新疆和田地区第二中学2022-2023学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份新疆和田地区第二中学2022-2023学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了1m，所以该波的频率为等内容，欢迎下载使用。
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
一、选择题：共10题，每题3分，共30分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1. 关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A. 静止的物体受重力，运动的物体不受重力
B. 向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力
C. 受重力的物体对地球也有吸引力
D. 以上说法都不正确
【答案】C
【解析】
【详解】AB．重力是由于地球的吸引而产生的力，与物体的运动状态无关，选项AB错误；
CD．根据牛顿第三定律可得受重力的物体对地球也有吸引力，C正确，D错误．
故选C。
2. 如图所示，真空中有一均匀介质球，一束复色光平行于BOC从介质球的A点折射进入介质球内，进入介质球后分成光束Ⅰ、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C点，光束Ⅱ射到D点，，则（ ）
A. 介质球对光束Ⅱ的折射率大于
B. 同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球
C. 当入射角大于某一特定角度时，从A点射进介质球的光束Ⅱ会发生全反射
D. 用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置，光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ大
【答案】A
【解析】
【详解】A．对于光束I：在A点的入射角i=60°，折射角r=30°，则玻璃对光束I的折射率为
由折射定律分析知，介质球对光束Ⅱ折射率大于介质球对光束I的折射率，即大于，故A正确；
B．由分析知在介质球中，光束Ⅰ的传播速度大于光束Ⅱ的传播速度，则同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介质球，故B错误；
C．从A点射进介质球的光束Ⅱ，再射到界面时入射角等于A点的折射角，由光路可逆原理知，光线不会发生全反射，一定能从介质球射出，故C错误；
D．介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率，说明光束Ⅱ的频率大，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，则光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ小，故D错误。
故选A。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
B. 在同一教室内，由于教师讲课的声波是纵波，其中高音和低音部分传播速度是不同的
C. 声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波频率小于声源发出的声波频率
D. 向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用的是多普勒效应原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．在波传播方向上，某个质点的振动速度和波的传播速度是完全不同的两个概念，质点振动速度描述质点相对平衡位置的位移变化的快慢，而波的传播速度描述介质中质点振动状态传播的快慢，故A错误；
B．在同一教室内，由于教师讲课的声波是纵波，由于是在同种介质内，所以其中高音和低音部分传播速度相同，故B错误；
C．根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波频率大于声源发出的声波频率，故C错误；
D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用的是多普勒效应原理，故D正确。
故选D。
4. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是（ ）
A. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
B. 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C. 日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，选项A正确，不符合题意；
B．激光全息照相是利用了激光相干性好特性，选项B正确，不符合题意；
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片，利用光的干涉，可以将反射光减弱，透射光增强，可以使景像更清晰，故C正确，不符合题意；
D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误，符合题意。
故选D。
5. 如图所示为玻璃圆柱体的截面图，半径为，玻璃的折射率为。在截面内有两条间距为的平行光线，下面的光线过圆心O，经过玻璃圆柱体后，两出射光线相交于图中P点。则圆心 O到P点的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】光路图如图所示
根据题意可知，通过M点的光线入射角为
根据光折射定律
可得折射角
由于为等腰三角形，可知光线从N点射出时的入射角为30，从而折射角为45，根据几何关系可知
在中，根据正弦定理
解得
故选A。
6. 下列关于光学现象的说法正确的是（ ）
