齐市第八高级中学校2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试题
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7小题只有一个选项符合题意，每小题4分；8-10小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，为平衡位置，A、B间的距离是，小球由A第一次运动到B的时间是。下列说法正确的是（ ）
A．小球由做了一次全振动
B．小球周期为，振幅为
C．从A开始经过，小球通过的路程是
D．从开始经过，小球处在平衡位置
2．在如图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为14 W
B．电动机两端的电压为8.0 V
C．电动机的发热功率为4.0 W
D．电源输出的电功率为20W
3．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发。打靶时枪口到靶的距离为d。若每发子弹打入靶中后就留在靶里，且待前一发打入靶中后再打下一发。则以下说法中正确的是（ ）
A．待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动
B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前的位置
C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D．若其中一发子弹的发射速度斜向上，当子弹到达空中最高点时，小车的速度为零
4．如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒受到的安培力大小为
B．金属棒受到的摩擦力大小为
C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大
D．若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大
5．在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，开关闭合，断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当从断开到闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．两表读数均变小
B．电源内阻消耗的功率变小
C．油滴将向上运动
D．电容器带的电荷量增大
6．在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（ ）
A．电源的内阻为
B．当时，消耗的功率为
C．当时，电源效率最高
D．在时，电源输出的功率最大
7．如图甲所示，一小物块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，钢块的质量，与台面间的动摩擦因数，。则小物块在时刻的速度（ ）
A. 0.5m/s
B. 1m/s
C． 1.5m/s
D． 2m/s
8．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度，则（ ）
A．此单摆的摆长约为1m
B．此单摆的摆长约为4m
C．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向右移动
D．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向左移动
9．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B、C为介质中三个质点，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．质点A运动到质点B的位置需要1s
B．t=0时刻，质点B沿y轴正方向振动
C．在x=20m处的质点C，起振方向为y轴正方向
D．在x=20m处的质点C，在t=17.5s时开始振动
10．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，，下列说法正确的是（ ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
二、实验题（ 共20分）
11．用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量。先不放球，让A球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端飞出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作10次，得到小球平均落点位置。再把球放在轨道末端，让A球仍从S位置由静止滚下，A球和球碰撞后，都从轨道末端飞出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，分别得到两球平均落点位置。如图2所示为三个落点的平均落点位置。
（1）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是 。（填字母代号）
A．实验选用的斜槽轨道必须光滑 B．料槽轨道末端的切线必须水平
C．选用的两个小球质量可以相等 D．选用的两个小球半径必须相等
（2）上述实验除需测量线段的长度外，还需要测量的物理量有 。
A．A球质量、球质量 B．小球释放点距斜槽末端的高度
C．小球抛出点距地面的高度 D．小球开始抛出到落地所用的时间
（3）若的长度依次为，则在实验误差允许的范围内，若满足关系式 （用及问题（3）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。若满足关系式 （用表示）则该碰撞为弹性碰撞。
12．（1）①用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为 mm；用螺旋测微器测出其直径D如图2所示，则 mm。
②用多用电表×10Ω挡粗测某电阻发现多用表指针偏角偏大，为进一步较精确测量选用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图3所示，其电阻为 Ω
（2）．实验室有若干内阻为、满偏电流为的表头，某同学打算先将表头改装成电压表，再对电源电动势和内阻进行测量。
①若将此表头改装成量程为5V的电压表，需要串联一个 的电阻。
② 现将改装后的电压表和电阻箱组成图（b）所示电路，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱读数R，描点后绘成图（c）所示一次函数图像，测出横轴截距为a，纵轴截距为，则电源电动势为 ，内阻为 （此问两空用“a”、“b”和电压表电阻“”表示）。
计算题（本题共3小题，共34分。其中13题9分，14题10分，15题15分。请写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及单位）
13．如图所示，P点距坐标原点的距离为L，坐标平面内的第一象限内有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(图中未画出），磁感应强度大小为B。有一质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点以与y轴正方向夹角为θ =的速度垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场中运动，不计粒子重力。若粒子垂直于x轴离开磁场求：
（1）判断带电粒子电性和粒子进入磁场时的初速度大小；
（2）求粒子在磁场中运动的时间。
14．一列简谐横波沿x轴方向传播，如图所示的实线和虚线分别为和时的波形图。
（1）如果该横波沿x轴正方向传播，求这列波传播的速度大小；
（2）若已知波速为，试判断这列波的传播方向；
（3）若平衡位置在处的质点，在0到0.2s时间内速度方向不变，求这列波的传播速度。
15．质量为M的木板B静止于光滑水平面上，质量为m的物块A静止在B的左端。质量为M0的小球用长h=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生弹性碰撞，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知M=7kg，m=3kg，M0=1kg，AB间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F大小；
（2）小球与A碰撞后的瞬间，物块A获得的速度vA的大小；
（3）若物块A不会从木板B上掉下，则木板的长度L至少为多少？齐市第八高级中学校2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试题 答案版
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7小题只有一个选项符合题意，每小题4分；8-10小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，为平衡位置，A、B间的距离是，小球由A第一次运动到B的时间是。下列说法正确的是（ C ）
A．小球由做了一次全振动
B．小球周期为，振幅为
C．从A开始经过，小球通过的路程是
D．从开始经过，小球处在平衡位置
2．在如图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是（ D ）
A．电动机的输出功率为14 W
B．电动机两端的电压为8.0 V
C．电动机的发热功率为4.0 W
