2024-2025学年贵州省贵阳市高二（上）月考物理试卷（二）（含解析）

2024-2025学年贵州省贵阳市高二（上）月考物理试卷（二）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列关于机械波的说法中，正确的是( )
A. 波源的频率发生变化时会产生多普勒效应
B. 当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大
C. 在两个完全相同发声器的连线上行走，听到忽大忽小的声音的现象是多普勒效应
D. 两列波相遇时，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
2.如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成、两束，则( )
A. 在该透明材料中，光的传播速度小于光的传播速度
B. 遇到障碍物时，光更容易发生明显的衍射现象
C. 该透明材料对这两种光的折射率
D. 从该透明材料射入空气发生全反射时，光的临界角较大
3.关于做平抛运动的物体，以下说法正确的是( )
A. 物体的动量始终水平 B. 物体的动量始终沿某一方向斜向下
C. 物体的动量变化量始终沿某一方向斜向下 D. 物体的动量变化量始终竖直向下
4.如图甲所示，质量为的物块静止于水平面上，时刻施加一水平拉力，拉力随时间变化的关系如图乙所示。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。下列选项正确的是( )
A. 内重力的冲量为零 B. 时物块的动量为零
C. 时物块动量的大小为 D. 内摩擦力冲量的大小为
5.如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧下端挂一质量为的小球可视为质点，小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变
B. 小球的振幅为
C. 小球在平衡位置时弹簧弹性势能为
D. 小球的最大加速度为
6.双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为，双缝到光屏间距为，调整实验装置使光屏上见到清晰的干涉条纹，关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况。下列叙述中正确的是( )
A. 光屏上所有亮线都是两列光波的波峰与波峰叠加形成的
B. 若将光屏向右或向左平移一小段距离，屏上不再有清晰的干涉条纹
C. 若将双缝间距减小，光屏上两相邻明条纹间距变大
D. 若改用频率较大的色光进行实验，在其他条件不变的前提下，光屏上两相邻暗条纹间距变大
7.如图所示，表面光滑的斜面固定在水平桌面上，将摆线一端固定在斜面上并使其与斜面平行。现拉开摆球使轻绳刚好绷直，摆球由静止释放后贴着斜面做简谐运动。已知摆线长为，摆的周期为，当地的重力加速度为，斜面的倾角为，下列说法正确的是( )
A. 摆球在最高点的加速度，在平衡位置的加速度为零
B. 只增大摆球的质量，摆球运动的周期将增大
C. 若增大摆长的同时减小斜面的倾角，摆的周期可能不变
D. 通过计算可知摆球的半径为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.下列关于振动现象描述正确的是( )
A. 钟摆能长时间运动是因其在发条的驱动下做受迫振动
B. 重型货车通过坝陵河大桥时引起大桥的抖动，这一定是共振现象
C. 弹簧振子的固有频率为，在的驱动力下，实际振动频率为
D. 电磁打点计时器工作时，内部钢片做受迫振动，其频率取决于交流电的频率
9.下列关于波的反射、折射和衍射的说法中，错误的是( )
A. 水波从深水区向浅水区传播时，会因为折射改变传播方向
B. 衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C. 在大树前说话，大树后面的人可以听到，这种现象是声波的反射
D. 发生折射时波的频率不变，波速改变
10.用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度，已知三位同学做出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是( )
A. 出现图线的原因可能是误将摆线长记为摆长
B. 出现图线的原因可能是误将次全振动记为次
C. 图线对应的值大于图线对应的值
D. 图线对应的值大于图线对应的值
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。
以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A.单缝和双缝必须垂直放置
B.干涉条纹与双缝平行
C.干涉条纹疏密程度与双缝间距无关
D.干涉条纹间距与光的波长无关
以上几点中你认为正确的是______。
当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的螺旋测微器的示数如图乙所示，该读数为______。
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______填“大于”“小于”或“等于”实际值。
12.某同学利用水平气垫导轨完成对动量守恒定律的验证，图中为某次频闪照相机闪光次拍得相片所示。已知相邻两次闪光的时间间隔，在这次闪光的时间内，滑块、均处在的范围内，第一次闪光时，滑块的右边缘在处，滑块的左边缘在处；第二次闪光时，在处，在处；第三次闪光时，在处，在处；第四次闪光时，在处，在处。滑块间的碰撞时间极短，可忽略不计。
两滑块的碰撞发生在 ______处保留一位小数。
滑块碰撞后的速度大小 ______保留两位有效数字。
该同学通过计算，确定两滑块碰撞前后动量守恒，则可推出滑块、的质量之比 ______；两滑块间发生的是______填“弹性”或“非弹性”碰撞。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.一列简谐横波沿轴传播，图甲为时刻的波形图，图乙为质点的振动图像。求：
波传播的速度大小和方向；
点在内的路程。
14.光导纤维简称“光纤”，是一种能够传导光波和各种光信号的纤维，也是传输信息的理想载体。如图所示，折射率为的玻璃圆柱长。一束激光射向圆柱一端的中心，折射入圆柱后从另一底面射出，真空中的光速。求：
光在圆柱中传播的最短时间是多少？
若光在柱内发生全反射的次数最多，射入圆柱时的入射角正弦值为多少？
15.如图所示，半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面相切于点，的长度，的长为。物块以大小为的速度从点水平向右做直线运动至点与静止的物块发生正碰每一次碰撞时间都极短。已知物块的质量为，物块的质量为，它们均可视为质点。、与地面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求：
物块运动到点与物块碰撞前的速度大小；
若、物块碰后粘在一起，它们最后停在何处？
若与的碰撞均为弹性碰撞，则、物块又分别停在何处？
答案和解析
1.
