湖北省襄阳市第五中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷（Word版附答案）

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1.高铁目前是我国的一张名片，在某火车站，维护员站在中央高铁站台上，观察到有一列高铁正在减速进站（可视为匀减速直线运动）。维护员发现在列车减速过程中相邻两个相等时间内从他身边经过的车厢节数分别为 和 ，则 和之比可能是
A. 5：2 B. 5：1 C. 7：2 D. 4：1
2．某次列车出站时做匀加速运动，途中连续经过三个测试点 A 、 B 、 C，已知 AB段距离为 BC段的一半，车头通过 AB段平均速度为36km/h，车头通过 BC段平均速度为72km/h，如图所示，则列车车头经过 C点时速度大小为
A. 30m/s B. 25m/s C. 20m/s D. 15m/s
3．如图，拧开水龙头，水向下流出的过程中流量处处相等，水柱的直径会发生变化。内径为3cm的水龙头，安装在离地面75cm高处。若水龙头开口处的流速为1m/s，取重力加速度大小为10m/s2，则水落到地面时水柱的直径为
A. 0.5cm B. 1.0cm C. 1.5cm D. 2.0cm
4. 如图是球心为O点、半径为R、折射率为的匀质透明球的截面图，球内边缘有一单色点光源S。已知光在真空中的传播速度为c，则从S发出的光线，经多次全反射后回到S点的最短时间为
A. R B.R C. R D. R
5. 如图为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴 沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈内阻为r，外电阻为R，电流表为理想电表。已知线圈由图示位置转过45°过程中，通过电阻R的电荷量为q。下列判断正确的是
A. 图示位置线圈的磁通量变化率最小
B. 每经过图示位置1次，电流方向改变1次
C. 电流表的示数为qω
D. 线圈由图示位置转过90°过程中，通过电阻R的电荷量为2q
6. 如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为6cm的圆环，将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了8cm。已知轻弹簧的原长为6cm，矿泉水的重力为6N，则弹簧的劲度系数为
A. B. C. D.
7. 用细线悬挂一小球，保持摆线长度一定，选项A、B两种情况下小球做振幅不同的小角度单摆运动，选项C、D两种情况下小球做高度不同的圆锥摆运动，则四种情况中周期最小的是
A. B.
C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8. 急动度j是描述加速度变化快慢的物理量，可以用加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值来定义，即 。关于这一物理概念，下列说法中正确的是
A. 加速度越大，急动度越大 B. 加速度变化越快，急动度越大
C. 急动度等于0，物体一定做匀速直线运动D. 急动度等于0，加速度不变
9. 如图所示，固定斜面顶端A的正上方有一光滑小定滑轮，绕过滑轮的轻绳左端与小球相连，用水平力F作用在轻绳的右端，使小球从底端B点沿斜面缓慢上滑到C点。斜面对小球的支持力大小用N表示，不计一切摩擦。在该过程中
A.F逐渐减小B.F逐渐增大C.N逐渐减小D.N逐渐增大
10. 如图，足够长的两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距分别为2 L和 L，导轨间分布着方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 B、2 B。 时，导体棒 PQ、 MN在导轨上分别以大小为 、 的速度相向运动； 时， MN向左的速度减小为零；最终两导体棒达到稳定运动状态。已知 PQ、 MN的质量分别为2 m、 m，两导体棒接入回路中的电阻都为 R。整个过程中两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且只在各自的一侧导轨上运动，其他电阻不计。下列说法正确的是
A. 时，导体棒PQ的加速度大小为
B. 整个运动过程，回路中产生的焦耳热为
C. 时间内，通过导体棒PQ的电荷量为
D. 时间内，两导体棒运动路程之和为
三、非选择题：（60分）
11. 某实验小组为测量某红双喜乒乓球底板的反弹速度衰减率： ，设计了如图所示的实验装置。实验过程如下：
①测得乒乓球直径为D；
②两面不带胶皮的乒乓球底板水平固定在铁架台底部，调节光电门的高度，使光电门中心到底板上表面的距离略大于乒乓球直径，同时调节光电门的水平位置，让乒乓球从释放装置由静止释放后，下落和反弹过程中均能通过光电门；
③某次实验时，记录乒乓球在第一次下落和第一次反弹过程中通过光电门的遮光时间分别为t1、t2。
(1)用游标卡尺测量乒乓球直径，如图所示，D=_________ 。
(2)若用乒乓球通过光电门的速度近似表示乒乓球与底板碰撞前、后的速度，请用题中所给字母，写出乒乓球第一次与底板碰撞前、后的速度表达式： _______， _______。
(3)在（2）的条件下，本次实验测量的衰减率表达式：η=_______×100%
（用t1、t2表示）
12. 如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的O点，在O点右侧的A处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下：
①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片；
②用天平分别测出小滑块a和b的质量 、 ；
③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置 ，标记该位置后，由静止释放小滑块a，a瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的B、C点；
④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；
⑤用刻度尺测出O、 之间的距离l、平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分别与B、C点之间的水平距离 、 ；
⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。
(1)若满足表达式_____________（用题目中给定的字母表示），则说明小滑块a、b正碰过程动量守恒；
(2)该同学利用图像分析O、 之间的距离l与小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示l，则横轴表示__________（选填“t”、“ ”或“ ”）。若该图像的斜率为c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数 ____________。（弹簧的弹性势能可表示为 ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）
13. 一固定的直线轨道上AB两点间距s，将s分成n等分，令质点从A出发由静止开始以加速度a（常量）向B运动，当质点到达每一份末端时它的加速度变为之前的一半，求质点到B点时的速度？
14. 如图所示，倾角为 、质量M=5kg的斜面体C置于粗糙水平地面上，质量mB=4kg的小物块B置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑轻质定滑轮与质量为mA=1.5kg的物块A相连接。开始A静止在滑轮的正下方，连接B的一段细绳与斜面平行，B、C始终保持静止状态，细绳的质量不计。现对A施加一个拉力F使A缓慢移动，移动过程中F与连接A的轻绳的夹角始终保持 ，直至轻绳水平，此过程中B和C始终静止，g取 ，求：
（1）A静止时，B受到的摩擦力的大小和方向；
（2）轻绳水平时，绳子的拉力和地面对C支持力的大小；
（3）A缓慢移动过程中，绳子拉力的最大值。
15. 如图所示，足够长的粒子吸收板水平放置，吸收板上方存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场中距吸收板为d的P点处有一粒子源，能在纸面内沿各个方向均匀发射质量为m、电荷量为 的带电粒子，粒子的速率均为v= ，粒子打到吸收板上即被吸收。不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子从发射至打到吸收板上的最长运动时间 ；
（2）求吸收板吸收的粒子数与发射的粒子数之比 ；
（3）若吸收板的长度为L，P点在吸收板中点的正上方，调节d和B的取值，使 保持不变，求L与d应满足的关系。（结果可以用根式表示）