广西壮族自治区玉林市第十一中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(解析版)
展开2023年春高二3月月考物理试卷
一、单项选择题:(共6题,每题4分,共24分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 如图所示,一个物体在拉力F的作用下匀速前进了时间t,且拉力F与水平方向成角。则( )
A. 支持力N对物体的冲量大小为零 B. 拉力F对物体的冲量大小为
C. 摩擦力对物体的冲量大小为 D. 合外力对物体的冲量大小为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.支持力N对物体的冲量大小为
故A错误;
B.运动时间为t,则拉力的冲量为
故B错误;
C.由于做匀速运动,阻力大小与F的水平分力相等,摩擦力大小为
摩擦力对物体的冲量的大小为
故C错误;
D.物体匀速运动,由动量定理知合外力对物体的冲量为零,故D正确。
故选D。
2. 2020年10月26日,伴随着遥感三十号07组卫星成功发射,西昌卫星发射中心西昌发射场时隔14天再次圆满完成新的发射任务。若火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离,已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】卫星和箭体组成系统在分离时水平方向上动量守恒,规定初速度的方向为正方向,由动量守恒定律有
(m1+m2)v0=m2v2+m1v1
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
3. 一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系图象如图所示,由图可知
A. 质点振动的频率是4Hz,振幅是2cm
B. 0~3s内,质点通过的路程为6cm
C. 1s末质点运动速度为0
D. t=3s时,质点的振幅为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.质点振动的周期为T=4s,则频率是f=1/T=0.25Hz,振幅是2cm,选项A错误;
B.因3s=T,可知0~3s内,质点通过的路程为3A=6cm,选项B正确;
C.1s末质点在平衡位置,此时质点的运动速度最大,选项C错误;
D. t=3s时,质点的位移为零,振幅是2cm,选项D错误.
4. 如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两摆的振幅之比为1∶2
B. 甲、乙两球的摆长之比为4∶1
C. t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零
D. 甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题图知,甲、乙两单摆的振幅分别为2cm、1cm,故甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1,A正确;
B.由题图知,甲、乙两单摆的周期分别为4s、8s,由单摆的周期公式有
可得甲、乙两单摆的摆长之比为
B错误;
C.t=2s时,甲单摆在平衡位置处,重力势能最小,乙单摆在振动的正方向最大位移处,动能为零,C正确;
D.设摆球摆动的最大偏角为θ,有
又
可得摆球在最低点时向心加速度
a=2g(1-cosθ)
因两摆球的最大偏角θ满足
故
θ甲>θ乙
所以
a甲>a乙
D错误。
故选AC。
5. 如图所示,图(a)为一列简谐横波在时刻波形图,Q是平衡位置为处的质点,图(b)为质点Q的振动图像,则下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是
B. 该波沿x轴的正方向传播
C. 该波的传播速度为
D. 时,质点Q速度方向向下
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由图(a)得到该波的波长为
由图(b)得到该波的周期为
所以波速为
故C正确,A错误;
B.时Q点处在平衡位置上,且向下振动,根据同侧法可知该波沿x轴负方向传播,故B错误;
D.根据波的周期性可知时的振动情况与时振动情况相同,结合图(b)可知质点Q的速度方向向上,故D错误。
故选C。
6. 光线由空气进入全反射玻璃棱镜,再由棱镜射入空气,其光路图可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BD.光线垂直射入棱镜,进入棱镜方向应保持不变,故BD光路是不可能的,故BD错误;
AC.光线垂直射入棱镜,进入棱镜方向保持不变,射到棱镜斜面上时,若入射角大于全反射临界角,则发生全反射,由于入射角为45°,则反射角等于45°,反射光线再垂直射出棱镜,故A光路是可能的;若入射角小于全反射临界角,则光线从棱镜斜面射出时一定要发生折射,故C光路是不可能的;故A正确,C错误。
故选A。
二、多项选择题:(本题共4小题,每小题6分,共24分每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)
7. 用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示。现有一质量为m的子弹自左向右水平射向木块,并停留在木块中,子弹初速度为v0,重力加速度为g,子弹射入木块过程时间忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒
B. 子弹射入木块过程动量守恒,故子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度为
