2021-2022学年广东省深圳实验学校高二上学期上月第二阶段考试物理试卷

深圳实验学校高中部2021-2022 学年度第一学期第二阶段考 试 高二物理 时间：90 分钟满分：100 分 命题人：姜胜民 审题人：黄子义 第一卷 一、单项选择题(本题共有12 小题，每小题3 分，共36 分，每小题给出的四个选项中只有 一个选项正确．) 1．如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接篮球，手接触到篮 球后，双手迅速将篮球引至胸前，运用你所学的物理规律分析，这样做可以（ ） A．减小篮球对手冲量的大小 B．减小篮球对手作用力的大小 C．减小篮球的动量变化量的大小 D．减小篮球对手的作用时间 2．如图所示， 的妈妈带着 的小孩骑 的自行车以 的速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩从车上跳下来，若 小孩在离开车座时的水平速度为零，则此时妈妈和自行车的行驶速度 为 A． B． C． D． 3．章鱼是一种温带软体动物，生活在水中。一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后， 它的总质量为M，突然发现后方有一只海鳗，章鱼迅速将体内的水通过短漏斗状的体管在 极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出的水的质量为m， 喷射速度为v0，则下列说法正确的是（ ） A．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B．章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量增加 C．章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小约为 m M−mv0 D．章鱼喷水的过程中受到的冲量为Mm v0 M−m 4．如图所示一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A 与驱动力频率f 的关系）则 （ ） A．此单摆的摆长约为2m B．此单摆的固有周期为0.5s C．若摆长增大，共振曲线的“峰”将向左移动 D．若将该单摆运到月球上，共振曲线的“峰”将向右移动 5．甲、乙两个弹簧振子，振动图象如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．两弹簧振子所受回复力最大值之比一定为F 甲：F 乙＝2：1 B．甲振子速度为零时，乙振子速度最大 C．甲振子的位移时间关系为x=10sin ⁡(πt ) D．在任意2s 时间内，甲乙两振子通过的路程均相等 6．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 自适应巡航控制，它可以控制无人车 在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷 达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成 的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为 接收到的回波的频率为 ，则 A．当 ＝ 时，表明前车与无人车速度相同 B．当 ＝ 时，表明前车处于静止状态 C．当 ＞ 时，表明前车在加速行驶 D．当 ＜ 时，表明前车在减速行驶 7．如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是 波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表 示一个波长，则（ ） A．水面波经过孔后波速会改变 B．水面波经过孔后波纹间距离可能变大 C．若波源频率增大，衍射现象更明显 D．如果将孔扩大，可能观察不到明显的衍射现象 8．两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚 线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，两列波的振幅均为 1cm，C 点是相邻实线与虚线间的中点，则（ ） A．图示时刻C 点正处于平衡位置且向水面下运动 B．图示时刻A、B 两点的竖直高度差为4cm C．经0.2s，A 点偏离平衡位置的位移为﹣1cm D．F 点到两波源的路程差为零 9．一列水平传播的简谐横波在t＝0 时的波形如图所示，图中A、B 两质点间距为8m， B、C 两质点平衡位置的间距为3m，当t＝1s 时，质点C 恰好通过平衡位置，则该简谐波波速的值不可能为（ ） A．24m/s B．23m/s C．21m/s D．19m/s 10．光在日常生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A．观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 B．摄像机镜头采用镀膜技术增加了透射光，这是利用了光的衍射 C．拍摄玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加偏振片是利用了光的干涉 D．显微镜、近视眼镜、远视眼镜等是利用光的折射制成的 11．如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射 光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光 中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O 点最近的亮条纹 中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M 和N 位置出射，则（ ） A．λ1＜λ2，M 是 波长为λ1的光出射位 置B．λ1＜λ2，N 是波长为λ1的光出射位置 C．λ1＞λ2，M 是波长为λ1的光出射位置D．λ1＞λ2，N 是波长为λ1的光出射位置 12．