天津市西青区当城中学2024~2025学年高二下学期6月月考物理检测试题（附解析）

这是一份天津市西青区当城中学2024~2025学年高二下学期6月月考物理检测试题（附解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（共8小题，每题4分）
1. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在t1、t2时刻这个质点的（ ）
A. 加速度相同B. 位移相同C. 动量相同D. 动能相同
【正确答案】D
【详解】A．加速度的方向总是指向平衡位置的，所以在t1、t2时刻这个质点的加速度大小相等、方向相反，加速度不相同，A错误；
B．位移的方向总是背离平衡位置的，所以在t1、t2时刻这个质点的位移大小相等、方向相反，位移不相同，B错误；
C．在t1、t2时刻这个质点的动量大小相等，在t1时刻动量向下，在t2时刻动量向上，动量不相同，C错误；
D．动能是标量，没有方向，在t1、t2时刻这个质点的速度大小相等，所以，动能相同，D正确。
故选D。
2. 如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 波沿轴负方向传播，波速为
B. 质点再经将沿轴正方向移动到处
C. 该波与另一列频率为的波相遇时，可以发生干涉
D. 某人向着静止的波源方向运动时观测到的频率小于
【正确答案】A
【详解】A．由图甲可知，该波的波长为4m。由图乙可知，该波的周期为2s，且时刻质点向y轴的负方向振动，则波沿轴负方向传播，该波的波速为
故A正确；
B．机械波传播的是质点的振动形式与能量，质点在其平衡位置振动，质点并不随波迁移，则质点再经仍在处，故B错误；
C．根据图乙可知，该波的频率为
根据干涉的条件可知，该波与另一列频率为2Hz的波相遇时，不能够发生干涉，故C错误；
D．根据多普勒效应可知，某人向着静止的波源方向运动时，两者间距相对靠近，则观测到的频率大于0.5Hz，故D错误。
故选A。
3. 如图所示为一单摆做简谐运动时的速度—时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 此单摆的摆长约为2m
B. 时单摆所受的合力为零
C. 若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期将变小
D. 将此单摆从北京移至广州，它做简谐运动的周期将变大
【正确答案】D
【详解】A．由图可知，摆动周期
由单摆周期公式
可解得此单摆的摆长约为1m，故A错误；
B．摆球速度最大，在平衡位置处，单摆所受的恢复力为零，但合力等于向心力，不为零，故B错误；
C．单摆的周期与摆角无关，故C错误；
D．将此单摆从北京移至广州，重力加速度减小，它做简谐运动的周期将变大，故D正确。
故选D。
4. 某种材料制成半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于面射入，可以看到光束从圆弧面出射，沿方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（ ）
A. 0.80B. 1.20C. 1.25D. 1.50
【正确答案】C
【详解】由题可知，光束恰好在P点发生全反射，如下图所示
根据全反射公式有
由图可知
则该材料的折射率为
故选C。
5. 近些年，科学家们逐步对极地进行开发和探索，由于极地大面积被冰雪覆盖，开发和探索的进度受到影响，人们为了加快进度发明了共振破冰船，如图所示。破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。当冰层与锤头发生共振时，可以大幅提高破冰效率。结合所学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 锤头振动频率越高，冰层的振动幅度越大，破冰效果越好
B. 破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率
C. 破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小
D. 对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率相同
【正确答案】B
【详解】AB．当驱动力频率等于物体固有频率时，物体的振幅最大，当驱动力频率小于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅增大，当驱动力频率大于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅减小，故A错误，B正确；
C．破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，但频率不变，故C错误；
D．对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率，不同冰层固有频率不同，所以锤头的振动频率不相同，故D错误。
故选B。
6. 如图是两列周期为，振幅为的同种横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，弧与的间距为，为、连线的交点。则下列说法正确的是（ ）
A. 两列波遇到宽为的障碍物，不会发生衍射现象
B. 两列波的波速大小均为
C. 点为振动减弱点
D. 点在内运动的路程为
【正确答案】D
【分析】
【详解】A．由图可知，该波的波长为2m，接近障碍物的尺寸，会发生明显的衍射现象。A错误；
