2022-2023学年湖南省常德市津市市第一中学高二上学期第九次月考物理试题含解析

  湖南省常德市津市市第一中学2022-2023学年

高二上学期第九次月考物理试题

一、单选题（共6小题）

1. 下面有关物理学史和物理学方法的说法中，不正确的有（　　）

A. 伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推

B. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法

C. 物体的加速度又叫做速度的变化率，速度变化量越大，加速度越大

D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

【答案】C

【解析】

【详解】A．伽利略研究自由落体运动时，由于物体下落时间太短，不易测量，因此采用了“冲淡重力”的方法来测量时间，然后再把得出的结论合理外推，故A正确；

B．速度的定义，表示平均速度，当→0时，表示物体在t时刻的瞬时速度，是采用数学上极限思想方法，故B正确；

C．物体的加速度是表示速度变化快慢的物理量，其大小等于速度的变化快慢，而不是速率的变化率，故C错误；

D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确。

本题选错误项，故选C。

2. 如图所示，一个小球在斜面上的A点由静止开始匀加速沿斜面滚下，依次经过B、C、D三点，已知经过相邻两点的时间相同，即tAB=tBC=tCD，且AB两点之间的距离0.3m，则CD两点之间的距离为  （     ）

A. 0.9m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.8m

【答案】C

【解析】

【详解】根据初速度为零的匀变速运动的规律可得，

因为xAB=0.3m，则xCD=1.5m．

A．09m，与结论不相符，选项A错误；

B．1.2m，与结论不相符，选项B错误；

C．1.5m，与结论相符，选项C正确；

D．1.8m，与结论不相符，选项D错误；

3. 如图所示为制作豆腐的石磨装置，质量为m的“T”形木柄水平静止时，连接的绳子处于绷紧状态，点是三根绳子的结点。若不计绳子所受重力，，，F、和分别表示三根绳的拉力大小，则（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】AB．O点所受三个力的关系如下

因为，，故△OAB是等边三角形，则

故A错误，B正确；

CD．因为“T”形木柄还受到重力和石磨的支持力，故F与mg的关系未知，故CD错误。

故选B。

4. “扔坑”是农村小孩在农闲时玩的一款经典游戏，游戏中的“坑”是在平整的农田中挖出，坑的形状多为圆柱形，扔掷物可以是铁球、石块，也可以是泥球。如图所示，在一次“扔坑”游戏中，将小泥球从M点以速度水平抛出，泥球恰好沿着坑的上沿入坑并打在坑的底角。若要让泥球进入坑中并直接击中坑底的正中间，下列做法可行的是（　　）

A. 在M点将泥球以小于的速度水平抛出

B. 在M点将泥球以大于的速度水平抛出

C. 在M点正上方某位置将小球以小于的速度水平抛出

D. 在M点正下方某位置将小球以小于的速度水平抛出

【答案】C

【解析】

【详解】AB．小泥球抛出后可认为做平抛运动，竖直方向有

可知泥球飞行的时间由下落高度决定，如果仍由点抛出，则落到坑底的时间一定，如果速度小于，则不能落入坑中，如果速度大于，则不能直接打到坑底，故AB错误；

D．当抛出位置比点低，则从抛出到坑口下落高度变小，所用时间变短，为了使泥球能落入坑中，水平抛出速度要变大，则泥球将不能直接打到坑底，故D错误；

C．当抛出位置比点高，则下落时间变长，但由于要落到坑底正中间，则水平距离相对于第一次要变短，所以水平抛出速度要变小，故C正确。

故选C。

5. 两个完全相同的金属小球，所带电荷量之比为，当它们相距为R（R远大于小球半径r）时，相互作用大小为F。现让两球接触一下，然后放到相距为的两点，这时两球相互作用力大小可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】ABCD．设两球的带电量大小分别为3q、5q，根据库仑定律得，相距R时的相互作用力为

若两小球带同种电荷，所以接触后再分离，两球的带电量大小各为4q，根据库仑定律得

若两小球带异种电荷，所以接触后再分离，两球的带电量大小各为q，根据库仑定律得

所以接触后两小球的相互作用力可能为或。

故选A

6. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在t=0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A. 波速大小为4m/s

