四川省南充市南充高级中学2023-2024学年高二上学期第二次月考（12月）物理试题（Word版附解析）

南充高中高2022级第三学期第二次月考物理试题一、单选题（每小题4分，共32分）1.下列说法正确的是（　　）A.电场线是闭合的曲线B.没有磁感线的地方无磁场C.小角度单摆的周期与质量无关D.非线性元件的伏安特性曲线某点切线的斜率等于电阻的大小【答案】C【解析】【详解】A．电场线从正电荷出发终止于负电荷或者无穷远，不是闭合的曲线，选项A错误；B．没有磁感线的地方不一定无磁场，选项B错误；C．根据单摆周期公式小角度单摆可视为简谐振动，其周期与质量无关，选项C正确；D．非线性元件的伏安特性曲线某点对应的电压值和电流值的比值等于电阻的大小，选项D错误。故选C。2.关于机械振动，下列说法正确的是（　　）A.阻尼振动的周期越来越小B.无阻尼振动的振幅越来越小C.受迫振动的频率与驱动力频率无关D.部队过桥便步走是为了防止桥梁共振【答案】D【解析】【详解】A．阻尼振动的周期不变，振幅越来越小，选项A错误；B．无阻尼振动振幅不变，选项B错误；C．受迫振动的频率等于驱动力频率，选项C错误；D．部队过桥便步走是为了防止桥梁共振，选项D正确。故选D。 3.物理学应用了很多物理方法，下列关于物理方法应用错误的是（　　）A.F－t图像的面积表示冲量用到了微元法B.质点、点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型C.、、、关系式都用到了比值定义法D.探究电阻与横截面积关系时，应保持温度、材料和长度不变，用的是控制变量法【答案】C【解析】【详解】A．F－t图像的面积表示冲量用到了微元法。故A正确，与题意不符；B．质点、点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型。故B正确，与题意不符；C．、、关系式都用到了比值定义法。关系式不是比值定义法。故C错误，与题意相符；D．探究电阻与横截面积关系时，应保持温度、材料和长度不变，用的是控制变量法。故D正确，与题意不符。本题选错误的故选C。4.我们生活中的现象包含了大量的物理知识，下列物理现象解释错误的是（　　）A.“胸口碎大石”而人安然无恙是因为石头与人的作用时间很长，石头对人的作用力比铁锤对石头的作用力小很多，且石头对人的作用力在人承受的限度以内B.鸡蛋落在海绵垫上相对于水泥地不易碎是因为鸡蛋动量变化较小C.用手接住高速飞来的篮球时手臂要往后缩，是为了延长作业时间来减小作用力D.快速将压在玻璃杯与桌面间的纸片抽出，玻璃杯几乎不动，是因为玻璃杯与纸片之间的作用时间很短，玻璃杯动量变化很小【答案】B【解析】【详解】A．“胸口碎大石”而人安然无恙是因为石头与人的作用时间很长，根据动量定理可知，石头对人的作用力比较小，且比铁锤对石头的作用力小很多，且石头对人的作用力在人承受的限度以内，选项A正确，不符合题意；B．鸡蛋落在海绵垫上相对于水泥地不易碎是因为鸡蛋动量变化相同时，落在海绵垫上作用时间较长，则作用力较小，选项B错误，符合题意；C ．用手接住高速飞来的篮球时手臂要往后缩，是为了在动量变化相同的情况下延长作业时间来减小作用力，选项C正确，不符合题意；D．快速将压在玻璃杯与桌面间的纸片抽出，玻璃杯几乎不动，是因为玻璃杯与纸片之间的作用时间很短，纸片对玻璃杯的冲量很小，则玻璃杯动量变化很小，选项D正确，不符合题意。故选B。5.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知正确的是（　　）A.电源内阻等于1ΩB.电源电动势为4VC.电源最大输出功率为4WD.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率也最大【答案】A【解析】【详解】A．当外电阻与内阻相等时电源输出功率最大，由图像可知电源内阻等于1Ω，选项A正确；BC．由图像可知电源最大输出功率为1W；电源最大输出功率为可得电源电动势为选项BC错误；D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为则电源的效率不是最大，选项D错误。故选A。6. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子的简谐运动的图像，两个振子的质量相等，已知简谐运动周期公式，弹性势能。则（　　）A.甲振子的振动位移B.甲、乙两振子的振幅之比为2∶1C.甲、乙两振子的最大加速度之比为4∶1D.甲、乙两弹簧振子的机械能之比为8∶1【答案】B【解析】【详解】A.甲振子的周期T1=4s振幅A1=2cm振动位移选项A错误；B.乙振子的振幅A2=1cm，甲、乙两振子的振幅之比为2∶1，选项B正确；C根据可得甲、乙两振子的最大加速度之比为选项C错误；D.甲、乙两弹簧振子的机械能之比等于在位移最大位置的弹性势能之比，即根据 可得两弹簧振子的机械能之比为16∶1，选项D错误。故选B。7.一根竖立且处于原长的轻弹簧，下端固定在地面，上端在O点。现在O点处静止释放质量为m（可视为质点）的小球，小球在B点时速度刚好为零，A点的速度最大，AB长度为c，OA长度为d，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，忽略一切阻力。