高中试卷答案网江津五中2022-2023学年度（下期）半期考试
高二年级物理试题
全卷满分100分，考试时间：75分钟
单项选择题(本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.一人静止于光滑的水平冰面上,现欲向前运动,下列方法中可行的是( )
A.向后踢腿 B.手臂向后甩 C.在冰面上滚动 D.脱下外衣向后水平抛出
2. 质量为，速度为的小车， 与质量为的静止小车碰撞后连在一起运动，则两车碰撞后的总动量是（ ）
A. B. C. D.
3.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个的鸡蛋从一居民楼的 层坠下，与地面的撞击时间约为，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A. B. C. D.
4.一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A.质点振动频率是 B.在内质点通过的路程是
C.第末质点的速度是零 D.在和两时刻，质点位移大小相等、方向相同
5.弹簧振子做简谐运动,振子的质量为,若当它运动到平衡位置左侧处时,受到的回复力是,则当它运动到平衡位置右侧处时,它的加速度为( )
A.,方向向右 B.,方向向左 C.,方向向右 D.,方向向左
6.如图甲所示是利用沙摆演示简谐运动图像的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为,如图乙所示的一段木板的长度为,则这次实验中沙摆的摆长大约为(取( )
A. B. C. D.
7.物体和用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，如图甲所示的质量为的质量为.当连接、的绳突然断开后，物体上升经某一位置时的速度大小为这时物体的下落速度大小为如图乙所示，在这段时间里，弹簧的弹力对物体的冲量为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8.一个质点以为平衡位置，在、间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示.设向右为正方向，下列说法正确的是( )
A. B.第末质点的速度方向是→
C.第末质点的加速度方向是→ D.第末质点位于点与点之间
9.同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两单摆的摆长相等 B.甲摆球的振幅比乙摆球的大
C.甲摆球的机械能比乙摆球的大 D.在时有正向最大加速度的是乙摆球
10.如图所示，在光滑水平面上停放质量为的装有弧形槽的小车.现有一质量也为的小球以的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则( )
A.小球在小车上到达最高点时的速度大小为 B.小球离车后，对地将向右做平抛运动
C.小球离车后，对地将做自由落体运动 D.此过程中小球对车做的功为
三、填空题(共2小题，共15分)
11.（6分）某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中，用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 .
某同学先测得摆线长为然后用秒表记录了单摆振动次全振动所用的时间如图甲中秒表所示，则该单摆的摆长为 秒表所示读数为 .
为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长测出相应的周期从而得出一组对应的与的数值，再以为横坐标、以为纵坐标建立直角坐标系，将所得数据描点并连线如图乙所示，则测得的重力加速度 .
12.（9分）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块与质量为的静止滑块在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后和的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：
（）调节导轨水平；
（）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为 的滑块作为；
（）调节的位置，使得与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等；
（）使以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与碰撞，分别用传感器记录和从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和；
（）将放回到碰撞前的位置，改变的初速度大小，重复步骤（）。多次测量的结果如下表所示；
（）表中的 （保留位有效数字）；
（）的平均值为 ；（保留位有效数字）
（）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为 （用和表示），本实验中其值为 （保留位有效数字），若该值与中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块与滑块在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
四、解答题(共3小题,共42分，解答过程应写出必要的文字说明，证明过程或演算步骤，并写在答题卷相应的位置上)
13.（12分）如图所示为一弹簧振子的振动图像,试完成以下问题:
(1)写出该振子做简谐运动的表达式.
(2)在第末到第末这段时间内,弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的
(3)该振子在前内的位移是多少 前内的路程是多少
14.（12分）如图所示，电阻为 的正方形单匝线圈 的边长为 ， 边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为 。在水平拉力作用下，线圈以 的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：
(1)感应电动势的大小 ；
(2)所受拉力的大小 ；
(3)感应电流产生的热量 。
15.（18分）体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求：
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离；
(2)排球被垫起前瞬间的速度大小及方向；
(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小。
参考答案
1.【答案】D
【解析】由于冰面没有摩擦,故选项错误、选项中，由于总动量守恒,故人整体不动;只有选项中是反冲现象,可使人向前运动.
2.【答案】C
【解析】两车碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得
则两车碰撞后的总动量
故选。
3.【答案】C
【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为 ，每层楼的高度大约是，
由动能定理可知： ，
解得：
落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，
由动量定理可知： ，解得： ，
根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为，故正确
故选
4.【答案】B
【解析】根据振动图像可知，该简谐运动的周期所以频率选项错误；内质点通过路程选项正确；第末质点经过平衡位置，速度最大，选项错误；在和两时刻，质点位移大小相等、方向相反，选项错误.
5.【答案】D
【解析】振子运动到平衡位置右侧时,因加速度方向指向平衡位置,故加速度方向向左;当时,故当时,由牛顿第二定律可得,振子的加速度为,选项正确.
6.【答案】A
【解析】从图乙可以得出,沙摆运动两个周期所用的时间为,则沙摆振动的周期为,由周期公式可得,摆长为,选项正确.
7.【答案】D
【解析】对物体由动量定理得解得对物体由动量定理得解得故正确.
8.【答案】A；C
9.【答案】A；B；D
【解析】由振动图像可以看出，甲摆的振幅比乙摆的大，两单摆的振动周期相同，根据单摆周期公式可得，甲、乙两单摆的摆长相等，但不知道摆长是多少，故正确；两摆球的质量未知，所以两摆球的机械能无法比较，故错误；在时，乙摆球有负向最大位移，即有正向最大加速度，而甲摆球的位移为零，加速度为零，故正确。
10.【答案】A；C；D
【解析】小球在小车上到达最高点时，小车和小球相对静止，且整个过程中小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球与小车的作用过程类似弹性碰撞，两者速度互换.
11.【答案】；；；
【解析】游标卡尺的读数分为两部分，一部分是从游标尺零刻度线左侧读出主尺上毫米的整数部分，即第二部分是从游标尺上与主尺对齐的刻度线和精确度的乘积得出毫米的小数部分，即最终读数为.单摆的摆长为摆线长和摆球半径之和，即.秒表读数时，从分针即短针可知，不到分钟但超过了半分钟，所以秒针读数对应较大的刻度，即.根据单摆的周期公式可得图像的斜率代入图中读出的斜率值计算得.
12.【答案】；；；；
【解析】应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反，故选的滑块作为。
由于两段位移大小相等，根据表中的数据可得
平均值为
弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得
联立解得
代入数据可得
13.【答案】(1)
(2)见解析
(3)；
【解析】(1)由振动图像可得,振幅,周期,初相位故该振子做简谐运动的表达式为.
(2)由图可知,当时,振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零,随着时间的延续,位移向负方向逐渐增大,加速度向正方向逐渐变大,速度向负方向逐渐减小,动能逐渐减小,弹性势能逐渐增大,当时,加速度达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大.
(3)振子经过一个周期位移为零,路程为,前内刚好经过了个周期,所以前内振子位移,振子路程.
14.【答案】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力，有根据闭合电路欧姆定律有结合联立各式代入数据可得
(3)线框穿过磁场所用的时间为故线框穿越过程产生的热量为
15.【答案】(1)设排球在空中飞行的时间为，则解得；则排球在空中飞行的水平距离
(2)乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小得；根据得；设速度方向与水平方向夹角为（如答图所示）则有
(3)根据动量定理，排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小