【解析】、多普勒效应的波源频率不会发生变化，是由于接收装置与波源有相对运动才引起接收到的频率发生变化，故A错误；
B、当观察者靠近波源运动时，观察者接收的频率比波源的频率要大，因为相同的时间内，观察者接收到的波数比波源发出的波数要多，则观察者观测到的频率变大，故B正确；
C、在两个完全相同发声器的连线上行走，听到忽大忽小的声音的现象是波的干涉现象，故C错误；
D、两列波相遇时，每列波的振幅不会因为相遇而改变，它们各自保持原有的特性传播，故D错误。
故选：。
2.
【解析】由图可知，两种光入射角相等，光的折射角小，根据折射定律
可知该透明材料对这两种光的折射率
根据
可知在该透明材料中，光的传播速度小于光的传播速度，故A正确，C错误；
B.光的折射率大，根据折射率与波长的关系可知，光的波长长；波长越长时，越容易发生明显衍射现象，光波长较大，更容易发生明显的衍射现象，故B错误；
D.根据临界角与折射率的关系
可知，光的临界角较大，故D错误。
故选：。
3.
【解析】、根据动量表达式，，物体的动量与速度方向一致，沿轨迹的切线方向，故AB错误；
、由动量定理
得物体的动量变化量与重力方向相同，始终竖直向下，故C错误，D正确。
故选：。
4.
【解析】内重力的冲量为
故A错误；
D.物块受到的最大静摩擦力为
结合图线可知内，物块处于静止状态，受到静摩擦力作用，摩擦力是均匀增加的，可以利用平均摩擦力等于初末摩擦力和的一半求解；内，物块受到滑动摩擦力作用，则在内，摩擦力对物块的冲量大小为
故D错误；
B.图像与坐标轴围成的面积表示冲量，在内，拉力对物块的冲量大小为
根据动量定理可得
解得时物块的动量为
故B错误；
C.在内，结合图线可知内，物块处于静止状态，摩擦力是均匀增加的，可以利用平均摩擦力等于初末摩擦力和的一半求解，摩擦力对物块的冲量大小为
在内，拉力对物块的冲量大小为
根据动量定理可得
解得时物块的动量为
故C正确。
故选：。
5.
【解析】弹簧与小球组成的系统只有小球的重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，故在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的机械能总和不变，故A错误；
B.根据胡克定律可知，小球处于最高点时，弹簧的压缩量为
小球处于最低点时，弹簧的伸长量为
根据对称性可得
解得小球的振幅为
故B正确；
C.小球平衡位置时，弹簧的伸长量为
小球在平衡位置时弹簧弹性势能为
故C错误；
D.小球在简谐运动的最大位移处加速度最大，可知小球在最高点或最低点时加速度最大，则有
解得小球的最大加速度为
故D错误。
故选：。
6.
【解析】、干涉条纹间的亮线是由于两反射光波的波峰与波峰或波谷与波谷的叠加形成的，故A错误；
B、将光屏向左平移一小段距离，或右移一小段距离，干涉条纹间距会变小或变大，但屏上都仍有清晰的干涉条纹，故B错误；
C、根据双缝干涉条纹间距公式可知，双缝间距减小，光屏上两相邻明条纹间距变大，故C正确；
D、若改用频率较大的色光进行实验，即波长变短，根据双缝干涉条纹间距公式可知，在其他条件不变的前提下，光屏上两相邻暗条纹间距变小，故D错误。
故选：。
7.
【解析】斜面上的单摆的回复力由重力的沿斜面向下的分力的切向分量提供，重力的沿斜面向下的分力为，沿斜面向下的分力的切线分力即摆球在最高点时的回复力为，根据牛顿第二定律
解得摆球在最高点的加速度
摆球在平衡位置时回复力为零，由于摆球有向心加速度，摆球在平衡位置的加速度不为零，指向悬点，故A错误；
等效重力加速度为，根据单摆的周期公式有
只增大摆球的质量，摆球运动的周期不变，若增大摆长的同时减小斜面的倾角，摆的周期将变大，故BC错误；
D.等效重力加速度为，根据单摆的周期公式有
又单摆的摆长可表示为
解得摆球的半径为
故D正确。
故选：。
8.
