1、高二12月份月结学情检测物理试题一、单项选择题:本题共8小题,每题3分,共24分。1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期为T,时的波形如图所示。时( )A. 质点a速度方向沿y轴负方向B. 质点b沿x轴正方向迁移了1mC. 质点c的加速度为零D. 质点d的位移为-5cm【答案】C【解析】【分析】【详解】经过周期,波向右传播了,波形如图所示A由图可知,质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动,A错误;B质点b点只在竖直方向上运动不会随波迁移,B错误;C质点c恰好运动到平衡,速度最大,加速度为零,C正确;D质点d的位移为5cm,D错误。故选C。2. 一质量为2kg的质点在光滑平面上从静止开
2、始沿某一方向做匀加速直线运动,它的动量p随位移x变化的关系式为,关于该质点的说法不正确的是( )A. 速度变化率为8 m/s2B. 受到的恒力为16NC. 1 s 末的动量为16 kgm/sD. 1 s 末的动能为32 J【答案】D【解析】【分析】【详解】A根据得则动量可知可得解得即质点的加速度为,即速度变化率为,故A正确,不符合题意;B根据牛顿第二定律B正确,不符合题意;C1s末物体的速度为故动量为C正确,不符合题意;D1s末的动能为D错误,符合题意故选D。3. 质量为M的木块,放在光滑水平桌面上处于静止状态,现有一质量为m、速度为v0的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块共同运动,在子
3、弹击中木块过程中,木块受到的冲量大小为:mv0; ; ; ;以上结果正确的是()A. 只有B. 只有C. D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】由动量守恒定律和动量定理得解得故选C。4. 如图是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源图中已画出波源所在区域的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长;关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中不正确的是A. 此时能明显观察到波衍射现象B. 挡板前后波纹间距离相等C. 如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象D. 如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象【答案】D【解析】【分析】【详
4、解】因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象,A正确;波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前后波纹间的距离相等,B正确;如果将孔AB扩大,孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象,C正确;如果孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据知,波长减小,可能观察不到明显的衍射现象,D错误5. 如图所示,具有一定质量的小球A固定在轻杆一端,另一端挂在小车支架的O点用手将小球拉至水平,此时小车静止于光滑水平面上,放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起,则在此过程中小车将 ( )A. 向右运动B. 向左运动C. 静止不动D. 小球下摆时,车向左运动后又静止【答案】D
5、【解析】【分析】【详解】水平方向上,系统不受外力,因此在水平方向动量守恒小球下落过程中,水平方向具有向右的分速度,因此为保证动量守恒,小车要向左运动故ABC错误,D正确。故选D。6. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知处质点的振动方程为,则时刻的波形图正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】根据题意可知,时,在处的质点处于则此时该质点位于平衡位置,下一时刻,该质点向上运动,故AB错误;根据题意,横波沿轴负方向传播,根据同侧法判断可知,C错误,D正确。故选D。7. 已知在单摆a完成10次全振动的时间内,单摆b完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m则两单摆
6、摆长la与lb分别为( )A. la2.5 m,lb0.9 mB. la0.9 m,lb2.5 mC. la2.4 m,lb4.0 mD. la4.0 m,lb2.4 m【答案】B【解析】试题分析:设甲完成10次全振动所经历的时间为t,则,得到Ta:Tb=3:5;又因为;,可解得:La=0.9m Lb=2.5m故选B考点:单摆的周期.8. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V则该电路可能为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】由上图可知电源电动势为,电源内阻为A三电阻并联,;B两个电阻串联,然后与第三个
7、电阻并联,;C三电阻串联,;D两电阻并联后与第三个电阻串联,;【点睛】根据图象求得电源的电动势和内电阻是本题的关键,之后根据闭合电路欧姆定律来计算即可二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。全选对的得4分,选对但选不全的的2分,有错选的得0分。9. 如图所示,x轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、,时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上、和的三个点,下列说法正确的是()A. 时P、M、Q三点均已振动B. 后M点的位移始终是C. 后P点的位移始终是0D. 时Q点的振动方向竖直向下【答案】CD【解析】【分析】【详解】A波速为在6
