2022-2023學年山東省威海市乳山市銀灘高級中學高二上學期10月第二次考試物理試題本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間60分鐘。考試結束后，將答卷紙和答題卡一并交回。一、單選題1.水流射向墻壁，會對墻壁產生沖擊力。假設水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流速為v，水流垂直射向豎直墻壁后速度變為0。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，則墻壁單位面積上受到的平均沖擊力為（）A.ρv B.ρv2 C.ρvS D.ρv2S【答案】B【解析】【分析】【詳解】根據動量定理可知，對于水撞擊墻面，則有可解得所以根據牛頓第三定律可知，墻面單位面積收到的平均沖擊力為故選B。2.如圖所示為同一地區兩個單擺的振動圖像，實線是單擺甲的振動圖像，虛線是單擺乙的振動圖像。已知兩單擺的擺球質量相同，則甲、乙兩個單擺的（）A.擺長之比為1：2 B.擺長之比為2：1C.最大回復力之比為8：1 D.最大回復力之比為1：8【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．根據周期公式，兩單擺周期之比為1:2，故擺長之比為1:4，故AB錯誤；CD．兩單擺的擺球質量相同，最大回復力所以最大回復力之比為8：1，故C正確D錯誤。故選C。3.如圖所示，眼睛在a處看到魚在水中的b處。若從a處射出一束激光欲照射到魚身上，則激光應對著哪一位置射出（）A.b的下方 B.b的上方C.b處 D.無法確定【答案】C【解析】【詳解】人眼看到的是魚的虛像，魚“發出”的光線經水面折射后進入人眼，由光路可逆知，當激光從a處向b處發射時，經水面折射后將剛好照射到魚身上。故選C。4.如圖所示，質量為m的足球在離地高h處時速度剛好水平向左，大小為v1，守門員此時用手握拳擊球，使球以大小為v2的速度水平向右飛出，手和球作用的時間極短，重力加速度為g，則（）A.擊球前后球動量改變量方向水平向左B.擊球前后球動量改變量的大小是mv2－mv1C.擊球前后球動量改變量的大小是mv2＋mv1D.球離開手時的機械能不可能是mgh＋mv12【答案】C【解析】【詳解】ABC.規定水平向右為正方向，擊球前球的動量p1＝－mv1擊球后球的動量p2＝mv2擊球前后球動量改變量的大小是Δp＝p2－p1＝mv2＋mv1動量改變量的方向水平向右，故A、B錯誤，C正確；D.球離開手時的機械能為mgh＋mv22因v1與v2可能相等，則球離開手時的機械能可能是mgh＋mv12故D錯誤。故選C。5.長度不同的鋼片具有不同的固有頻率。把一些長度不同的鋼片安裝在同一個支架上，可以制作轉速計。把這樣的轉速計與開動著的機器緊密接觸，機器的振動引起轉速計的輕微振動，此時各個鋼片的振幅與它們的固有頻率之間的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A.固有頻率為的鋼片是最長的B.此時機器轉動的角速度是C.此時所有鋼片的振動頻率均為D.若機器做阻尼振動，圖線的峰值將向左移動【答案】C【解析】分析】【詳解】A．固有頻率為的鋼片產生了共振，但長度不一定是最長的，故A錯誤；B．根據圖像，此時機器轉動的角速度是故B錯誤；C．根據受迫振動的特點可知，此時所有鋼片的振動頻率均為，故C正確。D．若機器做阻尼振動，振幅減小，但共振條件與振幅無關，與頻率有關，故D錯誤。故選C。6.如圖，一質量為10kg的鐵球靜止在足夠長的光滑地面上，人站在小車上向左推鐵球，鐵球運動一段時間后和墻壁碰撞，碰后鐵球速度反向、大小不變，每次推球，球出手后的速度大小都為2m/s，已知人和車的總質量為50kg。以下說法正確的是（）A.運動的全過程人、小車和鐵球組成的系統動量守恒B.后一次推鐵球比前一次推鐵球推力的沖量更小C.連續推4次后鐵球將不能追上人和小車D.最終人、小車和鐵球的速度大小都是2m/s【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．球與墻壁碰撞過程，墻壁的作用力對系統有沖量，系統動量不守恒，A錯誤；B．設鐵球的質量為m、人和小車的質量為M，第一次推鐵球，根據動量定理有以后每次推鐵球，根據動理定理有則第二次推球的沖量大于第一次推球的沖量，之后每一次推鐵球的沖量都相等，B錯誤；C．要使鐵球不能追上小車，需使，推球過程人、小車和鐵球組成的系統動量守恒，則第一次推球使人和小車獲得了的動量，以后每次推球都使人和小車獲得了的動量，根據解得故連續推3次后鐵球將不能追上人和小車，C錯誤；D．