B. 波沿x轴负方向传播

C. 该波可以与另一列频率为2Hz的波发生干涉

D. 波在传播过程中遇到2m尺度的障碍物不能发生明显的衍射

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据图像可知

A错误；

B．根据图乙可知，在t=0时刻，质点P沿y轴负方向振动，根据同侧法，由图甲可知，波沿x轴负方向传播，B正确；

C．根据图乙可知，周期为2s，则频率为0.5Hz，则该波不能够与另一列频率为2Hz的波发生干涉，C错误；

D．根据图甲可知，波长为4m，大于障碍物的尺度2m，则在传播过程中遇到2m尺度的障碍物能够发生明显的衍射，D错误。

故选B。

二、多选题（共4小题）

7. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A. 保持S闭合，将A板远离B板，则θ变小

B. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变

C. 断开S，略向下移动A板，则θ增大

D. 断开S，略向上移动A板，则θ不变

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．保持S闭合，两板间电势差不变，由

，

将A板远离B板，电场强度减小，电场力减小，则θ变小；将A板向B板靠近，电场强度增大，电场力增大，则θ增大，A正确，B错误；

C．断开S，两板电荷量不变，由

， ，

略向下或向上移动A板，两板正对面积减小，电容减小，两板电势差增大，电场强度增大，电场力增大，则θ增大。C正确，D错误。

故选AC。

8. 如图所示，电源电动势E=7.2V，小灯泡L的规格为“3V  1.2W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=7Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻。则（　　）

A. 电源内阻为2Ω

B. 电动机正常工作的电压为

C. 电动机输出的机械功率为，其效率约为71%

D. 电源的效率约为81%

【答案】CD

【解析】

【详解】A．开关S接1，当滑动变阻器调到R=7Ω时，小灯泡L正常发光，此时电路电流为

根据闭合电路欧姆定律可得

解得电源内阻为

故A错误；

B．将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，可知电路电流仍为

根据闭合电路欧姆定律可得

解得电动机正常工作的电压为

故B错误；

C．电动机的输入功率为

电动机输出的机械功率为

其效率约为

故C正确；

D．电源的效率约为

故D正确。

故选CD。

9. 一束复色光，照射到底面有反射涂层平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. a光的频率大于b光的频率

B. a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度

C. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距

D. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角

【答案】AC

【解析】

【详解】A．作出光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长较短，A正确；

B．根据折射定律有

折射率越大，速度越小，所以a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃中的速度，B错误；

C．根据双缝干涉条纹间距公式

则a光的条纹间距小于b光的条纹间距，C正确；

D．由光的临界角公式有

折射率越大，临界角越小，所以从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角，D错误。

故选AC。

10. 如图所示，三根细线a、b、c于O处打结，每根细线的长度均为L，a、b细线上端固定在同一水平面上相距为的A、B两点上，c细线下端系着一个小球（小球直径可以忽略），小球质量为m，下列说法正确的是（　　）

A. 小球可以在纸面内做简谐运动，周期为

B. 小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为

C. 小球可以在纸面内做简谐运动，周期为

D. 小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】AC．小球可以在纸面内做简谐运动，以O为顶端，以为半径的简谐运动

A正确；

BD．小球也可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，因为

，

所以半径为

周期

故D错误，B正确；

故选AB。

三、实验题（共2小题）

11. 阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，常用来研究匀变速直线运动的规律。现对该装置加以改进，利用改进后的装置（如图所示）验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量均为M的重物A（含挡光片）、B（含挂钩），物块B上放一质量为m的金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B的正下方，金属片C不能穿过圆环而B可以穿过，金属片C到圆环的高度为h，固定在A上的挡光片到光电门的竖直距离也为h，挡光片的宽度d。

（1）为了完成实验还需要记录或测量的物理量是______

A．物块B运动到圆环处的时间t

B．挡光片到圆环的竖直距离l

C．刚刚释放时物块AB之间的距离

D．挡光片穿过光电门的时间

（2）为了减小实验误差进行多次实验，改变物块B的初始位置，使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属片C与圆环间的高度h以及挡光片穿过光电门的时间，通过描点作图，为了得到一条过原点的直线，则应该绘制的图像是______（选填

“h−∆t”、“”、“”），则该直线的斜率k=______（用字母m、g、M、d表示）。

【答案】    ①. D    ②.     ③.

