2023-2024学年广东省梅州市大埔县虎山中学高二（下）开学考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年广东省梅州市大埔县虎山中学高二（下）开学考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我们把从最左侧摆至最右侧的时间为的单摆叫做秒摆。则取，取( )
A. 秒摆周期为 B. 秒摆周期为
C. 秒摆周期为 D. 秒摆的摆长为
2.一物体做简谐振动，其振幅为，周期为。当时，位移为。物体做简谐振动的振动方程为
( )
A. B. C. D.
3.湖面上停着、两只小船，相距，从水波传播到小船开始计时，在内完成次全振动，完成次全振动，两只小船都视为质点。则水波的传播速度为( )
A. B. C. D.
4.波速相等的两列简谐波在轴上相遇，一列波虚线沿轴正向传播，另一列波实线沿轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在处质点的振幅为
( )
A. B. C. D.
5.如图，一对相距为的带等量异种电荷的平行板，右极板接地。在平行板之间，沿轴的电势与坐标位置的关系为：，的单位为，的单位为。则下列说法错误的是
( )
A. 在位置的电势为
B. 在位置的电势为
C. 与为线性方程，故图线为线性递减图线
D. 与为线性方程，故图线过原点的一条直线
6.高压采煤枪出水口的截面积为，水的射速为，水柱水平地射到竖直的煤层后，速度变为零，若水的密度为，假定水柱截面不变，则水对煤层冲击力大小为
( )
A. B. C. D.
7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长估计一吨左右，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离为，然后用卷尺测出船长，已知他自身的质量为，则渔船的质量为
( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.若把周期为的单摆从处搬到的地方，则( )
A. 单摆的周期变大
B. 单摆的周期变小
C. 为了使其仍按的周期走，则摆长应变长
D. 为了使其仍按的周期走，则摆长应变短
9.如图所示的装置中，平行板电场中有一质量为、带电量为的小球，用长的细线拴住后在电场中处于平衡位置，此时线与竖直方向的夹角为，两板间的距离为。则
( )
A. 小球带负电 B. 小球带正电
C. 两板间的电势差为 D. 两板间的电势差为
10.一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图线如图所示，则( )
A. 时物块的速率为 B. 时物块的动量大小为
C. 时物块的动量大小为 D. 时物块的速度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“用斜槽轨道验证碰撞中动量守恒”实验中。
某同学采用撤掉支球柱的装置，实验得到如图所示的落点，他用毫米刻度尺测量，记录下、、三段读数，其中：，，，根据刻度尺的精确度，这些读数中不科学的是_____段，正确读数为_____。
若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为_____用表示。
12.为测定海水的电阻率。
某同学选取了一根塑料管，用游标卡尺测出其内径，示数如图甲所示，读得直径_____。
他用这根塑料管装满海水，安装在有刻度尺的木板上，由刻度尺读得其长度为。
用多用电表欧姆挡测量海水的电阻，实验步骤如下：
将选择旋钮打到“”挡，再进行_____填“机械调零”或“欧姆调零”。
将红、黑表笔分别接触待测海水两端的接线柱，选择旋钮及表头指针所指位置如图乙所示，可读得海水电阻值_____。
可计算出实验海水的电阻率_____保留三位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，一束电子流在经的加速电压后，沿两板中央垂直进入板长、两板间距的匀强电场。若要使电子能在平行板间飞出，请写出电子在偏转电场中偏转位移的表达式并分析偏转电压能否达到。
14.如图，高度为的玻璃圆柱体的中轴线为，一束光以入射角从点射入，在侧面恰好发生全反射。已知光在真空中传播速度为，求
该玻璃的折射率；
这束光通过玻璃圆柱体的时间。
15.如图，质量的货物可视为质点，以初速度滑上静止在光滑轨道的质量、高的小车的左端，当车向右运动了距离时即处双方达到共速。现在处固定一高、宽度不计的障碍物，当车撞到障碍物时被粘住不动，而货物被抛出，恰好与倾角为的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动，已知货物与车间的动摩擦因数。求：
车与货物达到的共同速度；
货物平抛时的速度；
车的长度与车向右运动的距离。
【详解】最左侧摆至最右侧的时间为半周期，则秒摆的周期为。根据
秒摆的摆长为
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
单摆做简谐运动，完成一次全振动的时间为一个周期，由振动次数与所需的时间，从而求出单摆的周期，秒摆的周期为，与此单摆的周期进行比较，由单摆周期公式的变形公式可以求出摆长及其改变量．
【解答】
解：最左侧摆至最右侧的时间为半周期，则秒摆的周期为。根据
秒摆的摆长为，故ACD错误，B正确。
故选B。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题关键记住简谐运动的一般表达式，然后代入已知数据求解，基础题．
简谐运动振动方程的振动方程，将在时，位移是代入即可求解．
【解答】
解：简谐运动的振动方程
由题意可知振幅为，周期为，则有，
则有
当 时，位移为带入得
故物体做简谐振动的振动方程为，故ABD错误，C正确。
3.【答案】
【解析】从计时开始内完成次全振动，则振动周期
比多两次全振动，即超前两个周期，说明、间有个波长，即：，得
故波的传播速度，故A正确。
波从先振动质点传到后振动的质点，在相同时间内，全振动次数多，先振动，根据内完成次全振动，求出周期；比多两次全振动，即超前两个周期，说明、间有个波长，从而求得波长，再求水波的传播速度；
4.【答案】
【解析】由
可得在 位置的电势为
在 位置的电势为
故AB正确；
为线性方程，故图线为线性递减图线，故C正确，D错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】由
可得在 位置的电势为
在 位置的电势为
故AB正确；
为线性方程，故图线为线性递减图线，故C正确，D错误。
故选D。
6.【答案】
【解析】设在极短时间 内射出水的质量为
设在极短时间 内煤层对水的平均作用力为 ，取作用力的方向为正方向，则由动量定理有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，水对煤层冲击力大小为
故选D。
7.【答案】
【解析】人从船尾走到船头过程动量守恒，则
即
解得渔船的质量为
故选B。
8.【答案】
【解析】单摆的周期公式为
由题意可知，其重力加速度变小，所以单摆的周期变大，故A正确，B错误；
由公式可知
由于重力加速变小，为了使其周期不变，所以其摆长应该变短，故C错误，D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】根据平衡条件可知，小球所受电场力方向水平向左，由于极板与电源正极连接，极板带正电，极板间电场方向水平向右，电场力方向与电场方向相反，可知，小球带负电，故A正确，B错误；
对小球进行分析，根据平衡条件可知，小球所受电场力为
根据电势差与电场强度的关系有
又由于
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】解：、前两秒，根据牛顿第二定律，，则的速度规律为：；时，速率为，故A正确；
B、时，速率为，则动量为，故B正确；
、，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，，所以时的速度为，动量为，同理时速度为，故C错误，D正确；
故选：。
首先根据牛顿第二定律得出加速度，进而计算速度，根据动量的定义求出动量的大小。
本题考查了牛顿第二定律的简单运用，熟悉公式即可，并能运用牛顿第二定律求解加速度。另外要学会看图，从图象中得出一些物理量之间的关系
11.【答案】