下列说法正确的是（　　）A.两段长度关系有c=d=B.O到B点的过程中小球的回复力一直变大C.A到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和变小D.若提高到O点正上方较近处静止释放该小球，小球的最大加速度为g【答案】A【解析】【详解】A．在A点时受力平衡，则由对称性可知选项A正确；B．由简谐振动的特点可知，O到B点的过程中小球的回复力先减小后变大，选项B错误；C．系统的机械能守恒，则A到B的过程中，系统的动能减小，则重力势能与弹性势能之和变大，选项C错误；D．小球从O点释放时，在O点小球的加速度为g，到达B点时加速度也为g；若提高到O点正上方较近处静止释放该小球，则最低点的位置在B点下方，可知此时小球的最大加速度大于g，选项D错误。 故选A。8.如图甲所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，质量为m可视为质点的小物块以速度v0从木板左侧滑上长木板，小物块到达木板右端时恰好与木板相对静止，图乙为物块与木板运动的v—t图像，图中t1、v0、v1已知，重力加速度为g，由此可得（　　）A.物块与木板系统动量和机械能都守恒B.木板的长度为C.物块与木板之间的动摩擦因数为D.系统所产生的内能为【答案】D【解析】【详解】A．物块与木板系统受合外力为零，则动量守恒，由于木块和木板间有摩擦力，则系统的机械能不守恒，选项A错误；B．木板的长度为选项B错误；C．物块的加速度解得物块与木板之间动摩擦因数为选项C错误；D．系统所产生的内能为 选项D正确。故选D。二、多选题（每小题6分，共24分）9.关于电磁波，下列说法正确的是（　　）A.光具有波粒二象性B.电磁波可以在真空中传播C.变化的电场一定会产生电磁波D.磁场中的线圈翻转180°后磁通量一定不变【答案】AB【解析】【详解】A．光具有波粒二象性，选项A正确；B．电磁波不需要介质，可以在真空中传播，选项B正确；C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，不会产生电磁波，选项C错误；D．磁场中的线圈从线圈平面与磁场垂直位置翻转180°后磁通量变化2BS，选项D错误。故选AB。10.一质点做简谐运动，先后以相同速度依次经过A、B两点，历时3s，再经过3s第二次经过B点，在这6s内质点通过的总路程为60cm。则该质点的（　　）A.周期可以是12sB.周期可以是15sC.振幅可以是30cmD.振幅可以是12cm【答案】AC【解析】【详解】设简谐运动的平衡位置为O，AB两点分别为O点的左右两侧，质点先向右通过A点，则质点先后以相同的速度通过A、B两点，说明A、B两点关于平衡位置O点对称，所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等。那么从平衡位置O到B点的时间t1=1.5s；因过B点后质点再经过t=3s又第二次通过B点，根据对称性得知质点从B点到最大位置的时间t2=1.5s；因此质点振动的周期是T=4×（t1+t2）=12s质点做简谐运动时，每个周期内通过的路程是4A，由于t=6s=T 质点通过的路程为2A，即2A=60cm所以振幅A=30cm故选AC。11.某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图象，待测电源的电动势E，内电阻r。则（　　）A.短路电流为0.4AB.测得电动势E为1.40VC.电压表1.20V时，R=6ΩD.该电路的系统误差源于电流表分压【答案】BC【解析】【详解】AB．测得电动势E=1.40V内阻短路电流为选项A错误，B正确；C．电压表1.20V时，电流为0.2A，则选项C正确；D．该电路的系统误差源于电压表的分流，选项D错误。故选BC。12.如图甲所示，静止在光滑水平面上的物块A、B 通过轻弹簧连接在一起，初始时轻弹簧处于原长。现使A获得一水平向右的瞬时速度，并从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知物块A的质量为mA=1kg，下列说法正确的是（　　）A.弹簧、A和B组成的系统动量和机械能都守恒B.t1时刻，弹簧处于原长状态C.物块B的质量mB=3kgD.t3时刻，弹簧的弹性势能为3J【答案】AD【解析】【详解】A．系统动量守恒条件为系统不受外力或受外力的矢量和为零，而弹簧、A和B组成的系统在该过程中重力和支持力合力为零，所以系统动量守恒，机械能都守恒条件为是只有系统内的弹力或重力所做的功，弹簧、A和B组成的系统在该过程中只有弹力做功，所以系统机械能守恒，故A正确；B．由图乙可知t1时刻之后一小段时间，A速度减小，B速度增大，则t1时刻弹簧处于压缩状态，故B错误；C．根据动量守恒定律，由图乙可知t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，已知、有代入数据解得故C错误；D．由图乙可知在t3时刻弹簧处于伸长状态，两物块速度相等，由开始到t3时刻机械能守恒有代入数据解得弹簧的弹性势能为故D正确。 故选AD。三、实验题（共15分。第13题7分，第14题8分）13.南充高中高二某物理实验小组利用单摆来测量南充地区的重力加速度。