山西省長(zhǎng)治市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月月考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023~2024學(xué)年高二3月質(zhì)量檢測(cè)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(gè)選項(xiàng)中，第1~7題中只有一項(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，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和機(jī)械波，下列說法正確的是（）A.物體做受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的周期等于外界驅(qū)動(dòng)力的周期與物體的固有周期之和B.聲波由空氣進(jìn)入水中時(shí)，波長(zhǎng)變短C.我們通過判斷飛機(jī)發(fā)出聲音的音調(diào)高低而得知飛機(jī)在靠近或遠(yuǎn)離，是利用多普勒效應(yīng)D.當(dāng)波的波長(zhǎng)小于障礙物的尺寸時(shí)就不能發(fā)生衍射〖答案〗C〖解析〗A．做受迫振動(dòng)的物體的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，與固有周期無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．聲波由空氣進(jìn)入水中，頻率和周期不變，波速變大，故波長(zhǎng)變長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；C．利用多普勒效應(yīng)可以判斷波源在靠近或遠(yuǎn)離觀察者，觀察者接收的頻率變大則波源靠近觀察者，反之遠(yuǎn)離觀察者，C正確；D．波的波長(zhǎng)小于障礙物尺寸時(shí)，衍射現(xiàn)象不明顯，但仍能發(fā)生衍射，D錯(cuò)誤。故選C。2.2023年9月2日，以“翱翔貴州，寫意山水”為主題的國(guó)際高橋極限運(yùn)動(dòng)邀請(qǐng)賽在安順黃果樹壩陵河大橋正式拉開帷幕?！氨臉O”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)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(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)，從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，若不計(jì)空氣阻力，下列分析正確的是（）A.繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量一直減小B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小C.當(dāng)繩的拉力與人的重力等大時(shí)，人的動(dòng)量最大D.人在最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率為零〖答案〗C〖解析〗ABC．從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，彈性繩的拉力一開始小于人的重力，之后拉力大于人的重力，人先向下加速運(yùn)動(dòng)后向下減速運(yùn)動(dòng)，則人的速度先增大后減小，人的動(dòng)量先增大后減小，人的動(dòng)能也先增大后減??；繩對(duì)人的拉力始終向上，故繩對(duì)人的沖量始終向上，繩對(duì)人的拉力做負(fù)功；當(dāng)拉力與重力等大時(shí)，速度最大，人的動(dòng)量最大，故AB錯(cuò)誤、C正確；D．人在最低點(diǎn)時(shí)，合力不為零，根據(jù)可得可知人在最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率不為零，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)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(jī)白板的前方，使彈簧振子沿豎直方向上下自由振動(dòng)，白板以速率v水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，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(biāo)出），印跡上P、Q兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)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(dòng)周期為C.激光筆在留下P、Q兩點(diǎn)時(shí)所受的回復(fù)力相同D.激光筆在留下PQ段印跡的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能增大了〖答案〗D〖解析〗AB．白板做勻速運(yùn)動(dòng)，振子振動(dòng)的周期等于白板運(yùn)動(dòng)位移所用的時(shí)間，則周期振幅故AB錯(cuò)誤；C．加速度是矢量，激光筆在留下兩點(diǎn)時(shí)加速度大小相等，方向相反，回復(fù)力大小相同，方向相反，故C錯(cuò)誤；D．在激光筆留下段印跡的過程中，由機(jī)械能守恒可知，重力勢(shì)能減小，故彈性勢(shì)能增加了，故D正確。故選D。4.如圖所示為回旋加速器的原理圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于D型盒向下，一質(zhì)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(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q。則質(zhì)子從開始到離開D型盒所轉(zhuǎn)圈數(shù)約為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由洛倫茲力提供向心力解得當(dāng)時(shí)，質(zhì)子獲得最大動(dòng)能令加速次數(shù)為，則有解得圈數(shù)為故選A。5.如圖所示，光滑水平面上A、B、C三個(gè)質(zhì)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(gè)物體均沿水平方向運(yùn)動(dòng)且B對(duì)C做的功為16J，若炸藥爆炸過程釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為三個(gè)物體的動(dòng)能，則炸藥爆炸過程中釋放出的能量為（）A.48J B.64J C.96J D.108J〖答案〗C〖解析〗對(duì)C由動(dòng)能定理得爆炸后B和C共速，對(duì)A、B、C整體動(dòng)量守恒得爆炸釋放的能量為三者動(dòng)能之和，故故選C。6.如圖所示，質(zhì)量為M的物塊連接在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端，構(gòu)成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A。