太原市第五中学校2023-2024学年高二上学期10月阶段性检测物理试卷(含答案)

这是一份太原市第五中学校2023-2024学年高二上学期10月阶段性检测物理试卷(含答案)试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、关于单摆的认识，下列说法中正确的是( )
A.伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式
B.摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零
C.将钟摆由海南移至哈尔滨，为保证钟摆走时准确，需要将钟摆摆长调长些
D.利用单摆测量重力加速度的实验中，误将摆线长当做摆长，利用图的斜率导致测量结果偏小
2、下列关于机械波的说法正确的是( )
A.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
B.各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移
C.波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D.发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多
3、用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块(击打时间极短)，击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B.在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为
C.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
D.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
4、如图所示，在倾角为30°的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B两小球的质量均为m，A球的电荷量，A、B两小球的间距为L，系统处于静止状态。已知静电力常量为k，A、B两小球均可视为点电荷，则( )
A.弹簧伸长量为
B.B球的电荷量
C.A球受到的库仑力大小为
D.若增大B球的电荷量，系统再次平衡后，弹簧伸长量会增加
5、从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则( )
A.三球落地时动量相同
B.三球落地时动能相同
C.从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同
D.从抛出到落地过程，平抛运动小球受到的冲量最小
6、如图甲所示，质量的物块A以初速度滑上放在光滑水平面上的长木板B的左端，A、B的速度随时间变化的图象如图乙所示，重力加速度g取，由此可求出( )
A.长木板B的质量为
B.物块A与长木板B之间动摩擦因数为0.2
C.长木板B长度至少为
D.物块A与长木板B组成系统损失机械能为
二、多选题
7、如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是( )
A.先把两球分开，再移走棒
B.先移走棒，再把两球分开
C.先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D.棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
8、如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.时，振子的速度方向向左
B.时，振子在O点右侧6cm处
C.和时，振子的加速度相同
D.到的时间内，振子的速度逐渐增大
9、两个沿y轴做简谐运动的质点产生的简谐波在时刻的图象如图所示，此刻平衡位置在和处的P、Q两质点刚开始振动。已知两波源分别位于横轴上和处，它们的周期均为1s、振幅均为2cm，质点M的平衡位置在处，下列说法正确的是( )
A.质点P、Q同时运动到M点
B.两波源的起振方向均沿y轴负方向
C.0~3s时间内质点M通过的路程为18cm
D.时刻，质点M偏离平衡位置的位移为-4cm
10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点。下列说法正确的是( )
A.这列波的波速可能为50m/s
B.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm
C.质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm
D.若周期，从时刻开始计时，则质点c的振动方程为
三、实验题
11、某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为和（）。将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为。
（1）在本实验中，甲选用的是______（填“一元”或“一角”）硬币；
（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为______（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）；
（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则______（用和表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒。
12、一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
（1）单摆实验的装置示意图如图所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角______5°（填“大于”或“小于”）。
（2）某次实验所用单摆的摆长为82.50cm，实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为______s，该小组测得的重力加速度大小为______。（结果均保留3位有效数字，取9.870）
四、计算题
13、质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。求：
（1）4s时物块的速度。
（2）3s时物块的动量。
14、均匀介质中质点的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为，波长大于20 cm，振幅为，且传播时无衰减。时刻偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻（），质点A位于波峰。求
（1）从时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
（2）时刻质点B偏离平衡位置的位移。
15、如图，等边三角形位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知某个正点电荷在AB边中点M处受的库仑力方向竖直向下，正点电荷在BC边中点N处受的库仑力方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求：
（1）B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；
（2）C点处点电荷的电荷量。
