秘密★启用前
2021 ～ 2022年度
湘鄂冀三省七校 12月联考
高二 物理 试卷
考试时间：2021年 12月 16日 16:25 - 17:40
本试题卷共 4 页，16 题，全卷满分 100 分。考试用时 75 分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在规
定位置。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用签字笔或钢笔将答
案写在答题卡上，请勿在答题卡上使用涂改液或修正带，写在本试卷上的答案无效。
3. 考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共 11小题，每小题 4分，共 44分。1-7小题每题只有一个选
项符合题目要求，8-11小题有多个选项符合题目要求。全部选对得 4分，选
对但不全的得 2分，有选错的得 0分。
1．如图所示，用手握住较长轻质细绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。
某一时刻的波形图如图所示，绳上 a、b两质点均处于波峰位置。下列说法
正确的是（▲）
A．a、b两质点之间的距离为一个波长
B．波从 a质点传播到 b质点需要半个周期
C．a质点会向右运动到 b质点
D．a、b两质点此时速度最大
2． 如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为 4m和 m
的 A、B两小球，它们中间夹着一根处于压缩状态的
轻质弹簧 (弹簧与 A、B不拴连 )，由于被一根细绳拉
着而处于静止状态。当剪断细绳，在两小球脱离弹簧
之后，A、B两小球的速度之比为（▲）
A．1：4 B．4：1 C．1：2 D．2：1
3． 如图所示，水平张紧的绳子上用细线挂有 5个相同的
小球，细线质量可忽略，细线长远大于球半径，A、
D两球的细线长度相等，使小球 A小角度垂直于纸面
摆动，其余各球随之开始摆动，稳定后（▲）
A．小球 C振动的周期最长 B．5个小球的振动周期均相同
C．小球 C的振幅最大 D．小球 E的振幅最大
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4． 波的衍射和干涉都是波特有的现象，图甲为
水波的衍射实验，挡板M是固定的，挡板 N
可以上下移动。图乙为两列频率相同的横波
相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚
线表示波谷。下列说法正确的是（▲）
A．甲图中挡板 N向下移动一段距离，衍射现象变得明显
B．甲图中增大波源的振动频率，衍射现象变得明显
C．乙图中M、N两质点均为振动加强点
D．乙图中M质点经过四分之一个周期后的加速度为零
5． 如图所示，图甲是一列简谱横波在 t=0时刻的图像，P点是此时处在平衡位
置的一个质点，图乙是质点 P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．波的周期为 0.8s
B．波沿 x轴正方向传播
C．从 t=0时刻开始经过 3s的时间，质点 P运动的路程为 4m
D．从 t=0时刻开始经过 3.3s的时间，质点 P的加速度为零
6． 质量为 0.1kg的物体静止在水平地
面上，从 0时刻开始受到竖直向上
的拉力 F的作用，F随时间 t的变
化情况如图所示，g取 10m/s2，则
物体 9s末的速度为（▲）
A．135m/s B．130m/s
C．50m/s D．45m/s
7． 如图所示，轻质弹簧下挂重力为 400N的物体 A，轻质弹簧伸长
了 4cm，再在物体 A的下端用细线挂上重力为 100N的物体 B，
弹簧均在弹性限度内。A、B两物体均静止后，将连接 A、B两
物体的细线剪断，则 A在竖直面内做简谐运动，A运动到最高
点时弹簧的形变量的大小为（▲）
A．1cm B．2cm C．3cm D．4cm
8． 如图所示为一单摆做简谐运动时的速度随时间变
化的图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正
确的是（▲）
A．此单摆的摆长约为 1m
B．t=1s时单摆的回复力为零
C．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期变小
D．将此单摆从赤道移至北极，单摆的周期变小
9． 图中实线为一列简谐横波在 t=0时刻的波形图，经过 0.1s后，其波形图如图
中虚线所示，已知该简谐波向左传播，且该波的周期 T大于 0.1s，振幅为 A。
下列说法正确的是（▲）
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A．t=0时刻，x=10cm处的质点处于平衡位置
B．该波可能向左传播了 25cm
C．该波的周期一定为 0.4s
D．从 t=0至 t=0.1s，波上各质点所运动的路
程均为 A
10．弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置 O开始计时，经过 4s振子第一次经过
P点，又经过了 1s，振子第二次经过 P点，则该简谐振动的周期为（▲）
A．5s B．6s C．14s D．18s
11．如图所示，质量为 3m的半圆轨道小车静止在光滑的水
平地面上，其水平直径 AB长度为 2R。现将质量为 m的
小球从 A点正上方 h高处由静止释放，小球由 A点经过
半圆轨道后从 B点冲出，在空中能上升的最大高度距 A
点的竖直高度差为 0.5h，不计空气阻力，重力加速度为
g，则下列说法正确的是（▲）
A．小球和小车组成的系统动量守恒
B．小球第一次下落到轨道最低点时，小车运动的位移大小 0.25R
C．小球离开小车后在空中时，小车的速度为 0
D．小球在半圆轨道最低点时，小球的重力的瞬时功率为 0
二、非选择题：本题共 5小题，共 56分。
12．(6分)如图所示，一弹簧振子在光滑水平面
上 A、B间做简谐运动，平衡位置为 O，已知振
子的质量为 M。
（1）振子在振动过程中，振子运动到平衡位置
时，动能 ▲ ，弹簧的弹性势能 ▲ 。（两空均选填“最小”或“最大”）
（2）振子从 O向右运动到 B的过程中，振子的加速度 ▲ ，弹簧和振子的
总机械能 ▲ 。（两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）
