甘肃省武威市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年度第二学期第二次月考高二物理注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册第一章~第三章。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.某同学家在公路旁，晚上入睡时，经常听到汽车驶过的声音（）A.当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶来B.当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶离C.当汽车驶来时，汽车发动机发出的声音频率变高D.当汽车驶离时，汽车发动机发出的声音频率变低【答案】A【解析】CD．无论汽车是驶来还是驶离，汽车发动机发出的声音频率不变，故CD错误；AB．根据多普勒效应，汽车驶来时，听到汽车的声音频率变高，汽车驶离时，听到汽车的声音频率变低，故A正确，B错误。2.如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（）A.振子在、两点处加速度相同B.振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同C.振子由向运动时，速度和加速度越来越大D.振子由向运动时，回复力与加速度方向相反【答案】B【解析】A．振子在、两点处回复力大小相同，加速度大小相同，方向相反，故A错误；B．振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同，方向均向右，故B正确；C．振子由向运动时，速度越来越小，加速度越来越大，故C错误；D．振子由向运动时，回复力与加速度方向相同，方向均向右，故D错误。故选B。3.在某次演练中，一颗炮弹在斜向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹分成两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能的是（）A. B.C D.【答案】A【解析】炮弹重力远小于爆炸内力，则炮弹爆炸过程中动量守恒，炮弹爆炸前动量斜向右上，所以爆炸后瞬间两部分的动量矢量和也一定斜向右上。A图所示情况，爆炸后两部分的动量矢量和沿水平方向，所以是不可能的；B、C、D图所示情况，爆炸后两部分的动量矢量和可以斜向右上，所以是可能的。故选A。4.如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，S1、S2为波源，实线是波峰，虚线是波谷、S1的振幅A1=10cm，S2的振幅A2=20cm，则下列说法正确的是（）A.质点A、D都是振动加强点B.质点A、D在图示时刻高度差为30cmC.质点B、C的位移大小始终为10cmD.质点B、C的振幅为30cm【答案】A【解析】A.图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，选项A正确；B.质点A、D在图示时刻高度差为60cm，选项B错误；D.质点B、C一直是振动减弱点，则质点B、C的振幅为选项D错误；故选A。5.某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（）A.不能观察到明显的波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离不相等C.如果将孔AB扩大，仍可能观察到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率减小，仍能观察到明显的衍射现象【答案】D【解析】A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误；B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间距离相等，故B错误；C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D正确。故选D。6.高级人民法院发布高空抛物、坠物十个典型案例，并依法审理高空抛物、坠物的案件，切实维护人民群众“头顶上的安全”。假设一质量约为50g的鸡蛋由15层楼高处由静止掉下来，经过一段时间刚好落在地面的小动物身上且破碎，已知鸡蛋与小动物的碰撞时间约为0.1s，重力加速度。下列说法正确的是（）A.鸡蛋与小动物作用过程中动量变化约为3.0kg·m/sB.鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向上C.鸡蛋对小动物的冲量大小约为1.55kg·m/sD.鸡蛋对小动物作用力大小约为150N【答案】C【解析】A．根据自由落体运动公式可得取向上的方向为正，鸡蛋与小动物相互作用后鸡蛋的速度变为0，所以鸡蛋与小动物作用过程中动量变化为故A错误；BC．鸡蛋与小动物作用中鸡蛋受重力与小动物的作用力，选取向上为正方向，根据动量定理可得代入数据可得且方向竖直向上，则鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向下，故B错误，C正确；D．由冲量的定义代入数据可得故D错误。故选C。7.如图所示，光滑的水平面上放置质量为M的长木板，质量为m的物体放在长木板上表面，已知M=2m，t=0时刻给长木板和物体等大反向的速度v=6m/s。使二者开始运动，经过一段时间长木板和物体共速，物体始终没有离开长木板。则在该过程中，下列说法正确的是（）A.物体的最小速度为2m/sB.当长木板的速度为3m/s时，物体的速度为-3m/sC.当长木板的速度为3.5m/s时，物体在加速运动D.当长木板的速度为2.5m/s时，物体在加速运动【答案】D【解析】A．规定向右为正方向，物体与长木板相互作用过程动量守恒，则由动量守恒定律得代入数据得方向向右，则物体先向左做减速运动，当速度减为零后，再向右做加速运动，因此物体的最小速度为零，故A错误；B．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得代入数据得故B错误；C．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得代入数据得物体正在向左减速运动，故C错误；D．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得代入数据得物体正在向右加速运动，故D正确。故选D。二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，如图乙所示为x=2m处的质点的振动图像。下列说法中正确的是（）A.简谐波的传播方向沿x轴正方向B.简谐波的波速为1m/sC.x=1.5m处的质点，在2s时间内运动的路程为8cmD.t=2s时，x=4m处的质点速度向下【答案】CD【解析】A．由图乙可知，在图示时刻，平衡位置在m处的质点要向上运动，所以该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．