1、洛南中学2021届第二学期第二次月考高二物理试题一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的4个选项中,18小题只有一个选项是正确的,912小题有多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分。请将正确选项填入答题卡中。)1. 一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点,历时0.5s(如图)过B点后再经过t=0.5s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点,则质点振动的周期是A. 0.5sB. 1sC. 2sD. 4s【答案】C【解析】【详解】简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A、B两点,则可判定这两点关于平衡位置O点对称
2、,所以质点由A到平衡位置O时间与由平衡位置O到B的时间相等,即平衡位置O到B点的时间,因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间因此,质点振动的周期是T=4(t1+t2)=4(0.25+0.25)=2s2. 一单摆由甲地移到乙地后,发现走时变快了,其变快原因及调整的方法是()A. g甲g乙,将摆长缩短B. g甲g乙,将摆长放长C. g甲g乙,将摆长放长【答案】B【解析】试题分析:将一个单摆由甲地移到乙地后,发现摆钟变快了,知周期变短了,通过单摆的周期公式分析原因和增大周期的方法根据单摆的周期公式,知摆钟变快了,则周期变短了,说明乙地的重力
3、加速度大于甲地的重力加速度,即,为了增大周期,可以增大摆长,B正确3. 如图所示是水波干涉示意图,、是两波源,、三点在一条直线上,两波源频率相同,振幅相等,则下列说法正确的是( )A. 处质点一会儿在波峰,一会儿在波谷B. 处质点一直在波谷C. 处质点一会儿在波峰,一会儿在波谷D. 处质点一直在平衡位置【答案】A【解析】【详解】ABD.A、B、D三点都在振动加强区,三处质点均做简谐运动,质点一会儿在波峰,一会儿在波谷,选项A正确,B、D错误;C.点C是振动减弱点,又因两波振幅相等,故C处质点一直在平衡位置不动,选项C错误4. 如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m
4、当P运动到上方最大位移处时,Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是:A. 0.60 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0.15 m【答案】B【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形,如图所示:同时由于PQ可以含有多个完整的波形,则:整理可以得到:当时,当时,故选项B正确,ACD错误点睛:解决机械波的题目关键在于理解波的周期性,即时间的周期性或空间的周期性,得到波长的通项,再求解处波长的特殊值5. 如图所示,在光滑水平面上有两物体A、B,它们的质量均为m在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态物体A以速度v0沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用下列说法正确的是A. 当弹簧获
5、得的弹性势能最大时,物体A的速度为零B. 当弹簧获得的弹性势能最大时,物体B的速度为零C. 在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体B所做的功为D. 在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A和物体B的冲量大小相等,方向相反【答案】D【解析】【详解】AB由题意可知,物体A在压缩弹簧时,做减速运动,物体B受到弹簧的弹力作用做加速运动,某时刻二者的速度相等,此时弹簧的压缩量最大,弹性势能最大,故在弹簧被压缩并获得的弹性势能最大时,物体A、B的速度并不为零,选项AB错误;C在弹簧的弹性势能逐渐增大的过程中,物体A的速度并不为零,物体B的速度也并是最大值v0,故弹簧对物体B所做的功不是,选项C
6、错误;D在弹簧弹性势能逐渐增大的过程中,弹簧对物体A和物体B的作用力大小相等、方向相反,故二力的冲量大小相等,方向相反,选项D正确;故选D。6. 如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为n1,次级线圈的匝数为n2,初级线圈的两端a、b接正弦交流电源,电压表V的示数为220V,负载电阻R44,电流表A1的示数为0.20A,下列判断中正确的是()A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为2:1B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为5:1C. 电流表A2的示数为0.1AD. 电流表A2的示数为0.4A【答案】B【解析】【详解】变压器的输出功率等于输入功率,则有解得即电流表A2的示数为1A,由于原副线圈电流与匝数成反
