安徽省马鞍山市重点中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

马鞍山市重点中学2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试题
一、选择题：本题10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。
1.下列关于机械振动的说法正确的是（ ）
A.简谐运动是匀变速运动
B.物体做阻尼振动时，振幅不变
C.物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关
D.单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，外力的频率越大，则单摆的振幅越大
2.下列关于波的现象的说法中正确的是（ ）
A.只要有机械波产生，一定可以找到产生机械波的波源
B.把小石块扔到平静的湖水里，水面上便会激起水波，水波将促使水面上的漂浮物向远方运动
C.某空间找不到机械波，则在这一空间一定没有波源
D.横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此，横波和纵波不可能沿同一方向传播
3.理想弹簧振子在竖直方向自由振动，在回复力对振子做正功的阶段（ ）
A.振子速度变小，加速度变小
B.振子速度变小，加速度变大
C.振子速度变大，加速度变小
D.振子速度变大，加速度变大
4.如图，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过1.5s第二次到达C点。下列说法正确的是（ ）
A.小球振动的周期为3s B.小球振动的振幅为20cm
C.5s末小球的位移为0 D.小球的位移—时间关系为
5.2023年2月7日土耳其发生严重地震灾害，包括中国在内的各方救援力量紧急展开救援行动。一个载有救灾物资的热气球总质量为500kg，在离水平地面高40m处保持静止，现将质量为100kg的救灾物资以对地为0的速度抛出，假设热气球所受浮力始终不变，不计一切阻力。当物资落到水平地面时，它与热气球间的距离为（ ）
A.32m B.40m C.48m D.50m
6.一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，地球表面重力加速度，则（ ）
A.此单摆的摆长约为2m
B.若摆长增大，受迫振动的频率减小
C.若摆球质量增大，共振曲线的峰将向右移动
D.若该单摆在月球表面做受迫振动，共振曲线的峰将向左移动
7.如图所示，在倾角为的斜面顶端固定一摆长为L的单摆，带正电的摆球在斜面上做小角度摆动，则以下判断正确的是（ ）
A.单摆在斜面上摆动的周期
B.摆球经过平衡位置时受到的合力为0
C.若加一沿斜面向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小
D.若加一垂直斜面向下的匀强磁场，则单摆的振动周期将增大
8.如图所示，质量为4m的小球B静止放置在水平面上，B左侧有一与B等大的质量为m的光滑小球A，小球A左侧有一斜面（不固定）静止在光滑水平面上。某时刻A获得一水平初速度后，向右运动跟B发生弹性碰撞，碰撞后A滑上斜面，然后再从斜面上滑下，又能追上B再次发生碰撞。不考虑小球在斜面与平面转弯处的能量损失，则斜面C的质量可能的值为（ ）
A.4m B.5m C.6m D.7m
9.一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置位于坐标原点O，简谐运动的振幅为。时刻振子的位移为0.1m，时刻振子的位移为，则振子做简谐运动的周期可能为（ ）
A.0.8s B.1.5s C.2.4s D.3s
10.如图所示，轻弹簧一端连接质量为m的物体A，另一端固定在光滑的倾角为30°的斜面底端，A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为2m的物体B连接，绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放，已知轻绳上始终有力，弹簧的劲度系数为k，对A、B的后续运动过程，下列说法正确的是（ ）
A.物块A能上升的最大高度为 B.物块B做振幅为的简谐运动
C.绳上拉力最大值为3mg D.物块A的最大动能为
二、实验题：每空2分，共8分
11.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）；
A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度______（用L、n、t表示）；
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出图像如图乙，此图线斜率的物理意义是______（选填选项前的字母）；
A.g B. C. D.
（4）有三位同学作出的图线的如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______（选填选项前的字母）。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将51次全振动记为50次
C.图线c对应的g值大于图线b对应的g值
三、计算题：本题共3小题，共42分，其中第12、13题13分，14题16分
12.如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在时刻的波形图，图乙是图甲中质点P的振动图像。求：
（1）这列波的传播速度；
（2）质点P的振动方程；
（3）时，平衡位置在处质点的位移。
13.如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。求：
（1）单摆的摆长；
（2）摆球的质量。
14.如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量也为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。
（1）若木块B固定在水平面上，求球C上升阶段能达到的最大高度；
（2）若木块B固定在水平面上，求木块A能达到的最大速度大小；
（3）若木块B不固定，求球C上升阶段能达到的最大高度。
马鞍山市重点中学2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
一、选择题：本题10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只
有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。
1—7：C、A、C、D、D、D、C
8—10：CD、AC、BCD
二、实验题：每空2分，共8分
11.（1）AD （2） （3）C （4）C
三、计算题：本题共3小题，共42分，其中第12、13题13分，14题16分
12.答案：（1）； （2）； （3）y轴负方向
解：（1）（4分）由图可知，简谐波的波长和周期：，
由波速公式
（2）（4分）由图可知，质点P振动的振幅、圆频率和初相位：，，则，质点P的振动方程为：
（3）（5分）由时，质点P振动方向为y轴负方向可知，波的传播方向为x轴负方向；则平衡位置在处的质点相位领先P点，可知该质点的振动方程
为：
将代入得：
13.答案：（1）0.9m； （2）0.1kg
解：（1）（5分）由图可知，单摆的振动周期：
根据单摆的振动周期公式：
可得单摆的摆长：
（2）（8分）设最大偏角为，由图像可知，在最高点A时：
在最低点B时：
对球在A、B时受力分析，由牛顿第二定律：
①
②
对球从最高点到最低点的过程，由机械能守恒定律：
③
联立①②③，并将l、、数据代入，解得：
14.答案：（1）； （2）； （3）
解：（1）（5分）对C下落过程，系统机械能守恒：①
对C和A，水平方向动量守恒：②
系统机械能守恒：③
联立①②③，解得：
（2）（5分）对C和A，水平方向动量守恒：④
系统机械能守恒：⑤
联立①④⑤，解得：
（3）（6分）C下落到最低点过程，对C和AB系统，以水平向左为正方向，水平方向动量守恒：
⑥
系统机械能守恒：⑦
此后，AB分离，C向左上升阶段，对C和A系统，水平方向动量守恒：
⑧
系统机械能守恒：⑨
联立⑥⑦⑧⑨，解得：