【解析】

【详解】解：（1）[1]ABC．要验证机械能守恒定律，金属片C到圆环的高度为h是已知条件，所以不需要测物块B运动到圆环处的时间t、挡光片到圆环的竖直距离l、物块AB之间的距离，ABC错误；

D．需要测出重物运动至光电门的速度，就必须测出挡光片穿过光电门的时间，所以D正确。

故选D。

（2）[2]重物A运动到光电门时的速度

由动能定理可有

联立以上两式解得

因此绘制的图像是，此图线是一条过原点的直线。

[3] 则该直线的斜率为

12. 某学习小组用橙子和两种金属电极做了一个“水果电池”，为了测量其电动势和内阻，进行了以下实验，使用的实验器材有：多用电表（可视为理想电压表）、滑动变阻器（最大阻值为）、微安表（内阻为）、导线、开关等。

（1）实验电路如图甲所示，请在图乙中用笔画线完成实物连线___________。

（2）连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和微安表的示数。作出图像，如图丙所示。由图像可求得水果电池的电动势___________V，内阻___________（结果保留两位有效数字）

（3）在保持滑动变阻器滑片位置固定的情况下，他又做进一步的探究，把两电极插入的深度不断变大，发现电流表示数的倒数与电极插入深度的倒数成一次函数关系，如图丁所示。由此可判断，随着电极插入深度变大，水果电池的电动势___________（填“变大”、“变小”或“不变”），此时水果内部的电阻会___________（填“变大”、“变小”或“不变”），除此内阻外，电路中其它电阻的总阻值为___________。

【答案】    ①. 见解析    ②. 0.80    ③.     ④. 不变    ⑤. 变小    ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]由图甲电路图，实物连接如图所示

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得

可得

可知图像的纵轴截距等于水果电池电动势，则有

图像的斜率绝对值等于内阻，则有

（3）[4][5][6]设水果电池电动势，内阻为，外电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得

可得

根据图像，可得

联立可知

，

由此可判断，随着电极插入深度变大，水果电池的电动势不变；此时水果内部的电阻会变小；除此内阻外，电路中其它电阻的总阻值为

四、计算题（共3小题）

13. 小李同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。再次加速甩动手腕，当球某次运动到最低点A时，绳恰好断掉，如题图所示。已知握绳的手离地面高度为2L，手与球之间的绳长为L，绳能承受的最大拉力为9mg，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。求：

（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点B时的最小速度；

（2）绳断时球的速度大小；

（3）绳断后，小球落地点与抛出点A的水平距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点B时，当

得

小球过最高点B时的最小速度。

（2）绳断时

绳断时球的速度大小

（3）绳断后，小球做平抛运动，竖直方向

得

小球落地点与抛出点A的水平距离

14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，长为L的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为点电荷）。将小球拉至与O点等高的A点，保持细线绷紧并静止释放，小球运动到与竖直方向夹角的P点时速度变为零。已知、，空气阻力可忽略，重力加速度为g。求：

（1）电场强度大小E；

（2）小球从A运动到B的过程中，电场力做的功W；

（3）小球通过最低点B时，细线对小球的拉力大小F。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由A到P过程中，根据动能定理

解得

（2）小球从A运动到B的过程中，电场力做的功

（3）小球从A运动到B的过程中，根据动能定理

在B点，根据牛顿第二定律

联立解得

15. 如图所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为0.8 m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2 kg的球．当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零．现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2 m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D．g=10m/s2,求：

（1）m2在圆形轨道最低点C的速度为多大？

（2）光滑圆形轨道半径R应为多大？

【答案】①1.5m/s②0.045m

【解析】

【分析】（1）球m1摆至最低点的过程中，根据机械能守恒定律求出到最低点时的速度，碰撞过程，根据动量守恒列式求碰后m2的速度．

（2）m2沿半圆形轨道运动，根据机械能守恒定律求出m2在D点的速度．恰好能通过最高点D时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可求出R．

【详解】（1）设球m1摆至最低点时速度为v0，由小球（包括地球）机械能守恒：

，解得v0=4m/s

m1与m2碰撞，动量守恒，设m1、m2碰后的速度分别为v1、v2．

选向右的方向为正方向，则：

m1v0=m1v1+m2v2

代入数值解得：v2=1.5 m/s

（2）m2在CD轨道上运动时，由机械能守恒有：

…①

由小球恰好通过最高点D点可知，重力提供向心力，即：

…②

由①②解得：R=0.045m

【点睛】本题主要考查了动量守恒、机械能守恒定律、向心力公式的应用，要知道小球恰好通过最高点时，由重力提供向心力．