1、太康三高2022-2023学年上期高二12月月考物理试题第I卷 (选择题共46分)一、选择题:本题共10小题，共46分。小题给出的四个选项中,第1只有一项符合题目要求，每小题4分;第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. 如图所示，质量为m的物体从竖直轻弹簧的正上方由静止自由落下，落到弹簧上，将弹簧压缩。经过时间t，物体下落的高度为h，物体的速度为v。在此过程中，地面对弹簧支持力的冲量大小为I、做功为W。则有( )A.B.C.D.2. 如图所示，为七个质量分布均匀、半径相同的球，其中两球质量相等，五球质量相等，且A球质量小于B球质量。
2、现将放置在光滑的水平面上排成一条直线且均处于静止状态。某时刻让A球以速度正对B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则发生一系列碰撞之后，最终( )A.五个小球静止，两个小球运动B.四个小球静止，三个小球运动C.三个小球静止，四个小球运动D.七个小球都运动3. 如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时，弹簧处于原长，为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电，并让小球从B点静止释放，那么下列说法正确的是( )A.小球仍然能在间做简谐运动，O点是其平衡位置B.小球从B运动到A的过程中，动能一定先增大后减小C.小球不可能再做简谐运动D.小球从B点运动到
3、A点，其动能的增加量一定等于电势能的减少量4. 把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图所示。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用了15 s，在某电压下，电动偏心轮的转速是50 r/min。已知增大电动偏心轮电压可使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是( )降低输入电压增大输入电压增加筛子质量减小筛子质量A.B.C.D.5. 如图所示，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )A.2与1的波长、频率相等，波速不等B.2与1的波速、频率相等，波长
4、不等C.3与1的波速、频率、波长均相等D.3与1的频率相等，波速、波长均不等6. 医学上利用超声波进行身体检查，探头发出一定频率的超声波，指向需要检查的部位，超声波射入人体后，在机体的组织器官形成反射波，回声返回到探头，经过信号转换之后形成影像，用于诊断。下列说法正确的是( )A.超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向垂直B.为提高成像分辨力应使超声波的波长比探测目标小的多C.若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率降低D.进行超声探测时，探头与人体表面间需留有空隙7. a、b两种单色光用同一双缝干涉装置在空气中实验得到的干涉图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是( )A.在水中，
5、单色光a比单色光b传播速度大B.从水中斜射进入空气，单色光a比单色光b全反射临界角大C.将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，得到的干涉图样条纹间距变大D.将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，适当调小双缝间距，可使干涉图样条纹间距不变8. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为5.0kg的静止物块以大小为6m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为6m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过6次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于6m/s,反弹的物块不能再追上
6、运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为( )A.48kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg9. 如图所示为获取弹簧振子的位移-时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是( )A.如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线B.如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段C.图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动D.若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像10. 在水面上建立如图所示的直角坐标系。同一振动片上的两个振针分别位于x轴上和处。振动片振动稳定后，振针处为波源，产生波长为14 cm的简谐波，在水面上形成干涉现象。下列说法正确的是( )A.坐标原点
