河北省廊坊市2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河北省廊坊市2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河北省廊坊市2020学年高二物理下学期期中试题（含解析） ‎ 一、选择题(本大题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，1-9题只有一个选项正确，10-14题有多个选项正确。多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)‎ ‎1.下列关于动量和动能的说法中，正确的是 A. 一个物体的动量不变，其动能一定不变 B. 一个物体的动能不变，其动量一定不变 C. 两个物体的动量相等，其动能一定相等 D. 两个物体的动能相等，其动量一定相等 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 一个物体的动量不变，则速度的大小一定不变，其动能一定不变，选项A正确； 一个物体的动能不变，则速度的大小不变，但是方向不一定不变，其动量不一定不变，例如匀速圆周运动的物体，选项B错误；根据可知，两个物体的动量相等，其动能不一定相等，选项C错误； 两个物体的动能相等，根据则其动量不一定相等，选项D错误；故选A.‎ ‎2.将质量为1.00㎏的模型火箭点火升空，‎50g燃烧的燃气以大小为‎500m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )‎ A. 5.7‎‎×‎102kg·m/s B. ‎25kg·m/s C. 60×‎102kg·m/s D. 6.3×‎102kg·m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得：0=m1v1+p，解得，火箭的动量为：p=-m1v1=-0.05×‎500kg•m/s=‎-25kg•m/s，负号表示方向，故B正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎3.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( )‎ A. t=1s时，振子的速度为正向最大，加速度为负的最大值 B. t=2s时，振子的速度为负向最大，加速度为正的最大值 C. t=3s时，振子的速度为负的最大，加速度为零 D. t=4s时，振子的速度为正的最大，加速度为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】t=1s时，振子振子的位移为正向最大，速度为零，加速度为负的最大值，故A错误；t=2s时，振子位于平衡位置正在向下运动，振子的位移为零，速度为负向最大，加速度为0，故B错误；t=3s时，振子位于负方向上最大位移处，速度为零，加速度正向最大，故C错误；t=4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正向最大，加速度为0，故D正确。‎ ‎4.如图所示，弹簧振子在dc间振动，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动周期为( )‎ A. 0.6‎s B. 0.8s C. 1.0s D. 1.2s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于振子在a、b两点的速度相同，则a、b两点关于O点是对称的，所以O到b点的时间为0.1s，而从b再回到a的最短时间为0.4s，则从b再回到b的最短时间为0.2s，所以从b到最大位移处的最短时间为0.1s，因此振子的振动周期为 T=0.8s，故选B.‎ ‎5.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距‎0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是：‎ A. ‎060 m B. ‎0.30 m C. ‎0.20 m D. ‎‎0.15 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ 可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：‎ 同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则：‎ 整理可以得到：‎ 当时，‎ 当时，，故选项B正确，ACD错误。‎ 点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值。‎ ‎6.质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为，另一块向前飞去，则向前的这块的动能为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】炸弹开始动能EK＝mv2，解得。其中一块动能为，解得；根据动量守恒定律得，mv=-v1+v2，解得v2＝3．则动能．故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道炸弹在爆炸的瞬间系统动量守恒，运用动量守恒定律解题时注意速度的方向．‎ ‎7.经研究发现：空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层的密度越大，折射率越大，假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )‎ A. 将提前 B. 将延后 C. 某些区域提前，在另一些区域延后 D. 