由图甲可知该波波长m，由图乙可知该波周期s，所以波速故B错误；C．2s是一个周期，任意质点运动的路程为4个振幅，即8cm，故C正确；D．s时，m处的质点速度向上，m和m位置相差半个波长，s时，m处的质点速度向下，故D正确。故选CD。9.如图甲所示为共振的演示装置，实验时，让不同摆长的摆依次振动起来，得出单摆M的振幅关于其振动频率的关系图像如图乙所示。取g=2m/s2，则下列说法正确的是（）A.M的固有频率为0.5HzB.M的摆长约为2mC.M的周期始终为2sD.摆长为1m的单摆振动时，M的振幅最大【答案】AD【解析】A．由图乙可知，振幅最大时对应的频率为0.5Hz，由共振条件可知，M的固有频率接近0.5Hz，故A正确；B．由单摆的周期公式得代入数据解得m故B错误；C．固有周期不是实际周期，M的周期不一定是2s。故C错误；D．由于M的固有周期为2s，则由以上分析可知当摆长约为1m的单摆振动时，M的振幅最大。故D正确。故选AD。10.如图甲所示，两可视为质点的滑块甲、乙放在水平面上，时刻分别给两滑块一初速度，使两滑块沿同一直线相对运动，经过一段时间两物体发生碰撞，取向右的方向为正，整个过程中两滑块的速度一时间图像，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.整个过程中滑块乙的位移大小为0.5mB.滑块甲与滑块乙的质量之比为1∶1C.滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2D.两滑块碰撞时没有能量损失【答案】ACD【解析】A．由图乙可知，整个过程中滑块乙的位移大小为故A正确；B．设碰前滑块甲的质量为，滑块乙的质量为，由题设可知，碰后滑块甲的速度变为零，由动量守恒定律可知解得即故B错误；D．碰前系统的总动能为碰后系统的总动能为则两物体间的碰撞为完全弹性碰撞，即该碰撞没有能量损失，故D正确；C．碰前滑块甲物体所受的摩擦力大小速度为负值的物体所受的摩擦力大小又联立解得滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2，故C正确。故选ACD。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某探究小组在做“利用单摆测量当地重力加速度”的实验：（1）该小组的一同学先用游标卡尺测得金属小球直径，如图甲所示，则由图可得小球直径d=________cm。（2）如图乙所示为该小组用正确的测量数据画出的T2-L图像（其中，L代表摆长，T代表周期），根据图像可计算出重力加速度g=___________m/s2。（保留3位有效数字）（3）某同学在家里做该实验，因为没有摆球，就用一块外形不规则的小石块代替摆球，如图丙所示，用摆线长OM代替摆长，也作出T2-L图像，使用第（2）问的方法求出重力加速度，重力加速度的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）1.20（2）9.86（3）等于【解析】（1）[1]小球直径（2）[2]根据单摆的振动周期公式可得根据图像斜率可得整理可得（3）[3]振动周期表达式可得因此利用斜率计算重力加速度没有影响，等于真实值。12.在利用如图所示的实验装置，验证“动量守恒定律”时，完成了如下的操作：①分别测量出两大小相等的小球甲、乙的质量并分别记为和；②按图组装好实验器材并调节斜槽末端呈水平；③不放被碰球乙，让小球甲从斜槽上的某位置由静止释放，小球甲离开斜槽后，经过一段时间小球落在水平面上的P点；④在斜槽的末端放上被碰球乙，小球甲由同一位置静止释放，结果小球甲并未发生反弹，最终两球均落在水平面上；⑤通过测量的实验数据，完成动量守恒定律的验证。根据掌握的知识完成下列填空：（1）放上被碰球乙后，小球甲、乙的落地点分别为图中的______点、______点；为了满足第④步的要求，则和的关系是______（填“>”“<”或“=”）。（2）为了完成动量守恒的验证，除了已测量的质量外还需测量的量有______。A．小球甲的释放点到距离轨道末端的高度hB．小球甲放在斜槽末端时，球心距离水平面的高度HC．斜槽末端在水平面上的投影点O点距离M、P、N三点的间距、、（3）如果两小球在碰撞过程中的动量守恒，则关系式：______成立；如果碰撞过程中机械能也守恒，则关系式：______成立。（以上两关系式均用测量的物理量表示）【答案】（1）MN>（2）C（3）【解析】（1）[1][2]因为两球碰后均做平抛运动，由于竖直方向两球下落的高度相同，在空中所用时间相同，水平方向根据可知抛出时的速度越大，小球通过的水平位移越大，则P点是未放乙球时，甲球的落地点；放上被碰球乙后，小球甲、乙的落地点分别为图中的M点和N点；[3]为了保证两球碰撞后，小球甲不反弹，和的关系应满足（2）[4]两球碰后均做平抛运动，竖直方向有解得水平方向小球做匀速直线运动，由于所用时间相同，则水平位移可以代表速度，是小球甲不与小球乙碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表小球甲碰撞前的速度，是小球甲碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后小球甲的速度，是碰撞后小球乙的水平位移，该位移可以代表碰撞后小球乙的速度，要验证动量守恒定律的表达式应为即只需要验证的表达式为故需要测量的物理量有小球甲和小球乙的质量、和O点到M、P、N三点的距离、、。故选C。（3）[5]如果两小球在碰撞过程中的动量守恒，则关系式为根据可得[6]如果碰撞过程中机械能也守恒，则关系式为可得13.《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为kg/m，飞船进入尘埃区的速度为m/s，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为m，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求：（1）单位时间s内附着在飞船上的微粒质量；（2）飞船要保持速度v不变，所需推力多大。【答案】（1）1.2kg；（2）【解析】（1）飞船在尘埃区飞行时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量kg（2）微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理得所以飞船所需推力NN14.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为3m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m，求：（1）若波向右传，求波的周期可能值；（2）若波的传播速度为17m/s，判断波的传播方向。【答案】（1）（0、1、2、3…）；（2）波向左传播【解析】（1）波向右传播，则传播距离为（0、1、2、3…）又由于，所以波的传播速度为（0、1、2、3…）因为波长是3m，则周期为（0、1、2、3…）（2）波向左传播，则传播距离为（0、1、2、3…）若波速为17m/s，则在内传播的距离为满足中的情况，所以波向