（1）下列三张图片是三次操作中摆角最大的情景，其中最合理的是________。A．B．C．（2）该小组用50分度游标卡尺测得摆球直径如下图所示，其读数为D=________mm；然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如下图，则算出的周期T=________s，再测出摆线长度L代入公式g=________（用L、D、T表示），就可以算出重力加速度。（3）另外，老师还提示：在不需要测小球的直径的情况下，也可以完成该实验。该小组用刻度尺量出悬点到摆球下端的长度为L，让小球在竖直平面内摆动（摆角小于），从小球经过最低点时开始计时，测得35次全振动的总时间为t，改变悬线长度，多次测量，利用计算机作出了图像，如图所示，可以得出南充地区的重力加速度g=______m/s2（取，结果保留2位有效数字）。【答案】①.B②.19.04③.2.228④.⑤.9.8 【解析】【详解】（1）[1]单摆的摆球应该用质量较大的铁球；且为了保证让摆球做简谐振动，摆角不超过5°，故选B；（2）[2]测得摆球直径为D=19mm+0.02mm×2=19.04mm；[3][4]单摆振动50次所用的时间为90s+21.4s=111.4s，则算出的周期再测出摆线长度L，则根据解得就可以算出重力加速度。（3）[5]设摆球半径为r，则根据其中解得由图像可知解得g=9.8m/s214.在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。（1）两小球的质量关系：ma________mb（填“>”、“<”或“=”）。（2）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有_______。A．木板向右移动的距离LB．小球a和小球b的质量ma、mbC．落到A、B、C三点时间tD．小球a和小球b的具体半径r（3）用本实验中所测得的数据验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为_______；实验小组发现本次实验数据还可以验证两小球碰撞过程的机械能守恒，其表达式为_______。A．B．C．D．【答案】①.＞②.B③.D④.C【解析】【详解】（1）[1]为了使a碰撞b后不被弹回，两小球的质量应满足（2）[2]两小球碰撞前后都做平抛运动，则碰前a球有可得 同理碰后a、b的速度分别为则有动量守恒定律既所用还需要测量两小球质量。故选B；（3）[3]由上述分析可知，验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为故选D；[4]由机械能守恒可得故选C。四、计算题（共29分。第15题8分，第16题9分，第17题12分）15.中国空间站是中国人的骄傲，是中国强起来的标志之一。2023年9月21日下午，神舟十六号乘组航天员在中国空间站梦天实验舱为我们带来了第四次“天宫课堂”——“钢球碰撞实验”。已知大钢球质量M=0.5kg，小钢球质量m=0.1kg，忽略一切阻力。若某次碰撞中，大钢球以v0=0.3m/s的初速度与小钢球发生正碰，碰撞时间，碰后大钢球速度为v1=0.2m/s。求：（1）碰后小钢球的速度v2的大小；（2）碰撞过程中小钢球受到的平均作用力F的大小。 【答案】（1）0.5m/s；（2）10N【解析】【详解】（1）两球碰撞动量守恒，则解得（2）对小钢球有动量定理解得F=10N16.如图，粗细均匀且粗糙的水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点相切连接，固定在竖直平面内，直杆的AB部分长L=8m，圆弧杆BC的半径R=40m。一个质量m=0.2kg、直径略大于杆截面直径的小环（可视为质点）穿在水平直杆上。现让小环以v0=6m/s的初速度由A向B运动。已知小环与直杆AB的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，。求：（1）小环在B点的速度vB的大小；（2）小环沿圆弧杆BC上滑的最大高度h；（3）小环从A点开始运动到最终停止所用的时间t。【答案】（1）2m/s；（2）0.2m；（3）9.28s【解析】【详解】（1）AB段做匀减速运动，由速度位移关系公式 解得（2）BC段小环仅重力做功，过程中机械能守恒解得h=0.2m（3）除去BC段，从A点到最终停止可视为匀减速直线运动BC段视为单摆半个周期总时间为17.质量分别为4m和m的A、B两个可视为质点的小球用长为的刚性轻杆连接，竖直静止地立于光滑的水平地面上，由于微小扰动，轻杆开始自由倒下。已知整个过程中球B不离开地面，重力加速度g=10m/s2。在球A落地过程中，求：（1）球A落地时速度大小（可保留根号）；（2）球B的位移大小；（3）当轻杆与水平地面夹角为时，球B的速度大小。【答案】（1）3.16m/s；（2）0.4m；（3）1m/s【解析】【详解】（1）A落地时，AB水平共速v，落地过程系统水平动量守恒，则可得 v=0落地过程中由机械能守恒定律解得（2）AB系统可视为人船模型，则解得（3）当杆与地面成θ角时，则设B的速度为vB，A的水平速度vx竖直速度vy，则AB系统水平动量守恒，则AB沿杆方向速度相等，则系统机械能守恒，则解得