不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 若地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；而正因为地球表面上有大气层，太阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后。故选B。‎ ‎8.2020年3月22日，一架中国国际航空CA103客机，中午从天津飞抵香港途中迅遇鸟击，飞机头部被撞穿一个‎1米乘‎1米的大洞，雷达罩被砸穿。所幸客机于下午1点24分安全着陆，机上无人受伤。设客机撞鸟时飞行时速度大约为‎1080km/h，小鸟质量约为‎0.5kg，撞机时间约为0.01s，估算飞机收到的撞击力为( )‎ A. 540N B. 54000N C. 15000N D. 1.50N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】本题为估算题，可以认为撞击前鸟的速度为零，撞击后鸟与飞机的速度相等，飞机速度为：v=‎1080km/h =‎300m/s，撞击过程对鸟，由动量定理得：Ft=mv-0，解得，则C正确，ABD错误。‎ ‎9.如图所示，用传送带给煤车装煤，平均每5 s内有‎5000kg的煤粉落于车上，由于传送带的速度很小，可认为煤粉竖直下落．要使车保持以‎0.5 m/s的速度匀速前进，则对车应再施以向前的水平力的大小为（ ）‎ A. 50N B. 250N C. 500N D. 750N ‎【答案】C ‎【解析】‎ 车和煤粉整体受重力G、支持力N、拉力F，对5s过程运用动量定理，有：Ft=△mv；解得：；故C正确ABD错误．故选C．‎ ‎10.如图所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b水平飞出，分别落在A点和B点，且‎0A>0B。若燥炸时间极短，空气阻力不计，则( )‎ A. a的质量小于b的质量 B. 落地时a的速度小于b的速度 C. 燥炸过程中a增加的动能大于b增加的动能 D. 燥炸过程中a增加的动能小于b增加的动能 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】爆炸后a、b都做平抛运动，下落的高度相同，落地时间相等。由x=v0t知，OA＞OB，则爆炸后瞬间，a的速度大于b的速度。落地时速度表达式，故落地时a的速率大于b的速率，故B错误。爆炸过程中系统水平方向不受外力，系统的动量守恒，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律，有： mava-mbvb=0，由于va＞vb，故ma＜mb；根据，知P相等，ma＜mb，所以爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能，故AC正确，D错误。‎ ‎11.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是绿光，则光束a可能是( )‎ A. 红光 B. 黄光 C. 蓝光 D. 紫光 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行。由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小。所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a的频率大于b的频率，给出的各色光中频率大于绿光的有蓝光和紫光，故CD正确，AB错误。‎ ‎12.如图为一简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=‎1m处的质点，此刻P点振动方向沿y轴正方向，并经过0.2s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=‎4m处的质点，则说法正确有( )‎ A. 波沿x轴负方向传播 B. t=0.05s时，质点Q的加速度为0，速度为正向最大 C. 从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴传播的距离是‎2m D. 从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为‎10cm ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】P点振动方向沿y轴正方向振动，根据“上下坡法”判断可知，波沿x轴负方向传播，故A正确；根据题意可得该波的周期 T=0.2s，则t=0.05s=T/4时，质点Q到达波谷，加速度最大，速度为零，故B错误；根据图象可知该波的波长λ=‎8m，则波速，从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴传播的距离 x=vt=40×0.05=‎2m，故C正确；从t=0.10s到t=0.15s，经过了T/4，若P在平衡位置或波峰、波谷处，则P通过的路程 s=A=‎10cm，但t=0.1s时刻，质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以通过的路程不为‎10cm，故D错误；‎ ‎13.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图示实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5s，关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）‎ A. 波长为‎2m B. 波速为‎6m/s C. 频率为1.5Hz D. t=1s时，x=‎1m处的质点处于波峰 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、由图可以读出，波长为‎4 m，A错误；‎ B、由于周期大于0.5 s，所以周期；波速，B正确；‎ C、频率f＝＝1.5 Hz，C正确；‎ D、t＝1 s时，经过了1.5个周期，x＝‎1 m处质点处于波谷，D错误 故选BC ‎14.