四川省泸州市泸州老窖天府名校2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题

试卷更新日期：2024-06-18 类型：月考试卷

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一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1. 关于热学知识，下列说法正确的是（）

A、内能是物体中所有分子热运动动能的总和 B、气体吸热且温度升高，分子的平均动能有可能不变 C、水中花粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的 D、某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零

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2. 如图所示，在某固定绝热容器中，左侧装有一定质量的某种理想气体，右侧为真空，某时刻把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至达到新的平衡，气体的温度（　　）

A、升高 B、不变 C、降低 D、无法确定

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3. 关于简谐运动与波的下列说法中，正确的是（　　）

A、处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 B、位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C、物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同 D、物体做机械振动，一定会产生机械波

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4. 关于机械波，下列说法中正确的是（　　）

A、“未见其人，先闻其声”是声波发生干涉时产生的一种现象 B、横波中质点的振动方向与波的传播方向共线 C、机械波在介质中传播的速度大小与介质有关 D、从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向利用的是声波的衍射

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5. 有一摆长为L的单摆，其悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的频闪照片如图所示(悬点与小钉未被摄入)。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（）

A、 $\frac{L}{4}$ B、 $\frac{L}{2}$ C、 $\frac{3 L}{4}$ D、无法确定

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6. 如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知 $a < b$ ，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（　　）

A、铝框所用时间相同 B、铝框上产生的热量相同 C、铝框中的电流方向相同 D、安培力对铝框的冲量相同

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7. 如图所示，光滑水平面上静置一倾角为 $θ$ 的斜面体，其上的滑块通过轻弹簧连接在斜面体顶端的固定挡板上，用一根细线连接轻弹簧和挡板使弹簧被压缩。滑块与斜面间的动摩擦因数为 $μ$ ，则烧断细线后，下列对斜面体、弹簧与滑块系统的说法中正确的是（　　）

A、若 $μ = 0$ ，系统机械能不守恒 B、若 $μ > t a n θ$ ，系统动量一定守恒 C、若 $0 < μ < t a n θ$ ，系统机械能可能守恒 D、若 $0 < μ < t a n θ$ ，系统动量一定不守恒

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二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8. 氢原子的能级图如图甲所示，大量处于 $n = 3$ 能级的氢原子向基态跃迁时，放出频率不同的光子。其中频率最高的光照射图乙电路中光电管阴极K时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。若电压大于 $U ₂$ 后微安表示数。 $I_{0}$ 保持不变，电子的电荷量为e ，质量为m ，则下列说法正确的是（　　）

A、大量处于 $n = 3$ 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出2种不同频率的光子 B、用能量为10.20eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子发生电离 C、用图乙实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，滑片 P应向 a端滑动 D、当电路中电压恰好等于 $U ₂$ 时，到达A板的光电子最大速度 $v = \sqrt{\frac{2 e (U_{1} + U_{2})}{m}}$

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9. 波源S自t＝0时刻起开始振动，每隔1s做两种不同频率的简谐运动，振幅均为2cm，4s后波源S停止振动，其振动图像如图所示。产生的简谐波沿SP方向传播，波速为4m/s，P、Q是介质中两质点，已知SP＝8m，SQ＝10m，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、t＝7.0s时，质点P点振动方向沿y轴正方向 B、t＝3.5s时，质点P、Q的振动方向相反 C、在前4s内，质点P经过路程为24cm D、在前4s内，质点P、Q经过的路程相差最大的时刻出现在 $3.5 s \leq t \leq 4.0 s$

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10. 如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，与钢板碰撞后粘在一起向下运动x₀后到达最低点Q，设物块与钢板碰撞的时间Δt极短。下列说法正确的是（）

A、物块与钢板碰后的速度大小为 $\frac{\sqrt{2 g h}}{2}$ B、在Δt时间内，钢板对物块的冲量大小为 $m \frac{\sqrt{2 g h}}{2} - m g Δ t$ C、从P到Q的过程中，整个系统重力势能的减少量为 $m g (x_{0} + h)$ D、从P到Q的过程中，弹性势能的增加量为 $m g (2 x_{0} + \frac{h}{2})$

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三、实验探究题（16分）

11. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，将两个相同的小球A和B分别用长度不同的细绳悬挂于 $O_{1} 、 O_{2}$ 两点， $O_{1} 、 O_{2}$ 的高度相同，两小球静止时球心间的高度差为 $L_{0}$ ，如图1所示。

(1)、用10分度的游标卡尺测量小球直径，测量结果如图2所示，则小球的直径为mm。

(2)、若小球A和B完成n次全振动的时间分别为 $t_{1} 、 t_{2}$ ，则重力加速度为g=。

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12. 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导就上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

(1)、
用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为mm。

(2)、实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端（选填“升高”或“降低”）一些。

(3)、测出滑块A和遮光条的总质量为 $m_{A}$ ，滑块B和遮光条的总质量为 $m_{B}$ ，遮光条的宽度用d表示。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ ，光电门1记录的挡光时间为 $Δ t_{3}$ ，则实验中两滑块的质量应满足 $m_{A}$ $m_{B}$ （选填“>”、“<”或“=”），滑块B碰后的速度为。

(4)、实验中遮光条宽度的测量值有误差对验证碰撞过程动量守恒有无影响？请说明理由。

(5)、若实验发现碰撞过程中机械能也守恒，则 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ 、 $Δ t_{3}$ 应满足的关系式是____。

A、 $Δ t_{1} + Δ t_{2} = Δ t_{3}$ B、 $Δ t_{2} - Δ t_{1} = Δ t_{3}$ C、 $\frac{1}{Δ t_{1}} + \frac{1}{Δ t_{2}} = \frac{1}{Δ t_{3}}$ D、 $\frac{1}{Δ t_{1}} - \frac{1}{Δ t_{2}} = \frac{1}{Δ t_{3}}$

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四、计算题（13题9分，14题12分，15题20分，共41分）

13. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m 和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。t=1s时刻两列波的图像如图所示，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。

(1)、求两列波相遇的时刻；

(2)、求0~2.75s 内质点M运动的路程。

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14. 如图所示，一半径 $R = 0.4 m$ 的光滑竖直半圆轨道与水平面相切于c点，一质量 $m = 1 k g$ 可视为质点的小物块静止于水平面a点，现用一水平恒力F向左拉物块，经过 $t = 3 s$ 时间到达b点速度的大小 $v_{b} = 6 m / s$ ，此时撤去F ，小物块继续向前滑行经c点进入光滑竖直圆轨道，且恰能经过竖直轨道最高点d。已知小物块与水平面间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、水平恒力F的大小；

(2)、b、c间的距离L。

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15. 如图所示，足够长的木板静止放在光滑水平面上，木板右端与墙壁相距为 $x_{0}$ ，在木板左端放一个质量为m的小物块（可视为质点），与木板的动摩擦因数为 $μ$ ，木板的质量为M ，现给小物块一个水平向右的初始速度 $v_{0}$ ，在整个的运动过程中，木板与墙壁发生弹性碰撞（碰撞后原速率反弹），重力加速度为g。

(1)、若木板与墙壁碰撞前，小物块与木板已经相对静止，求从开始运动到共速所用时间t；

(2)、若 $M = 2 m$ ，木板与墙壁能发生2次及以上的碰撞，求 $x_{0}$ 的取值范围；

(3)、若 $m = 2 M$ ， $μ = 0.2$ ， $v_{0} = 3 m / s$ ， $x_{0} = 0.5 m$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，求整个运动过程中木板运动的路程。

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