福建省廈門市2023-2024學年高二物理上學期12月月考試題含解析

Page17本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共4頁，滿分100分。考試時間75分鐘?？忌⒁猓?.答題前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、座號和科類填寫到答題卡和試卷規(guī)定的位置上。2.第I卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；第Ⅱ卷必須用0.5毫米黑色簽字筆作答，不能使用涂改液、膠帶紙、修正帶。不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題共48分）一、單項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24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.如圖甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動，圖乙是彈簧振子的振動圖象。則（）A.在t=0.2s時，彈簧振子的速度為正向最大B.在t=0.3s與t=0.5s兩個時刻，速度相同C.從t=0.5s到t=0.6s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度減小的減速運動D.在t=0.6s時，彈簧振子有最小的彈性勢能【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，在t=0.2s時，彈簧振子位于正向位移最大處，此時速度為零，故A錯誤；B．在t=0.3s與t=0.5s兩個時刻，彈簧振子關于平衡位置對稱，速度大小相等，方向相同，故B正確；C．從t=0.5s到t=0.6s時間內(nèi)，彈簧振子從平衡位置向負向最大位移處運動，位移逐漸增大，加速度逐漸增大，加速度方向與速度方向相反，彈簧振子做加速度增大的減速運動，故C錯誤；D．在t=0.6s時，彈簧振子的位移為負向最大值，即彈簧的形變量最大，彈簧振子的彈性勢能最大，故D錯誤。故選B。2.2021年5月15日，“天問一號”著陸器成功著陸于火星，中國首次著陸火星任務取得圓滿成功。“天問一號”著陸器在動力減速階段80s內(nèi)速度從95m/s降到6m/s以下，已知著陸器總質(zhì)量約為，火星表面的重力加速度為，則在該過程中，噴射的燃料對著陸器的平均作用力約為（）A. B.C D.【答案】B【解析】【分析】【詳解】根據(jù)動量定理有(-F+mg)t=mv′-mv（取“天問一號”速度的方向為正）代入數(shù)據(jù)有F=-3.39×103N故選B。3.如圖所示，直線A為某電源的圖線，曲線B為某LED燈泡的圖線，用該電源和燈泡串聯(lián)起來組成閉合回路，燈泡恰能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A.電源的內(nèi)阻為B.燈泡正常發(fā)光時的功率小于5WC.燈泡的阻值隨其電壓增大而增大D.將燈泡換成的定值電阻后，電源的輸出功率增大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖線的斜率的絕對值為電源內(nèi)阻，可得此電源的內(nèi)阻故A錯誤；B．兩圖線的交點表示小燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)，由于燈泡正常發(fā)光，則知燈泡的額定電壓額定電流則額定功率為故B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律可知燈泡圖像上的點與原點連線的斜率表示電阻的大小，可知小燈L的電阻隨兩端電壓的增大而減小，故C錯誤；D．電源的輸出功率圖像如下由圖可看出當時輸出功率最大，由選項B知小燈泡L的額定電壓，額定電流，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為若把燈泡L換成阻值恒為的純電阻，則更接近內(nèi)阻，則電源的輸出功率變大，故D正確。故選D。4.如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電流表、電壓表、、均為理想電表，為定值電阻，為滑動變阻器。閉合開關，當?shù)幕瑒佑|頭由上端向下滑動的過程中（）A.電壓表、的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)不變；B.電流表示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小；C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變；D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量比值的絕對值不變?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】AB．由圖可知，電路中與串聯(lián)接在電源兩端，電壓表V1測量兩端的電壓，V2測量兩端的電壓，V3測量路端電壓；電流表測干路電流；當滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流減小，根據(jù)可知，路端電壓增大；因為定值電阻，故其兩端電壓減?。豢傠妷涸龃?，故兩端的電壓增大，所以電壓表V1示數(shù)減小，V2、V3的示數(shù)增大。電流表示數(shù)減小，故AB錯誤；C．V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于，則知V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值增大，故C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知則得保持不變，故D正確。故選D。