8、s内两列波传播了6m,则此时PQ两质点已振动,但是M点还未振动,A错误;B因M点到两个振源的距离相等,则M是振动加强点,振幅为2cm,但不是位移始终为2cm,B错误;CP点到两振源的距离只差为6cm,为半波长的3倍,则该点为振动减弱点,振幅为零,即10.0s后P点的位移始终为零,C正确;DS1波源的振动传到Q点的时间为,则10.5s时Q点由S1引起的振动为竖直向下;S2波源的振动传到Q点的时间为,则10.5s时Q点由S2引起的振动已经振动了7s,此时在最高点,速度为零,则10.5s时刻Q点的振动速度为竖直向下,D正确。故选CD。10. 国庆期间小明去逛超市,遇促销打折买了一个电吹风,电吹风的使
9、用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是()电吹风铭牌参数额定电压220V 50Hz额定功率热风1000 W冷风250 WA. 该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5B. 该电吹风电动机M的内阻为193.6C. 当开关S1断开、S2闭合时,电吹风吹冷风D. 当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1000J【答案】AC【解析】【分析】【详解】A由表格可知发热电阻的功率所以该电吹风发热电阻R的阻值故A正确;B电动机正常工作过程为非纯电阻,不能使用公式计算电动机内阻,故B错误C由图可知当开关S1断开、S2闭合时,发热电阻断路,电动机工作,故吹冷风,故C正确;D当开关S1
10、、S2均闭合时,电动机正常工作,功率仍然为250W,故电动机每秒钟消耗的电能为故D错误。故选AC。11. 一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点t=0时振子的位移为-0.1 m,t=1 s时位移为0.1 m,则A. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为B. 若振幅为0.1 m,振子的周期可能为C. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为4 sD. 若振幅为0.2 m,振子的周期可能为6 s【答案】AD【解析】试题分析:t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,关于平衡位置对称;如果振幅为0.1m,则1s为半周期的奇数倍;如果振幅为0.2m,分靠近平衡位置和远离平衡位置分析
11、若振幅为0.1m,根据题意可知从t=0s到t=1s振子经历的周期为,则,解得,当n=1时,无论n为何值,T都不会等于,A正确B错误;如果振幅为0.2m,结合位移时间关系图象,有,或者,或者,对于式,只有当n=0时,T=2s,为整数;对于式,T不为整数;对于式,当n=0时,T=6s,之后只会大于6s,故C错误D正确【点睛】t=0时刻振子的位移x=-0.1m,t=1s时刻x=0.1m,关于平衡位置对称;如果振幅为0.1m,则1s为半周期的奇数倍;如果振幅为0.2m,分靠近平衡位置和远离平衡位置分析12. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两质点,波先传到P,当波传到Q
12、开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示则A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B. 该波从P传到Q的时间可能为7 sC. 该波的传播速度可能为2 m/sD. 该波的波长可能为6 m【答案】AD【解析】【分析】【详解】A、由图象可知,质点P的振动图象为虚线,质点Q的振动图象为实线,从0时刻开始,质点Q的起振方向沿y轴正方向,所以选项A正确B、由题可知,简谐横波的传播方向从P到Q,由图可知,周期T6s,质点Q的振动图象向左4s、后与P点的振动重合,意味着Q点比P点振动滞后了4s,即P传到Q的时间t可能为4s,同时由周期性可知,从P传到Q的时间t为(4+nT)s,n0、1、2、3,即t4s,10s
13、,16s,不可能为7s,所以选项B错误C、由v,考虑到波的周期性,当t4s,10s,16s时,速度v可能为2.5m/s,1m/s,0.625m/s,不可能为2m/s,选项C错误D、同理,考虑到周期性,由vT可知,波长可能为15m、6m、3.75m,所以选项D正确故选AD【点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查;首先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系;此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题,这是题目的难点所在三、实验题:本题共2小题,共16分。13. 如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,小车前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的
14、小车相碰并粘合成一体,继续匀速运动,在小车后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。(1).若获得纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。为运动起始的第一点,则应选_段来计算的碰前速度,应选_段来计算和碰后的共同速度(填“”或“”或“”或“”)。(2).已测得小车的质量,小车的质量为,由以上测量结果可得碰前系统总动量为_,碰后系统总动量为_。(结果保留四位有效数字)(3).实验结论_。【答案】 (1). BC (2). DE (3). 1.035 (4). 1.030 (5). 在实验误差允许范围内,碰前和碰后的总动量相等,系统的动量守恒【解析】【
