2021-2022年重庆市江津中学高二（上）第三次定时训练物理试题含解析

  江津中学高2023级高二上物理第三次定时训练

考试时间：75分钟      满分100分

一、单项选择题（共7小题，每小题4分）

1. 关于机械波的说法正确的是（  ）

A. 两列波相遇时，只要频率相等就一定能观察到稳定的干涉现象

B. 缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象

C. 发生多普勒效应时，波源的频率发生了改变

D. 波的传播速度就是波源的振动速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．发生稳定干涉的条件是频率相等，振动情况一样，相位差恒定，故A错误；
B．任何情况下都可以发生衍射现象，只有缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，故B正确；
C．发生多普勒效应时，波源的频率没有发生改变，只是观察者接受到的波的频率发生了变化，故C错误；
D．波的传播速度与波源的振动速度是完全不同的两个速度；波在同一均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的。波速反映振动在介质中传播快慢，而波源的振动速度反映波源振动的快慢，所以波的速度与振源的振动速度不同。故D错误。
故选B。

2. 跳水运动员准备进行跳板跳水训练从起跳到落水前过程的路径为抛物线，将运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力。则运动员（　　）

A. 过程Ⅰ的动量变化率逐渐增大

B. 过程Ⅰ、Ⅱ的总动量改变量为零

C. 过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量

D. 过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量

【答案】C

【解析】

【详解】A．过程Ⅰ的动量变化率数值上等于运动员的重力，即不变，选项A错误；

B．运动员在最高点的速度不为零，末速度为零，则过程Ⅰ、Ⅱ的总动量改变量不等于零，选项B错误；

C．由动量定理，过程Ⅰ中动量改变量等于重力的冲量，即，选项C正确；

D．过程Ⅱ的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，选项D错误．

故选C。

3. 如图所示是一个共振演示器，1、4 和7号摆摆长相同，4号摆摆球质量大于其他摆球。使4号摆偏离平衡位置后释放，4号摆在振动中通过顶端横跨的绳子对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后，下列说法中正确的是（　　）

A. 在摆动过程中，3号摆的频率比4号摆的频率小

B. 5号摆的频率比1号摆大

C. 3号摆的振幅最大，5号摆的振幅最小

D. 在除4号摆之外的其他摆中，1、7号摆振幅最大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．受迫振动的频率与驱动力频率相同，则所有摆的频率都相同，故AB错误；

CD．摆长相同则固有频率相同，故1、7号摆能够与4号球产生共振，振幅最大，故C错误，D正确。

故选D。

4. 如图所示，两根垂直纸面的直导线a、b通有大小相同的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等。若使P点的磁场方向向左，则（　　）

A. a中电流方向向外，b中电流方向向里 B. a中电流方向向外，b中电流方向向外

C. a中电流方向向里，b中电流方向向里 D. a中电流方向向里，b中电流方向向外

【答案】D

【解析】

【详解】根据平行四边形定则以及对称性可知，当P点的磁场方向向左时，直导线a、b中的电流在P点激发的磁场方向如图所示，根据安培定则可知此时a中电流方向向里，b中电流方向向外，故D正确。

故选D。

5. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量M与m的比值可能为（　　）

A. 2 B. 4 C. 6 D. 8

【答案】A

【解析】

【详解】设碰撞后两物体的动量为p，由动量守恒可知

碰撞前后动能不能增加，则

解得

碰撞后两物体动量相同，故速度方向相同，且碰后M速度应该小于等于m速度，则

故A正确，B、C、D错误；

故选A。

6. 如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变暗，L2变亮，电流表的读数变小。若只有一处故障，请分析发生的故障的可能是（　　）

A. R1断路

B. R2断路

C. R3短路

D. R4短路

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】没有发生故障前，等效电路如图所示：

A．若R1短路，发现灯L1不亮，则电路中总电阻减小，则总电流增大；由右侧部分总电阻没有变，则右侧电压将增大，电流表的读数变大，灯L2应变亮，不符合题意，故A错误；

B．若R2断路，则电路中电阻增大，则电路中的电流减小，由左侧部分总电阻没有变，则左侧电压将减小，则可知L1应变暗，根据闭合电路欧姆定律可知右侧部分两端的电压增大，灯L2电流变大，功率变大，灯L2应变亮，根据并联分流可得流过电流表的电流减小，所以电流表的读数变小，故B正确；

