，若缝宽增大一倍，则原来第二级明纹处将是第五级暗纹． [ ]
5． 在平面简谐波传播过程中，相距为（为波长）的两点的振动速度必定大小不同，且方向相反． [ ]
二、单项选择题（从下列各题的四个备选答案中选出一个最佳答案，并将答案代号写在试卷相应的位置．答题错误，该题不得分．每小题3分，共计15分．）
1．一竖直放置的杨氏双缝屏装置,双缝水平走向，若用薄而透明的蜻蜓翅膀将双缝的下缝遮挡住,则: [ ]．
（A）向上平移，且条纹间距改变 （B）向上平移，且条纹间距不变
（C）不移动，但条纹间距改变 （D）向下平移，且条纹间距不变
2．在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则: [ ]．
(A) 温度和压强都提高为原来的2倍
(B) 温度和压强都提高为原来的4倍
(C) 温度为原来的4倍，压强为原来的2倍
(D) 温度为原来的2倍，压强为原来的4倍
3． 一平面简谐波沿x轴正方向传播，t = 0 时刻的波形图如下图所示，则P处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是[ ]．

4． 在迈克耳逊干涉仪的一条光路中插入一块折射率为n,厚度为d的透明薄片,插入这块薄片使这条光路的光程改变了[ ]．
　　 (A) (n-l)d (B) 2(n-1)d (C) 2nd (D) nd
5． 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时波线上一媒质质元正好处于平衡位置，此时的质元的能量状态为[ ]．
（A）动能为零，势能最大 （B）动能为零，势能为零
（C）动能最大，势能为零 （D）动能最大，势能最大
三、填空题（答案写在试卷相应位置．答题错误，该题不得分．每小题3分，共15分．）
1． 某密度为ρ的脂肪颗粒(可视为半径为r的球)处于密度为ρ0 (ρ<ρ0)、粘度为η的液体中，上浮至液面前已达到匀速运动状态，则该匀速状态的速率为 。（斯托克斯公式：F＝6πηrv）
2．弹簧振子振动速度的最大值为υm＝2cm/s，振幅A＝0.5cm，若令速度具有负最大值的那一时刻为t＝0，则振动表达式为x＝ （SI）．
3．波长为600nm的单色光正入射到具有500条/mm缝的透射光栅上，则第三级明纹衍射角的正弦值为 ．
4．如图，匀直细杆一端为轴水平静止释放，则角加速度α为 （用m、g、L、θ等表示）．
5．储存有CH4的钢瓶以80m/s的速度作定向运动，假设该钢瓶突然停止，全部定向运动的机械能都转变为气体的内能，此时容器温度升高了 K，钢瓶内气体分子的平均动能增加了 J．（）
四、计算题（答案写在试卷相应位置．共45分．）
1.（16分）一列机械波沿轴正向传播，=0时的波形如图所示，已知波速为10 m·s -1，波长为2m，求：
(1) 点的振动方程；（9分）
(2) 点回到平衡位置所需的最短时间（4分）（作出旋转矢量图（3分））．
2.（14分）将一偏振片，放在偏振化方向成60°角的两个偏振片之间，表面均平行，中间偏振片的偏振化方向与前后两个偏振片的偏振化方向都成30°角，以自然光垂直照射第一块偏振片，求最后透出的光强与自然光的光强的比．（自然光强为I0，透过第一个偏振片的光强为I1，透过第二个偏振片的光强为I2，最后透出的光强为I3 ．）
3.（15分）一杂技演员 M 由距水平跷跷板高为 h 处自由下落到跷板的一端A，并把跷板另一端B的演员N 弹了起来．设跷跷板是匀质的，长度为l，质量为，跷跷板可绕中部支撑点C 在竖直平面内转动，演员的质量均为m．假定演员M落在跷跷板上，与跷跷板的碰撞是完全非弹性碰撞．求：演员N可弹起多高
五、应用题（共15分．）
某居民楼的供水系统用内径为1cm的细水管将地面上内径为2cm的粗水管中的水引到5m高的楼上。已知粗水管中的水压为4×105Pa，流速为4m s-1 。若水可看做不可压缩的流体并忽略其粘滞性，且水管截面均为圆形，问楼上细水管出口处的流速、压强分别是多少？
参考答案
一、判断题（判断下列命题正误，正确的画“√”错误的画“×”.每小题2分，共10分．）
1. [√] 2 [×] 3 [×] 4 [√ ] 5 [×]
二、单项选择题（每小题3分，共计15分．）
1.（D） 2.（B） 3. （A） 4.（B） 5.（D）.
三、填空题（答案写在试卷相应位置.每小题3分，共15分．）
1．
2．x＝
3．0.9 （）
4． （）
5． 2.05 （）
四、计算题（答案写在试卷相应位置.共45分.）
1. （16分） 解： 由图可知，时，，∴，由题知，
，则
∴ （5分）
波动方程为
(1)由图知，时，，∴ (点的位相应落后于点，故取负值)
∴点振动方程为（4分）
(2)根据(1)的结果可作出旋转矢量图如图(a)，则由点回到平衡位置应经历的位相角
（3分）
∴所属最短时间为
（4分）
2. （14分）解：自然光强为I0，透过第一个偏振片的光强为I1，透过第二个偏振片的光强为I2，最后透出的光强为I3 ．通过第一个偏振片起偏，能量减半，有.（4分）
根据马吕斯定律， I = I0 cos2α ，有（4分）
（2分）
（2分）
最后透出的光强与自然光的光强的比为（2分）
3. （15分）解： 碰撞前 M 落在 A点的速度，（3分）
碰撞后的瞬间，M、N具有相同的线速度：
（2分）
把M、N和跷跷板作为一个系统，角动量守恒．
（4分）
（3分）
演员 N 以 u 起跳，达到的高度为
（3分）
五、应用题（答案写在试卷相应位置.共15分.）
解：由连续性原理有v1S1=v2S2 （4分）
而…
得（3分）
又由伯努利方程有：（4分）
得（4分）
l
l/2
C
A
B
M
N
h
※※※ 班级 姓名 学号 ※※※

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