河南省開封市五縣聯(lián)考高二上學(xué)期12月月考物理試題

20232024學(xué)年五縣聯(lián)考高二年級物理試卷（考試時長：75分鐘滿分：100分）注意事項：1.答題時，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填在答題卡上；2.選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號，答在試題卷上無效。3.實驗題和計算題答在答題卡上每題對應(yīng)的答案區(qū)域內(nèi)，答在試題卷上無效。一、單項選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20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.將一臺智能水平粘在秋千的座椅上，使邊緣與座椅邊緣平行（圖甲），讓秋千以小擺角（小于5°）自由擺動，此時秋千可看作一個理想的單擺，擺長為L。從傳感器中得到了其垂直平面方向的關(guān)系圖如圖乙所示。則以下說法不正確的是（）A.秋千從擺動到停下的過程可看作阻尼振動B.當(dāng)秋千擺至最低點時，秋千對的支持力大于所受的重力C.秋千擺動的周期為D.該地的重力加速度【答案】C【解析】【詳解】A．秋千從擺動到停下受空氣阻力，振幅不斷變小，是阻尼振動，故A正確；B．當(dāng)秋千擺至最低點時，由可知秋千對的支持力大于所受的重力，故B正確；CD．秋千的周期為從最大振幅偏角到另一最大振幅偏角再回到最大振幅偏角所用時間，最大偏轉(zhuǎn)角時加速度為0，根據(jù)圖像可得秋千擺動的周期為根據(jù)可得故C不正確，D正確。此題選擇不正確的，故選C。2.如圖所示，已知電源電動勢，內(nèi)阻，保護(hù)電阻，電表為理想電表，則（）A.當(dāng)阻值為零時，消耗的電功率最小B.當(dāng)阻值為時，消耗的功率最大C.如果發(fā)生斷路故障，則電表讀數(shù)為零D.當(dāng)?shù)淖柚翟龃髸r，電表讀數(shù)減小【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)阻值為零時，回路電流最大，根據(jù)，定值電阻消耗的電功率最大，故A錯誤；B．將和電源等效為新電源，當(dāng)阻值等于等效電源內(nèi)阻時，即新電源輸出功率最大，消耗的功率最大，故B正確；C．如果發(fā)生斷路故障，則電表讀數(shù)不為零，等于電源電動勢，故C錯誤；D．當(dāng)?shù)淖柚翟龃髸r，回路總電阻增大，干路電流減小，根據(jù)電表讀數(shù)增大，故D錯誤。故選B。3.如圖（a），在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點，其中A、B、C三點位干同一直線上，AC=BC=4m，DC=3m，DC垂直AB。t=0時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面ABD垂直，已知波長為4m。下列說法正確的是（）A.這三列波的波速均為2m/sB.t=2s時，D處的質(zhì)點開始振動C.t=4.5s時，D處的質(zhì)點向y軸正方向運動D.t=6s時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2cm【答案】D【解析】【詳解】A．由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s，故三列波的波速為故A錯誤；B．由圖（a）可，D處距離波源最近的距離為3m，故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間為故t=2s時，D處的質(zhì)點還未開始振動。故B錯誤；C．由幾何關(guān)系可知AD=BD=5m波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到D處所需的時間為故t=4.5s時，僅波源C處的橫波傳播到D處，此時D處的質(zhì)點振動時間為t1=ttc=1.5s由振動圖像可知此時D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動。故C錯誤；D．t=6s時，波源C處的橫波傳播到D處后振動時間為t2=ttc=3s由振動圖像可知此時D處為波源C處傳播橫波的波谷。t=6s時，波源A、B處的橫波傳播到D處后振動時間為t3=ttAB=1s由振動圖像可知此時D處為波源A、B處傳播橫波的波峰，根據(jù)波的疊加原理可知此時D處質(zhì)點的位移為y=2AA=2cm故t=6s時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2cm。故D正確。故選D。4.如圖所示，光滑圓弧軌道的半徑為，圓弧底部中點為O，兩個大小可忽略質(zhì)量分別為和的小球A和B，A在離很近的軌道上某點，B在點正上方處，現(xiàn)同時釋放兩球（不計空氣阻力），使兩球在A小球第5次通過O點時恰好相碰，則應(yīng)為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】小球在離很近的軌道上某點靜止釋放，小球相當(dāng)于做擺長為的單擺運動，小球運動的周期為兩球在小球第5次通過點時恰好相碰，則小球和運動的時間為所以小球下落的高度為故選C。5.如圖所示為一款玩具“彈簧公仔”，該玩具由頭部、輕彈簧及底座組成，已知公仔頭部質(zhì)量為，彈簧勁度系數(shù)為，底座質(zhì)量也為m。輕壓公仔頭部至彈簧彈力為時，由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡諧運動。