山西省長治市2023-2024學年高二下學期3月月考物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023~2024學年高二3月質量檢測卷物理一、選擇題（本題共10小題，共46分．在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，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．關于簡諧運動和機械波，下列說法正確的是（）A．物體做受迫振動達到穩(wěn)定時的周期等于外界驅動力的周期與物體的固有周期之和B．聲波由空氣進入水中時，波長變短C．我們通過判斷飛機發(fā)出聲音的音調(diào)高低而得知飛機在靠近或遠離，是利用多普勒效應D．當波的波長小于障礙物的尺寸時就不能發(fā)生衍射2．2023年9月2日，以“翱翔貴州，寫意山水”為主題的國際高橋極限運動邀請賽在安順黃果樹壩陵河大橋正式拉開帷幕。“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下．將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動，從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點的過程中，若不計空氣阻力，下列分析正確的是（）A．繩對人的沖量始終向上，人的動量一直減小B．繩對人的拉力始終做負功，人的動能一直減小C．當繩的拉力與人的重力等大時，人的動量最大D．人在最低點時的動量對時間的變化率為零3．如圖所示，一輕質彈簧下端系一質量為m的書寫式激光筆，組成一彈簧振子，并將其懸掛于教室內(nèi)一體機白板的前方，使彈簧振子沿豎直方向上下自由振動，白板以速率v水平向左勻速運動，激光筆在白板上留下書寫印跡，圖中相鄰豎直虛線的間隔均為（未標出），印跡上P、Q兩點的縱坐標分別為和．忽略一切阻力，重力加速度為g，則（）A．該彈簧振子的振幅為B．該彈簧振子的振動周期為C．激光筆在留下P、Q兩點時所受的回復力相同D．激光筆在留下PQ段印跡的過程中，彈簧的彈性勢能增大了4．如圖所示為回旋加速器的原理圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于D型盒向下，一質子從加速器的A處由靜止開始加速，D型盒的半徑為R，高頻交變電源的電壓為U、周期為T，質子質量為m，電荷量為q．則質子從開始到離開D型盒所轉圈數(shù)約為（）A． B． C． D．5．如圖所示，光滑水平面上A、B、C三個質量均為2kg的物體緊貼著靜止放在一起，A、B之間有微量炸藥．炸藥爆炸后三個物體均沿水平方向運動且B對C做的功為16J，若炸藥爆炸過程釋放的能量全部轉化為三個物體的動能，則炸藥爆炸過程中釋放出的能量為（）A．48J B．64J C．96J D．108J6．如圖所示，質量為M的物塊連接在水平放置的左端固定的輕質彈簧的右端，構成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運動，振幅為A．在運動過程中將一質量為m的小物塊輕輕地（無初速度）放在M上并立即保持相對靜止，第一次是當M運動到平衡位置O處時放在上面，第二次是當M運動到最大位移處C處時放在上面，觀察到第一次放后的振幅為，第二次放后的振幅為，則（）A．第一次放小物塊后的振幅與原來相同 B．第二次放小物塊后的振幅與原來相同C．第一次放小物塊前后系統(tǒng)機械能守恒 D．第二次放小物塊后彈簧振子的周期變小7．一列簡諧橫波沿x軸傳播，在和時的波形分別如圖中實線和虛線所示．已知該波的周期．下列說法正確的是（）A．該波一定沿x軸正方向傳播B．波長為8cmC．的質點在時速度最大D．的質點在時距離平衡位置5cm8．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖甲中為NTC型熱敏電阻（阻值隨溫度的升高而減?。?，為定值電阻，下列說法正確的是（）A．圖乙交變電壓u的表達式B．處溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大C．原、副線圈中交變電流的變化頻率之比為4∶1D．處溫度升高時，變壓器原線圈的輸入功率變大9．如圖所示，光滑的水平桌面上固定有一個內(nèi)壁光滑的直線槽，質量相等的A、B兩球之間由一根長為L且不可伸長的輕繩相連，A球始終在槽內(nèi)，其直徑略小于槽的直徑，B球放在水平桌面上．開始時刻A、B兩球的位置連線垂直于槽，相距，某時刻給B球一個平行于槽的速度，關于兩球以后的運動，下列說法正確的是（）A．繩子拉直前后，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量不守恒B．