江西省景德鎮(zhèn)市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題

景德鎮(zhèn)市20232024學(xué)年上學(xué)期期末質(zhì)量檢測卷高二物理命題人：程春才（樂平市第一中學(xué)）一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8—10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖，小物塊a、b和c靜置于光滑水平地面上?，F(xiàn)讓a以速度v向右運(yùn)動，與b發(fā)生彈性正碰，然后b與c也發(fā)生彈性正碰。若b和c的質(zhì)量可任意選擇，碰后c的最大速度接近于（）A.8v B.6v C.4v D.2v【答案】C【解析】【詳解】設(shè)a、b、c的質(zhì)量分別為ma、mb、mc。a與b碰撞后二者的速度分別為va和vb1，根據(jù)動量守恒定律有①根據(jù)機(jī)械能守恒定律有②聯(lián)立①②解得③由③式可知，當(dāng)時(shí)，有④設(shè)b與c碰撞后二者的速度分別為vb2和vc，同理可得⑤⑥聯(lián)立⑤⑥解得⑦由⑦式可知，當(dāng)時(shí)，有⑧所以若b和c的質(zhì)量可任意選擇，碰后c的最大速度接近于4v，故選C。2.我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機(jī)聯(lián)試成功這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。“長征九號”采用了直徑達(dá)9米的芯級火箭和四個(gè)直徑為3.35米的助推器，全長達(dá)100米，起飛質(zhì)量達(dá)。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動機(jī)向后噴射的氣體速度約為，產(chǎn)生的推力可使火箭以的加速度升空。則它在每秒內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】以氣體為研究對象，設(shè)內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動量定理可得其中根據(jù)牛頓第二定律得出可得則有故選A。3.一列簡諧波沿軸傳播，時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，時(shí)的波形如圖中虛線所示，則下列判斷正確的是（）A.該列波的起振方向向上B.該列波一定沿軸向右傳播C.此列波的最小波速為D.處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)通過的路程可能為【答案】D【解析】【詳解】A．由題中波形圖無法判斷該列波的起振方向，A錯(cuò)誤；B．由題中的波形圖，無法判斷該列波傳播的方向，B錯(cuò)誤；C．由公式根據(jù)波形圖可知，該列波波長為當(dāng)該列波向右傳播時(shí)，可得其周期最大，故可得解得此時(shí)最小波速為C錯(cuò)誤；D．當(dāng)該列波向左傳播時(shí)，可得其最大周期為解得故處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為D正確故選D。4.江西陳一樂在2021年獲全國體操錦標(biāo)賽女子團(tuán)體冠軍，她在完成平衡木空中動作后落地時(shí)，先下蹲后再站起，這樣做是為了減小（）A.落地時(shí)的動量 B.動量變化量 C.地面對她的平均作用力 D.地面對她的沖量【答案】C【解析】【詳解】在完成平衡木空中動作后落地時(shí)，先下蹲后再站起，根據(jù)動量定理可得這樣做不會減小落地時(shí)的動量，不會減小動量變化量，也不會減小地面對她的沖量；而是通過增加作用時(shí)間，從而減小地面對她的平均作用力。故選C。5.重慶市三峽廣場的三峽水景觀景處，水池底水平放置四條紅色線狀燈帶構(gòu)成邊長為的正方形，燈帶平面到水面的距離為，水對紅光的折射率為，有紅光射出的水面形狀為下列圖中的（用陰影表示）（）A B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】取細(xì)燈帶上某一點(diǎn)作為點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)此圓形的半徑為R，點(diǎn)光源出的光線在水面恰好全反射的光路圖如圖所示。由可得根據(jù)幾何關(guān)系可得則一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光在水面上能看到的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形。四條紅色線狀燈帶構(gòu)成的發(fā)光體發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖所示故選A。6.2020年伊始出現(xiàn)了罕見的新型冠狀病毒，感染患者在醫(yī)院進(jìn)行治療時(shí)，需要打吊瓶。如圖所示，該病人正在輸b吊瓶中的液體，輸了一半時(shí)他的左手動了一下，這個(gè)動作拉扯到了輸液管，使b吊瓶晃動了起來，緊接著待輸?shù)腶、c吊瓶（液體均滿瓶）也跟者晃動起來，假設(shè)懸掛三個(gè)瓶的細(xì)繩長度相同，b、c兩吊瓶大小相同，a吊瓶比b、c小一些，則（）A.b、c兩吊瓶發(fā)生共振B.a、b、c三個(gè)吊瓶均做自由振動C.b、c兩吊瓶的振幅相同D.a、b、c三個(gè)吊瓶的振動周期相同【答案】D【解析】【詳解】A．b、c吊瓶的重心位置不同，因此有效擺長不同，所以不會發(fā)生共振，故A錯(cuò)誤；B．只有b做自由振動，a、c均做受迫振動，故B錯(cuò)誤；C．b、c擺長不同，則兩吊瓶的振幅不同，故C錯(cuò)誤；D．振動周期等于驅(qū)動力周期，因此三個(gè)吊瓶的周期相同，故D正確。故選D。7.如圖所示，車廂靜止在光滑水平面上，車廂內(nèi)有一個(gè)物體，當(dāng)給物體一個(gè)向右的初速度后，物體與車廂內(nèi)壁碰撞而在車廂內(nèi)來回運(yùn)動，最后物體靜止在車廂內(nèi)時(shí)，則A.車廂處于靜止B.車廂向左運(yùn)動C.車廂向右運(yùn)動D.車廂與物體之間沒有機(jī)械能損失【答案】C【解析】【詳解】ABC．