【解析】钟摆能长时间运动是因其在发条的驱动下做受迫振动，故A正确；
B.重型货车通过坝陵河大桥时引起大桥的抖动，这是大桥做受迫振动，不一定是共振，若发生共振容易引起桥梁受损，故B错误；
C.物体在驱动力作用下做受迫振动时，其频率只与驱动力的频率相同，与物体的固有频率无关，故固有频率为的振子在的驱动力作用下做受迫振动的振动频率为，故C错误；
D.磁打点计时器工作时，内部钢片在不断变化的磁场的作用下做受迫振动，其频率取决于交流电的频率，故D正确。
故选：。
9.
【解析】水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故A正确；
B.衍射是波特有的现象，横波和纵波都能发生衍射现象，故B错误；
C.声波传播过程中，遇到障碍物继续向前传播的现象称为衍射，则在大树前说话，大树后面的人可以听到，这种现象是声波的衍射，故C错误；
D.在不同的介质中传播时，波会发生折射，波的频率不变，不同介质中波速不同，故D正确；
本题选错误的，故选：。
10.
【解析】由单摆的周期公式可得
图像的斜率表示
则当地的重力加速度为
误将摆线长记为摆长，则
对比图像和，可知出现图线的原因可能是误将摆线长记为摆长，故A正确；
B.实验中误将次全振动记为次，则周期的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏小，图像的斜率偏大，故B错误；
由于当地的重力加速度为
由图可知
，
图线对应的值大于图线对应的值，图线对应的值等于图线对应的值，故C正确，D错误。
故选：。
11. 大于
【解析】、为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A错误；
B、干涉条纹与双缝平行，故B正确；
、由干涉条纹间距公式可知，干涉条纹疏密程度与光的波长、双缝到屏的距离以及双缝的间距有关，故CD错误。
故选：。
由图乙所示可知，该读数为
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，这是因为测量的是干涉条纹在分划板上的投影长度，而不是其实际长度。因此，测量值会大于实际值。由几何关系可知，测量头中的读数大于条纹间的实际距离。
故答案为：；；大于。
12. 非弹性
【解析】由图可知，第、次闪光时未发生移动，则发生碰撞后的速度为零，可知碰撞发生在处。
碰撞后向左做匀速直线运动，由图可知，在两次闪光时间内滑块的位移为
则碰撞后的速度大小为：，方向向左。
由图可知碰后从处运动到处的时间为：
可得碰后从处运动到处的时间为：
滑块碰撞前的速度大小为：，方向向右；
碰前的速度大小为：，方向向左。
取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得：
解得：
碰撞前后系统的总动能为：
碰撞前后系统的总动能为：
因，，易知，即碰撞过程系统的机械能不守恒，故碰撞是非弹性碰撞。
故答案为：；；，非弹性
13.由图乙可知，时刻质点沿轴负方向振动，由波形平移法可知，该波向左传播。
由甲可知该波的波长为
由乙图可知周期为
则波传播的速度大小为
质点的振动时间与周期的关系为
时间为半个周期的整数倍，故点在内的路程为
答：波传播的速度大小为，向左传播；
点在内的路程为。
14.光在圆柱传播的速度为
当光线下圆柱中沿直线传播时，距离最短，此时光在圆柱中传播的时间最短，所以光在圆柱中传播的最短时间是
光在柱内恰好发生全反射时，光在柱内发生全反射的次数最多，全反射的临界角满足
根据几何关系可得
根据折射定律
联立解得射入圆柱时的入射角正弦值为
答：光在圆柱中传播的最短时间是；
若光在柱内发生全反射的次数最多，射入圆柱时的入射角正弦值为。
15.物块运动到点与物块碰撞前，根据动能定理有
代入数据解得
、物块碰后粘在一起，以的方向为正方向，根据动量守恒定律有
、物块碰后到静止，根据能量守恒定律有
代入数据解得
的长度
可知最终停在距离点处。
、物块质量相等，碰后速度互换，则停在处，运动到圆弧后，再返回，设再次到达点的速度为，则有
代入数据解得
物块再次与发生弹性碰撞，速度互换后，停在点，以速度向左运动，根据动能定理有
代入数据解得
则最终停在点左侧距离其的位置。
答：物块运动到点与物块碰撞前的速度大小为；
若、物块碰后粘在一起，它们最后停在距离点处；
若与的碰撞均为弹性碰撞，则最终停在点左侧距离其的位置，物块停在点。
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