参考答案
1、答案：C
解析：A.根据物理学史可知，伽利略发现了单摆的等时性，惠更斯得出单摆的周期公式，故A错误；
B.单摆的运动过程中摆球的运动轨迹为圆弧，所以摆球在最低点受到的合外力提供向心力，不为零，故B错误；
C.将钟摆由海南移至哈尔滨，重力加速度增大，根据单摆周期公式
可知为保证摆钟的准确，需要将钟摆摆长调长些，故C正确；
D.由单摆的周期公式
得
得图线斜率是，若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，即
可得做出图线斜率不变，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小不变，故D错误。
故选C。
2、答案：B
解析：A.发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化，故A错误；
B.机械波在介质中传播时，由于各质点间的相互作用力，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，故B正确；
C.波发生反射时在同一介质中，频率、波长和波速均不变，故C错误；
D.波生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多，故D错误。
故选B。
3、答案：D
解析：A.设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得
在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为，故A错误；
B.铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误；
CD.在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得
解得
砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得
解得手对砖头的支持力为
由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为
故C错误，D正确。
故选D。
4、答案：B
解析：A.以A、B两小球为整体，由平衡条件可得
解得
A错误；
BC.对B小球，由库仑定律公式和平衡条件可得
因A小球带正电，A、B两小球之间的库仑力为引力，因此解得
由牛顿第三定律可知，A小球受到B小球库仑力大小为
B正确，C错误；
D.若增大B球的电荷量，会增大A、B两球的库仑力，A、B两球组成的系统再次平衡后，弹簧的弹力只与两球的质量有关，两球的质量不变，弹簧伸长量不变，弹簧伸长量不会增加，D错误。
故选B。
5、答案：B
解析：AB.根据动能定理可知，三个小球初动能相同，重力做功相同，末动能相同，所以三个小球落地速度大小相同，但是竖直上抛和竖直下抛落地速度方向相同，而平抛运动的末速度方向与它们不同，所以动能相同，动量不同，故A错误，B正确；
CD.三个小球均受重力的冲量为
方向竖直向下，因为竖直下抛小球初速度向下，根据
可知，竖直下抛小球运动时间最短，竖直上抛小球运动时间最长，所以重力冲量不同，竖直下抛小球受冲量最小，故CD错误。
故选B。
6、答案：C
解析：A.根据动量守恒定律得
代入数据解得
故A错误；
B.由图象可知木块加速度
受力分析可知
解得
故B错误；
C.当共速时物块恰好到达木板最右端，此时木板长度最短为木块和木板的位移差
故C正确；
D.系统机械能的损失等于
故D错误。
故选C。
7、答案：AC
解析：AD.带电导体球与两个球不接触，本身电量不会转移到甲乙上，所以根据静电平衡，甲的左侧和乙的右侧带有等量的异种电荷，分开两球再移走棒，两球带有等量的异种电荷。此过程中，棒的电量没有发生变化，但是两个小球会带上电，故A正确，D错误；
B.若先移走棒则感应出来的电荷又会回到各自的导体上，两个小球不会带电，故B错误；
C.若接触其中的一个小球则电荷会发生转移，再分开两个小球，都会带上电量，故C正确。
故选AC。
8、答案：AD
解析：A.从时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故时，速度方向向左，A正确；
B.由题图乙得振子的位移
故时，
B错误；
C.和时，振子的位移方向相反，加速度方向相反，C错误；
D.到的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐增大，D正确.
故选AD。
9、答案：BD
解析：A.质点不会随波迁移，故A错误；
B.根据“上下坡”法可知，质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向，所以两波源的起振方向均沿y轴负方向，故B正确；
C.M点到两波源的波程差为零，所以M处于振动加强点，其振幅为4cm，两列波传播的速度均为
波传播到M点需要的时间为
所以在0~3s内，M点振动的时间为2.25s，即两个周期加四分之一周期，所以质点M通过的路程为
故C错误；
D.时刻，质点M处于波谷，所以其偏离平衡位置的位移为-4cm，故D正确。
故选BD。
10、答案：AC
解析：A.由波形图可知波长，根据题意有
解得周期
当时，，波速
A正确；
B.由传播方向沿x轴正方向可知质点a在t时刻向上运动，当时，，则质点a在这段时间内通过的路程小于30cm；当时，，质点a在这段时间内通过的路程大于30cm，B错误；
C.若，则，波传播到c点所用时间为，，质点c振动的时间为
故在这段时间内质点c通过的路程则为，C正确；
D.若，从时刻开始计时，则质点c的振动方程为
D错误。
故选AC。
11、答案：（1）一元（2）（3）
解析：（1）根据图（b）可知，甲碰撞乙后，甲的速度方向仍然向右，没有发生反弹，可知甲的质量大一些，即在本实验中，甲选用的是一元硬币。
（2）碰撞前，甲从O点运动到P点减速至0，根据动能定理有
解得
（3）甲乙碰撞后，甲、乙最终均减速至0，根据动能定理有
解得
碰撞过程，根据动量守恒定律有
解得
12、答案：（1）小于（2）1.82；9.83
解析：（1）角度盘的大小一定，则在规定的位置安装角度盘，测量的角度准确，但将角度盘固定在规定位置的下方时，角度盘到悬挂点的距离将会变长，因此在保持角度相同的情况下，摆线在刻度盘上扫过的弧长会变长，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，其实实际摆角小于5°；
（2）一次全振动过程中单摆经过最低点两次，则单摆的周期为：
根据单摆的周期公式
可得：
13、答案：（1）0（2）
解析：（1）物块与地面间的摩擦力为
令，，，4s后速度为，由动量定理可得
解得
（2）在0~3s内，对物块由动量定理有
3s时物块的动量为
解得
14、
（1）答案：0.8 s
解析：因时刻A位于波峰，间水平距离，且波由A向B传播，故质点B到达波峰所需最短时间：
（2）答案：
解析：由“每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同”可知
因波速
故波长
由于，故B的振动状态滞后于A的相位
时刻A质点的位移
故B质点的位移
15、答案：（1）A、B、C均为正电荷（2）
解析：（1）因为正试探电荷在M点受的电场力方向竖直向下，则C为正电荷，A、B两点的电荷对M点正试探电荷的电场力大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为q，电性与A相同，又N点正试探电荷的电场力竖直向上，可得A处电荷对N点正试探电荷的电场力垂直BC沿AN连线向右上，如图所示
可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷。
（2）如图所示，由几何关系
即
其中
解得