15、分析】【详解】(1)12A与B碰后粘在一起,速度减小,相等时间内的间隔减小,可知通过BC段来计算A的碰前速度,通过DE段计算A和B碰后的共同速度。(2)34A碰前的速度碰后共同速度碰前总动量P1=m1v1=0.33.450=1.035kgm/s碰后的总动量P2=(m1+m2)v2=0.52.060=1.030kgm/s(3)5可知在误差允许范围内,AB碰撞过程中,系统动量守恒。14. 某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。A待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻为几欧姆B.直流电压表、,量程均,内阻约为C.定值电阻未知D.滑动变阻器R,最大阻值为E导线和开关(1)根据如图甲
16、所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图_。 (2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值,再闭合开关,电压表和的读数分别为、,则_(用、表示)(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表和的多组数据、,描绘出图像如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势_,总内阻_。(均用、表示)【答案】 (1). (2). (3). (4). 【解析】【分析】【详解】(1) 1根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图如图所示(2)2由串并联电路规律可知,定值电阻的两端电压为通过定值电阻的电流为根据欧姆定律得(3)34由闭合
17、电路欧姆定律得变形得所以图像的斜率为图像与横轴的截距为 两节干电池的总电动势总内阻四、计算题:本题共4小题,共44分。15. 实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t10和t20.06 s时刻的波形图已知在t0时刻,x1.5 m处的质点向y轴正方向运动(1)判断该波的传播方向;(2)求该波的最小频率;(3)若3T0.06 s4T,求该波的波速大小【答案】(1)向x轴正方向传播(2)12.5 Hz(3)75 m/s【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知在t0时刻,x1.5 m处的质点向y轴正方向运动,则该波向x轴正方向传播(2)因波的传播具有周期性,设波的周期为T,t20.06 s时刻,则
18、有(下列各式中n0,1,2) 得: 则:当n0时,f最小为:fminHz12.5 Hz.(3)法一:由3T0.06 s4T, (n+)T0.06 s得:n3,T0.016 s所以:.法二:由3T0.06 s4T知,n3,则波在0.06 s内传播距离为:x(3+)4.5 m.16. 如图甲所示,物块A、B的质量分别是m14.0 kg和m26.0 kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物块B左侧与竖直墙相接触另有一个物块C从t0时刻起以一定的速度向左运动,在t5.0 s时刻与物块A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开,物块C的vt图象如图乙所示试求: (1)物块C的质量m3; (2)在5.0 s到
19、15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向【答案】(1) (2)16 kgm/s,方向向右【解析】【分析】【详解】(1)根据图象可知,物体C与物体A相碰前速度为v1=6m/s相碰后的速度为v2=2 m/s根据动量守恒定律得m3v1=(m1+m3)v2解得:m3=2.0kg(2)规定向左的方向为正方向,在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为v2=2 m/s,v3=-2m/s所以物块A的动量变化为p=m1(v3-v2)=-16 kgm/s即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为16 kgm/s,方向向右17. 如图所示,A为电解槽, 为电动机,N为电炉子,恒定电压U12V,
20、电解槽内阻RA2,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为4A求:(1)电炉子的电阻及发热功率;(2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少【答案】(1)2 72 W(2)1 (3)16 W【解析】试题分析:(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得其发热功率为:(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得所以(3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:考点:闭合电路欧姆定律点评:注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别18. 如图所示,t=0时,位于原点O处
21、的波源,从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T=0.2s,振幅A=4cm的简谐振动,该波产生的简谐横波沿x轴正方向传播,当平衡位置坐标为(9cm,0)的质点P刚开始振动时,波源刚好位于波谷,求:(1)质点P在开始振动后的=1.05s内通过的路程是多少?(2)该简谐横波的最大波速是多少?(3)若该简谐横波的波速为v=12m/s,Q质点的平衡位置坐标为(12m,0)(在图中未画出)请写出以t=1.05s时刻为新的计时起点的Q质点的振动方程【答案】(1) (2) (3)【解析】(i)由于P从平衡位置开始运动,且,即所以P在开始振动后内通过的路程为(ii)设该简谐波的波速为v,间的距离为由题意可得所以当n=0时,该波的波速最大,(iii)波从波源传至(12m,0)点所用时间再经过,即再经过,Q位于波峰位置则以此时为计时起点,Q为振动方程为点睛:此题要根据机械波的基本特点:简谐横波传播过程中,介质中各个质点振动的周期都等于波源的振动周期,起振方向都与波源的起振方向相同;本章一定要善于画波形图,据波形图分析找各质点的振动关系和距离关系