重力加速度為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法中正確的是（）A.釋放公仔頭部瞬間的加速度大小為B.公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力為C.彈簧恢復(fù)原長時，公仔頭部的速度為0D.公仔頭部做簡諧運動振幅為【答案】C【解析】【詳解】A．釋放公仔頭部瞬間，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．根據(jù)簡諧運動對稱性，可知，最高點與最低點的加速度大小相等，在最高點時，令最高點時彈簧彈力大小為，則有解得即此時彈簧恰好處于原長，對底座分析可知，地面對底座的支持力等于，根據(jù)牛頓第三定律可知，公仔頭部運動至最高點時底座對桌面的壓力為。故B錯誤；C．根據(jù)上述可知，公仔頭部運動至最高點時，彈簧恰好恢復(fù)原長，此時公仔頭部的速度為0。故C正確；D．輕壓公仔頭部至彈簧彈力為時，根據(jù)胡克定律有根據(jù)簡諧運動的對稱性，結(jié)合上述有解得故D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）6.兩個完全相同的正四棱錐疊放在一起，構(gòu)成如圖所示的形狀，其中a點固定點電荷，c點固定點電荷，O點為兩棱錐公共正方形底面的中心，且，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則下列說法正確的是（）A.點的電勢比點的電勢高B.兩點的電場強度不相同C.將負(fù)電荷沿棱由移動的過程中，電場力一直不做功D.若將由點放到點，則點的電勢不變【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)幾何關(guān)系可知為連線的中垂面，對于等量異種電荷形成的電場平面圖（如下圖所示）可知平面為零勢能面，故在此平面上的點電勢都相等（都等于0），點的電勢等于點電勢，故A錯誤；B．由于b、d兩點到O點距離都相等，根據(jù)對稱性可知b、d兩點電場強度大小相等，方向相同，故B錯誤；C．將負(fù)電荷沿棱由移動的過程中，在同一個等勢面內(nèi)運動，電場力一直不做功，故C正確；D．若將由a點放到e點，由幾何關(guān)系可知，O點仍位于ce的連線的中垂線上，電勢仍為0，故D正確。故選CD。7.如圖所示，細(xì)繩拉著一帶正電小球在豎直平面內(nèi)做半徑為的圓周運動，該區(qū)域內(nèi)存在水平向右的勻強電場。A點為運動軌跡的最高點，B點為運動軌跡的最低點，為水平直徑。在小球做圓周運動的過程中（）。A.在點和點繩子的拉力大小不相等 B.在點小球的機械能最小C.在A點小球的速度最小 D.在B點繩子的拉力最大【答案】AB【解析】【詳解】CD．對小球受力分析可知，重力豎直向下，電場力水平向右，均為恒力，把重力和電場力合成為等效重力，其方向為斜向右下。等效最高點在CA圓弧上某點，等效最低點在BD圓弧上某點。小球在豎直面做圓周運動，由牛頓第二定律可知小球在等效最高點，有在等效最低點，有由重力場中豎直面圓周運動規(guī)律可知，小球在等效最高點的速度最小，在等效最低點的速度最大，可得小球在等效最高點的拉力最小，在等效最低點的拉力最大。由圖可知，A點不是等效最高點，B點不是等效最低點。故CD錯誤；A．由題意可知，小球從C點到D點重力不做功，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，速度增大，故小球在D點的速度大于C點的速度，由牛頓第二定律可知解得即小球在D點時繩子的拉力較大。故A正確；B．小球運動過程中涉及機械能和電勢能的相互轉(zhuǎn)化，總量保持不變。根據(jù)能量守恒定律，小球在C點時的電勢能最大，則機械能最小。故B正確。故選AB。8.如下圖所示，足夠長光滑水平面上靜止一質(zhì)量為的弧槽，弧槽和水平面兒平滑連接，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點），從距離水平面高度為的A點由靜止沿滑槽滑下，之后被輕質(zhì)彈簧反向彈出，不計一切阻力及能量損失、重力加速的大小為g。以下的說法正確的是（）A.滑塊沿滑槽下滑過程中，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能也守恒B.彈簧獲得最大彈性勢能為C.滑塊沿弧槽上升的最大高度等于D.滑塊再一次離開弧槽后，可能和彈簧發(fā)生作用【答案】BC【解析】【詳解】A．滑塊沿滑槽下滑過程中，豎直方向合力不為零，二者組成的系統(tǒng)動量不守恒，只有彈力和重力做功，機械能守恒。故A錯誤；B．系統(tǒng)水平方向動量守恒，可得機械能守恒解得彈簧獲得最大彈性勢能為故B正確；C．滑塊被彈簧反彈后，弧槽和滑塊再次共速時，上升的高度最大，有解得滑塊沿弧槽上升的最大高度為故C正確；D．滑塊再一次離開弧槽時，有解得所以滑塊再一次離開弧槽后，不可能和彈簧發(fā)生作用。故D錯誤。故選BC。三、實驗與探究題（本題共2小題，9題12分，10題8分，共18分）9.①用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1所示，可知其長度為______；用螺旋測微器測出其直徑如圖2所示，則______。