甘肃省武威市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题(含解析)

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名称 甘肃省武威市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-06-13 11:17:15

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文档简介

2023~2024学年度第二学期第二次月考
高二物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修第一册第一章~第三章。
一、选择题:本题共7小题,每小题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.某同学家在公路旁,晚上入睡时,经常听到汽车驶过的声音( )
A.当听到汽车的声音频率变高时,可以判断汽车正在驶来
B.当听到汽车的声音频率变高时,可以判断汽车正在驶离
C.当汽车驶来时,汽车发动机发出的声音频率变高
D.当汽车驶离时,汽车发动机发出的声音频率变低
2.如图所示,弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动,a、b是最大位移处,O是平衡位置.下列说法中正确的是( )
A.振子在a、b两点处加速度相同
B.振子由a向O运动时,加速度方向与速度方向相同
C.振子由O向b运动时,速度和加速度越来越大
D.振子由O向a运动时,回复力与加速度方向相反
3.在某次演练中,一颗炮弹在斜向上飞行过程中爆炸,如图所示.爆炸后,炮弹分成两部分.若炮弹重力远小于爆炸内力,则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况.、为波源,实线是波峰,虚线是波谷.的振幅cm,的振幅cm.则下列说法正确的是( )
A.质点A、D都是振动加强点 B.质点A、D在图示时刻高度差为30cm
C.质点B、C的位移大小始终为10cm D.质点B、C的振幅为30cm
5.某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射,AC、BD是挡板,AB是一个孔,O是波源.图中曲线中,每两条相邻波纹之间距离是一个波长,波经过孔之后,下列描述正确的是( )
A.不能观察到明显的波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离不相等
C.如果将孔AB扩大,仍可能观察到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,使波源频率减小,仍能观察到明显的衍射现象
6.高级人民法院发布高空抛物、坠物十个典型案例,并依法审理高空抛物、坠物的案件,切实维护人民群众“头顶上的安全”.假设一质量约为50g的鸡蛋由15层楼高处由静止掉下来,经过一段时间刚好落在地面的小动物身上且破碎,已知鸡蛋与小动物的碰撞时间约为0.1s,重力加速度m/s.下列说法正确的是( )
A.鸡蛋与小动物作用过程中动量变化约为3.0kg·m/s
B.鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向上
C.鸡蛋对小动物的冲量大小约为1.55kg·m/s
D.鸡蛋对小动物的作用力大小约为150N
7.如图所示,光滑的水平面上放置质量为M的长木板,质量为m的物体放在长木板上表面,已知.时刻给长木板和物体等大反向的速度m/s,使二者开始运动,经过一段时间长木板和物体共速,物体始终没有离开长木板.则下列说法正确的是( )
A.物体的最小速度为2m/s
B.当长木板的速度为3m/s时,物体的速度为-3m/s
C.当长木板的速度为3.5m/s时,物体在加速运动
D.当长木板的速度为2.5m/s时,物体在加速运动
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的四个选项中,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.如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图.如图乙所示为m处的质点的振动图象.下列说法中正确的是( )
A.简谐波的传播方向沿x轴正方向
B.简谐波的波速为1m/s
C.m处的质点,在2s时间内运动的路程为8cm
D.s时,m处的质点速度向下
9.如图甲所示为共振的演示装置,实验时,让不同摆长的摆依次振动起来,得出单摆M的振幅关于其振动频率的关系图像如图乙所示.已知m/s,则下列说法正确的是( )
A.M的固有频率为0.5Hz B.M的摆长约为2m
C.M的周期始终为2s D.摆长为1m的单摆振动时,M的振幅最大
10.如图甲所示,两可视为质点的滑块甲、乙放在水平面上,时刻分别给两滑块一初速度,使两滑块沿同一直线相对运动,经过一段时间两物体发生碰撞,取向右的方向为正,整个过程中两滑块的速度一时间图像,如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A.整个过程中滑块乙的位移大小为0.5m
B.滑块甲与滑块乙的质量之比为1∶1
C.滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2
D.两滑块碰撞时没有能量损失
三、非选择题:本题共5小题,共57分.
11.(7分)某探究小组做在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验:
(1)该小组的一同学先用游标卡尺测得金属小球直径,如图甲所示,则由图可得小球直径______cm.
(2)如图乙所示为该小组用正确的测量数据画出的图像(其中,L代表摆长,T代表周期),根据图像可计算出重力加速度______m/s((保留3位有效数字).