繩子拉直后，A球做直線運動，B球做圓周運動C．繩子對A球的沖量與繩子對B球的沖量相同D．繩子拉直的瞬間，B球的機械能的減少量大于A球機械能的增加量10．兩根間距為L的光滑金屬導軌，平行等高固定放置在傾角為的絕緣斜面上（導軌平面與水平面夾角為30°），導軌的下端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計．斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上，磁感應強度大小為B．質量為m、導軌間有效電阻為R的導體棒ab在沿著斜面向上、與棒垂直的恒力作用下由靜止開始沿導軌上滑，當導體棒速度達到穩(wěn)定時，導體棒沿導軌上滑了距離s，重力加速度大小為g，導體棒始終與導軌垂直，下列說法正確的是（）A．導體棒ab將會沿金屬導軌做勻加速運動B．導體棒ab的最大速度為C．從開始至速度穩(wěn)定所經(jīng)歷的時間為D．恒力F做的功等于導體棒ab增加的機械能二、實驗題（本題共2小題，共14分）11．（6分）如圖所示為某同學做“用單擺測重力加速度”的實驗裝置．同學甲認為，T一定時，g與l成正比．同學乙認為，l一定時，g與成正比．同學丙認為，l變化時，是不變的．同學丁認為，l變化時，l與比值是定值．其中觀點正確的是______（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）．（2）實驗時擺線與懸點連接處用鐵架夾住擺線，用米尺測得擺線長度和擺球直徑，用秒表測得100次全振動時間．下表是某次記錄的一組數(shù)據(jù)，請?zhí)羁眨ňＡ羧挥行?shù)字）．次數(shù)擺線長度（cm）擺球直徑（cm）100次全振動時間（s）擺長L（cm）重力加速度g（）199.002.00200.0____________（3）若該同學實驗時使用的擺線具有一定的彈性，則所測得的重力加速度數(shù)值______（填“偏大”或“偏小”）．12．（8分）某實驗小組用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律．（1）首先，圖甲中用十分度的游標卡尺測量出小球的直徑______mm；（2）如圖乙，下列操作中不需要或者錯誤的是______．A．實驗前固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿水平方向B．兩次釋放時的位置可以不同C．實驗中需要測量小球拋出點距地面的高度HD．實驗中需要測量小球做平拋運動的水平射程E．的質量可以小于（3）第一步：先從S處釋放并多次重復找到落點P，并測出水平射程OP．第二步：將靜置于軌道末端點，再從S處釋放，兩球發(fā)生對心碰撞，并多次重復實驗操作后，分別確定兩球的水平射程OM和ON．若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______（用、、OP、OM、ON表示）．實際上______ON（選填“>”或“<”）．三、計算題（本題共3小題，共計40分．解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分．有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13．（10分）兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的波速均為0.2m/s，波源的振幅均為3m．如圖所示是兩列波在時刻的圖像，此刻介質中平衡位置在和處的P、Q兩質點剛開始振動．質點M的平衡位置位于處．（1）判斷兩波源的起振方向并求兩列波相遇的時刻；（2）求0~4.5s這段時間內(nèi)質點M運動的路程．

14．（14分）如圖所示，用不可伸長的輕繩將小球A懸掛于O點，輕繩的長度為L．現(xiàn)將輕繩拉至水平并剛好伸直，將小球A由靜止釋放，當小球A運動至最低點時，與靜止在水平面上的物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞后物塊B無能量損失地滑上斜面C，到達的最高點未超出斜面．已知小球A的質量為m，物塊B的質量為2m，斜面C的質量也為2m，A、B均可視為質點，重力加速度大小為g，水平面與斜面均光滑，斜面底端與水平面之間由小圓弧平滑銜接，不計空氣阻力．求：（1）碰撞后瞬間，繩子對小球A的拉力大??；（2）物塊B在斜面C上面上升的最大高度；（3）物塊B返回水平面時的速度大小．