根據可知，當時解得小車的速度為=，與鐵球的速度大小相等，今后不能追上小車，三者都保持勻速運動，D正確。故選D。7.圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，圖乙為介質中平衡位置在處的質點的振動圖像，是平衡位置為的質點。下列說法不正確的是（）A.波速為B.波的傳播方向向右C.時間內，運動的路程為8cmD.當時，恰好回到平衡位置【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．從圖中可得波長λ=2m，周期T=4s，由公式A正確；B．t=2s時，x=1.5m處的質點向下運動，故波的傳播方向向左，B錯誤；C．0～2s時間內，經過了半個周期，P運動的路程為C正確；D．t=2s時，x=2m處的質點P位于波谷，從t=2s到t=7s經過時間所以當t=7s時，質點P恰好回到平衡位置，D正確。故選B。8.如圖所示，真空中有一個半徑為R，質量分布均勻的玻璃球，頻率為的細激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球表面的C點經折射進入玻璃球，并在玻璃球表面的D點又經折射進入真空中，已知，玻璃球對該激光的折射率為，則下列說法中正確的是（）A.出射光線的頻率變小B.改變入射角的大小，細激光束可能在玻璃球的內表面發生全反射C.此激光束在玻璃中穿越的時間為（c為真空中的光速）D.激光束的入射角為=45°【答案】C【解析】【詳解】A.光在不同介質中傳播時，頻率不會發生改變，所以出射光線的頻率不變，故A錯誤；B.激光束從C點進入玻璃球時，無論怎樣改變入射角，折射角都小于臨界角，根據幾何知識可知光線在玻璃球內表面的入射角不可能大于臨界角，所以都不可能發生全反射，故B錯誤；C.此激光束在玻璃中的波速為CD間的距離為則光束在玻璃球中從到傳播的時間為故C正確；D.由幾何知識得到激光束在在點折射角，由可得入射角，故D錯誤．二、多選題9.某組同學嘗試用如圖所示的實驗裝置繪制水平彈簧振子的位移時間圖像，該組同學進行了兩次實驗，已知第一次實驗中白紙勻速拖動的速度為v，第二次實驗拖動白紙的速度比第一次實驗快0.2m/s，兩次實驗繪制出的曲線如圖所示，兩幅曲線中OP均為1.2m，且兩次實驗中振子釋放的位置一致，則下列關于白紙拖動速度和彈簧振子周期的說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【分析】【詳解】兩次實驗中振子釋放的位置一致，則周期相同，根據分別有聯立解得T=1.0s故選AD。10.用不可伸長的細線懸掛一質量為M的小木塊，木塊靜止，如圖所示。現有一質量為m的子彈自左向右水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為v0，重力加速度為g，子彈射入木塊過程時間忽略不計，則下列說法正確的是（）A.從子彈射向木塊到一起上升到最高點的過程中系統的機械能守恒B.子彈射入木塊過程動量守恒，故子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的共同速度為C.忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過程中系統機械能守恒，其機械能等于子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的動能D.子彈和木塊一起上升的最大高度為【答案】BD【解析】【詳解】AC．從子彈射向木塊到一起運動到最高點的過程可以分為兩個階段：子彈射入木塊的瞬間系統動量守恒，但機械能不守恒，有部分機械能轉化為系統內能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，忽略空氣阻力，該過程只有重力做功，機械能守恒，只有取最開始小木塊所在平面為零勢能面，則其機械能等于子彈射入木塊后瞬間子彈和木塊的動能，AC錯誤；BD．規定向右為正方向，由子彈射入木塊瞬間系統動量守恒可知mv0=(m＋M)v′所以子彈射入木塊后瞬間的共同速度為之后子彈和木塊一起上升，該階段根據機械能守恒定律得可得上升的最大高度為BD正確。故選BD。11.如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖中的實線和虛線分別為t=0和t=0.3s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.3s。關于該簡諧波，下列說法正確的是（）A.周期為1.2sB.波速為10m/sC.x=4m處的質點在t=1.5s時位于波峰D.