【解析】毫米刻度尺的分度值为，故读数不科学的是 段，正确读数为。
若两球相碰前后的动量守恒，设碰撞前 的速度大小为 ，碰撞后 的速度大小是 ，碰撞后 的速度大小是 ，以向右为正方向，由动量守恒定律得
两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，则
， ，
整理得
12.【答案】
欧姆调零


【解析】由图可知，游标卡尺的最小分度值为，游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
使用前先进行机械调零，将选择旋钮打到“”挡，再进行或欧姆调零。
用“”挡测量电阻，由图示可知，欧姆表示数为．
根据电阻定律可得
解得
13.【答案】
【解析】加速过程，由动能定理
电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
竖直方向有
加速度为
联立解得
若要使电子能在平行板间飞出，则要求
联立解得
代入数据解得
得偏转电压 能达到。
14.【答案】解：如图，
光线从 入射时，在 点刚好发生全反射，
设玻璃的折射率为，全反射临界角为，
由，又
代入数据可得：
设光在玻璃中传播速度为，时间为
由，又
可得
答：该玻璃的折射率为；
这束光通过玻璃圆柱体的时间为
【解析】作出光路图，根据折射定律以及临界角公式即可求出折射率；
根据求出光在玻璃中传播速度，由几何关系求出光传播的路程，根据求出时间。
本题是几何光学问题，要能熟练运用光的折射定律、反射定律，还要利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，从而算出结果。
15.【答案】；；；
【解析】车与货物已经到达共同速度，根据动量守恒定律有
解得

货物从小车上滑出之后，做平抛运动，根据平抛运动规律可得
在竖直方向上
在斜面顶点分解速度如图
由
解得

对于车，由动能定理有
对于货物，全程由动能定理有
解得
，
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