選車廂和物體組成的系統(tǒng)為研究對象，車廂在光滑的水平面上，在水平方向不受作用力，故系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，又開始時(shí)物體具有向右的動量，系統(tǒng)總動量方向向右，當(dāng)物體靜止在車廂內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)仍具有水平向右的動量，故可知，車廂和物體最終具有水平向右的速度，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．由于物體與車廂內(nèi)壁發(fā)生碰撞有內(nèi)能產(chǎn)生，故車廂與物體之間有機(jī)械能的損失，故D錯(cuò)誤．故選C.8.如圖所示，甲圖表示和兩相干水波的干涉圖樣，設(shè)兩列波各自的振幅均為，且圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別是和，是連線的中點(diǎn)；乙圖為一機(jī)械波源在同種均勻介質(zhì)中做勻速運(yùn)動的某一時(shí)刻的波面分布情況。兩幅圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。則下列關(guān)于兩幅圖的說法中正確的是（）A.甲圖中、兩點(diǎn)的豎直高差為B.甲圖中點(diǎn)正處于平衡位置且向水面下運(yùn)動C.從甲圖所示時(shí)刻開始經(jīng)，點(diǎn)通過的路程為D.乙圖中在點(diǎn)觀察到的頻率比在點(diǎn)觀察到的頻率低【答案】AC【解析】【詳解】A．甲圖中、兩點(diǎn)都是振動加強(qiáng)點(diǎn)，其中A在波峰，B在平衡位置，則、兩點(diǎn)的豎直高差為故A正確；B．甲圖中點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)，正處于波谷位置，故B錯(cuò)誤；C．波的周期為從甲圖所示時(shí)刻開始經(jīng)，由于則點(diǎn)通過的路程為故C正確；D．乙圖中在點(diǎn)單位時(shí)間接受到的波面比點(diǎn)多，則在點(diǎn)觀察到的頻率比在點(diǎn)觀察到的頻率高，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.一束光穿過介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則（）A.三種介質(zhì)的折射率B.相對于介質(zhì)1來說，介質(zhì)2是光疏介質(zhì)C.光在介質(zhì)中的速度D.當(dāng)入射角由逐漸增大時(shí)，在2、3分界面上可能發(fā)生全反射【答案】AB【解析】【詳解】AB．由圖可知，光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2中折射角大于入射角，則，光從介質(zhì)2射入介質(zhì)3中折射角小于入射角，則，據(jù)光的可逆性知，光從2射向1或從2射向3時(shí)，入射角相等，從折射角上可判斷，所以有，可知相對于介質(zhì)1來說，介質(zhì)2是光疏介質(zhì)，故AB正確；C．根據(jù)公式由于則有故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)入射角由逐漸增大時(shí)，光從2到3是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，全反射只有光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)才能發(fā)生，所以在此界面上不會發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選AB。10.一列簡諧橫波沿軸傳播，時(shí)刻波的圖像如圖甲所示，處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示，由此可以判斷（）A.該波沿軸負(fù)方向傳播 B.在時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿軸正方向C.該波在內(nèi)傳播的距離是 D.在時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程是【答案】BC【解析】【詳解】A．由振動圖像可知，處的質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)刻沿y軸負(fù)向振動，由波形平移法可知，該波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，在時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在負(fù)的最大位移處，可知此時(shí)回復(fù)力方向沿y軸正方向，則質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿軸正方向，故B正確；C．由圖甲可知，波長為，由圖乙可知，周期為，則波速為該波在時(shí)間內(nèi)傳播的距離故C正確；D．在時(shí)間內(nèi)，由于且時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置，則在時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為故D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某實(shí)驗(yàn)小組利用單擺測重力加速度。（1）用毫米刻度尺測得單擺的懸線長為，用20分度的游標(biāo)卡尺測擺球的直徑時(shí)示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑___________。（2）為了比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?shí)驗(yàn)中為了減少擺長的測量誤差對實(shí)驗(yàn)精度的影響，小組決定改變擺長的大小測出對應(yīng)的單擺周期，并繪出圖線，從而間接測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。①圖線的斜率為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔?jì)算公式為___________；②實(shí)驗(yàn)小組測得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制出圖線如圖乙所示；③若取，請根據(jù)圖乙的圖線算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐開__________（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?20.80②.