云南省下关第一名校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

试卷更新日期：2024-05-07 类型：月考试卷

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一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，实现重要技术突破。设该系统的试验列车质量为m，某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶，刹车时牵引系统处于关闭状态，制动装置提供大小为F的制动力，列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到大小为f的空气阻力，则（　　）

A、列车减速过程的加速度大小 $a = \frac{F}{m}$ B、列车减速过程F的冲量为mv C、列车减速过程通过的位移大小为 $\frac{m v^{2}}{2 (F + f)}$ D、列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为 $(f + F) v$

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2. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（）

A、速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B、动量大小先增大后减小 C、动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D、加速度大小先增大后减小

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3. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（）

A、3 J B、4 J C、5 J D、6 J

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4. 如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）

A、在 $t = 0.2 s$ 时，弹簧振子的加速度为正向最大 B、从 $t = 0$ 到 $t = 0.2 s$ 时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动 C、在 $t = 0.6 s$ 时，弹簧振子的弹性势能最小 D、在 $t = 0.2 s$ 与 $t = 0.6 s$ 两个时刻，振子的速度都为零

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5. 如图所示，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法中正确的是（　　）

A、驱动摆只把振动形式传播给其它单摆，不传递能量 B、如果驱动摆的摆长为L，则其它单摆的振动周期都等于 $2 π \sqrt{\frac{L}{g}}$ C、某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度都相同 D、如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的频率最大

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6. 关于简谐运动的周期，以下说法不正确的是（　　）

A、间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同 B、间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同 C、半个周期内物体的动能变化一定为零 D、一个周期内物体的势能变化一定为零

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7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是（）

A、该时刻速度沿y轴正方向 B、该时刻加速度沿y轴正方向 C、此后 $\frac{1}{4}$ 周期内通过的路程为A D、此后 $\frac{1}{2}$ 周期内沿x轴正方向迁移为 $\frac{1}{2} λ$

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8. 某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。 $t = 0$ 时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波）， $t_{1}$ 时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）

A、浮标的振动周期为 $4 t_{1}$ B、水波的传播速度大小为 $\frac{L}{4 t_{1}}$ C、 $\frac{3}{2} t_{1}$ 时刻浮标沿y轴负方向运动 D、水波的波长为 $2 L$

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9. 下列说法正确的是（）

A、在干涉现象中，振动加强点的位移总比振动减弱点的位移要大 B、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与摆长无关 C、火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率比声源发出的频率高 D、当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长大得多时，将发生明显的衍射现象

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10. 如图，表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列横波的振幅均为A，b、c是a、d连线上的点，b为该连线中点，c在b、d之间，下列说法正确的是（　　）

A、a、d处质点的振动加强，且它们的高度差为2A B、图示时刻，b处质点正处在平衡位置且向下运动 C、图示时刻，c处质点正处在平衡位置上方且向上运动 D、从图示时刻经四分之一周期，b处质点通过的路程为2A

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11. 一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示，经过0.5s后的波形如图中的虚线所示，已知波的周期为T，且 $0.25 s < T < 0.5 s$ ，则（　　）

A、若波沿x轴不同方向传播，则在这0.5s内， $x = 1 m$ 处的质点M通过的路程都不相等 B、当波沿+x方向传播时， $x = 1 m$ 处的质点M和 $x = 2.5 m$ 处的质点N在这0.5s内通过的路程相等 C、当波向+x方向传播时，波速等于10m/s D、当波沿—x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零

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12. 如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率 $v = \frac{q B L}{m}$ 不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为 $2 \sqrt{2} L$ ，不计重力和粒子间的相互作用力。则（　　）

A、从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 $\frac{π m}{4 q B}$ B、从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为 $\frac{π m}{3 q B}$ C、粒子能从bc边射出的区域长度为L D、粒子能从bc边射出的区域长度为 $\sqrt{2}$ L

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二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）

13. 某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在 $O$ 点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。