②用多用電表擋粗測某電阻發(fā)現(xiàn)多用表指針偏角偏大，為進(jìn)一步較精確測量選用合適的倍率重新歐姆調(diào)零后，測量時指針位置如圖3所示，其電阻為______【答案】①.42.40②.6.712##6.713##6.714③.8【解析】【詳解】①[1]游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為，游標(biāo)尺上第8個刻度線與主尺對齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為[2]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為，可動刻度讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為②[3]發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明倍率太大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到擋。重新正確操作后，表盤的示數(shù)如圖3所示，其讀數(shù)為10.實驗室有若干內(nèi)阻為、滿偏電流為的表頭，某同學(xué)打算先將表頭改裝成電壓表，再對電源電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行測量。①若將此表頭改裝成量程為的電壓表，需要串聯(lián)一個______的電阻。②現(xiàn)將改裝后的電壓表和電阻箱組成圖（b）所示電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電壓表示數(shù)和電阻箱讀數(shù)，描點后繪成圖（c）所示一次函數(shù)圖像，測出橫軸截距為，縱軸截距為，則電源電動勢為______，內(nèi)阻為______（此問兩空用“”、“”和電壓表電阻“”表示）?！敬鸢浮竣?200②.③.【解析】【詳解】①[1]若將此表頭改裝成量程為的電壓表，需要串聯(lián)的電阻值為②[2][3]由閉合電路歐姆定律可得解得由圖（c）可知，解得，11.實驗小組利用如圖所示的裝置探究動量守恒定律，木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙。將質(zhì)量為的小球a從斜槽上釋放，小球a撞擊到木板上的點；將質(zhì)量為的小球b放在斜槽水平末端，仍將小球a從斜槽上釋放，與小球b碰撞后，最后a、b兩小球撞擊在木板上的點；根據(jù)落點位置測量出小球的豎直位移分別為。已知小球a、b大小相同，且，忽略空氣阻力，重力加速度為?；卮鹣铝袉栴}：（以下結(jié)果可用題中所給物理量符號表示）（1）關(guān)于實驗條件說法，正確的是______；A.斜槽軌道不必須光滑B.斜槽軌道末端不必須水平C.兩個小球的尺寸必須相同D.小球a每次不必從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）小球a從斜槽末端拋出到P點過程中速度變化量的大小為______；（3）為驗證a、b碰撞前后動量守恒，則需要滿足的表達(dá)式為______；（4）若。且小球a、b之間的碰撞為彈性碰撞，則______?！敬鸢浮竣?AC##CA②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]AB．為了使小球a每次離開斜槽軌道末端之后能夠做平拋運動，要求小球a在斜槽末端速度沿水平方向，所以斜槽軌道末端必須水平，而斜槽軌道是否光滑對實驗無影響，故A正確；B錯誤；C．碰撞要保證對心碰撞，所以兩球尺寸必須相同。故C正確；D.實驗要求小球a每次到達(dá)斜槽末端的速度大小相等，所以小球a必須從斜槽上相同位置無初速度釋放。故D錯誤。故選AC。（2）[2]小球a從拋出到P點過程中速度的變化量的大小（3）[3]設(shè)水平位移為，根據(jù)平拋運動規(guī)律有小球從拋出到碰到木板上運動的時間由動量守恒定律有化簡得（4）[4]設(shè)落在點上的小球水平速度為，由動量守恒、機械能守恒有解得則又豎直位移則四、綜合應(yīng)用題（本題共3小題，11題12分，12題14.分，13題16分，共42分）12.如圖甲所示，為沿軸傳播的一列簡諧橫波上的兩質(zhì)點，相距。的振動圖像分別如圖乙、丙所示。（1）若該波在介質(zhì)中傳播的速度為，求該波的波長；（2）在（1）情形下，求時間內(nèi)質(zhì)點運動的路程；（3）若該波的波長大于，求可能的波速?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；【解析】【詳解】（1）根據(jù)振動圖像可得周期，根據(jù)波速公式有代入數(shù)據(jù)，解得（2）由題意可知所以質(zhì)點運動的路程為（3）如果波沿方向傳播，則有而由于，可得，所以代入公式可得如果波沿方向傳播，則有而由于，可得，解得代入公式可得13.如圖所示，水平的長直軌道上點左側(cè)存在電場強度為的勻強電場，材料不同的兩個小物塊靜止在軌道上，其中質(zhì)量為、帶電荷量為的與軌道摩擦力很小忽略不計，質(zhì)量為的與軌道的動摩擦因數(shù)且不帶電靜止于點，滑塊位于點左側(cè)與相距處。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，一段時間后滑塊運動到點，在點與滑塊第一次發(fā)生碰撞，與的碰撞都是彈性碰撞，求：（1）第一次發(fā)生碰撞過后的速度與的速度；（2）第一次發(fā)生碰撞過后，與各自速度減小為零所用的時間和（3）最終停下來的位置距離點的距離。【答案】（1）；；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對M，根據(jù)動能定理可得解得M與N發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律可得由機械能守恒定律可得解得，（2）碰后對M和N分別有動量定理得，解得（3）從M靜止開始運動，由于每次都是N靜止等待M追上后發(fā)生彈性碰撞，碰撞后兩者的速率都是碰撞前M的速率一半，到最終經(jīng)過無數(shù)次碰撞M和N的速率將會無限趨近于零，由