在運(yùn)動(dòng)過程中將一質(zhì)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(duì)靜止，第一次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到平衡位置O處時(shí)放在上面，第二次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到最大位移處C處時(shí)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(jī)械能守恒D.第二次放小物塊后彈簧振子的周期變小〖答案〗B〖解析〗ABC．振子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰為0，此時(shí)放上小物塊，系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能且不變，故振幅不變；振子運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)速度最大，彈簧的彈性勢(shì)能為零，放上小物塊后，系統(tǒng)的機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故彈簧的最大伸長(zhǎng)（壓縮）量減小，即振幅減小，故AC錯(cuò)誤，B正確；D．第二次放小物塊后，振子質(zhì)量變大，回復(fù)力不變，故加速度減小，周期變大，故D錯(cuò)誤。故選B。7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在和時(shí)的波形分別如圖中實(shí)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(zhǎng)8cmC.的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)速度最大D.的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)距離平衡位置5cm〖答案〗C〖解析〗A.無法判定波的傳播方向，故A錯(cuò)誤；B.由圖像可知波長(zhǎng)故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)因?yàn)楣什ǖ闹芷诟鶕?jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知時(shí)，的質(zhì)點(diǎn)在波峰故此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，振動(dòng)速度最大，故C正確；D．因?yàn)閺钠胶馕恢孟蛭灰谱畲筇庍\(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來越小，則的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)距離平衡位置大于5cm，故D錯(cuò)誤。8.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(dá)式B.處溫度升高時(shí)，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(shí)，變壓器原線圈的輸入功率變大〖答案〗ABD〖解析〗A．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(dá)式故A正確；BD．處溫度升高時(shí)，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，故BD正確；C．原、副線圈電流的頻率相同，故C錯(cuò)誤。故選ABD。9.如圖所示，光滑的水平桌面上固定有一個(gè)內(nèi)壁光滑的直線槽，質(zhì)量相等的A、B兩球之間由一根長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)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(shí)刻A、B兩球的位置連線垂直于槽，相距，某時(shí)刻給B球一個(gè)平行于槽的速度，關(guān)于兩球以后的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)量不守恒B.繩子拉直后，A球做直線運(yùn)動(dòng)，B球做圓周運(yùn)動(dòng)C.繩子對(duì)A球的沖量與繩子對(duì)B球的沖量相同D.繩子拉直的瞬間，B球的機(jī)械能的減少量大于A球機(jī)械能的增加量〖答案〗AD〖解析〗A．在繩子拉直前后，A和B作為一個(gè)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(dòng)量守恒，總動(dòng)量不守恒，故A正確；B．繩子拉直后，B球要以A為圓心，為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，故B球相對(duì)地面不是圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．繩子對(duì)A球和B球的沖量等大反向，故C錯(cuò)誤；D．繩子拉直的瞬間，系統(tǒng)的機(jī)械能要損失，所以B球的機(jī)械能的減少量大于A球機(jī)械能的增加量，故D正確。故選AD。10.兩根間距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，平行等高固定放置在傾角為的絕緣斜面上（導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°），導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)。斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、導(dǎo)軌間有效電阻為R的導(dǎo)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(dǎo)軌上滑，當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑了距離s，重力加速度大小為g，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒ab將會(huì)沿金屬導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)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(shí)間為D.恒力F做的功等于導(dǎo)體棒ab增加的機(jī)械能〖答案〗BC〖解析〗A．由牛頓第二定律，可得又可知導(dǎo)體棒做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時(shí)有解得故B正確；C．由動(dòng)量定理又解得故C正確；D．由能量守恒可知，力做功等于導(dǎo)體棒機(jī)械能與焦耳熱增量之和。故D錯(cuò)誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）11.