C．如果R3发生短路，电路的总电阻变小，电流变大，左侧电路的结构没有发生变化，则灯L1变亮，C错误；

D．若R4短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大，由左侧部分总电阻没有变，则左侧电压将增大，则可知L1应变亮，根据闭合电路欧姆定律可知右侧部分两端的电压减小，灯L2电流变小，功率变小，灯L2应变暗，根据并联分流可得流过电流表的电流增大，所以电流表的读数变大，故D错误。

故选B。

7. 如图所示，光滑水平面上，质量为2m 的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m 的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内。则下列说法不正确的是（　　）

A. 当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为

B. 在运动过程中弹簧的最大弹性势能为

C. 从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B冲量相等

D. 在运动过程中，当A球的速度大小为，B球的速度大小可能为

【答案】C

【解析】

【详解】A．当弹簧被压缩到最短时，A球的速度为

解得

选项A正确；

B．弹簧的最大弹性势能为

B正确；

C．从A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧对A、B的冲量方向相反，不能相等，C错误；

D．当碰撞后A球以速度反弹向左运动时，由动量守恒定律

解得

选项D正确。

此题选择不正确的选项，故选C。

二、多项选择题（共4小题，每小题4分。全部选对的得4分，选对但 不全的得2分，有错选的得0分）

8. 如图所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是（　　）

A. P光束在玻璃砖中的折射率小 B. Q光束的频率比P光束的频率小

C. Q光束穿过玻璃砖所需时间长 D. P光束穿出玻璃砖后频率变大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图看出，单色光Q的偏折角较大，根据折射定律得知，玻璃对单色光Q的折射率较大，P光束在玻璃砖中的折射率小，故A正确；

B．折射率越大，光的频率越大，所以Q光束的频率比P光束的频率大，故B错误；

C．由

分析得知，Q光在玻璃中传播速度较小，所以Q光束穿过玻璃砖所需时间长．故C正确；

D．光的频率由光源决定，与介质无关，则P光束穿出玻璃砖后频率不变．故D错误。

故选AC。

9. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1 s时的波形如图甲所示，图乙是x=4 m处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　）

A. 该简谐横波沿x轴负方向传播

B. 该简谐横波的波速为5 m/s

C. 经过0.4 s，x=2 m处的质点沿波的传播方向迁移了40 m

D. 在t=0.5 s时，x=2 m处的质点到达平衡位置，沿y轴负方向运动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由题图乙知t＝0.1 s时，x＝4 m处的质点的振动方向沿y轴正方向，结合题图甲知该简谐横波沿x轴负方向传播，选项A正确；

B．根据题图可知波长λ＝4 m，周期T＝0.4 s，所以波速为

选项B错误；

C．机械波传播的过程中，质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；

D．在t＝0.1 s时，x＝2 m处的质点在平衡位置沿y轴负方向运动，在t=0.5 s时，即再过一个周期又回到原位置，沿y轴负方向运动，选项D正确；

故选AD。

10. 甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　）

A. 两列波叠加后，x=2m处振动减弱点

B. 甲、乙两波的频率之比为1：1

C. 两列波叠加后，x=0处的质点振幅为30cm

D. t=0.75s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．两列波叠加后，在x=2m处两波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇，振动加强，故A错误；

B．两列波在同一介质中传播，则波速相等，两列波的波长相等，则周期和频率相等，则甲、乙两波的频率之比为1：1，选项B正确；

C．两列波叠加后，x=0处的质点振动加强，振幅为

A0=A甲+A乙=10cm+20cm=30cm

故C正确；

D．两波的周期为

T==0.5s

t=0时刻，x=0处的质点处于平衡位置，且向上运动．因为 t=0.75s=T，所以t=0.75s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动，故D正确。

故选BCD。

11. 如图所示，质量均为2m的木块A和B，并排放在光滑的水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。则下列说法正确的是（　　）

A. 整个运动过程中，A、B、C系统动量守恒，机械能守恒

B. 整个运动过程中，A、B、C系统水平方向动量守恒，机械能守恒

C. 当C运动到最低点时，AB的速度为

D. 当C运动到最低点时，AB速度为

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AB．整个运动过程中，只有重力做功，A、B、C系统机械能守恒，水平方向无外力作用，水平方向动量守恒，但竖直方向有重力作用，动量不守恒，故A错误，B正确；

CD．当C运动到最低点时，根据水平方向动量守恒有

根据机械能守恒有

联立解得AB的速度为

故C正确，D错误。

故选BC。

三、实验题（本题共2小题，共18分）

12. 某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时：

（1） 如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________。

A．将悬点到小球下端的距离记为摆长

B．摆线上端悬点未固定，摆动中出现松动，使摆线长度增加

C．开始计时时，秒表过迟按下

D．实验中误将49次全振动数次数记为50次

（2） 为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期T，从而得出一组对应的与的数据如图1所示，再以为横坐标，为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=___________。（用k表示）