7、比,所以初级线圈和次级线圈的匝数比故选B。7. 如图所示,小平板车B静止光滑水平面上,在其左端有一物体A以水平速度向右滑行。由于A、B间存在摩擦,因而A在B上滑行后,A开始做减速运动,B做加速运动,设车足够长,则B速度达到最大时,应出现在()A的速度最小时 A、B的速度相等时A在B上相对静止时 B开始做匀速直线运动时A 只有B. 只有C. 只有D. 【答案】D【解析】【详解】由题意可知,物体A在平板车B上滑动时,物体A受到水平向左的摩擦力而做匀减速直线运动,B受到水平向右的摩擦力而做匀加速直线运动,当两者速度相等时,二者之间摩擦力为零,因而一起做匀速直线运动,此时B的速度最大,A的速度最小,正
8、确;A、B速度相等,即A在B上相对静止,正确;ABC错误,D正确;故选D。8. 如图所示,今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B,设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力恒为Ff,则子弹穿过两木块后,木块A的速度大小是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】A与B分离时二者的速度是相等的,分离后A的速度不变,在分离前子弹对系统的作用力使A与B的速度增大,由动量定理得:,所以:,故选项B正确点睛:A与B分离时二者的速度是相等的,在水平面上运动的过程中受到子弹的作用力,由动量定理即可求出A的速度9. 一理想变压器的原线圈连接一只交
9、流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则( )A. 保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B. 保持Q位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C. 保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大D. 保持P位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小【答案】BC【解析】【详解】AB.在原、副线圈匝数比一定的情况下,变压器的输出电压由输入电压决定,因此,保持Q位置不动时,输出电压不变,此时将P向上滑动,负载电阻值R增大,则输出电流减小,根据输入功率P,等于输出功率P,电流表的读数
10、I变小,故A错误,B正确;CD.保持P位置不变,将Q向上滑动时,副线圈的匝数变多,则输出电压变大,变大,故电流表的读数变大,故C正确,D错误10. 一列自右向左传播的简谐横波,在t0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好开始运动,在t0.3 s时刻,质点P在t0时刻后首次到达波峰位置,质点Q的坐标是(3,0),则下列说法正确的是( )A. 在t0时刻,质点P的速度方向沿y轴负方向B. 这列波的传播速度为1/30m/sC. 在00.3 s时间内,质点A运动的路程为0.03 mD. 在t0.5 s时刻,质点Q首次到达波峰位置E. 这列波的波源起振方向沿y轴正方向【答案】ADE【解析】
11、【详解】根据t0时刻的波形图,可知波长4 cm,在t0时刻质点P沿y轴负方向运动,质点P的速度方向沿y轴负方向,选项A正确;在t0.3 s时,质点P在t0时刻后首次到达波峰位置,说明波动周期T0.4 s,这列波的传播速度为v10 cm/s0.1 m/s,选项B错误;在00.3 s时间,即T时间内,质点A运动的路程为3个振幅,即38 cm24 cm0.24 m,选项C错误;在t0.5 s时,波沿x轴负方向传播了5 cm,质点Q首次到达波峰位置,选项D正确;根据波形图和传播方向可知,这列波的波源起振方向沿y轴正方向,选项E正确故选ADE11. 如图所示,两束单色光a、b从水下面射向A点,光线经折射
12、后合成一束光c,则下列说法正确的是_A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B. a比b更容易发生衍射现象C. 在水中a光的速度比b光的速度小D. 在水中a光的临界角大于b光的临界角E. 若a光与b光以相同入射角从水射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光【答案】ABD【解析】【详解】由图可知,单色光a偏折程度小于b的偏折程度,根据折射定律知,a光的折射率小于b光的折射率,则知a光的波长大根据双缝干涉条纹的间距公式,可得,干涉条纹间距与波长成正比,所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,故A正确;a光的波长长,波动性强,更容易发
13、生衍射现象,故B正确;由知,在水中a光的速度大,故C错误;由全反射临界角公式,知折射率n越大,临界角C越小,则知在水中a光的临界角大于b光的临界角,故D正确;若a光与b光以相同入射角从水射向空气时,由于在水中a光的临界角大于b光的临界角,所以b光的入射角先达到临界角,则b光先发生全反射,首先消失的是b光,故E错误12. 如图甲所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光,分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应.图乙为其中一个光电管的遏正电压Uc随入射光频率v变化的关系图像.对于这两个光电管,下列判断正确的是( )A. 遏止电压Uc一定不同B. 光电子的最大初动能一