D．电源输出的电功率为20W
3．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发。打靶时枪口到靶的距离为d。若每发子弹打入靶中后就留在靶里，且待前一发打入靶中后再打下一发。则以下说法中正确的是（ C ）
A．待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动
B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前的位置
C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为
D．若其中一发子弹的发射速度斜向上，当子弹到达空中最高点时，小车的速度为零
4．如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（ C）
A．金属棒受到的安培力大小为
B．金属棒受到的摩擦力大小为
C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大
D．若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大
5．在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，、、为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，开关闭合，断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当从断开到闭合后，下列说法正确的是（A ）
A．两表读数均变小 B．电源内阻消耗的功率变小
C．油滴将向上运动 D．电容器带的电荷量增大
6．在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（ D ）
A．电源的内阻为
B．当时，消耗的功率为
C．当时，电源效率最高
D．在时，电源输出的功率最大
7．如图甲所示，一小物块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，钢块的质量，与台面间的动摩擦因数，。则小物块在时刻的速度（ B ）
A. 0.5m/s
B. 1m/s
C． 1.5m/s
D． 2m/s
8．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度，则（ BC ）
A．此单摆的摆长约为1m
B．此单摆的摆长约为4m
C．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向右移动
D．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向左移动
9．图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B、C为介质中三个质点，图乙是质点A的振动图像，则下列说法正确的是（BD ）
A．质点A运动到质点B的位置需要1s
B．t=0时刻，质点B沿y轴正方向振动
C．在x=20m处的质点C，起振方向为y轴正方向
D．在x=20m处的质点C，在t=17.5s时开始振动
10．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为37°，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直。质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为，重力加速度大小为，，下列说法正确的是（ BCD ）
A．小环带正电
B．小环滑到P处时的速度大小
C．当小环的速度大小为时，小环对杆没有压力
D．当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离
11．用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量。先不放球，让A球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端飞出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作10次，得到小球平均落点位置。再把球放在轨道末端，让A球仍从S位置由静止滚下，A球和球碰撞后，都从轨道末端飞出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，分别得到两球平均落点位置。如图2所示为三个落点的平均落点位置。
（1）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是 。（填字母代号）
A．实验选用的斜槽轨道必须光滑 B．料槽轨道末端的切线必须水平
C．选用的两个小球质量可以相等 D．选用的两个小球半径必须相等
（2）上述实验除需测量线段的长度外，还需要测量的物理量有 。
A．A球质量、球质量 B．小球释放点距斜槽末端的高度
C．小球抛出点距地面的高度 D．小球开始抛出到落地所用的时间
（3）若的长度依次为，则在实验误差允许的范围内，若满足关系式 （用及问题（3）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。若满足关系式 （用表示）则该碰撞为弹性碰撞。【答案】 BD A
12．（1）①用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为 mm；用螺旋测微器测出其直径D如图2所示，则 mm。
②用多用电表×10Ω挡粗测其电阻发现多用表指针偏角偏大，为进一步较精确测量选用合适的倍率重新欧姆调零后，测量时指针位置如图3所示，其电阻为 Ω，
【答案】 8
（2）．实验室有若干内阻为、满偏电流为的表头，某同学打算先将表头改装成电压表，再对电源电动势和内阻进行测量。
①若将此表头改装成量程为5V的电压表，需要串联一个 的电阻。
② 现将改装后的电压表和电阻箱组成图（b）所示电路，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱读数R，描点后绘成图（c）所示一次函数图像，测出横轴截距为a，纵轴截距为，则电源电动势为 ，内阻为 （此问两空用“a”、“b”和电压表电阻“”表示）。
【答案】 串联 210
计算题（本题共3小题，共34分。其中13题9分，14题10分，15题15分。请写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及单位）
13．如图所示，P点距坐标原点的距离为L，坐标平面内的第一象限内有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(图中未画出），磁感应强度大小为B。有一质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点以与y轴正方向夹角为θ =的速度垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场中运动，不计粒子重力。若粒子垂直于x轴离开磁场求：
（1） 判断带电粒子电性和粒子进入磁场时的初速度大小；
（2）求粒子在磁场中运动的时间。
【详解】（1）若粒子垂直于x轴离开磁场，粒子的运动轨迹如图所示。则粒子带正电
由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力得联立方程，解得
（2）粒子在磁场中做圆周运动的周期为
由几何关系可和，粒子在磁场中的偏转角为α=1350
所以运动时间为t = T联立解得
14．一列简谐横波沿x轴方向传播，如图所示的实线和虚线分别为和时的波形图。
（1）如果该横波沿x轴正方向传播，求这列波传播的速度大小；
（2）若已知波速为，试判断这列波的传播方向；
（3）若平衡位置在处的质点，在0到0.2s时间内速度方向不变，求这列波的传播速度。
【答案】（1）；（2）沿x轴负方向传播；（3）5m/s，沿x轴负方向【详解】（1）由图像可知，波长当波沿x轴正方向传播时，0~0.2s时间内传播的距离则
（2） 由，可得0~0.2s时间内波传播的距离Δx=vΔt=9m
因为所以波沿x轴负方向传播
（3）依题意可知得所以方向沿x轴负方向。
15．质量为M的木板B静止于光滑水平面上，质量为m的物块A静止在B的左端。质量为M0的小球用长h=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生弹性碰撞，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知M=7kg，m=3kg，M0=1kg，AB间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F大小；
（2）小球与A碰撞后的瞬间，物块A获得的速度vA的大小；
（3）若物块A不会从木板B上掉下，则木板的长度L至少为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，设小球的速度大小为，根据机械能守恒定律有
解得
在A碰撞前瞬间，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得
解得绳子对小球的拉力大小为
（2）小球与物块A碰撞后瞬间，设小球的速度大小为，物块A的速度大小为，弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒，则有 联立解得
（3）假设物块A和木板B达到共同速度为时，A恰好滑至B的右端，此时木板B的长度最短，设为，根据动量守恒定律有解得
根据功能关系有 解得