B．根据波速公式得
B错误；
C．由图可知，E点距波峰CD、AD的距离相同，所以该点振动加强。C错误；
D．E点的振幅为10cm，则内运动的路程为
D正确。
故选D。
7. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法正确的是（ ）

A. 水对a光的折射率较小
B. 两束光在水中的传播速度相同
C. 两束光在空气中频率相同
D. 从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角
【正确答案】A
【详解】A．由图可知，a光的偏折程度较小，则水对a光的折射率较小，选项A正确；
B．根据
可知，a光在水中的传播速度较大，选项B错误；
C．两束光的折射率不同，则在空气中频率不相同，选项C错误；
D．根据
a光的折射率较小，从水射向空气时a光全反射的临界角大于b光的临界角，选项D错误。
故选A。
8. 如图所示，质量为m的半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上，圆槽半径为R，一个质量为小球静止在凹槽的左端最高点A处。现将小球释放，在小球第一次从A开始经最低点B运动到右侧最高点C的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 在整个过程中，小球和凹槽组成的系统动量守恒
B. 小球在从A到B的运动过程中一直处于失重状态
C. 小球从A到C的过程中，凹槽先向左运动，后向右运动
D. 当小球运动到C点时，凹槽相对地面走过的路程为
【正确答案】D
【详解】A．小球和凹槽所组成的系统在水平方向上合外力为0，水平方向动量守恒。竖直方向合外力不为0，竖直方向动量不守恒。故A错误；
B．小球从A到B的运动过程中做圆周运动，有向心加速度，距离B点越近，竖直向上的分加速度越大。因此刚开始运动时处于失重状态，后处于超重状态。故B错误；
C．小球从A到C的过程中，由于水平方向动量守恒，凹槽一直向左运动，在C处运动到最左端。故C错误；
D．运动过程中假设小球相对地面走过的距离为，凹槽走过距离为，根据水平方向动量守恒，可得
由于凹槽半径为2R，则有
联立可得
故D正确。
故选D。
二、多选题（共4小题，每题5分）
9. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）
A. 甲图中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，盆在做受迫振动
B. 图乙中，蜂鸣器转动的半径不变，其转动角速度越大，不远处的同学听到蜂鸣器音调变化越明显
C. 图丙中，周期越大的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显
D. 图丁中，干涉区域内两列波引起振动相位相同点的振幅为零
【正确答案】ABC
【详解】A．甲图中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于受迫振动，故A正确；
B．图乙中，蜂鸣器转动的半径不变，其转动角速度越大，线速度越大，相当于声源相对人耳的速度变大，不远处的同学听到蜂鸣器音调变化越明显，故B正确；
C．图丙中，相同介质中传播速度相等，周期越大，则波长越大，衍射现象越明显，水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显，故C正确；
D．图丁中，干涉区域内两列波引起的振动相位相同点振幅叠加，在零到最大振幅间周期性变化，故D错误。
故选ABC。
10. 一列简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中的虚线所示，已知周期，则（ ）
A. t=0时刻质点P的运动方向可能向右
B. 该横波的传播方向可能沿x轴的负方向
C. 波的传播速度可能为90m/s
D. 波的周期一定为0.8s
【正确答案】BC
【详解】A．介质中的质点在自己的平衡位置上下振动，不会随波迁移，故A错误；
BCD．若波沿x轴正方向传播，则
解得
，
若波沿x轴负方向传播，则
解得
，
故BC正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，在一条直线上有三点S、M、N，S为波源，距M点为12m，距N点为21m，由于波源S的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的有（ ）
A. M点与N点振动时间相差2.25s，但振动周期都为2s
B. M点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动
C. M点在最高点时，N点在平衡位置以上向上振动
D. 振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相同
【正确答案】ACD
【详解】A．根据题意可得
由于S为波源，波向右传播，根据
即波由M匀速传到N的时间为2.25s，故A正确；
BC．M、N两点间相距9m，则N点的振动与M点右侧相距1m的质点的振动完全相同，当M点在最高点时，M点右侧相距1m的质点已过了平衡位置向最高点运动，则N点也在平衡位置上方向上振动，故B错误，C正确；
D．实际振动过程中任意两点的位移都有可能在某时刻相同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，这两点的位移就相同，故D正确。
故选ACD。