14、定不同C. 饱和光电流一定不同D. Uc-v图像的斜率一定不同【答案】AB【解析】【详解】A根据光电效应方程有 Ekm=h-W0;根据能量守恒定律得:eUC=Ekm;联立得:eUC=hv-W0即,可知,入射光的频率相同,逸出功W0不同,则遏止电压UC也不同故A正确;B根据光电效应方程Ekm=h-W0得,相同的频率,不同的逸出功,则光电子的最大初动能也不同故B正确;C虽然光的频率相同,但光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,而饱和光电流也可能相同,故C错误;D由,可知,Uc-图象的斜率 k=为常数,所以两个光电管的Uc-v图象的斜率一定相同,故D错误二、实验题(每空3分,共计21分)1
15、3. 气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦,我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:a松开手的同时,记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时,分别记下A、B到达C、D的运动时间t1和t2.;b在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫导轨上,并让它静止在某个位置;c给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平;d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1,B的右端至D板的距离L2;(
16、1)实验步骤的正确顺序是_(2) 实验中还需要的测量仪器是_还需要测量的物理量是_(3)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_。【答案】 (1). cbda (2). 天平 (3). A、B两滑块的质量M1、M2 (4). M1M2【解析】【详解】(1)1实验首先需要调整气垫导轨;然后按实验要求安装实验设备;测量CA和BD的距离,最后释放滑块开始实验,因此顺序为cdba(2)23实验需要验证的是动量守恒,因此需要测量物体的质量,需要天平测量其质量(3) 4物体在导轨上做匀速直线运动,因此速度分别为和,因此动量守恒需要验证M1M214. 如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,
17、即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量_(填选项前的符号),间接地解决这个问题。A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_。(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测
18、量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_用(2)中测量的量表示。【答案】 (1). C (2). ADE (3). 【解析】【详解】(1)1小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,即测量水平射程故选C(2)2要验证动量守恒定律定律,即验证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得得因此实验需要测量:两球的质量、小球的水平位移,为了测量位
19、移,应找出落点故选ADE(3)3由(2)知,实验需要验证三、计算题(15题10分,16题9分)15. 一列沿方向传播的简谐横波,在时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为、两点的坐标分别为和,已知时,点第二次出现波峰(1)这列波的传播速度多大?(2)从时刻起,经过多长时间点第一次出现波峰?(3)当点第一次出现波峰时,点通过的路程为多少?【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)由题意可知该波的波长为,P点与最近波峰的水平距离为,距离下一个波峰的水平距离为,所以(2)Q点与最近波峰的水平距离为,故Q点第一次出现波峰的时间为(3)该波中各质点振动的周期为,P点开始振动时刻,Q第一次出现波峰时质点
20、P振动了则质点每振动一经过的路程为,当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程16. 如图所示,ABC是光滑的轨道,其中AB是水平的,BC为与AB相切的位于竖直平面内的半圆,半径R0.30 m。质量m0.20 kg的小球P静止在轨道上,另一质量M0.60 kg、速度为v05.5 m/s的小球Q与小球P正碰。已知相碰后小球P经过半圆的最高点C落到轨道上距B点为L4R处,重力加速度g取10 m/s2,求:碰撞结束时,小球P和Q的速度的大小。【答案】小球P的速度为;小球Q的速度为【解析】【详解】设小球P和Q碰撞结束后的速度分别为和,P到达C点时的速度为,小球P从C点落到轨道过程,由平抛运动规律可得 小球P从碰撞后至到达C点过程,由动能定理可得小球P和Q碰撞过程,由动量守恒定律可得联立可得