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題只有兩個項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。5.一單擺在地球表面做受迫振動，其共振曲線（A表示受迫振動的振幅，f表示驅(qū)動力的頻率）如圖所示，重力加速度取，則下列說法不正確的是（）A.此單擺的固有周期為2sB.此單擺的擺長約為1mC.若擺長增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長減小，共振曲線的峰值將向左移動【答案】CD【解析】【詳解】A．當驅(qū)動力的頻率等于單擺的固有周期時發(fā)生共振，所以單擺發(fā)生共振的頻率是根據(jù)周期和頻率可知單擺的固有周期為故A正確；B．根據(jù)單擺周期的表達式得故B正確；C．若擺長增大，根據(jù)可知單擺的固有周期變大，固有頻率變小，故C錯誤；D．若擺長減小，可知單擺的固有周期變小，固有頻率變大，產(chǎn)生共振的頻率變大，所以共振曲線的峰值將向右移動，故D錯誤。該題選擇錯誤選項，故選CD。6.圖（a）為一列簡諧橫波在某一時刻的圖像，P、Q兩質(zhì)點的橫坐標分別為xP=2m和xQ=6m；圖（b）為質(zhì)點P從該時刻開始計時的振動圖像。下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播，波速為1m/sB.質(zhì)點P經(jīng)4s振動的路程為4mC.此時刻質(zhì)點Q的速度沿y軸負方向D.質(zhì)點Q在t=2s時，加速度為0【答案】AC【解析】【詳解】A．由（a）圖可知波長為8m，由（b）圖可知周期T=8s，則波速為由（b）圖可知t=0時，P點向y軸正方向振動，結(jié)合（a）圖可知該波沿x軸正方向傳播，故A正確；B．根據(jù)知，質(zhì)點P經(jīng)4s振動的路程為s=2A=2×0.5m=lm故B錯誤；C．由于該波沿x軸正方向傳播，所以此時刻質(zhì)點Q速度沿y軸負方向，故C正確；D．根據(jù)質(zhì)點Q在t=2s時，在y軸負向最大位移處，加速度最大，故D錯誤。故選AC。7.如圖所示，質(zhì)量分別為的兩個小球A、B用長為的輕質(zhì)細繩連接，B球穿在光滑水平細桿上，初始時刻，細繩處于水平狀態(tài)，將A、B由靜止釋放，空氣阻力不計，A、B可視為質(zhì)點。從釋放到A球運動到最低點的過程中，下列說法正確的是（）A.A、B組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒B.A球運動到最低點時，B球向右運動距離為C.A球運動到最低點時，B球的速度為D.A球運動到最低點的過程中，繩對B做的功為【答案】ACD【解析】【詳解】A．從釋放到A球運動到最低點的過程中，A、B組成的系統(tǒng)在水平方向不受力，所以水平方向動量守恒，故A正確；B．A球運動到最低點時，取水平向左為正方向，水平方向由動量守恒定律得兩邊同時乘以t，則有其中解得故B錯誤；C．A球運動到最低點時，取水平向左為正方向，水平方向由動量守恒定律得由機械能守恒得其中聯(lián)立可得故C正確；D．對B球由動能定理，A球運動到最低點的過程中，繩對B做的功為為故D正確。故選ACD。8.如圖所示，水平光滑桌面上，輕彈簧的左端固定，右端連接物體P，P和Q通過細繩繞過定滑輪連接。開始時，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，滑塊P處于位置O。將滑塊P向左推至彈簧原長的位置A點后由靜止釋放，當滑塊P運動到最右端時細繩恰好被拉斷，滑塊未與定滑輪相碰，彈簧未超出彈性限度，已知Q的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A.細繩被拉斷前的瞬間，滑塊P的加速度與剛釋放時的加速度相同B.細繩被拉斷后，滑塊P回到O位置時速度最大C.從釋放到細繩被拉斷過程，物塊Q下落的高度為D.彈簧的最大彈性勢能為【答案】CD【解析】【詳解】A．由于物體P、Q組成的系統(tǒng)受到F=-kx回復力（x是偏離平衡位置的位移），則P、Q組成的系統(tǒng)做簡諧運動，根據(jù)對稱性可知，當繩斷時加速度大小與釋放時加速度大小相同，方向相反，故A錯誤；B．由于滑塊P運動到最右端時細繩恰好被拉斷，則之后P只受彈力作用，在P往回走過程中彈力做正功，當滑塊P回到A位置時速度最大，故B錯誤；C．由選項A知，從釋放到細繩被拉斷過程中，P、Q組成的系統(tǒng)做簡諧運動，根據(jù)對稱性可知，當繩斷時加速度大小與釋放時加速度大小相同，則初位置根據(jù)牛頓第二定律可得mg=（mP+m）a細繩剛好被拉斷前瞬間，根據(jù)牛頓第二定律可得kxm-mg=（mP+m）a又因為開始時，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，則有物塊Q下落的高度為故C正確；D．當滑塊P運動到最右端時彈簧的彈性勢能最大，為故D正確。故選CD。第II卷（共52分）三、非選擇題：共52分，其中9-10題為填空題，11-12題為實驗題，13-15題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.醫(yī)學中常用頻率為23kHz~27kHz的超聲波破碎膽結(jié)石，某頻率超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m/s和1500m/s，則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的___________倍。破碎結(jié)石時當超聲波與結(jié)石體發(fā)生共振時效果最佳。已知結(jié)石體固有頻率可表為為常數(shù)，如果采用25kHz的超聲波破碎質(zhì)量為m的結(jié)石效果最佳，為破碎質(zhì)量比m略大的結(jié)石，應調(diào)整超聲波的頻率，頻率應略___________（填“大于”或“小于”）25kHz?！敬鸢浮竣?1.5②.小于【解析】【分析】【詳解】[1][2]超聲波在傳播中頻率不變，波長則說明長與波速成正比，故波長之比為=1.5倍根據(jù)頻率公式，質(zhì)量變大，固有頻率變小，則超聲波頻率變小。10.