7、处的质点一直位于最高点B.x轴上，和处均为振动加强点C.y轴上，和处质点振动方向始终相反D.x轴上与y轴上的振动加强点的振动频率不同第卷 (非选择题共54分)二、 实验题:本题共2小题，共20分。11.（8分）某同学采用如图所示的装置进行验证动量守恒定律，并判断实验中两个小球的碰撞是否为弹性碰撞：（1）若入射小球的质量为，半径为；被碰小球的质量为，半径为，则要求_A.，B.，C.，D.，（2）以下选项中哪些是本次实验必须注意的事项_。A.斜槽必须光滑B.斜槽末端必须水平C.入射小球A必须从同一高度释放D.水平槽放上B球时，B球落点位置必须在斜面上（3）实验中，经过多次从同一位置由静止释放入射小
8、球A，在记录纸上找到了未放被碰小球B时，入射小球A的平均落点P，以及A球与B球碰撞后，A、B两球平均落点位置M、N，并测得它们到抛出点O的距离分别为、。已知A、B两球的质量分别为、，如果A、B两球在碰撞过程中动量守恒，则、之间需满足的关系式是：_。（4）如果A、B两球的碰撞是弹性碰撞，则、之间需满足的关系式是：_。12.（12分）某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为_（填“单缝”或“双缝”），C为_（填“单缝”或“双缝”）。（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：观察到较模糊的干涉
9、条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝_（填“垂直”或“平行”），从而使条纹变得清晰。要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向_（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。（3）下列图示中条纹间距表示正确是_（填正确答案标号）。A.B.C.D.（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第条亮条纹的读数为，观察到第条亮条纹的读数为，请写出计算该单色光波长的表达式_。三、计算题：本题共3小题，共34分。13.（10分）王同学做拍篮球的游戏，篮球在球心距地面高范围内做竖直方向的往复运动。在最高点时手开始击打篮球，球落地后反弹，与地面作用的时间，反弹速度的大小
10、是刚触地时速度大小的且反弹后恰好到达最高点。已知篮球的质量，半径。设地面对球的作用力可视为恒力，忽略空气阻力，重力加速度g取。求：(1)地面对球的弹力大小；(2)每次拍球时手对球做的功W。14. （14分）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。（1）求该波的波长、可能的周期T和可能的速度v；（2）若，求该波的波速大小。15.（10分）如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动，振幅为，振动周期为0.2s，当振子从平衡位置O开始向a运动，选向左方向为正方向，求：（1）写出质点振动方程；（2）经过2.1s质点通过的路程。参考答案1、答案：B解析：AB.对物块由动量
11、定理可知得由牛顿第三定律可知，弹簧对物块的作用力总是大小相等，方向相反，由可知，地面对弹簧支持力的冲量大小为故A错误，B正确；CD.由于地面对弹簧支持力的作用点没有位移，则地面对弹簧支持力做功为0，故CD错误。故选B。2、答案：B解析：若两小球发生弹性碰撞，则由动量守恒和机械能守恒得：，解得由上述结果可知，A球质量小于B球质量，则碰后，反向运动，向前与C球碰撞，因为质量相同，则碰后交换速度，B静止，则碰后，反向运动，向前与C球碰撞，因为质量相等，则碰后交换速度，B静止，C球与D球相碰，因为球质量都相等，故依次相碰后，球都静止，F球与G球碰撞，因为F球质量大于G球质量，故碰后F与G都向前运动，故
12、发生一系列碰撞之后，三个小球运动，四个小球静止，故B正确，ACD错误。故选B。3、答案：D解析：弹簧弹力等于电场力的点为平衡位置，此时弹簧被压缩，平衡位置不再是O点；由于电场力是恒力，不随弹簧的长度发生变化，而弹簧的弹力随弹簧的形变量发生变化，由受力特点可知，小球在电场力和弹力作用下依然做简谐运动，故A、C错误；由于无法判断A点的弹簧弹力与电场力的大小关系，所以也无法判断A点与平衡位置的关系，所以小球从B点运动到A点的过程中，动能可能先增大后减小，也可能一直增大，故B错误；小球在运动过程中，动能、弹性势能和电势能之和保持不变，在两点时弹簧的弹性势能相等，则小球从B点运动到A点，其动能的增加量一