③.9.68##9.67##9.69##9.70【解析】【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖可知擺球的直徑為（2）①[2]根據(jù)解得可知圖像的斜率為解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹棰踇3]由圖像可得斜率大小為則重力加速度為12.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器材”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道末端碰撞前后的動量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置。接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球B，讓小球A從斜槽上點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球B放在斜槽前端邊緣位置，讓小球A從點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置、、離點(diǎn)的距離，即線段、、的長度。上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段、、的長度外，還需要測量兩小球的質(zhì)量、。（1）請由圖乙讀出碰撞前A球的水平射程為___________。（2）若兩個(gè)小球在軌道末端碰撞過程動量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為___________。（3）實(shí)驗(yàn)中造成誤差的可能原因有___________。A．用刻度尺測量線段、、的長度值B．軌道不光滑C．軌道末端不水平D．軌道末端到地面的高度未測量（4）若測得各落點(diǎn)痕跡到點(diǎn)的距離：，，使用（2）中數(shù)據(jù)，并知小球的質(zhì)量比為，則系統(tǒng)碰撞前總動量與碰撞后總動量的百分誤差___________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。【答案】①.8.60（8.55～8.60）②.③.AC##CA④.2【解析】【詳解】（1）[1]用盡量小的圓將各個(gè)落點(diǎn)圈起來，圓心即為平均落地點(diǎn)，則由圖乙讀出碰撞前A球的水平射程OP為8.60cm。（2）[2]由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時(shí)間相同；根據(jù)動量守恒定律可得則有可得若兩個(gè)小球在軌道末端碰撞過程動量守恒，則需驗(yàn)證關(guān)系式為（3）[3]A．用刻度尺測量線段OM、OP、ON的長度值會造成偶然誤差，故A正確；B．軌道不光滑對實(shí)驗(yàn)無影響，只要到達(dá)底端時(shí)的速度相同即可，故B錯(cuò)誤；C．軌道末端不水平，則小球不能做平拋運(yùn)動，則對實(shí)驗(yàn)會造成誤差，故C正確；D．兩球從同一高度開始下落，則下落的時(shí)間相等，即軌道末端到地面的高度未測量對實(shí)驗(yàn)不會造成誤差，故D錯(cuò)誤。故選AC。（4）[4]設(shè)A、B兩球的質(zhì)量分別為2m和m，則13.如圖所示為一彈簧振子的振動圖像，求：（1）該振子簡諧運(yùn)動的表達(dá)式；（2）在時(shí)，彈簧振子的位移是多少？（3）該振子在前的總位移是多少？路程是多少？【答案】（1）；（2）；（3）0，【解析】【詳解】（1）根據(jù)圖像可知周期為根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可知，一個(gè)完整的規(guī)則的正弦圖像的振動函數(shù)表達(dá)式為由振動圖像可知，令將上述函數(shù)所對應(yīng)的圖像向左平移得到題中圖所示的振動圖像，則有則該振子簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為（2）在時(shí)，彈簧振子的位移為（3）由于則彈簧振子的總位移為路程為14.如圖，是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形圖。在t2=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好第二次到達(dá)波谷，求：（1）該列簡諧橫波的波速v；（2）x=3.1m處的質(zhì)點(diǎn)M（圖中未標(biāo)出）從t1=0時(shí)刻開始，什么時(shí)刻第一次出現(xiàn)在波谷；（3）從0時(shí)刻到Q點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰的過程中，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程。【答案】（1）10m/s；（2）0.01s；（3）70cm（或0.7m）【解析】【詳解】（1）由波形圖可知λ=4m，t1=0時(shí)刻波剛傳到P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P正在平衡位置向下振動，再過第二次到達(dá)波谷，即解得所以波速為（2）離M點(diǎn)最近的波谷在x=3m處，沿傳播方向的距離為則傳播時(shí)間為即在t=0.01s時(shí)刻M點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波谷。（3）0時(shí)刻距Q點(diǎn)最近的波峰在x=1m處，沿傳播方向上的距離則Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間為再過兩個(gè)周期為Q點(diǎn)第三次到達(dá)波峰總時(shí)間根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動一個(gè)周期的路4A，則P點(diǎn)的路為15.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量為m、長為R的長木板緊靠在半徑為R的光滑四分之一圓弧體左側(cè)，圓弧體固定，長木板上表面和圓弧最低點(diǎn)的切線重合，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度（g為重力加速度）從左