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

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1景德鎮(zhèn)市2023-2024學(xué)年上學(xué)期期末質(zhì)量檢測卷高二物理一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(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〗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?！伴L征九號”采用了直徑達(dá)9米的芯級火箭和四個直徑為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〗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〗A．由題中波形圖無法判斷該列波的起振方向，A錯誤；B．由題中的波形圖，無法判斷該列波傳播的方向，B錯誤；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〗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〗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三個吊瓶的振動周期相同〖答案〗DB．只有b做自由振動，a、c均做受迫振動，故B錯誤；C．b、c擺長不同，則兩吊瓶的振幅不同，故C錯誤；D．振動周期等于驅(qū)動力周期，因此三個吊瓶的周期相同，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)有一個物體，當(dāng)給物體一個向右的初速度后，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)械能的損失〖答案〗C〖解析〗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錯誤。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〗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〗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〗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錯誤。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）?！即鸢浮剑?）20.80（2）9.68或9.67或9.69或9.70〖解析〗（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）?！即鸢浮剑?）8.60（8.55～8.60）（2）（3）AC或CA（4）2〖解析〗（1）[1]用盡量小的圓將各個落點(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〗（1）根據(jù)圖像可知周期為根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可知，一個完整的規(guī)則的正弦圖像的振動函數(shù)表達(dá)式為則該振子簡諧運(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?！即鸢浮剑?）10m/s；（2）0.01s；（3）70cm（或0.7m）〖解析〗（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）從左端滑上長木板