(3)某同学在家里做该实验,因为没有摆球,就用一块外形不规则的小石块代替摆球,如图丙所示,用摆线长OM代替摆长,也作出图像,使用第(2)问的方法求出重力加速度.重力加速度的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
12.(9分)在利用如图所示的实验装置,验证“动量守恒定律”时,完成了如下的操作:
①分别测量出两大小相等的小球甲、乙的质量并分别记为和;
②按图组装好实验器材并调节斜槽末端呈水平;
③不放被碰球乙,让小球甲从斜槽上的某位置由静止释放,小球甲离开斜槽后,经过一段时间小球落在水平面上的P点;
④在斜槽的末端放上被碰球乙,小球甲由同一位置静止释放,结果小球甲并未发生反弹,最终两球均落在水平面上;
⑤通过测量的实验数据,完成动量守恒定律的验证.
根据掌握的知识完成下列填空:
(1)放上被碰球乙后,小球甲、乙的落地点分别为图中的______点、______点;为了满足第④步的要求,则和的关系是______(填“>”“<”或“=”).
(2)为了完成动量守恒的验证,除了已测量的质量外还需测量的量有______.
A.小球甲的释放点到距离轨道末端的高度h
B.小球甲放在斜槽末端时,球心距离水平面的高度H
C.斜槽末端在水平面上的投影点O点距离M、P、N三点的间距、、
(3)如果两小球在碰撞过程中的动量守恒,则关系式:______成立;如果碰撞过程中机械能也守恒,则关系式:______成立.(以上两关系式均用测量的物理量表示)
13.(10分)《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景,引起了天文爱好者们的讨论,如果想要不减速通过尘埃区,就需要飞船提供足够的动力.假设尘埃区密度为kg/m,飞船进入尘埃区的速度为m/s,飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为m,尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上,求:
(1)单位时间s内附着在飞船上的微粒质量;
(2)飞船要保持速度v不变,所需推力多大.
14.(12分)如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波,其波长为3m,图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图,已知s,图中P、Q是位于x轴上的两点,间距为1m,求:
(1)若波向右传,求波的周期可能值;
(2)若波的传播速度为17m/s,判断波的传播方向.
15.(19分)如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R、质量为M的光滑的固定圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为m的小木块静止在O点,一个质量为的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点).求:
(1)子弹射入木块前的速度;
(2)若每当小木块返回到O点,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则第2颗子弹射入小木块前后,小木块的动量变化量;
(3)在(2)的条件下,第17颗子弹射入小木块时,立即解除BC圆弧轨道的锁定,小木块沿圆弧轨道上升的最大高度.
2023~2024学年度第二学期第二次月考 高二物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 无论汽车是驶来还是驶离,汽车发动机发出的声音频率不变,选项C,D错误;汽车驶来时,听到汽车的声音频率变高,汽车驶离时,听到汽车的声音频率变低,选项A正确,选项B错误.
2.B 振子在a、b两点处加速度大小相同,方向相反,选项A错误;振子由a向O运动时,加速度方向与速度方向相同,方向均向右,选项B正确;振子由O向b运动时,速度越来越小,加速度越来越大,选项C错误;振子由O向a运动时,回复力与加速度方向相同,选项D错误.
3.C 炮弹爆炸时,内力远大于外力,系统的动量守恒,由图知,A图水平方向满足动量守恒,B图水平方向和竖直方向都满足动量守恒,是可能的;C图水平方向满足动量守恒,但竖直方向不满足动量守恒,不可能;D图竖直方向和水平方向都满足动量守恒,是可能的,故选C.
4.A 题图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇,是振动加强点,选项A正确;质点A、D在图示时刻高度差为60cm,选项B错误;质点B、C一直是振动减弱点,两点也在振动,选项C错误;质点B、C的振幅cm,选项D错误.
5.D 由题图可知,孔的尺寸与水波的波长差不多,故此时能观察到明显的波的衍射现象,选项A错误;波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前后波纹间的距离相等,选项B错误;如果将孔AB扩大,若孔的尺寸远大于水波的波长,可能观察不到明显的衍射现象,选项C错误;如果孔的大小不变,使波源频率减小,因为波速不变,根据知,波长增大,仍能观察到明显的衍射现象,选项D正确.
6.C 根据自由落体运动公式m/sm/s,取向上的方向为正,鸡蛋与小动物相互作用后鸡蛋的速度变为0,所以鸡蛋与小动物作用过程中动量变化为kg·m/skg·m/s,A错误;鸡蛋与小动物作用中鸡蛋受重力与小动物的作用力,选取向上为正方向,则:,代入数据可得:kg m/s,且方向竖直向上,则鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向下,B错误C正确;由冲量的定义:,代入数据可得:NN,D错误.
