广东省梅州市梅县2023-2024学年高二上学期期末考试物理...

更新时间：2024-04-03 浏览次数：24 类型：期末考试

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的。

1. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）

A . 小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同 B . 小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大 C . 小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同 D . 若位移为负值，则加速度一定为负值

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2. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则（　　）

A . 甲、乙两振子的振幅之比为 $\text{[math]}$ B . 甲、乙两振子的频率之比为 $\text{[math]}$ C . 第1s内甲振子的加速度为正值 D . 第2s末乙的回复力最大

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3. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（　　）

A . 第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 B . 第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 C . 第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些 D . 第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些

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4. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上，质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放，则（）

A . 小球和槽组成的系统动量守恒 B . 小球不可能到达与A等高的C点 C . 小球下滑到底端B的过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒 D . 小球下滑到底端B的过程中，小球所受合力的瞬时功率增大

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5. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，一个夹层中空质量为m的圆柱形零件内部放有一个略比夹层宽度小一点质量也为m的小圆柱体，初始时小圆柱体位于大圆柱夹层的顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置为A点，如甲图所示，现小圆柱体受到微小的扰动，从顶部滚下，截面图如乙图所示，忽略一切接触部位的摩擦，以下说法中正确的是（　　）

A . 小圆柱体下落到最低点时，大圆柱体与小圆柱体速度相同 B . 小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点右侧 C . 小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点左侧 D . 小圆柱体会再次到达顶部，此时大圆柱体与地面的接触位置在A点

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6. (2024高二上·梅县期末) 如图甲所示，质量为 $\text{[math]}$ 的木块静止在光滑的水平面上，0时刻起在木块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间 $\text{[math]}$ 变化的拉力 $\text{[math]}$ ，图像为一半圆， $\text{[math]}$ 后撤去力 $\text{[math]}$ 。则整个过程中物体所受拉力 $\text{[math]}$ 的冲量大小以及木块在 $\text{[math]}$ 末的速度大小分别为（　　）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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7. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v₀向右运动并与原来静止的小球B发生对心正碰，碰后A球速度反向，大小为 $\text{[math]}$ ，B球的速率为 $\text{[math]}$ 。A、B两球的质量之比为（）

A . 12：5 B . 8：5 C . 5：8 D . 5：12

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. (2024高二上·梅县期末) 两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中（）

A . 一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B . 一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C . 两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D . 系统总动量的变化为零

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9. (2024高二上·梅县期末) 如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向，在一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A . 振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B . 振子做简谐运动的表达式为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 的时间内，振子通过的路程为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，振子的速度不同，但加速度大小相等

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10. (2024高二上·梅县期末) 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为m₁和m₂的两物块A、B相连接，并且静止在光滑的水平面上，其中m₂=4kg。现使m₁瞬时获得水平向右的速度，并以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　）

A . 在t₁时刻A与B两物块的动能之比为2：1 B . 在t₄时刻A与B两物块间的弹簧处于伸长状态 C . 从t₃到t₄时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长 D . 从0到t₄过程中弹簧的最大弹性势能为6 J

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三、实验题：本大题有2小题，共14分。

11. (2024高二上·梅县期末) 为验证动量守恒定律，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置，气垫导轨已经调制成水平状态，两个滑块A、B分别静置在气垫导轨上，在滑块A的右侧以及滑块B的左侧都安装了弹簧片，滑块A、B的上方安装了宽度相同的遮光片。C、D为固定在气垫导轨上的光电门，用于记录遮光片经过光电门的时间。
1. （1）某同学进行的实验步骤如下：
  ①测量滑块A、B的质量（含弹簧片及遮光片），分别记为m_A、m_B；
  ②测量滑块A、B上的遮光片的宽度，记为d；
  ③给滑块A一个向右的瞬时冲量，观察滑块A的运动情况及A、B两滑块在相碰后各自的运动情况；
  ④记录下滑块A经过光电门C的时间第一次为△t₁、第二次为△t₂；
  ⑤记录下滑块B经过光电门D的时间△t₃。
2. （2）可根据以上实验，完成下列填空（用测量量符号m_A、m_B、d、△t₁、△t₂和△t₃等表达）：
  ①碰撞前滑块A的速度大小v₀=，碰撞后滑块A的速度大小v₁=；
  ②碰撞后滑块B的速度大小v₂=；
  ③若满足等式：成立，则系统动量守恒。
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12. (2024高二上·梅县期末) 用图甲所示电路测量常温下纯净水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验过程如下：
1. （1）按图甲连接电路，电源为理想电源，内阻不计；R为电阻箱，R₁、R₂为两个阻值相同的定值电阻，V₁、V₂为两个量程相同的理想电压表。
2. （2）不同水柱长度L及其电阻R的测量。
  ①用10分度游标卡尺测量玻璃管的内径d，示数如图乙所示，则d=mm；
  ②向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；
  ③把S拨到1位置，记录电压表V₁示数；
  ④把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V₂示数与电压表 $\text{[math]}$ 示数相同，记录电阻箱的阻值R；则此时玻璃管内水柱的电阻R_x=；
  ⑤根据测量数据，可得纯净水的电阻率为ρ=。（用R_x、d、L表示）
  ⑥改变玻璃管内水柱长度，重复实验，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
  ⑦断开S，整理好器材。
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四、计算题（本大题有3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和必要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)

13. (2024高二上·梅县期末) 在刚刚结束的第19届杭州亚运会上，16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超，获得评委们的四个满分，从而获得女子10米跳台冠军。如图所示，在比赛中质量为 $\text{[math]}$ 的全红婵，从跳台上以初速度 $\text{[math]}$ 竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了 $\text{[math]}$ 。入水后由于水的阻力使速度减为0，全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。求：
1. （1）全红婵入水瞬间的动量；
2. （2）全红婵入水后，水的平均阻力大小。
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14. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，BCDG是光滑绝缘的 $\text{[math]}$ 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中 $\text{[math]}$ 。现有一质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g， $\text{[math]}$ 。
1. （1）若滑块从水平轨道上距离B点 $\text{[math]}$ 的A点由静止释放，求滑块到达B点的速度；
2. （2）在（1）的情况下，求滑块到达B点时对轨道的压力；
3. （3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小；
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15. (2024高二上·梅县期末) 如图所示，水平面上有一凹槽，一辆长 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量 $\text{[math]}$ 小物块（视为质点）接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推小物块，当力F做功 $\text{[math]}$ 时突然撤去该力，一段时间后，小物块刚滑上平板车，且平板车第一次与凹槽右端碰撞前平板车与小物块已共速，平板车第一次与凹槽左端碰撞前平板车与小物块也已共速。小物块与平板车之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，其他摩擦不计，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短。求：
1. （1）小物块刚滑上平板车时的速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）平板车第一次与凹槽右端碰撞前瞬间，平板车与小物块的共同速度 $\text{[math]}$ 的大小；
3. （3）上述过程中，小物块到凹槽右端的最近距离 $\text{[math]}$ 。
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