A. 激光的相干性好，可以用于精确测距
B. 阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象
C. 观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的全反射原理制成的
D. 唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射
【答案】D
【解析】
【详解】A．激光的相干性好可以用来通信，激光的平行度好可以用来测距，故A错误；
B．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故B错误；
C．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图象重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，故C错误；
D．人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故D正确。
故选D。
7. 一列简谐横波从左向右以的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. A质点再经过一个周期将传播到D处B. B质点正在向下运动
C. C质点再经过回到最低点D. 该波的频率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．A质点只在平衡位置附近振动，不会沿波传播方向而迁移，故A错误；
B．此时B质点正位于波传播方向波形的下坡，所以正在向上运动，故B错误；
C．C质点再经过回到平衡位置，故C错误；
D．该波的波长为λ=0.1m，所以该波的频率为
故D正确。
故选D。
8. 据新闻报道，某地在的路面上设置了41条减速带，非但没有带来安全，反而给群众的正常出行造成了极大的影响。假设减速带均匀设置，某汽车的固有频率为。当该汽车匀速通过减速带时（ ）
A. 当车速为时，汽车最颠簸
B. 汽车的行驶速度越快，颠簸越厉害
C. 当车速为时，汽车的固有频率变为
D. 当车速为时，汽车的振动频率为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．相邻两个减速带之间的距离为d=2.5m，则当汽车最颠簸时，汽车产生共振，则速度
并不是汽车的行驶速度越快，颠簸越厉害，选项A正确，B错误；
C．汽车的固有频率由汽车本身的结构决定，与车速无关，选项C错误；
D．当车速为时，此时驱动力的频率为
即此时汽车的振动频率为，选项D错误。
故选A。
9. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射入木块后的瞬间，速度大小为
B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于
C. 子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于
D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块组成的系统动量守恒，以v0的方向为正方向，则
解得
v1＝
故A错误；
B．子弹射入木块后的瞬间
解得绳子拉力
故B错误；
C．子弹射入木块后的瞬间，对圆环
由牛顿第三定律知，环对轻杆的压力大于，故C正确；
D．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守恒，故D错误。
故选C。
10. 两个质量相等完全相同的小球A、B在同一光滑水平面上，将A以速度碰撞静止的B球，碰撞后，B球的速度不可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】若两球发生完全非弹性碰撞，则
解得
v1′=2m/s
若两球发生完全弹性碰撞，则
解得
v2=4m/s
则B球的速度范围为
则不可能是5m/s。
故选C。
二、非选择题：共70分
11. 某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。
(1)实验中，质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1______m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）；
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上同一位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是______。（填选项前的字母）
A.用天平测量两个小球的质量m1，m2
B.测量小球m1开始释放的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别通过画最小的圆找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M，N，并测量平抛水平射程OM，ON
(3)图中若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为______（用(2)中测量的量表示）；
【答案】 ①. 大于 ②. AD ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1大于m2。
(2)[2]如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得
m1v1=m1v2+m2v3
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得
m1v1t=m1v2t+m2v3t
得
m1OP=m1OM+m2ON
实验需要测量：两球的质量、两球的水平位移，故选AD；
(3)[3]由(2)可知，实验需要验证的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
12. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数如图丙所示，x1=________。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2为6.740mm。
②已知双缝与屏的距离为L=0.9m，双缝间距为d=0.3mm。利用测量数据，计算出波长λ=________nm。
③对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取________或__________的方法。
【答案】 ①. 1.700mm ②. 560nm ③. 增大L ④. 减小d
【解析】
【详解】①[1]图丙中固定刻度读数为；可移动刻度读数为
所以最终读数为
②[2]由公式，得
③由公式可知，不变，要使增大，则需要使L增大，或使d减小。
13. 如图所示，甲为某一波在时的图象波速为，乙为参与该波动的质点的振动图象，则：
（1）说出两图中的意义
（2）说出甲图中图线的意义．
（3）在甲图中画出再经时的波形图．
（4）求再经过时质点的路程和位移．
【答案】（1）甲图中的AA'表示处质点的振幅，乙图中的AA表示P质点的振幅．（2）甲图中QA'B图线表示O到B之间所有质点在时的位移情况．（3）（4） 0
【解析】
【详解】（1）甲图中AA'表示处质点的振幅或时的质点的位移大小为，方向为负；乙图中AA'表示P质点的振幅或P质点在时的位移大小为，方向为负．
（2）甲图中OA'B图线表示O到B之间所有质点在1s时的位移，方向均为负．由乙图看出P质点在时向y轴负方向振动，所以甲图中波向左传播，则OA间各质点正向远离平衡位置方向振动，AB间各质点正向靠近平衡位置方向振动．
（3）传播距离：
所以只需将波形向x轴负向平移即可，如图所示．
（4）求路程：
，
所以路程
求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需得知从图示时刻P质点经时的位移即可，所以经质点P的位移仍为．
14. 如图所示，“L”形槽固定在光滑水平面，槽的曲面部分光滑，水平部分粗糙且长度d=2m，且上方有水平向右的匀强电场，场强E=102N/C。不带电的绝缘物体B静止在槽的水平部分最左端，在槽的最右端并排放置一个与它等高的，足够长的木板C，足够远处有竖直的挡板P。A、B、C质量均为m=1kg，现将带正电的电荷量为q=5×10﹣2C的物体A从槽的曲面上距B的竖直高度为h=0.8m处由静止释放，已知A、B与槽的水平部分及C的上表面的动摩擦因数均为μ=0.4。A与B，C与P的碰撞过程时间极短且碰撞过程中无机械能损失。A、B均可看作质点且A的电荷量始终保持不变，g取10m/s2求：
（1）A与B第一次碰撞后B的速度；
（2）物体B最终停在距离木板C左端多远处。
【答案】（1）4m/s；（2）0.5m
【解析】
【详解】(1)设A与B第一次碰撞前瞬间A的速度大小为v0，由机械能守恒定律有
解得
v0=4m/s
设A与B碰撞后二者的速度大小分别为vA、vB，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有
mv0=mvA+mvB
根据机械能守恒定律有
解得
vA=0，vB=4m/s
(2)A与B第一次碰撞后A做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得其加速度大小为
A与B第一次碰撞后B做匀减速速直线运动，根据牛顿第二定律得可得其加速度大小为
B的速度减到零所需的时间为
t时间内B的位移为
A的位移为
所以当B的速度减到零以后A、B才发生第二次碰撞，第二次碰撞前A的速度大小为
设第二次碰撞后A、B的速度大小分别为vA''和vB'，根据（1）题中结论可知二者碰撞后速度交换，则
vA''=0
vB'=2m/s
A与B完成第二次碰撞后A将静止，此时B刚好滑上C的上表面，设B与C在第一次与挡板P碰前的共同速度为v1，根据动量守恒定律有
mvB'=2mv1
代入数据解得
v1=1m/s
C与P碰后向左运动，因为B与C动量大小相同，方向相反，取水平向右为正方向，设B、C的最终速度为v2，,根据动量守恒定律得
mv1﹣mv1=2mv2
解得
v2=0
因此最终B、C静止，B滑上C时的初动能全部转化为内能，由能量守恒定律得
设物体B最终停在距离木板C左端s处，则
Q=μmgs
解得
s=0.5m
15. 如图所示，高度为H=1m圆柱形容器中盛满折射率的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心O点正上方h高度处有一点光源S。
①点光源S发出的光在水中传播的速度为多少？
②从液体上方观察要使S发出的光照亮整个液体表面，h应该满足什么条件？（已知）
【答案】①m/s，②
【解析】
【分析】
【详解】①由公式
代入数据，解得
②点光源S通过平面镜所成像为，如图所示，如果反射光线能照亮全部液面则入射角应满足i≤C，C为全反射临界角
由公式
可得
C=37
由几何关系得
L=2H
解得
16. 如图所示，水平轨道BC与倾角为的斜面轨道AB、螺旋状圆轨道O紧密平滑连接，AB长度，BC长度，圆轨道半径。小物块的质量为，它与AB轨道和BC轨道的动摩擦因数相同，记为；圆轨道光滑。若小物块在最高点A由静止释放，沿轨道ABC运动，第一次到达C时恰好静止；若小物块在A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力F，当物块沿BC运动到C点时撤去F，再绕圆轨道运动一周后从与C同一高度的圆轨道末端以速度v水平向右飞出。不计空气阻力，取，g=10m/s2。
（1）求；
（2）求小物块到圆轨道末端的速度v与F满足的关系式和v的范围。
【答案】（1）0.5；（2），
【解析】
【详解】（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得
代入数据得
μ=0.5
（2）施加恒力F后，从A到C的过程，由动能定理得
代入数据得
小物块在圆轨道最高点D不脱离轨道，应满足
从D到C的过程由机械能守恒定律得
解得
小物块不脱离斜面AB，应满足
根据
解得
所以v的取值范围为