2023-2024學年四川省眉山市仁壽第一中學校南校區(qū)高二上學期10月月考物理試題（解析版）

仁壽一中南校區(qū)2022級高二上第二次質(zhì)量檢測一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于做簡諧運動的單擺，下列說法正確的是（）A.擺球經(jīng)過平衡位置時所受合力為零B.只有在最高點時，回復力才等于重力和擺線拉力的合力C.擺球所受合力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比D.擺球在任意位置處，回復力都不等于重力和擺線拉力的合力【答案】B【解析】【詳解】A．擺球經(jīng)過平衡位置時回復力為0，但根據(jù)圓周運動的規(guī)律可知單擺此時所受合力不為零，故A錯誤；BD．根據(jù)牛頓第二定律可知，擺球在最大位移處時，速度為零，向心加速度為零，重力沿擺線方向的分力等于擺線對擺球的拉力，回復力才等于重力和擺線拉力的合力，在其他位置時，速度不為零，向心加速度不為零，重力沿擺線方向的分力小于擺線對擺球的拉力，回復力不等于重力和擺線拉力的合力，故B正確，D錯誤；C．擺球所受回復力由重力沿圓弧切線方向的分力提供，重力沿擺線方向的分力與擺線對擺球的拉力的合力提供向心力，所以擺球所受合力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小不成正比，故C錯誤。故選B。2.下列關于機械波說法正確的是（）A.質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作橫波B.雖然在真空中質(zhì)點間沒有相互作用力，但是機械波還是能在真空中傳播C.波在傳播振動這種運動形式的同時，也可將信息傳播出去D.波傳播的過程就是介質(zhì)中的質(zhì)點隨波遷移的過程【答案】C【解析】【詳解】A．質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫作縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波叫作橫波，A項錯誤；B．正是因為真空中質(zhì)點間沒有相互作用力，一個質(zhì)點的振動不會帶動周圍質(zhì)點的振動，從而不能形成機械波，B項錯誤；C．波在介質(zhì)中傳播，不僅傳播振動形式，而且能將能量和信息傳播出去，C項正確；D．介質(zhì)中的質(zhì)點只是在各自的平衡位置兩側做周期性振動，并不隨波遷移，D項錯誤。故選C3.如圖所示，一個彈簧振子在A、B間做簡諧運動，O是平衡位置，把向右的方向選為正方向，以某時刻作為計時零點（t＝0），經(jīng)過周期，振子具有正方向的最大加速度，那么如圖所示的四個振動圖像中能正確反映振動情況的圖像是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】因為經(jīng)過周期時，振子具有正方向的最大加速度，由簡諧運動的特征：可知，時振子位于負向最大位移處，說明t=0時刻振子的位移為0，且向負方向運動，故D正確，ABC錯誤。故選D。4.如圖所示是兩個理想單擺的振動圖像，縱軸表示擺球偏離平衡位置的位移。下列說法中正確的是（）A.時，兩單擺的回復力最大B.乙擺球在第1s末和第3s末速度相同C.甲、乙兩個擺的擺長之比為D.甲擺球位移隨時間變化的關系式為【答案】D【解析】【詳解】A．時，兩單擺處于平衡位置，該位置的回復力為零，A錯誤；B．乙擺球在第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B錯誤；C．由單擺的周期公式可知得甲、乙兩個擺的擺長之比為C錯誤；D．由圖可知，甲擺的振幅為，周期為，且零時刻位于平衡位置并開始向上運動，故甲擺球位移隨時間變化的關系式為D正確。故選D。5.如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺。當a擺振動的時候，其余各擺在a擺的驅(qū)動下也逐步振動起來，不計空氣阻力，達到穩(wěn)定時，b擺的振動圖像如圖乙。下列說法正確的是（）A.穩(wěn)定時b擺的振幅最大B.穩(wěn)定時b擺的周期最大C.由圖乙可以估算出b擺的擺長D.由圖乙可以估算出c擺的擺長【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．a(chǎn)與c的擺長接近，它們的固有頻率接近，在a擺的驅(qū)動下，穩(wěn)定時c擺的振幅最大，所以A錯誤；B．bc擺是在a擺的驅(qū)動下振動起來的，則b的周期等于外力周期，穩(wěn)定時abc擺的周期都相同，所以B錯誤；CD．根據(jù)單擺的周期公式解得由圖像可得a擺周期，則可以算出a擺的擺長，估算出c擺的擺長，所以C錯誤；D正確；故選D。6.一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=2m處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)圖b可知t=2s時x=2m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向下振動；又因為該波向負方向傳播，結合圖a，利用“上下坡”法可知x=2m為半波長的奇數(shù)倍，即有（n=1，2，3……）而由圖b可知該波的周期為T=4s；所以該波的波速為（n=1，2，3……）當n=3時可得波的速率為故選A。