如图所示，在光滑的水平面上有一个质为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度开始向右滑动，在A从B的左端滑到右端的过程中，下列说法正确的是( )‎ A. A减少的动能等于B增加的动能 B. A减少的动量等于B增加的动量 C. 若Mm，则B的动能有可能大于A的动能 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】设物块B长度为L，物块A从左端滑到右端的过程中，物块B的位移为x，AB之间的摩擦力为f，则对A由动能定理：；对木板B: ，可知A减少的动能大于B增加的动能，选项A错误；由于地面光滑，则AB系统的总动量守恒，可知A减少的动量等于B增加的动量，选项B正确；‎ 若Mam，画出两物体的v-t图像如图；（其中①为木块A的v-t图像，②为木板B的v-t图像），由图线可知，木板B的位移等于∆OAD的面积；物块A相对B的位移等于四边形OABC的面积，则B的位移大小不可能大于A相对B滑行的距离，选项C错误；若A到达木板B右端时与木板共速，则当M>m时， B的动能大于A的动能，选项D正确.‎ 二、填空题。(本大题共12分。其中15题每空3分，16题每空2分)‎ ‎15.某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐。‎ ‎(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm。‎ ‎(2)在以下选项中，本次实验必须进行测量是（ ）‎ A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点距离 B.测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离 C.测量A球与B球的质量 D.测量G点相对于水平槽面的高度 ‎【答案】 (1). 64.8(64.0～‎65.0cm均可) (2). ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图乙所示可知，刻度尺分度值为mm，用最小的圆把这些落地点圈起来，其圆心为B的平均落地点，则由图示可知，碰撞后B球的水平射程应取为‎64.80cm；‎ ‎（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mAv0=mAvA+mBvB，两边同时乘以时间t得：mAv0t=mAvAt+mBvBt，则 mAxA=mAxA′+mBxB′，因此实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选ABC．‎ ‎16.（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明规格可知，像屏与双缝屏间的距离．然后，接通电源使光源正常工作．‎ ‎①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上读数________．‎ ‎②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离________；这种色光的波长________．‎ ‎【答案】 (1). （1）； (2). （2）； (3). ‎ ‎【解析】‎ 由得，代入数据即可求得结果.‎ 三、计算题(本题共三个小题，请在答题纸上规定位作答，要有必要的文字说明和公式，只写算术表达式或结果不得分。)‎ ‎17.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1,0）的质点刚好开始振动，在时刻，P质点在t=0时刻首次位于波峰位置。Q点的坐标是（-3,0），求：‎ ‎（i）这列波的传播速度；‎ ‎（ii）质点Q第三次位于波峰的时刻。‎ ‎【答案】（i）‎0.05m/s（ii）2.6s ‎【解析】‎ ‎（i）由图可知波长λ=4cm t1=0.6s=,则T=0.8s 波速v=‎ ‎（ii）当质点Q第一次达到最大位移时： ‎ 质点Q 第三次位于波峰的时，t3= t2+2T=2.6s ‎18.如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车，一小金属块以水平速度滑到平板车上，在0～‎ 时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，求：‎ ‎(1)小金属块与平板车的质量之比。‎ ‎(2)若小金属块没滑离平板车，则平板车的最终速度为多少?‎ ‎(3)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)以平板车和小金属块为研究对象，由于平板车和小金属块组成的系统不受外力，所以动量守恒，t0时刻m和M的速度分别为、，故有 即：‎ ‎(2)设小金属块与平板车最后的共同速度为v，由动量守恒定律得：‎ 即 ‎(3)对平板车有μmg=Ma 解得 ‎19.横截面为等腰梯形ABCD的柱形玻璃，底角θ=60°，一束细光束从底边垂直于AD 射入玻璃柱后，恰好射到腰AB的中点，若果该玻璃的折射率，AB=BC=CD=‎4cm，请完成下列小题。‎ ‎(1)请画出完整的光路图。‎ ‎(2)计算该束光在玻璃柱子内运动的时间。‎ ‎【答案】(1) 光路图见解析； (2) s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）光路如图；‎ ‎（2）设该光在玻璃中发生全反射的临界角为C，‎ 光射到E点时入射角=θ=60°‎ sin>sinC 发生全反射，射到F点如图，由数学知识知F恰为BC的中点发生全反射。根据对称性，光射到CD中点G，再次反射后垂直AD射出。‎ 光在玻璃中路程cm 设光在玻璃中速度v，由 得m/s 该束光在玻璃柱子内运动的时间s