12. 如图甲所示，螺线管匝数匝，螺线管内存在水平向右的磁场，螺线管的电阻，电阻，螺线管内的磁通量按图乙所示规律变化。其余电阻不计，则（ ）

A. 电阻R两端，C端电势高
B. 电阻R两端电压为
C. 0～2s通过电阻R的电荷量为
D. 0～2s电阻R产生的焦耳热为
【正确答案】AC
【详解】A．由乙图知，螺线管内的磁通量向右且增强，根据楞次定律，知螺线管中感应电流方向由A流向C，流经R的电流由C流向A，即电阻R两端，C端电势高，故A正确；
B．感应电动势
电阻R两端电压为
故B错误；
C．0～2s通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．0～2s电阻R产生的焦耳热为
故D错误
故选AC。
三、实验题（共1题，共4分）
13. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学先测得摆线长为89.2cm，摆球的直径如图甲所示，然后用秒表记录了单摆做30次全振动的时间。
（1）该摆球的直径为_________mm。
（2）如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是（ ）
A. 计算摆长时是将摆线长度加上摆球的直径
B. 开始计时时，秒表过早按下
C. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了
D. 实验中误将29次全振动数为30次
（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标，为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得的重力加速度g=______m/s2（取π=3.14，结果保留三位有效数字）。
【正确答案】（1）2050 （2）AD
（3）9.86
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，则摆球的直径为
【小问2详解】
A．计算摆长时将摆线长度加上摆球的直径，即摆长偏大，根据单摆的周期公式
可知，重力加速度的测量值偏大，故A正确；
B．开始计时，秒表过早按下，则周期偏大，重力加速度的测量值偏小，故B错误；
C．摆线上端牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小，故C错误；
D．实验中误将29次全振动数为30次，则周期偏小，重力加速度的测量值偏大，故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
根据单摆的周期公式
可得
结合图像可得
所以
四、解答题（共3小题）
14. 在一次冰壶运动训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量都是，开始时蓝冰壶静止在冰面上，红冰壶以一定速度向右运动并和蓝冰壶发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后红冰壶速度为，蓝冰壶速度为，它们与冰面的动摩擦因数相同。求：
（1）红冰壶碰撞前瞬间的速度大小；
（2）两冰壶在碰撞过程中损失的机械能；
（3）碰撞之后红冰壶与蓝冰壶能在冰面上滑行的最大距离之比。
【正确答案】（1）1.5m/s；（2）10J；（3）
【详解】（1）选红冰壶原来速度方向为正方向，由动量守恒有
代入数据可得
（2）由能量守恒定律
代入数据可得
（3）碰撞后均沿冰面做匀减速运动，加速度大小a相同。设红、蓝冰壶碰撞后在冰面上滑行的最大距离分别为x1、x2，由运动学公式
，
可见碰撞之后红冰壶与蓝冰壶能在冰面上滑行的最大距离之比为
15. 如图所示，一束激光AO 沿半径方向射入空气中截面为半圆形的玻璃砖，O点是玻璃砖的圆心。已知光线AO的入射角，它的反射光线与折射光线的夹角为90°。
（1）画出反射和折射光路图，并标出折射角r；
（2）求这种玻璃的折射率n；
（3）分析说明当入射角时，是否会发生全反射现象。
【正确答案】（1）如图所示；（2）；（3）发生全反射
【详解】（1）从光密介质射向光疏介质，如图所示
（2）反射光线与折射光线的夹角为90°，根据几何关系可得
故
解得
（3）根据
故发生全反射。
16. 如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上.质量为m＝0.2kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示.已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L＝1m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：
（1）金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值；
（2）磁感应强度B大小和r的阻值；
（3）当变阻箱R取4Ω，且金属杆ab在下滑9.0m前速度已达最大，ab杆下滑9.0m的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
【正确答案】（1）1N；（2）B＝1T，r＝2Ω；（3）3.6J
【详解】（1）杆下滑过程中，根据牛顿第二定律
当加速度时，最大
（2）杆切割磁感线产生的感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律有
受到的安培力
根据牛顿第二定律
当时，速度最大
由图像数据得
解得
，
（3）由
当 时， ，由能量守恒与转化得
解得
由能量分配关系得