C. 忽略空气阻力,子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,其机械能等于子弹射入木块后瞬间子弹和木块的动能
D. 子弹和木块一起上升的最大高度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段:子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,忽略空气阻力,该过程只有重力做功,机械能守恒,只有取最开始小木块所在平面为零势能面,则其机械能等于子弹射入木块后瞬间子弹和木块的动能,AC错误;
BD.规定向右为正方向,由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可知
mv0= (m+M)v′
所以子弹射入木块后瞬间共同速度为
之后子弹和木块一起上升,该阶段根据机械能守恒定律得
可得上升的最大高度为
BD正确。
故选BD。
8. 金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫,网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击,某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎.用手指轻弹同样的杯子,杯子发出清脆的声音,测得声音频率为.结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点,下列说法可能的是( )
A. “狮子吼”引发了共振现象
B. 他发出的“狮子吼”频率应该远小于
C. 他发出的“狮子吼”频率应该接近
D. “狮子吼”的音量一定很大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】当物体发生共振时,物体做受迫振动的振幅最大,甚至可能造成物体解体,故用将杯子震碎是共振现象,而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率,由题可知,杯子的固有频率为,故“狮子吼”频率一定接近,只需要适当的音量即可震碎杯子,故AC正确,BD错误。
故选AC。
9. 如图所示,图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=1s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. 波沿x轴正方向传播,波速为2m/s
B. 该波可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉
C. 波在传播过程中遇到100m大小的障碍物能发生明显的衍射
D. 某人向着波源方向奔跑,观察到波的频率大于0.5Hz
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.从乙图可知,t=1s时刻,P质点正在平衡位置向+y方向振动,由
可以计算出波速为2m/s,所以A正确;
B.波的周期是2s,频率为0.5Hz,与其发生干涉的波的频率也为0.5Hz,所以B错误;
C.发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长短或相差不多,故C错误;
D.当波源和观察者相互靠近时,观察到的波的频率比波源的频率要高,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分别为a、b两束,则( )
A. a、b两束光相比较,在真空中a光的波长较长
B. 在水中a光的速度与b光的一样大
C. 若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,b光先消失
D. 用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验,a光干涉相邻条纹间距大于b光干涉相邻条纹间距
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由题可知,两光束的入射角相同,折射角有
根据折射定律可知折射率
水对b光的折射率较大,则在真空中a光的波长较长,b光的波长较短,故A正确;
B.由公式分析得知,在水中a光的速度比b光的速度大,故B错误;
C.a光的折射率小,根据临界角公式可知,a光的临界角较大,b先发生全反射,从水面上方观察,b光先消失,故C正确;
D.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的波长较长,b光的波长短,a光干涉条纹间距大于b光干涉条纹间距,故D正确;
故选ACD。
三、实验题:(本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。)
11. “探究碰撞中的不变量”的实验装置如图甲所示。已知打点计时器的电源周期为0.02s
(1)下列说法正确的是_____。(填正确选项前的字母)
A.长木板必须处于水平且尽可能减小摩擦
B.实验时先推动小车A再打开打点计时器电源
(2)若获得纸带如图乙所示,从a点开始,每5个点取一个计数点,其中a、b、c、d、e都为计数点。并测得相邻计数点间分别为ab=20.3cm、bc=36.2cm、cd=25.1cm、de=20.5cm已测得小车A(含橡皮泥)的质量mA=0.4kg,小车B(含推针)的质量mB=0.3kg。由以上测量结果可得碰前系统总动量为_____kg·m/s,碰后系统总动量为_____kg·m/s。(结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. A ②. 1.45 ③. 1.44
【解析】
【详解】(1)[1] A.长木板必须处于水平且尽可能减小摩擦,这样可减小实验误差,选项A正确;