7.一根長20m的軟繩拉直后放置在光滑水平地板上，以繩中點為坐標原點，以繩上各質(zhì)點的平衡位置為x軸建立圖示坐標系。兩人在繩端P、Q沿y軸方向不斷有節(jié)奏地抖動，形成兩列振幅分別為10cm、20cm的相向傳播的機械波。已知P的波速為2m/s，t=0時刻的波形如圖所示。下列判斷正確的有（）A.兩波源的起振方向相反，Q的傳播速度小于2m/sB.t=4.5s時，坐標原點處質(zhì)點位移為30cmC.兩列波的頻率均為2Hz，疊加區(qū)域有穩(wěn)定干涉圖樣D.兩波在t=3.5s時第一次相遇，相遇處質(zhì)點位移為10cm【答案】B【解析】【詳解】A．P起振方向沿y軸負方向，而Q起振方向沿y軸正方向，因此起振方向相反，波速由介質(zhì)決定的，因此兩列波的速度相等，則Q的傳播速度等于2m/s，選項A錯誤；B．t=4.5s時，兩列波都向前傳播了則P、Q的波峰傳播到了坐標原點處，該質(zhì)點位移為10cm+20cm=30cm選項B正確；C．由于波長兩列波的速度相等，根據(jù)可知，因此兩列波的頻率均為0.5Hz，疊加區(qū)域有穩(wěn)定干涉圖樣，選項C錯誤；D．兩波第一次相遇時，有解得相遇處兩列波都在平衡位置，因此質(zhì)點位移為0，選項D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在如圖所示的軸上有M、N兩質(zhì)點，兩點之間的距離為x=12m，已知空間的簡諧橫波由M向N傳播，某時刻兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示，已知該簡諧橫波的波長介于8m和10m之間。下列正確的是（）A.該簡諧橫波的傳播周期為0.8sB.該簡諧波的波長可能為48mC.0~1.2s的時間內(nèi)質(zhì)點M點的路程為120cmD.該簡諧橫波的傳播速度大小為12m/s【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)圖象可知該簡諧橫波的傳播周期為0.8s，故A正確；BD．根據(jù)圖象可知，M、N兩點之間的距離與波長的關系為x=12m=（n=0，1，2，3…）所以波長（n=0，1，2，3…）因為8m<<10m，所以n=1,=9.6m該波的波速為故B錯誤，D正確；C．因為t=1.2s=T+，所以0~1.2s的時間內(nèi)質(zhì)點M點的路程為s=6A=60cm故C錯誤。故選AD。9.一列簡諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標原點O的質(zhì)點振動圖像如圖所示。當時，簡諧波的波動圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【詳解】由O點的振動圖像可知，周期為T=12s，設原點處的質(zhì)點的振動方程為則解得t=7s時刻因則在t=7s時刻質(zhì)點在y軸負向向下振動，根據(jù)“同側法”可判斷若波向右傳播，則波形為C所示；若波向左傳播，則波形如A所示。故選AC。10.如圖所示，實線是沿x軸傳播一列簡諧橫波在時刻的波形圖，處的質(zhì)點P恰在平衡位置，虛線是這列波在時刻的波形圖。已知該波的波速是，則下列說法正確的是（）A.這列波沿x軸負方向傳播B.質(zhì)點P在時刻速度方向沿y軸正方向C.質(zhì)點P在時刻的位移為D.質(zhì)點P在時間內(nèi)經(jīng)過的路程為【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知波長12cm，若波沿x軸正向傳播，則有（n=0，1，2，3...）解得v=0.4+0.6n（n=0，1，2，3...）若波沿x軸負向傳播，則有（n=0，1，2，3...）解得v=0.2+0.6n（n=0，1，2，3...）已知該波的波速是1.0m/s，n取正整數(shù)，所以波只能沿x軸正向傳播，故A錯誤；B．波沿x軸正向傳播，根據(jù)帶動法可判斷質(zhì)點P在t=0時刻速度方向沿y軸正方向，故B正確；C．根據(jù)可得T=0.12s在t=0.2s時波的方程為當x=0.04m時有質(zhì)點P在t=0.2s時刻的位移為，故C正確；D．質(zhì)點P在0~0.6s時間內(nèi)經(jīng)過，所以經(jīng)過的路程為s=2A=22cm=0.04m故D錯誤。故選BC。第II卷（非選擇題）請點擊修改第II卷的文字說明三、實驗題11.在實驗室里為了驗證動量守恒定律，可以采用如圖所示的裝置。（1）若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為，則______A．，B．，C．，D．，（2）在本實驗中，必須要遵循的要求有______A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線是水平的C．入射球每一次可以從不同高度由靜止?jié)L下D．