鄄城县2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间80分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第三册,选择性必修第一册第一章至第三章第3节。
一、选择题(本题共16小题,共54分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分,第11~16题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)
1.2022年7月13日,我国用长征三号乙型运载火箭成功将天链二号03星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功.关于火箭、反冲现象,下列说法正确的是( )
A.火箭、汽车的运动都属于反冲运动
B.火箭开始工作后做加速运动的原因是燃料燃烧推动空气,空气反作用力推动火箭
C.为了减少反冲的影响,用枪射击时要用肩部抵住枪身
D.喷气式飞机、直升机的运动都属于反冲运动
2.关于受迫振动、共振,下列说法正确的是( )
A.做受迫振动的物体的频率与固有频率相等,与驱动力的频率无关
B.为了防止共振产生危害,建厂房时要考虑厂房的固有频率与机器的固有频率的差别
C.驱动力频率与固有频率之差越小,振幅越小,二者之差越大,振幅越大
D.快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是共振现象
3.弹簧振子的振动图像如图所示.在的时间内,振子的动能和势能的变化情况是( )
A.变大,变小 B.变小,变大
C.、均变小 D.、均变大
4.随着城市高层建筑的增多,高空坠物不时发生,威胁着人们的安全,《中华人民共和国刑法修正案(十一)》新增高空抛物罪.假设一小球的质量约为,从高楼的窗户自由下落到地面,小球与地面接触时间约为后减速为零,下落到地面的瞬时速度约为.小球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小g取.试估算小球对地面平均作用力的大小约为( )
A. B C. D.
5.如图所示,点电荷甲固定在正方形的点,将另一点电荷乙从正方形的点移动到点,点电荷乙在、两点所受的静电力大小之比是( )
A. B. C. D.
6.一电压表,内阻为,量程为,要把它改装成一个量程为的电压表,需要给它( )
A.并联一个的电阻 B.并联一个的电阻
C.串联一个的电阻 D.串联一个的电阻
7.如图所示,电源电动势,内阻,小灯泡标有“”字样,开关S闭合后,小灯泡L正常发光.已知电动机的内阻也是,则电动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
8.做简谐运动的物体,其位移随时间变化的规律为,则下列说法正确的是( )
A.它的振幅为 B.它的周期为
C.它的初相位是 D.它在周期内通过的路程可能是
9.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则( )
A.此单摆的固有周期约为 B.此单摆的摆长约为
C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
10.如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止.若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,则( )
A.子弹A的质量一定比子弹B的质量大
B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大
C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大
11.某点电荷置于真空中的O点,A、B、C三个虚线团表示该点电荷电场中三个等势面,如图所示.已知等势面的电势,m点位于A等势面上,n点位于B等势面上.现有一电子从m点以初速度沿方向入射,在电子从m点至再次通过A等势面的过程中,以下判断正确的是( )
A.该点电荷为正电荷 B.电子所受的电场力先减小后增大
C.电子的动能先增大后减小 D.电子的动能先减小后增大
12.如图甲所示,弹簧振子中小球运动的最左端M(最右端N)与平衡位置O间的距离为,规定向右为正方向,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中应为
B.时间内小球由M向O运动
C.时间内小球由M向O运动
D.时间内与时间内小球运动方向相同
13.如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图,图乙为介质中平衡位置在处的质点的振动图像.P是平衡位置在处的质点,下列说法正确的有( )
A.波的传播速度大小为
B.处质点的振动速度大小为
C.时,处质点的位移大小为
D.该简谐横波沿x轴的负方向传播
14.一只质量为的乌贼吸入的水,静止在水中.遇到危险时,它在百分之一秒时间内把吸入的水向后全部喷出,以的速度向前逃脱.以下说法正确的是( )
A.该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相同
B.该乌贼嘫出的水的速度大小为
C.该乌贼在这一次逃脱过程中消耗的能过为
D.该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力大小为
15.沿x轴正方向传播的一列横波时刻的波形如图所示,其波速为,下列说法正确的是( )
A.从时刻开始,质点比质点a后到达平衡位置
B.从时刻开始,经质点a通过的路程为
C.从时刻开始,经质点a沿x轴正方向传播了
D.若该波传播过程中遇到宽约的障碍物,能发生明显的衍射现象
16.一列沿轴负方向传播的简谐横波,时的波形如图(a)所示,处质点的振动图像如图(b)所示,则波速可能是( )
图(a) 图(b)
A. B. C. D.
二、实验题(本题共1小题,共8分)
17.(8分)如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置,在实验中用最小刻度为的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.
(1)下列说法正确的有______.(填字母)
A.测摆长时,摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时,应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用木球作摆球
(2)O为量挂点,从图乙可知单摆的摆长为______m.