B.实验时先打开打点计时器电源再推动小车A ,选项B错误;
故选A。
(2)[2][3]碰前A车做匀速直线运动,速度由bc段求得
得
碰后AB车一起做匀速直线运动,速度由de段求得
得
v=2.05m/s
kg∙m/s
12. 实验课中,同学们用单摆测量当地的重力加速度,实验装置如图1所示。
(1)实验过程有两组同学分别用了图2、图3的两种不同方式悬挂小钢球,你认为______(选填“图2”或“图3”)悬挂方式较好。
(2)在实验中,某同学用主尺最小分度为1mm,游标尺上有20个分度的游标卡尺测量金属球的直径,结果如图4所示,读出小球直径为______cm;
(3)实验中,某同学测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况,并将记录的结果描绘在如图5所示的坐标系中,图中各坐标点分别对应实验中5种不同摆长的情况。画出该同学记录的图线______。由图象可知重力加速度g=______。(结果保留3位有效数字)
(4)实验中,三位同学作出的图线分别如图6中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c,下列分析正确的是______(填选项前的字母)。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
【答案】 ①. 图3 ②. 2.240 ③. 见解析 ④. 9.87 ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]图2所示的悬点在摆球摆动过程中会发生松动,使摆长发生变化,造成比较大的误差,图3所示的悬点相对图2牢固许多,摆长在误差允许范围内可视为不变,故选图3。
(2)[2]小球直径为
(3)[3]剔除掉误差相对比较大的点4,将剩余的点用一条直线拟合,如图所示。
[4]根据单摆周期公式
可得
则图像的斜率为
解得
(4)[4]A.图线a有纵截距,即L为零时T不为零,说明所测摆长相对实际值偏小,而误将悬点到小球下端的距离记为摆长L会造成所测摆长较实际值偏大,故A错误;
BC.由前面分析可知图像斜率k与g成反比,所以图线c的斜率小于图线b的斜率说明图线c对应的g值大于图线b对应的g值,而误将49次全振动记为50次,导致所测周期较实际值偏小,则所测g值应较实际值偏大,所以出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次,故B正确,C错误。
故选B。
四、计算题:(本题3个小题,共36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能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,一玻璃球体的半径为, 为球心,为直径。来自B点的光线在 点射出。出射光线平行于,另一光线 恰好在点发生全反射。已知 ,求
①玻璃的折射率。
②球心O到BN的距离 。
【答案】①;②
【解析】
【详解】①设光线BM在M点的入射角为,折射角为,由几何关系可知,,,根据折射定律得
代入数据得
②光线BN恰好在N点发生全反射,则为临界角C
设球心到BN的距离为d,由几何关系可知
联立得
14. 在一列简谐横波传播的路径上有A、B两个质点,它们振动的图像分别如图甲、乙所示。已知这两质点平衡位置间的距离为1.2m。
(1)若质点B比质点A振动滞后0.1s,则这列波的波速为多大?
(2)若两质点平衡位置间的距离小于一个波长,求这列波的波长和波速大小。
【答案】(1)12m/s;(2)见解析
【解析】
【分析】
【详解】(1)若B质点比A质点振动滞后0.1s,则波从A传播到B所用的时间为
t=0.1s
则波传播的速度
v==12m/s
(2)由题图可知,该列波的周期T=0.4s,由于两质点平衡位置间的距离小于一个波长,当这列波由质点A向质点B方向传播时,由
可得波长
=4.8m
因此波速
=12m/s
当这列波由质点B向质点A方向传播时
可得波长
=1.6m
因此波速
=4m/s
15. 质量为的小平板车静止在光滑的水平面上,车的一端静止着质量为的物体A(可视为质点),如图一颗质量为的子弹以的水平速度射穿物体A后速度变为(穿过时间极短)。最后A未离开平板车。物体A与平板车之间的动摩擦因数为,求:
(1)最终物块A与小车达到的共同速度v大小;
(2)平板车的最小长度。
【答案】(1)5m/s;(2)5m
【解析】
【详解】(1)子弹射穿A过程,子弹与A的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
代入数据解得
A与平板车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
代入数据解得
(2)设木板最小长度为,对A与平板车组成的系统,由能量守恒定律得
代入数据解得
广西壮族自治区玉林市北流市实验中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题(含解析): 这是一份广西壮族自治区玉林市北流市实验中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题(含解析),共13页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
广西壮族自治区玉林市高二下学期期中物理试题: 这是一份广西壮族自治区玉林市高二下学期期中物理试题,共10页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
广西壮族自治区玉林市博白县中学2022-2023学年高一下学期6月考试物理试卷: 这是一份广西壮族自治区玉林市博白县中学2022-2023学年高一下学期6月考试物理试卷,共2页。