15．（16分）如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)有沿x軸負向的勻強電場，電場強度大小為E，在的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標平面向外的勻強磁場．一質子（質量為m，電量為e）從x軸上A點以沿軸方向的初速度開始運動．質子第一次穿越y(tǒng)軸時經(jīng)過y軸上的C點（圖中未畫出）；質子第二次穿越y(tǒng)軸時恰好經(jīng)過坐標原點O．已知A、C兩點到坐標原點的距離分別為2L、4L，不計質子的重力．求：（1）質子的初速度；（2）磁感應強度B的大小；（3）質子第四次經(jīng)過y軸的位置坐標及從開始至第四次經(jīng)過y軸的總時間．

——★參考答案★——1．C做受迫振動的物體的周期等于驅動力的周期，與固有周期無關，A錯誤；聲波由空氣進入水中，頻率和周期不變，波速變大，故波長變長，B錯誤；利用多普勒效應可以判斷波源在靠近或遠離，C正確；波的波長小于障礙物尺寸時，衍射現(xiàn)象不明顯，但仍能發(fā)生衍射，D錯誤．2．C人的速度先增大后減小到零，當拉力與重力等大時，速度最大，故人的動量先增大后減小，動能也先增大后減小，繩對人的拉力始終向上，故繩對人的沖量始終向上，繩對人的拉力做負功，A、B錯誤，C正確；最低點合力不為零，故動量對時間的變化率不為零，D錯誤．3．D白板做勻速運動，振子振動的周期等于白板運動位移所用的時間，則周期，振幅為，A、B錯誤；加速度是矢量，激光筆在留下兩點時加速度大小相等，方向相反，回復力大小相同，方向相反，C錯誤；在激光筆留下段印跡的過程中，由機械能守恒可知，重力勢能減小，故彈性勢能增加了，D正確．4．A由洛倫茲力提供向心力，解得，當時，質子獲得最大動能，令加速次數(shù)為，則有，解得，圈數(shù)為，A正確．5．C對C由動能定理得，爆炸后B和C共速，對A、B、C整體動量守恒得，，爆炸釋放的能量為三者動能之和，故，C正確．6．B振子運動到C點時速度恰為0，此時放上小物塊，系統(tǒng)的總能量即為此時彈簧儲存的彈性勢能且不變，故振幅不變；振子運動到平衡位置時速度最大，彈簧的彈性勢能為零，放上小物塊后，系統(tǒng)的機械能有一部分轉化為內(nèi)能，故彈簧的最大伸長（壓縮）量減小，即振幅減小，A、C錯誤，B正確；第二次放小物塊后，振子質量變大，回復力不變，故加速度減小，周期變大，D錯誤．7．C無法判定波的傳播方向，A錯誤；由圖像可知波長，B錯誤；，因為，故波的周期，根據(jù)振動與波動的關系知時，的質點在波峰，，故此時該質點位于平衡位置，振動速度最大，C正確；因為，故此時質點的位移為，距離平衡位置，D錯誤．8．ABD由題圖乙可知交變電壓的最大值，周期，角速度，則可得交變電壓的表達式，A正確；處溫度升高時，其阻值減小，副線圈中電流變大，電流表的示數(shù)變大，原線圈中電流變大，電壓表的示數(shù)不變，故變壓器輸入功率變大，B、D正確；原、副線圈電流的頻率相同，C錯誤．9．AD在繩子拉直前后，A和B作為一個系統(tǒng)，在平行于槽的方向不受力，所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在平行于槽的方向動量守恒，總動量不守恒，A正確．繩子拉直后，B球要以A為圓心，為半徑做圓周運動，故B球相對地面不是圓周運動，B錯誤；繩子對A球和B球的沖量等大反向，C錯誤；繩子拉直的瞬間，系統(tǒng)的機械能要損失，所以B球的機械能的減少量大于A球機械能的增加量，D正確．10．BC導體棒做加速度變小的加速運動，A錯誤；當導體棒達到最大速度時有，，解得，B正確；由動量定理，解得，C正確；力做的功等于導體棒機械能與焦耳熱增量之和，D錯誤．11．（1）?。?）（3）偏小〖解析〗（1）根據(jù)，得是當?shù)刂亓铀俣龋c無關，所以甲、乙同學錯誤；擺長變化時，會隨之變化，丙同學錯誤；變化時，與比值是定值，丁同學正確．（2）擺長等于擺線長度加擺球半徑，由單擺公式，重力加速度．（3）若擺線具有彈性，則擺動時會變長，則所得單擺周期偏大，故重力加速度數(shù)值偏小．12．（1）10.9（2）BCE（3）>〖解析〗（1）由圖甲可知，小球的直徑（2）小球離開軌道后做平拋運動，所以實驗前要調(diào)節(jié)底端水平．小球在空中飛行時間相同．由動量守恒定律可知所以，兩次釋放的位置要相同，B錯誤；C不必要測量，為保證不反彈，要大于，E錯誤．（3）要驗證碰撞過程中動量守恒，表達式應為，由于存在能量損失，碰前動能要大于碰后總動能，故．13．解：（1）兩列波源的起振方向均沿軸負方向相遇時間（2）兩列波在點相遇．即在時點開始振動．兩列波是相干波，它們的相位差恒定為0，會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉由題意，讀圖知波的周期為點到兩波源的波程差為零因而點是振動加強點，因而點的振幅