如图所示，质量为 的滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，质量为 的 小球与滑块上的悬点 由一不可伸长的轻绳相连，绳长为 。开始时，轻绳处于水平拉直 状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表 面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动到绳与 竖直方向的夹角为 时达到最高点。滑块与小球均视为质点，空气阻力不计，重力加速 度为 ，则以下说法正确的是 A．滑块与小球的质量关系为 B．释放小球时滑块到挡板的距离为 C．绳的拉力对小球始终不做功 D．滑块撞击挡板时，挡板对滑块作用力的冲量大小为 二、多项选择题(本小题共6 题，每小题4 分，共24 分．每小题给出的四个选项中有多个选 项符合题目要求，全部选对得4 分，选不全得2 分，有选错或不答的得0 分.) 13．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，上面是由两个对称的光滑曲面组成，整个小 车的质量为m。现有一个质量也是m 可看作质点的小球，以水平速度v0从小车的左端滑 上小车，恰好到达小车的最高点后，又沿右侧曲面滑下。下列说法正确的（ ） A．此过程中小球和小车组成的系统动量守恒 B．小球滑离小车时，小车的速度减为0 C．小车上的曲面的高度等于v0 2 4 g D．若减小小球的初速度，则小球与小车分开后，小球做自由落体运动 14．如图所示，在倾角为 的光滑固定斜面上，有一劲度系数为 的轻质弹簧，其一端 固定在固定挡板 上，另一端连接一质量为 的物体 ，有一轻质细绳绕过定滑轮，细绳 的一端系在物体 上（细绳与斜面平行），另一端有一细绳套，物体 处于静止状态。当 在细绳套上轻轻挂上一个质量也为 的物体 后，物体 将沿斜面做简谐运动。运动过程 中 始终未接触地面，不计绳与滑轮间的摩擦阻力，重力加速度为 。下列说法正确的是 A．未挂重物 时，弹簧的形变量为 B．物体 的振幅为 C．物体 的最大速度大小为 D．细绳对物体 拉力的最大值为 15．一列简谐横波在t＝0.2s 时的波形图如图甲所示，P、Q 为介质中的两个质点，它们 的平衡位置分别为x＝1m 和x＝3.5m．质点P 的振动图象如图乙所示，则（ ） A．该简谐波的波速为10m/s B．t＝0.28s 时，质点P、Q 的速度方向相同 C．该简谐波沿x 轴正方向传播 D．t＝0.4s 到t＝1.1s 内，质点Q 的路程为7cm 16．光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光 以入射角θ0从轴心射入光导纤维后分为a、b 两束单色光，两单色光在内芯和外套界面多 次全反射后从光导纤维另一端射出，已知内芯材料对a 光的折射率为n，真空中的光速为 c。下列说法正确的是（ ） A．内芯材料对b 光的折射率大于n B．在内芯中a 光传播速度比b 光小 C．若a 光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为t¿ nL c D．当sinθ0逐渐增大到❑ √n 2−1时，开始有光从纤维侧壁射出 17．如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板 间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同 底座、绝缘杆总质量为M．给电容器充电后，有一质量为m 的带正电环恰套在杆上以某一 速度v0对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器极板间电场的分布。带电环进入电容器 后距左极板的最小距离为d 2 ，则（ ） A．带电环与左极板相距最近时的速度V =m v0 M B．此过程中电容器移动的距离x= md 2( M +m) C．此过程中电势能的变化量Ep¿ mM v0 2 2( M +m) D．带电环减少的动能大于电容器增加的动能 18．如图，在光滑的水平面上有一个长为L 的木板，小物块b 静止在木板的正中间，小物 块a 以某一初速度v0从左侧滑上木板。已知物块a、b 与木板间的摩擦因数分别为μa、 μb，木块与木板质量均为m，a、b 之间的碰撞无机械能损失，滑动摩擦力等于最大静摩 擦力。下列说法正确的是（ ） A．若没有物块从木板上滑下，则无论vo多大整个过程摩擦生热均为1 3 mv0 2 B．若μb=μa，则无论v0多大，a 都不会从木板上滑落 C．若v0≤❑ √ 3 2 μa gL，则ab 一定不相碰 D．若μb＞2μa，则a 可能从木板左端滑落 第二卷 三、实验题(本题包括2 小题，每小题6 分，共12 分) 19．实验课中，同学们用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1 所示。 （1）在实验中，某同学用主尺最小分度为1mm，游标尺上有20 个分度的游标卡尺测量 金属球的直径，结果如图2 所示，读出小球直径为 cm。 （2）测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15 大格，每 一大格为1min，该单摆摆动n 次长短针的位置如图3 所示，所用时间为t＝ s。 （3）利用图4 的T2 L ﹣图线可求得g＝ m/s2（设π²＝9.86，结果取两位有效数字）。 （4）若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则用T2 L ﹣图线求 得的g 值和真实值相比是____________的（选项“偏大”、“偏小”或“不变”）。 20．在“测玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖； B．大头针应垂直地插在纸面上； C．选择的入射角应尽量小些； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些。 （2）从P3和P4一侧观察时，P1、P2、P3、P4应满足的关系为 。 （3）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O 点为 圆心，OA 为半径画圆，交OO'延长线于C 点，过A 点和C 点作垂直法线的直线分别交于 B 点和D 点，如图所示，若他测得AB＝8cm，CD＝5cm，则可求出玻璃的折射率n＝ 。 （4）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面ab、cd 与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是 梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以ab、cd 为界面画光路图。则甲同学测得的 折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 。（均选填“偏大” “偏小”或“不变”） 四、计算题(本题共3 小题，共28 分．在解答过程中要有必要的文字说明、方程及演算过 程，否则不能得全分．答案写在答题卷上，写在试卷上无效) 21．（6 分）总质量为 的手机从距离地面 高的口袋中落出，手机的运动可看作 是无初速度的竖直下落，平摔在地面上，撞击地面的时间为 ，此后静止不动，不计空 气阻力， ，试求地面对手机的平均作用力大小。 22．（8 分）空间探测器从极远处迎面飞向某行星，探测器从行星旁绕过时，由于行星的 引力作用，使探测器的运动速率增大，这种现象称之为“弹弓效应”，在航天技术中“弹 弓效应”是用来增大人造天体运动速率的一种有效方法．如图是“弹弓效应”的示意图： 以太阳为参考系，质量为m 的探测器从极远处以速率v0飞向质量为M 的行星，此时行星 的速率为u0，方向与v0相反．当探测器绕过行星远离行星到极远处，速率变为v，此时行 星的速率为u， v0、v、u0、u 的方向可视为相互平行，忽略太阳对行星和探测器的引力。 在m≪M 的条件下，试写出用v0、u0表示探测器飞离行星极远处的速率v． 23．（14 分）如图所示，有一光滑的水平导轨MN，右端N 处与水平传送带理想连接， 传送带以恒定速率沿顺时针方向匀速运行。三个质量均为m＝1.0kg 的滑块A、B、C 置 于水平导轨上，开始时滑块B、C 之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状 态。滑块A 以初速度v0＝7.1m/s 沿B、C 连线方向向B 运动，A 与B 发生碰撞后黏合在 一起，碰撞时间极短。因碰撞使连接B、C 的细绳受到扰动而突然断开，弹簧伸展，从而 使C 与A、B 分离。滑块C 脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P 点。已 知滑块C 在传送带上的运动如图乙所示，重力加速度g 取10m/s2。求： （1）滑块B、C 用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep； （2）滑块C 与传送带间的摩擦生热Q； （3）其它条件均不变，要使滑块C 能落至P 点，则滑块A 的初速度v0至少是多少？ 高二物理 二段考 答案 1B 2C 3C 4C5A 6A7D 8B 9A 10D 11D 12B 13BCD 14BC 15AB 16AD 17BCD 18ABD 19. （1）2.240 1＇（2）100.21＇（3）9.92＇(4)不变 2＇ 20．（1）BD； 2＇ （2）P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像； 1＇ （3）1.6； 1＇ （4）偏小，不变。 2＇ 21．（6 分）解：根据自由落体运动位移 时间公式： 1＇ 代入数据解得： 1＇ ∆t=0.5 s 手机从开始掉落到刚刚静止的时间t 总=t+∆t=1s 1＇ 取竖直向下为正方向，由全过程动量定理得：mgt 总−F ∆t=0 2＇ 解得地面对手机的平均作用力大小：F=3.6 N 1＇ 22．（8 分）解：以u0 的方向为正方向，根据动量守恒定律，有：﹣mv0+Mu0＝ mv+Mu 2＇ 根据能量守恒定律，有：1 2 mv0 2+ 1 2 M u0 2=1 2 mv 2+ 1 2 M u 2 2＇ 联立解得：v¿ M−m M +m v0+ 2 M M +m u0 2＇ 由于m≪M，则v＝v0+2u02＇ 23．（14 分）解：（1）设A、B 碰撞后的速度为v1，A、B 与C 分离时的速度为v2，系 统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv0＝（mA+mB）v1， 1＇解得： v1＝3.55m/s 弹簧弹开过程中：（mA+mB）v1＝（mA+mB）v2+mCvC， 1＇ 根据速度图象可知碰撞后vC＝5m/s，解得：v2＝1.05m/s 弹簧伸开的过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律得： EP+1 2 （mA+mB）v1 2¿ 1 2（mA+mB）v2 2+1 2 mCvC 2， 2＇代入数据可解得：EP＝1.0J； 1＇ （2）由图象可知，滑块C 滑上传送带到速度达到传送带的速度v＝4m/s 所用的时间为t ＝1s，向右为正方向，对滑块C 由动量定理得：−ft=mv−m vC ， 1＇解得f=1N， 由图象知滑块C 相对传送带滑行的位移为：∆x=5−4 2 ×1m=0.5m 1＇ 摩擦生热为：Q=f ×∆x=0.5 J 1＇ (3) 根据图象可知传送带的长度：L¿ 5+4 2 ×1m+¿4×（1.375 1 ﹣）m＝6m 1＇ 设A 与B 碰撞后的速度为v3，分离后A 与B 的速度为v4，滑块C 的速度为v5，C 在传送 带上做匀加速运动的末速度为v＝4m/s，由动能定理得：fL=1 2 m v❑ 2 −1 2 m v5 2 1＇解得： v5＝2m/s A、B 碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv0＝（mA+mB） v3， 1＇ 弹簧伸开过程，由动量守恒定律得：（mA+mB）v3＝mCv5+（mA+mB）v4， 1＇ 由能量守恒定律得：EP+1 2 （mA+mB）v3 2¿ 1 2（mA+mB）v4 2+1 2 mCv5 2， 1＇解得：v0 ＝2m/s。 1＇