13、定等于电势能的减少量，选项D正确.4、答案：C解析：本题考查共振现象的利用与防止。根据题意，可得筛子的固有频率为，电动机在某电压下，电动偏心轮的转速是50 r/min，此时频率为，频率小于筛子的固有频率，要使共振筛的振幅增大，可以增大电动偏心轮的频率或减小筛子的固有频率，则可以增大输入电压或增加筛子质量，故选C。5、答案：D解析：波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错。波1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由得波长不同，故C错，D对。6、答案：B解析：A.超声波在空气中传播时，质点的振动方向与传播方向平行，A错误；B.为提高成像分辨力
14、应使超声波不能发生明显衍射现象，所以超声波波长比探测目标小的多，B正确；C.根据多普勒效应，若被检界面向探头运动，回声频率比发射频率升高，C错误；D.进行超声探测时，探头与人体表面间不需留有空隙，超声检查时，探头与病人皮肤之间的空气将阻碍超声波传入人体，为获得高质量的清晰图像，需要使用液性传导介质来连接探头与病人体表，这种介质就是常用的超声耦合剂，D错误。故选B。7、答案：D解析：A.由题图甲和题图乙可知，a单色光干涉条纹间距小，由可知，a单色光的波长短，因此a单色光的频率高，水对单色光a的折射率大，由可知，在水中，单色光a比单色光b传播速度小，选项A错误；B.由可知，从水中斜射进入空气，单色
15、光a比单色光b全反射临界角小，选项B错误；C.由于光从空气进入水中，波长变短，由可知，将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，得到的干涉图样条纹间距变小，选项C错误；D.将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，由于单色光的波长入变短，由可知，适当调小双缝间距d，可使干涉图样条纹间距不变，选项D正确。故选D。8、答案：AB解析：9、答案：BC解析：AB.当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，A错误，B正确;C.由振动图像可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；D.只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图像才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动
16、的图像一定是正弦或余弦函数曲线，D错误。故选BC。10、答案：BC解析：坐标原点处为振动加强点，该处质点在上下振动，不是一直位于最高点，A错误。x轴上和处的两质点到两波源的波程差为14 cm，等于一个波长，为振动加强点，B正确。y轴上，和处两质点到两波源的距离分别为13 cm和20 cm，差值为7 cm，恰为半个波长，对于每个波源单独引起的振动，两处的振动方向始终相反，两个波源引起的振动叠加后，两处的振动方向还是始终相反，C正确。x轴上与y轴上的振动加强点，它们的振动频率均等于振动片振动的频率，D错误。11、答案：（1）B（2）BCD（3）（4）解析：（1）为保证两个小球都能从平台上抛出，则，
17、要保证发生正碰，则，故选B。（2）AC.要求小球A碰撞之前速度相同，只需保证入射小球A从同一高度释放，故A错误，C正确；B.斜槽末端水平，保证小球做平抛运动，故B正确；D.B球落点必须在斜面上，这样三个球的落点构成的位移具有相同的斜面倾角，从而能推出碰撞前后的速度，故D正确。故选BCD。（3）设碰撞前的A球的速度为，碰撞后A球的速度为，B球的速度为，以向右为正方向，由动量守恒得两球离开轨道后做平抛运动，设小球的位移为L，斜面的倾角为，水平方向竖直方向解得则整理得（4）如果小球发生弹性碰撞，碰撞过程中系统机械能守恒，有机械能守恒定理得整理得12、（1）答案：单缝；双缝解析：图中A为滤光片，B为单
18、缝，C为双缝。（2）答案：平行；靠近解析：观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，使条纹变得更清晰。要想增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹间距应减小，根据条纹间距可知需将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动。（3）答案：C解析：条纹间距是相邻两条亮条纹或相邻两条暗条纹，中央之间的距离，所以图示中条纹间距表示正确的是C项。（4）答案：解析：第条亮条纹的读数为，第条亮条纹的读数为，则条纹间距根据可得13、答案：(1)(2)解析：(1)从球反弹后至达到最高点，由得，球下落刚触地至反婵后刚离开地面过程，设向上为正方向，中动量定理得(2)手对球做功等于球与地面碰撞时的能量损失得14、答案：（1）见解析（2）若波沿x轴正方向传播，则波速为55m/s;若波沿x轴负方向传播，则波速为45m/s解析：（1）由波形图可知，该波的波长为若波沿x轴正方向传播，则解得则波速为若波沿x轴负方向传播，则解得则波速为（2）若波沿x轴正方向传播，则解得此时的波速大小为若波沿x轴负方向传播，则解得此时的波速大小为15、（1）答案：解析：设质点振动方程为代入数据得（2）答案：420cm解析：时间经过2.1s质点通过的路程