(1)、关于本实验，下列说法正确的是____。

A、小钢球摆动平面应与光电门 $U$ 形平面垂直 B、应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C、小钢球可以换成较轻的橡胶球 D、应无初速度、小摆角释放小钢球

(2)、组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度 $L$ ，用螺旋测微器测量小钢球直径 $d$ 。螺旋测微器示数如图，小钢球直径 $d =$ $m m$ ，记摆长 $l = L + \frac{d}{2}$ 。

(3)、多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长 $l$ 对应的小钢球摆动周期 $T$ ，并作出 $l - T^{2}$ 图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度 $g =$ $m / s^{2}$ （保留3位有效数字， $π^{2}$ 取9.87）。

(4)、若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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14. 某实验小组做“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验。除开关、导线以外，实验室还有以下器材可供选择：
A.待测小灯泡L（ $3 V$ ， $1.8 W$ ）
B.电流表 $A_{1}$ （量程 $0.3 A$ ，内阻约 $1 Ω$ ）
C.电流表 $A_{2}$ （量程 $0.6 A$ ，内阻约 $0.5 Ω$ ）
D.电压表V（量程 $3 V$ ，内阻约 $5 k Ω$ ）
E.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $5 Ω$ ，额定电流 $2.0 A$ ）
F.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值 $100 Ω$ ，额定电流 $1.0 A$ ）
G.电池组E（电动势为 $4.5 V$ ，内阻不计）

(1)、为了尽可能减小实验误差，且要求能够在 $0 ∼ 3 V$ 的范围内对小灯泡的电压进行测量，电流表选，滑动变阻器选（填写实验器材前的字母代号）；

(2)、根据所选的器材，请在图甲中完成电路图；

(3)、某同学根据实验数据描绘的小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，将两个规格相同的该灯泡并联后接到电动势为 $3.0 V$ 、内阻为 $2.5 Ω$ 的另一电源 $E_{0}$ 上，如图丙所示。则每个小灯泡的实际功率为W。（结果保留2位有效数字）

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三、计算题（本大题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15. 如图所示，在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=0.99kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘距离d=2m，一质量m=0.01kg的子弹以400m/s的速度沿水平方向射入小木块并留在其中，然后一起向右运动。最后，小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上，g取10m/s² ，求：

(1)、小木块滑出平台时的速度大小v；

(2)、木块与平台间的动摩擦因数μ。

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16. 图甲是一列简谐横波传播到 $x = 5 m$ 的 $M$ 点时的波形图，图乙是质点 $N (x = 3 m)$ 从此时刻开始计时的振动图像， $Q$ 是位于 $x = 10 m$ 处的质点。

(1)、这列波的传播速度？

(2)、当质点 $Q$ 开始振动时，质点 $M$ 位于什么位置？

(3)、从此时刻开始计时，质点 $Q$ 经历多长时间第二次到达波峰？

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17. 如图所示，光滑斜面AB的B点与水平传送带的左端刚好平齐接触（小滑块从斜面滑向传送带时速度大小不变），传送带BC的长度 $L = 6 m$ ，传送带沿逆时针方向以恒定速率 $v = 2 m / s$ 匀速转动。CD为光滑且足够长的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径 $R = 0.4 m$ 的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点。已知小滑块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，小滑块的质量 $m = 1 k g$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若小滑块从斜面AB上高H处的某点由静止滑下，滑离传送带前又能返回到B点，求H的最大值；

(2)、若小滑块从斜面AB上某点由静止滑下，滑上传送带能够通过C点，并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出，最终落在CD上。如果小滑块通过E点时受到轨道的压力大小为 $12.5 N$ ，求小滑块的落点距D点的距离；

(3)、在满足（2）条件下，求小滑块在传送带上运动的时间。

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18. 如图，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其平行部分的间距为 $l$ ，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 。一质量为 $m$ 、电阻为 $R$ 、长度也为 $l$ 的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为 $3 m$ 的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为 $v_{0}$ 的速度向P运动并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。不计空气阻力。求

(1)、金属棒P滑出导轨时的速度大小；

(2)、金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；

(3)、与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。

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