若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源，則觀察者接收到的頻率變大【答案】BCD【解析】【詳解】A．由題意知可得周期T=s知該簡諧波的周期大于0.3s，則n取0，T=0.4s，故A錯誤；B．波速為故B正確；C．x=4m處的質點在t=0時位于平衡位置且向下振動，則它在時位于波峰處，故C正確；D．若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源，由于簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由多普勒效應規律可知觀察者接收到的頻率變大，故D正確。故選BCD。12.現有一三棱柱工件，由透明玻璃材料組成，如圖所示，其截面ABC為直角三角形，∠ACB=30°。現有一條光線沿著截面從AC邊上的O點以45°的入射角射入工件，折射后到達BC邊發生全反射，垂直AB邊射出。已知CO=AC=L，下列說法正確的是（）A.光線在AC邊的折射角為30°B.該透明玻璃的折射率為2C.該光線在透明玻璃材料中發生全反射的臨界角為45°D.光線在BC邊的入射角為30°【答案】AC【解析】【詳解】A．畫出光路圖，如圖所示，由圖中幾何關系可知光線在AC邊的折射角為30°，故A正確;B．光線在O點的入射角為45°，折射角為30°，由折射定律有n==故B錯誤；C．由sinC=可得發生全反射的臨界角C=45°故C正確；D．根據圖中幾何關系可知，光線在BC邊入射角為60°，故D錯誤。故選AC。三、實驗題13.在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙兩種裝置：若入射小球質量為，半徑為；被碰小球質量為，半徑為，則要求______A.B.C.D.設入射小球的質量為，被碰小球的質量為，則在用甲裝置實驗時，驗證動量守恒定律的公式為______用裝置圖中的字母表示若采用乙裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中必須有的是______A.毫米刻度尺游標卡尺天平彈簧秤秒表在實驗裝置乙中，若小球和斜槽軌道非常光滑，則可以利用一個小球驗證小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恒．這時需要測量的物理量有：小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差，小球從斜槽末端水平飛出后平拋運動到地面的水平位移s、豎直下落高度則所需驗證的關系式為______．不計空氣阻力，用題中的字母符號表示【答案】①.C；②.；③.AC；④.；【解析】【分析】（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質量大于被碰小球的質量．為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑相同；（2）（3）兩球做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關系速度用水平位移替代．根據表達式確定需要測量的物理量．（4）驗證小球在斜槽上下滑過程中的機械能守恒，即驗證在斜槽滑下動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等．【詳解】（1）在小球碰撞的過程中水平方向動量守恒，則：在碰撞過程中機械能守恒，則：則碰后，入射小球的速度變為要碰后入射小球的速度為：則只要保證即可，故選C．（2）（3）P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度為：碰后入射小球的速度為：碰后被碰小球的速度為：根據動量守恒：，由于平拋運動的時間相等，可得；故需要的工具有刻度尺天平．（4）根據平拋運動的規律有：，解得平拋運動的初速度為則動能的增加量為：重力勢能的減小量為：則需驗證：即為：．【點睛】本題考查驗動量守恒定律的實驗，要注意本實驗中運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證；在學習中要注意理解該方法的準確應用．14.“用單擺測量重力加速度”的實驗中：（1）用游標卡尺測量小球的直徑，如圖甲所示，測出的小球直徑為___________mm；（2）實驗中下列做法正確的是___________；A．擺線要選擇伸縮性大些的，并且盡可能短一些B．擺球要選擇質量大些、體積小些的C．拉開擺球，在釋放擺球的同時開始計時，當擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔作為單擺周期T的測量值D．