（3）若振子运动到 B处时将一质量为 m的物体轻轻的放到 M的上面，且 m和
M保持相对静止而一起运动，则弹簧振子的最大速度 ▲ 放 m的物体之前
的最大速度，弹簧振子的周期 ▲ 放 m的物体之前的周期。（两空均选填
“大于”、“等于”或“小于”）
13．(8分)用单摆测定重力加速度实验。
（1）选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下：
①将单摆上端固定在铁架台上。
②测量悬点到球心间的距离为摆长 L。
③记录小球完成 n次全振动所用的总时间 t。
④根据单摆周期公式计算重力加速度 g的大小。
重力加速度测量值表达式 g = ▲ （用 L、n、t及圆周率π表示）。
（2）若空气阻力不能忽略，小球的振动为 ▲ 振动。（选填“受迫”或“阻
尼”）
（3）忽略空气阻力的影响，为减小实验误差，多次改变摆长 L，测量对应的单
摆周期 T，以 T2为纵轴，L为横轴，绘制出T2 L图像，计算得到图线的斜率为 k，
则当地的重力加速度 g 测 = ▲ （用 k及圆周率π表示）；后来发现实验时所
用的小球的重心比小球的球心略低，此小问中测得的 g 测 ▲ （选填“大于”、
“等于”或“小于”）当地真实的重力加速度值。
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14. （12分）如图所示，半径 R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道 AB在最低点 B
处与光滑水平轨道 BC相切，质量 mb= 1kg的小球 b的左端连接一轻质弹簧，
静止在光滑水平轨道上，质量ma= 3kg的小球 a自圆弧轨道顶端由静止释放，
弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度 g = 10m/s2。求：
（1）小球 a运动到 B点时的速度大小 v0；
（2）小球 a运动到 B点轨道对小球 a的支持力 FN；
（3）弹簧的最大弹性势能 EP。
15.（14分）两列简谐横波分别沿 x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 x
轴-0.2m和 1.2m处，两列简谐横波的波源的振动频率均为 0.5Hz，波源的振
幅 A均为 4cm。如图为 t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在 x轴 0.2m
和 0.8m的 P、Q两质点开始振动。质点 M、N的平衡位置分别处于 x轴 0.5m
和 0.6m处。求：
（1）两列简谐横波的波长、周期及波速；
（2）向右传播的简谐横波从 t=0时刻计时需多久传播到 N点；
（3）0~3.5s内质点 M运动的路程。
16．（16分）如图所示，光滑圆弧槽 BC半径为 R，O、B分别为光滑圆弧槽的
圆心和最低点，OB连线在竖直方向，光滑斜面 AB与光滑圆弧槽 BC平滑连
接，且 A与 C的连线在水平方向，O、A、B、C在同一竖直面内，OA与 AB
垂直，∠AOB = 10。分三次分别从 O、A、C三点无初速度释放视为质点的
小球 1、2、3，忽略空气阻力，重力加速度为 g，求：
（1）小球 1、2、3第一次到达 B点的时间 t1、t2、t3之比；
（2）移走小球 1和小球 2，释放小球 3，从释放小球 3到小球 3第 2022次
经过 B点经历的时间。
高二 物理 第 4 页 共 4 页2021 ～ 2022年度
湘鄂冀三省秋季 12月联考
高二 物理 参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A A B D D C C AD AC BD BCD
12. （1）最大 最小 （2）增大 不变 （3）小于 大于
均 1分每空，共 6 分
4 2n2L 4 2
13. （1） 2 （2） 阻尼 （3） 等于t k
均 2分每空，共 8 分
14.（12分）解： (1)从 A到 B由动能定理；
m gR 1 m v 2a a 0 ···········（2分）2
代入数据得:
v0 4m/s ···········（1分）
（2）合力提供向心力：
F v
2
N m g m 0a a ············（2分）R
代入数据得:
FN 90N ············（1分）
(3) 两者速度相等弹性势能最大 ，由动量守恒及系统机械能守恒
mav0 (ma mb )v ·············（2分）
1 m v2 1a 0 (ma mb )v
2 Ep ·············（2分）2 2
代入数据得：
EP 6J ·············（2分）
15.（14分） 解：（1）由图易知波长 0.4m ···········（2分）
T 1 2s ············（2分）
f
v f 0.2m/s ·············（2分）
(2)由时间与传播距离和波速的关系：
t x 2s ··············（2分）
v
(3)两列波同时传到 M点，传播到 M点所需的时间：
t x 1.5s ··············（2分）
v
两列波在 M点的振动步调一致，故振动过程的位移为两者的矢量和，M点的
振幅为两者振幅之和
A 总=2A=8cm ············（2分）
剩余的时间 2s为一个周期，一个周期内走过 4A 总的路程：
S 4A 32cm ··············（2分）总
16.（16分） 解：（1）小球 1做自由落体运动：
R 1 gt 21 ················（2分）2
小球 2在斜面上匀变速直线运动：
Rsin10 1 g（sin10）t 22 ···············（2分）2
小球 3类似于单摆的运动：
t 1 1 R3 T 2 ···············（4分）4 4 g
t1 : t2 : t3 2 : 2 :
···············（2分）
得到： 2
1:1: 2 2 2 : 2 2 :
（ 4 ， 均可）
（2）小球 3每次在 AB斜面上上升的时间与下滑的时间相同：
t 2021t3 2022t2 ················（4分）
联立得：
t 2021 R 2022 2R ··············（2分）
2 g g