碰撞的瞬間，入射球和被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行（3）設入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，P為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式______（用、及圖中字母表示）成立，即表示碰撞中動量守恒?！敬鸢浮竣?C②.BD##DB③.【解析】【詳解】（1）[1]在實驗中，入射小球和被碰小球要正碰，且入射小球不反彈，所以兩個小球的半徑必須相等，且入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量。故選C。（2）[2]AB．要驗證動量守恒定律，必須保證斜槽末端切線水平，但不需要光滑，故A錯誤，B正確；C．為了保證被碰小球的初速度相等，入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C錯誤；D．為保證碰撞以后的小球都能夠做平拋運動，因此要求小球球心連線與軌道末端的切線平行，故D正確。故選BD。（3）[3]豎直方向上做自由落體運動，兩球運動時間相同，如果動量守恒，則有即所以12.小明利用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣?。?）為了更精確測量擺長，小明用10分度的游標卡尺測量擺球直徑如圖a所示，擺球直徑為______mm。利用刻度尺測得擺線長為97.10cm，若他用秒表記錄下單擺50次全振動所用時間，由圖b可知該次實驗中50次全振動所用時間為______s。（2）用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2—L圖像，圖c中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹?，下列說法正確的是___A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C.出現(xiàn)圖線c原因可能是釋放擺球后，擺球不在同一豎直平面內(nèi)運動，而做圓錐擺運動D.圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值（3）某同學在家里測重力加速度，他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如d圖所示，由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細線上的A點做了一個標記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程，保持該標記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長。實驗中，當O、A間細線的長度分別為L1、L2時，測得相應單擺的周期為T1、T2。作出圖像e，由此可得重力加速度________（用L1、L2、T1、T2表示）?！敬鸢浮竣?20.6②.99.7③.BC##CB④.【解析】【詳解】（1）[1]擺球直徑為[2]該次實驗中50次全振動所用時間為（2）[3]ABD．由兩邊平方后可知是過原點的直線，b為正確的圖線，a與b相比，周期相同時，擺長更短，說明a對應測量的擺長偏??；c與b相比，擺長相同時，周期偏小，可能是多記錄了振動次數(shù)；圖線c對應的斜率偏小，根據(jù)圖像斜率可知故圖像c對應g值大于圖線b對應g值，可能是誤將49次全振動記為50次，故AD錯誤，B正確；C．設做圓錐擺時擺線與豎直方向夾角為，故此時圓錐擺的周期為即此時測得的周期偏小，故測出的重力加速度偏大，故C正確。故選BC（3）[4]設A到鐵鎖重心的距離為L，當O、A間細線的長度為時實際擺長變?yōu)?，有當O、A間細線的長度為時實際擺長變?yōu)椋新?lián)立解得四、計算題13.如圖所示，一個m=3kg的物體靜止在光滑的水平面上，受到與水平方向成60°角的力F作用，F(xiàn)的大小為9N，經(jīng)2s時間（g=10m/s2），求：(1)物體重力沖量大小；(2)力F的沖量大?。?3)物體動量的改變量?！敬鸢浮?1)60N·s；(2)18N·s；(3)9N·s【解析】【詳解】(1)物體重力沖量為I1=mgt=3×10×2N·s=60N·s(2)力F的沖量為I2=Ft=9×2N·s=18N·s(3)物體受到的合力為F合=Fcosθ根據(jù)動量定理可得物體動量的改變量為14.如圖所示，實線為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形，虛線為t=0.5s時該波的波形。已知虛線上波峰A對應的平衡位置到原點O的距離為12.5m。（1）求該波的波速；（2）若2T<0.5s<3T，求該波的波速大小?！敬鸢浮浚?）或；（2）或【解析】【詳解】（1）如果波沿x軸正方向傳播，則有則波速為如果波沿x軸負方向傳播，則有則波速為（2）如果波沿x軸正方向傳播，則有則波速為如果波沿x軸負方向傳播，則有則波速為15.如圖甲，將一小球用細繩懸掛于固定懸點O，將三高精度力傳感器（不考慮質(zhì)量）接在球與細線之間，小球靜止懸停在A位置，一玩具槍在球左側水平放置，槍口中心與球心等高。某時刻，玩具槍以一定初速度v0發(fā)射質(zhì)量為的水