7.D 假设向右的方向为正方向,则由动量守恒定律得,代入数据得m/s,方向向右,则物体先向左做减速运动,当速度减为零后,再向右做加速运动,因此物体的最小速度为零,A错误;当长木板的速度为m/s时,由动量守恒定律得,代入数据得,B错误;当长木板的速度为m/s时,由动量守恒定律得,代入数据得m/s,物体正在向左减速运动,C错误;当长木板的速度为m/s时,由动量守恒定律得,代入数据得m/s,物体正在向右加速运动,D正确.
8.CD 由图乙可知,在图示时刻,平衡位置在m处的质点要向上运动,所以该波沿x轴负方向传播,选项A错误;由图甲可知该波波长m,由图乙可知该波周期s,所以波速m/s,选项B错误;2s是一个周期,任意质点运动的路程为4个振幅,即8cm,选项C正确;s时,m处的质点速度向上,m和m位置相差半个波长,s时,m处的质点速度向下,选项D正确.
9.AD由图乙可知,振幅最大时对应的频率为0.5Hz,由共振条件可知,M的固有频率接近0.5Hz,选项A正确;由单摆的周期公式得,代入数据解得m,选项B错误;固有周期不是实际周期,M的周期不一定是2s,选项C错误;由于M的固有周期为2s,则由以上分析可知当摆长约为1m的单摆振动时,M的振幅最大,选项D正确.
10.ACD 由图乙可知,整个过程中滑块乙的位移大小为m,A正确;设碰前滑块甲的质量为,滑块乙的质量为,由题设可知,碰后滑块甲的速度变为零,由动量守恒定律可知,解得,即,B错误;碰前系统的总动能为,碰后系统的总动能为,则两物体间的碰撞为完全弹性碰撞,即该碰撞没有能量损失,D正确;碰前滑块甲物体所受的摩擦力大小,速度为负值的物体所受的摩擦力大小,又,所以滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2,C正确.
11.(1)1.20(2分)
(2)9.86(9.83~9.89均可)(3分)
(3)等于(2分)
解析:(1)小球直径cm.
(2)根据单摆的振动周期公式:,可得;根据图像斜率可得,整理可得m/s.
(3)振动周期表达式:,从而可得,因此利用斜率计算重力加速度没有影响,等于真实值.
12.(1)M(1分) N(1分) >(1分)
(2)C(2分)
(3)(2分) (2分,不化解也对)
解析:根据弹性碰撞公式可知,只有入射球的质量大于被碰球的质量,弹性碰撞后才不会反弹,即;因为两球碰后均做平抛运动,由于竖直方向两球下落的高度相同,则由竖直方向的分运动可知平
抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,是小球甲不与小球乙碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表小球甲碰撞前的速度,是小球甲碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后小球甲的速度,是碰撞后小球乙的水平位移,该位移可以代表碰撞后小球乙的速度,若要验证动量守恒定律的表达式应有:,即只需要验证;故需要测量的物理量有小球甲和小球乙的质量、和O点到M、P、N三点的距离、、;则由以上分析可知,放上被碰球乙后,小球甲、乙的落地点分别为图中的M点、N点;若碰撞过程中机械能也守恒,则有,整理得.
13.解:(1)飞船在尘埃区飞行时间,则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量kg(3分)
(2)微粒由静止到与飞船一起运动,微粒的动量增加,
由动量定理得(4分)
所以飞船所需推力NN(3分)
14.解:(1)波向右传播,则传播距离为
m(、1、2、3…)(2分)
又由于s,所以波的传播速度为
m/s(、1、2、3…)(3分)
因为波长是3m,则周期为s(、1、2、3…)(2分)
(2)若波速为17m/s,则在内传播的距离为m(2分)
满足m中的情况,所以波向左传播(3分)
15.解:(1)子弹射入木块的过程,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(2分)
系统由O到C的运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:
(2分)
由以上两式解得
子弹射入木块前的速度为(2分)
(2)射入第2颗子弹前,木块和第1颗子弹的总动量为,方向向左
第2颗子弹射入木块的过程中,
该子弹和第1颗子弹以及木块组成的系统动量守恒,以子弹方向为正方向
(2分)
解得(2分)
即第2颗子弹射入木块后,小木块的速度为零,动量为0
则小木块动量变化量为,方向向右(2分)
(3)以后当偶数子弹射中木块时,木块和子弹恰好静止,奇数子弹射中木块时,向右运动,第17颗子弹射中时,由动量守恒定律,以向右为正方向,得(1分)
木块以速度v与轨道产生相互作用,水平方向的动量守恒,以向右为正方向(2分)
根据该过程系统机械能守恒,有(2分)
联立解得(2分)
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