2024-2025学年江苏省宿迁市沭阳塘沟高级中学高二（上）第二次月考物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省宿迁市沭阳塘沟高级中学高二（上）第二次月考物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.某激光器输出功率为，输出光的波长为，脉冲时间为，光在真空中速度为，普朗克常量为，则每个脉冲发出的光子数为 ．
A. B. C. D.
2.如图所示，匝数为、面积为的线圈平面与水平面的夹角，线圈处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。若线圈以为轴顺时针转过角，则此过程中线圈的磁通量的变化量为( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示，人坐在摩天轮座舱内随旋转座椅一起做匀速圆周运动。以下说法正确的是( )
A. 转动过程中，人的动量不变
B. 转动一圈，人所受合力的冲量不为零
C. 转动到最高点时，人所受的合力为零
D. 转动一圈，人所受重力的冲量不为零
4.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度随时间变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时，弹簧弹力为
B. 时，手机位于平衡位置上方
C. 从至，手机的动能增大
D. 随变化的关系式为
5.在进行“用单摆测量当地重力加速度”的实验中，下列叙述正确的是( )
A. 尽量选择细一些、短一些的摆线
B. 若将次摆动的时间误记为次，重力加速度的测量值将偏大
C. 若摆球做的是圆锥摆运动，会导致的测量值偏大
D. 单摆做的是简谐运动，摆球经过平衡位置时加速度为零
6.如图所示是主动降噪耳机的降噪原理图。在耳机内有专门用于收集环境噪声的麦克风，耳机收集环境噪声后通过电子线路产生与环境噪声相位相反的降噪声波，再与环境噪声叠加，从而实现降噪效果。如图是理想的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应耳机产生的等幅反相降噪声波，则此图中的( )
A. 降噪过程属于多普勒效应
B. 降噪声波频率等于环境噪声频率
C. 降噪过程属于声波的干涉且点振动加强
D. 点空气经一个周期向外迁移距离为一个波长
7.如图所示是一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线振幅与驱动力频率的关系，取，。下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长约为
B. 此单摆的固有周期为
C. 若摆长增大，共振曲线的“峰”将向左移动
D. 若将该单摆运到月球上，共振曲线的“峰”将向右移动
8.右图是某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，其中为直径，一束单色光以入射角从空气射向圆心，下列说法正确的是( )
A. 光纤通信应用了光的衍射
B. 单色光从射入光导纤维时，折射角大于入射角
C. 若时，单色光刚好不从射出，则光导纤维的折射率为
D. 若光导纤维的折射率为，则无论入射角多大，单色光都不会从或射出
9.如图，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点的振动图像，是平衡位置在处的质点，下列说法正确的是( )
A. 时刻，质点沿轴正方向振动
B. 这列波的波速为
C. 质点的振动方程为
D. 从到，质点通过的路程为
10.人们常利用高压水枪洗车如图，假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流量为单位时间流出的水的体积，水流垂直射向汽车后速度变为。已知水的密度为，则水流对汽车的平均冲击力为
A. B. C. D.
11.如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块和，它们的质量均为，弹簧的劲度系数为，现将一个质量也为的物体从的正上为一定高度处由静止释放，和相碰后的立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物体对地面的最小弹力为，则以下说法正确的是( )
A. 若物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低
B. 和相碰后立即减速向下运动
C. 对地面的最大弹力为
D. 简谐运动的振幅为
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某小组用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时先让质量为的入射小球从斜槽上某一固定位置由静止释放，小球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作次，得到个落点痕迹，再把质量为的被碰小球放在水平轨道末端，仍将小球从位置由静止释放，小球和碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作次。、、为三个落点的平均位置，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

回答下列问题：
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.小球和小球的质量、 斜槽末端离地面的高度
C.位置到斜槽末端的高度差 两小球的直径
下列说法中不正确的是_____。
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.实验必须保证两球质量相等，半径相同
C.实验过程中，复写纸可以移动，白纸不能移动
D.用半径尽量小的圆把个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
经测定入射小球的质量为，被碰的小球质量为，小球落地点的平均位置距点的距离如图所示。当所测物理量满足表达式________用所测物理量的字母表示时，即可证明两球碰撞过程遵守动量守恒定律。
实验中小球与斜槽之间存在摩擦力，这对实验结果__________选填“有”或“没有”影响。
在上述实验中更换两个小球的材质和质量，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。分析和计算出被碰小球平抛运动射程的最大值为__________用表示
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.如图半径为的玻璃半球体，点为球心，左表面竖直，其下半部分放有一毛玻璃屏，在半球体右侧竖直放置一平面镜。某同学用激光笔发出一细束与过球心的水平直线平行且间距为的激光从点射入，该同学缓慢地向左平移平面镜，发现时，在毛玻璃上的点观察到清晰的亮点，且点与点关于点对称。已知光在真空中的速度为。
激光在该玻璃中的折射率；
激光由点射入到从点射出的时间。
14.如图所示，实线是一列简谐波在时刻的波形曲线，虚线是在时刻的波形曲线。
求该波的周期；
若波速是，写出处的质点的振动方程。
15.如图，质量分别为、的物块水平叠放在光滑水平地面上，一劲度系数为的轻弹簧与相连，它们以为平衡位置在、间做简谐振动，与间动摩擦因数为，与始终相对静止．
在从向运动过程中，摩擦力对做正功还是负功？
若它们的振幅为，求在振动过程中受到的最大静摩擦力多大？
要想两物块不发生相对滑动，振幅最大为多少？
16.如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁相连，质量的小球与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球从圆弧上的点由静止释放，连线与竖直方向的夹角为，小球运动至圆弧的最低点与小球发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求
小球运动至轨道最低点与小球碰撞前瞬间对轨道的压力大小；
两球碰撞后的瞬间，小球的速度大小；
轻杆上作用力为零时，小球的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.没有
13.解：光路图如图所示
根据光路的对称性与光路的可逆性，依题意有
所以，根据余弦定理得
解得
所以
，
根据折射定律可得
光在玻璃中的光速为
光在玻璃中通过的路程
激光由点射入到从点射出的时间
解得
答：激光在该玻璃中的折射率；
激光由点射入到从点射出的时间。
14.解：若该波向右传播，则解得，
若该波向左传播，则，解得；
若该波向右传播，则，解得，不是整数，则该波不是向右传播，
若该波向左传播，则，解得，是整数，则该波向左传播。
由图可知，时刻，处的质点由平衡位置向下振动，振幅为，
而周期为，则振动方程为。
15.解：在从向运动过程中，物体受重力、支持力和静摩擦力，动能减小，合力做负功；由于重力和支持力不做功，故静摩擦力做负功；
设位移为，整体的加速度大小为：；物体受重力、支持力和静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：，当取最大值时，静摩擦力达到最大值，最大值为；
当物体达到振幅位置时，静摩擦力最大；要想两物块不发生相对滑动，到达最大位移处时静摩擦力达到最大值；
故
解得：
答：在从向运动过程中，摩擦力对做负功；
若它们的振幅为，在振动过程中受到的最大静摩擦力为；
要想两物块不发生相对滑动，振幅最大为．
16.小球 由点运动至最低点时，由动能定理有
在最低点，对 进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三运动定律可得在最低点小球 对轨道的压力大小为。
小球 在最低点与小球 发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒有
解得
设轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为 ， 被碰后运动至轻杆上作用力为零这一过程中，小滑块不动，小球绕铰链转动，对小球由机械能守恒有
此时 重力沿杆的分力提供所需要的向心力有
联立解得
，

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