（3）同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像（如图2），由图可知，两单摆摆长之比=___________。在t=1s时，b球振动的方向是___________。

【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④. y轴负方向

【解析】

【详解】(1)[1]A．测摆线长时测了悬线的总长度，测得摆长偏大，则根据

重力加速度的表达式

可知测得g值偏大，故A错误；

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了，由

可知测得的g值偏小，故B正确；

C．开始计时时，秒表过迟按下，测得的时间偏小，周期偏小，则测得的g值偏大，故C错误；

D．实验中误将49次全振动数次数记为50次，由

求出的周期偏小，测得的g值偏大。故D错误。

故选B。

(2)[2]根据

可得表达式

可知T2-l图线斜率

则

(3)[3][4]由振动图线知，两单摆的周期比

由知

两单摆摆长之比

由图象可知，在时，球振动的方向沿着轴向下运动，故方向为沿轴负方向。

13. 某同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻，学校实验室能提供的器材如下：

电压表V1（量程1V，内阻约6k）

电压表V2（量程3V，内阻约6k）

电流表A1（量程2mA，内阻约1.0）

电流表A2（量程0.6A，内阻约0.2）

滑动变阻器R1（最大阻值10）

滑动变阻器R2（最大阻值3k）

定值电阻R3（阻值0.8）

开关和导线若干

（1）请选用合适器材进行实验，电压表应该选______（填“V1”或“V2”），电流表应该选______（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应该选______（填“R1”或“R2”）；

（2）因新电池的内阻较小，在画出U-I图像时，图像不易与横轴相交，造成操作不方便。为改变这种状况，该同学还选用了定值电阻R3接入电路，你认为应该选择最优的测量电路______（填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”）进行测量；

（3）小张同学将测得的数据在坐标纸上描点如图。请在坐标纸上画出U-I图像______，并求出该新干电池的电动势E为______V（保留2位小数），内阻r为______（保留2位小数）。

【答案】    ①. V2    ②. A2    ③. R1    ④. 丙    ⑤.     ⑥. 1.48    ⑦. 0.29

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]干电池电动势为1.5V左右，电压表应选V2；电路中最小电流为

电流表应选A2

[3]测量电阻较小，为了操作方便且较准确地进行测量，滑动变阻器应选R1即可。

（2）[4]为了不让电流表分担路端电压，所以电流表应采用内接法，应选丙图。

（3）[5]在坐标纸上画出U-I图像如下图所示：

[6]图像与纵轴的交点为新干电池的电动势E，即

E=1.48V

[7]内阻r为

四、计算题（本题3个小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14. 如图所示，电阻，电动机的内阻为，当闭合开关S后，电流表示数为，电压表示数为，电表为理想表。已知电源电动势为，求：

（1）电源的内阻r；

（2）电动机的效率。

【答案】(1) 电源的内阻为1Ω；(2)

【解析】

【分析】

【详解】(1)由闭合电路欧姆定律

可得

(2)根据并联电路的特点可得，通过电动机的电流为

电动机的电功率为

电动机的输出功率为

电动机的效率

15. 一列频率为5Hz的简谐横波沿x轴正方向传播， M、N是介质中平衡位置分别位于x=3m和x=19m的两个质点。时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。求：

（1）该波的传播速度；

（2）当t=s时，M点的位移；

（3）再经过1.95s， N点通过的路程以及位移。

【答案】（1）10m/s；（2）2.5cm；（3）35cm；-5cm

【解析】

【详解】（1）该波的传播速度

（2）当t=s时，M点的位移

（3）波从M点传到N点的时间

质点N在t=1.95s 时振动的时间为

路程

S=4nA=35cm 

位移

y=-5cm

16. 如图，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，A、B、C的质量分别为2m、m、2m。开始时C静止，A、B间动摩擦因数为μ，A、B一起以v0的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求：

(1)A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小；

(2)B相对A滑行的时间；

(3)长板的最小长度。

【答案】(1)；(2) ；(3)

【解析】

【详解】(1)A、C碰撞过程中动量守恒

B在A上滑行共速时速度为v，由动量守恒有

根据题意又有

联立解得A、C碰后速度瞬间A的速度大小

(2)B在A上滑行，对B由动量定理

 解得B相对A滑行时间

(3)B在A上滑行，系统能量守恒有

解得长板B的最小长度