如圖所示為某同學(xué)做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。同學(xué)甲認(rèn)為，T一定時(shí)，g與l成正比。同學(xué)乙認(rèn)為，l一定時(shí)，g與成正比。同學(xué)丙認(rèn)為，l變化時(shí)，是不變的。同學(xué)丁認(rèn)為，l變化時(shí)，l與比值是定值。其中觀點(diǎn)正確的是______（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)擺線與懸點(diǎn)連接處用鐵架夾住擺線，用米尺測(cè)得擺線長(zhǎng)度和擺球直徑，用秒表測(cè)得100次全振動(dòng)時(shí)間。下表是某次記錄的一組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?zhí)羁眨ňＡ羧挥行?shù)字）。次數(shù)擺線長(zhǎng)度（cm）擺球直徑（cm）100次全振動(dòng)時(shí)間（s）擺長(zhǎng)L（cm）重力加速度g（）199.002.00200.0__________（3）若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的擺線具有一定的彈性，則所測(cè)得的重力加速度數(shù)值______（填“偏大”或“偏小”）?！即鸢浮剑?）?。?）100（3）偏小〖解析〗（1）根據(jù)解得g是當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，與無關(guān)，所以甲、乙同學(xué)錯(cuò)誤；擺長(zhǎng)變化時(shí)，會(huì)隨之變化，丙同學(xué)錯(cuò)誤；變化時(shí)，與比值是定值，丁同學(xué)正確。（2）[1]擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)度加擺球半徑，即[2]由單擺公式解得（3）若擺線具有彈性，則擺動(dòng)時(shí)會(huì)變長(zhǎng)，則所得單擺周期偏大，故重力加速度數(shù)值偏小。12.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）首先，圖甲中用十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量出小球的直徑______mm；（2）如圖乙，下列操作中不需要或者錯(cuò)誤的是______。A.實(shí)驗(yàn)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(shí)的位置可以不同C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球拋出點(diǎn)距地面的高度HD.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)水平射程E.的質(zhì)量可以小于（3）第一步：先從S處釋放并多次重復(fù)找到落點(diǎn)P，并測(cè)出水平射程OP。第二步：將靜置于軌道末端點(diǎn)，再?gòu)腟處釋放，兩球發(fā)生對(duì)心碰撞，并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為______（用、、OP、OM、ON表示）。實(shí)際上______ON（選填“>”或“<”）?！即鸢浮剑?）10.9（2）BCE（3）>〖解析〗（1）由圖甲可知，小球的直徑（2）A．實(shí)驗(yàn)前固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿水平方向，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)。故A正確，與題意不符；BCD．小球在空中飛行時(shí)間相同，由動(dòng)量守恒定律可知所以可知實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程，兩次釋放的位置要相同，實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量小球拋出點(diǎn)距地面的高度H。故BC錯(cuò)誤，與題意相符；D正確，與題意不符；E．為保證不反彈，要大于。故E錯(cuò)誤，與題意相符。本題選錯(cuò)誤的故選BCE。（3）[1]結(jié)合前面分析，要驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒，表達(dá)式應(yīng)為[2]由于存在能量損失，碰前動(dòng)能要大于碰后總動(dòng)能，故聯(lián)立，解得三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)40分。解答時(shí)應(yīng)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(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)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(shí)刻的圖像，此刻介質(zhì)中平衡位置在和處的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)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(shí)刻；（2）求0~4.5s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程?！即鸢浮剑?）軸負(fù)方向，；（2）〖解析〗解：（1）根據(jù)“同側(cè)法”可知，兩列波源的起振方向均沿軸負(fù)方向。兩列波相遇時(shí)間（2）兩列波在點(diǎn)相遇，即在時(shí)點(diǎn)開始振動(dòng)。兩列波是相干波，它們的相位差恒定為0，會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，由圖知波的周期為故0~4.5s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)一個(gè)半周期，點(diǎn)到兩波源的波程差為零，因而點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，因而點(diǎn)的振幅點(diǎn)一個(gè)振動(dòng)周期通過的路程是，則震動(dòng)一個(gè)半周期的總路程為14.如圖所示，用不可伸長(zhǎng)的輕繩將小球A懸掛于O點(diǎn)，輕繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。現(xiàn)將輕繩拉至水平并剛好伸直，將小球A由靜止釋放，當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，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(dá)的最高點(diǎn)未超出斜面。已知小球A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量為2m，斜面C的質(zhì)量也為2m，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，水平面與斜面均光滑，