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°。釋放擺球，從平衡位置開始計時，記下擺球做30次全振動所用的時間t，則單擺周期。（3）實驗中改變擺長L獲得多組實驗數據，正確操作后作出的圖像為圖乙中圖線②。某同學誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L，其它實驗步驟均正確，作出的圖線應當是圖乙中___________（選填①、③、④）利用該圖線求得的重力加速度___________（選填“大于”、“等于”、“小于”）利用圖線②求得的重力加速度。【答案】①14.5②.BD##DB③.③

④.等于【解析】【詳解】（1）[1]由圖示游標卡尺可知，其示數為（2）[2]A．為防止單擺運動中擺長發生變化，為減小實驗誤差，應選擇彈性小的細線做擺線，擺線應適當長些，A錯誤；B．為減小空氣阻力對實驗的影響，擺球要選擇質量大些、體積小些的球，B正確；CD．單擺在擺角小于時的運動是簡諧運動，為減小周期測量的誤差，應從擺球經過平衡位置時開始計時且測出擺球做多次全振動的時間，求出平均值作為單擺的周期，C錯誤，D正確。故選BD。（3）[3]由圖乙所示圖像可知，圖線③在橫軸上有截距，即T=0時，，說明圖線③所對應的單擺擺長測量值大于零時才出現振動周期，可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L造成的。[4]由單擺周期公式可知即圖線的斜率則重力加速度由圖乙所示圖像可知，圖線①與圖線②平行，它們的斜率k相等，利用圖線①求得的重力加速度等于利用圖線②求得的重力加速度。四、解答題15.如圖所示，一輕質彈簧的上端固定在傾角為的光滑斜面頂部，下端栓接小物塊A，A通過一段細線與小物塊B相連，系統靜止時B恰位于斜面的中點、將細線燒斷，發現當B運動到斜面底端時，A剛好第三次到達最高點。已知B的質量彈簧的勁度系數，斜面長為，且始終保持靜止狀態，重力加速度。

（1）試證明燒斷細線后小物塊A做簡諧運動；（2）求小物塊A振動的振幅A和振動的周期T；（3）取物體A做簡諧運動的平衡位置為坐標原點，沿斜面向下為正方向，建立x坐標軸，從細繩燒斷開始計時，寫出物體A做簡諧運動位移與時間的函數表達式。【答案】（1）見詳解；（2）0.1m，0.4s；（3）【解析】【詳解】（1）燒斷細線后A向上運動，受力平衡時，設彈簧的伸長量為則選A的平衡位置處為坐標原點，沿斜面向下為正方向建立坐標系，用x表示4離開平衡位置的位移。當A運動到平衡位置下x位置時，物塊A受到的合力為聯立解得則A受到的合外力總是與物塊的位移成反比，所以A做簡諧振動。（2）開始時AB組成的系統靜止時，設彈簧的伸長量為x，根據胡克定律有燒斷細線后A從此位置開始向上運動，到達平衡位置運動的距離為物塊A的振幅，則燒斷細線后B向下做勻加速直線運動，則設B到達斜面底端的時間為t，則A向上運動經過周期第一次到達最高點，則第三次到達最高點時間解得（3）由正方向向下，所以初相位為，物體A微簡諧運動位移與時間的函數表達式16.有一列簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，波源位于原點O的位置，P、Q是x軸上的兩個點，P點距離原點O的距離為3m，Q點距離原點O的距離為4m．波源在某時刻開始起振，起振方向沿y軸正方向，波源起振4s后，位于P處的質點位移第一次達到最大值2m，再經過3s，位于Q處的質點第一次達到負的最大位移－2m．求：①波長和波速；②波源起振20s時，平衡位置距離O點為5m的質點R的位移和該20s內質點R運動的路程．【答案】（1）1m/s；4m(2)-2m；30m【解析】【詳解】解：(1)由題意可知，P點從開始振動到第一次到達波峰的時間為故波傳到A點的時間為：則有：同理，B點從開始振動到第一次到達波谷的時間為故波傳到B點的時間為：則有：聯立解得：，波長：(2)距離O點為5m的質點R第一次向上振動的時刻為：波源起振20s時，質點R已振動了：因此波源起振20s時質點R在波谷，位移：波源起振20s質點R運動的路程：17.半徑為R的固定半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，為直徑的垂線。足夠大的光屏緊靠在玻璃磚的右側且與垂直。一束復色光沿半徑方向與成角射向O點，已知復色光包含折射率從到的光束，因而光屏上出現了彩色光帶。（1）求彩色光帶的寬度；（2）當復色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶將變成一個光點，求角至少為多少時會出現這種現象。【答案】（1