在學校運動場上直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器。兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為的聲波。一同學從該跑道的中點出發(fā)，向某一端點緩慢行進，求在此過程中他聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為___________次?！敬鸢浮?【解析】【詳解】振動頻率相同、振動情況完全相同的兩列波疊加時，設點到兩波源的距離差為，當?shù)扔诎雮€波長的奇數(shù)倍時，該點振動減弱，設該同學向某一段運動的距離為x，則，根據(jù)，可知當n取0、1、2、3，即該同學向某一段運動的距離x為、、、時波的振動減弱，即該同學聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為4次。11.如圖1所示為某實驗小組驗證碰撞中動量守恒的實驗裝置。安裝好實驗裝置后，在地上鋪一張記錄紙，記下重垂線所指的位置O，先不放靶球，讓入射球從斜槽上由靜止?jié)L下，并落在地面上，再將靶球放在斜槽前端邊緣位置，讓入射球從斜槽上滾下，使它們碰撞，重復多次，分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離分別為、、。（1）下列關于本實驗中正確的說法是___________（選填正確選項前面的字母）A.入射球比靶球質(zhì)量大或小均可，但兩球的直徑必須相同B.在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放C.安裝軌道時斜槽的末端必須水平D.本實驗中由于斜槽軌道不光滑會造成誤差，所造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差（2）若入射小球和靶球的質(zhì)量分別為和，本實驗中需要驗證兩球碰撞中動量守恒的表達式為___________（用所測物理量的符號表示）；（3）完成上述實驗后，實驗小組的成員對上述裝置進行了改造，小紅改造后的裝置如圖3所示。使入射球仍從斜槽上由靜止?jié)L下，重復實驗步驟中的操作，使兩球落在以斜槽末端為最高點的斜面上，平均落點為、、。測得、、到斜槽末端距離分別為、、，則小紅需要驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為___________（用所測物理量的符號表示）?！敬鸢浮竣?BC##CB②.③.【解析】【詳解】（1）[1]A．碰撞后為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于靶球的質(zhì)量，故A錯誤；B．為保證碰撞的初速度相同，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，故B正確；C．要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故C正確；D．軌道是否光滑對實驗的結(jié)果沒有影響，不需要控制軌道光滑，故D錯誤。故選BC。（2）[2]小球做平拋運動高度相同，則小球在空中運動時間相同；設小球在空中運動的時間為t，若滿足動量守恒定律有整理得（3）[3]設斜面與水平面的夾角，由幾何關系可得，由平拋運動的規(guī)律得，聯(lián)立可得則做平拋運動的水平速度分別為，，代入動量守恒的表達式化簡可得12.將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心之間的距離L，并通過改變L而測出對應的擺動周期T，再以為縱軸、L為橫軸作出函數(shù)關系圖像，那么就可以通過此圖像得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣萭。（1）現(xiàn)有如下測量工具：A.游標卡尺；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺，則本實驗所需的測量工具有___________；（2）如果實驗中所得到的關系圖像如圖乙所示，那么對應的圖像應該是a、b、c中的___________；（3）由圖像可知，小筒的深度___________m；當?shù)氐闹亓铀俣萠__________（取，g值計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?ABD②.a③.0.3④.9.86【解析】【詳解】（1）[1]本實驗要測量周期和筒的下端口到擺球球心之距離，

需要秒表和毫米刻度尺，需要用游標卡尺測量小球直徑，單擺的周期與小球質(zhì)量無關，

不需要測量小球的質(zhì)量。故選ABD。（2）[2]根據(jù)單擺的周期公式可得可得可知圖像為一條縱軸截距為正的，斜率為正的傾斜直線，則對應的圖像應該是a。（3）[3][4]由可知圖像的斜率和縱軸截距分別為，聯(lián)立解得，13.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離。電源電動勢，內(nèi)電阻，電阻。閉合S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度豎直向上射入板間。若小球帶電量為，質(zhì)量為，不考慮空氣阻力。那么滑動變阻器滑片P在某位置時，小球恰能到達A板。（?。┣螅海?）兩極板間的電場強度大小；（2）滑動變阻器接入電路的阻值?！敬鸢浮浚?）?；（2）?【解析】【詳解】（1）小球恰能從B?到A?，由動能定理可得解得則兩極板間的電場強度大小為（2）由閉合電路歐姆定律可得解得則滑動變阻器接入電路的阻值為14.某種型號的中性筆由彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分構(gòu)成。李強同學探究這種筆的彈跳問題時發(fā)現(xiàn)筆的彈跳過程可簡化為三個階段：把筆豎直倒立于水平硬桌面上，下壓外殼使其下端接觸桌面（如圖1所示）；把筆由靜止釋放，外殼豎直上升，上升高度為h時（彈簧恰好恢復原長）與靜止的內(nèi)芯碰撞，碰撞過程時間極短，碰后瞬間，內(nèi)芯與外殼具有豎直向上的共同速度（如圖2所示）；此后，