(3)若用表示单摆的摆长,T表示单摆振动周期,可求出当地重力加速度大小______。
(4)若把该单摆放在月球上,则其转动周期______(填“变大”、“变小”或“不变”)
三、计算题(本题共2小题,共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18.(18分)如图甲所示,轻弹簧上端固定,下端系一质量为的小球,小球静止时弹簧伸长量为.现使小球在竖直方向上做简谐运动,从小球在最低点释放时开始计时,小球相对平衡位置的位移y随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取.求:
(1)写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;
(2)小球运动到最高点时的加速度的大小是多少
19.(20分)波源位于坐标原点,时刻开始振动.如图甲所示是简谐横波在某时刻的部分波动图像,如图乙所示是这列波上处质点时刻开始振动的图像,求:
(1)波的振动周期以及波源的振动方程;
(2)时,处质点已通过的路程.
参考答案
1.C 火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力,利用了反冲运动,汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进的;不属于反冲,选项A错误;火箭工作的原理是利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得反冲速度,选项B错误;用枪射击时子弹给枪身一个反作用力,会使枪身后退,影响射击的准确度,所以为了减少反冲的影响,用枪射击时要用向肩抵住枪身,选项C正确;喷气式飞机的运动是利用喷出气体的反冲作用而获得动力的,故属于反冲,直升机是利用的空气的浮力而使飞机上升的,不屈于反冲,选项D错误.
2.B 做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等,与固有频率无关,故可以大于或小于系统的固有频率,选项A错误;当物体发生共振时,驱动力的频率等于物体的固有频率,此时振动物体的振幅最大,能量最大,选项B正确;受迫振动的周期、频率与驱动力周期、频率相等,与固有周期、频率无关,并且驱动力频率与固有频率之差越小,振幅越大,二者之差越大,振幅越小,选项C错误;快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动与机关枪在射击时的反冲运动有关,与共振无关,选项D错误.
3.A 位移变小,动能变大,势能变小,A正确.
4.B 设向上为正方向,根据动量定理可知,对小球,解得,由牛顿第三定律可知小球对地面平均作用力的大小,只有选项B正确.
5.B 由,得B正确.
6.C 增大电压表的量程,需要给它串联一个电阻,,故C正确.
7.B 由小灯泡L正常发光,知电路中电流为,则电动机两端电压为,电动机的输入功率为,电动机发热功率为,输出功率,选项B正确.
8.D 振幅为,,初相位为,故D正确.
9.B ,,,,增大摆长,因有频率变小,曲线峰值向左移动,选项B正确。
10.D 阻力大小,作用时间均相同,,故D正确,B、C错误;A子弹质量较小,A错误.
11.AC 电场线与等势面垂直且从电势高的等势面指向电势低的等势面,因为,故处于O点的电荷为正电荷,故受到处于O点的电荷的吸引力,因为电子与处于O点的正电荷的距离先变小后变大,故库仑力先变大后变小,静电力先做正功后做负功,故动能先增加后减小,故A、C正确.
12.AD 为振幅,A正确,,经过O点向N运动,B错误,同理C错误,D正确.
13.ACD 由图甲可知该简谐横波的波长为,由图乙知周期为,则波速为.该速度为波的传播速度,不是质点振动速度,选项A正确、B错误;质点的振幅为,时,处质点位于波峰,其位移为,选项C正确,时,处的质点沿y轴负方向振动,则该简谐横波沿x轴负方向传播,D正确.
14.BD 乌贼与喷出的水动量变化大小相同,方向相反,A错误;,,B正确;,C错误:由,,D正确.
15.AD ,b比a后到平衡位置,经过,路程为0.4m,且只上下振动,易发生衍射,A、D正确.
16.AB 由题可知.,,,n(0,1,2……),故A、B正确.
17.(1)A(2分) (2)0.9980(0.9970 0.9980均得分.2分) (3)(2分) (4)变大(2分)
解折:(1)测摆长时摆线应接好摆球,使摆球处于自然下垂状态,否则,摆长的测量不准确,选项A正确;摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,选项B错误;当摆球经过平衡位置时开始计时,测多次全振动所用时间后求出周期的平均值,选项C错误;摆球选择质量大一些、体积小一些的小球,如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用铜球作摆球,选项D错误。
(2)从悬点到球心的距离即为摆长,可得。
(3)若用l表示单摆的长,T表示单摆振动周期,由单摆的周期公式,可求出当地重力加速度大小.
(4)由于月球上的重力加速度较小,所以将单摆放在月球上时,其摆动周期变大.
18.解:(1)由振动图像读出周期(2分)
振幅(2分)
由得到圆频率(2分)
则位移x随时间t变化的关系式为(3分)
(2)小球静止时(2分)
解得(2分)
最低点根据牛顿第二定律得,,
由简谐运动特点可知(3分)
,方向竖直向下(2分)
19.解:(1)根据题意,时间内,振动传播的距离(2分)
由,可得波速(2分)
由甲图可知波长.结合波速,解得(3分)
由图像可知振幅,波源的起振方向向下,时刻波源开始振动
可知振动方程为(2分)
代入数据可得(2分)
(2)由,可知振动传到处所需要的时间(2分)
时,处的质点已振动的时间(2分)
时,处质点的路程(2分)
代入数据可得(3分)
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