广东省佛山市三水区三水中学2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试题(含答案)

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广东省佛山市三水区三水中学2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试题(含答案)

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高二级2024-2025学年下学期第二次统测
物理学科
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,只有一项符合要求。
1.我国成功研发了反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则该无线电波( )
A.频率比可见光的频率低 B.不可能在真空中传播
C.不可能产生反射现象 D.不可能产生衍射现象
2.某同学在玩“打水漂”时,向平静的湖面抛出石子,恰好向下砸中一个安全警戒浮漂,浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动,在水面形成一列简谐波,距离浮漂S处的水蕊上有一片小树叶,则(  )
A.小树叶将远离浮漂运动
B.小树叶将先向下运动
C.浮漂的振幅越大,波传到S处时间越短
D.浮漂的振幅越大,小树叶振动频率越大
3.钢琴的“中央C”即为C调do,频率约为261.2Hz,下列说法正确的是( )
A.当听众走向钢琴时,钢琴发出的琴声频率会升高
B.当障碍物尺寸接近波长或小于波长时,才能发生衍射现象
C.隔着门缝听到琴声,是由于衍射现象造成的
D.假如琴边古筝也有一根调到C调do的弦,由于构造不同,它们无法发生共振
4.我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由,现在人类穿上涡喷飞翼飞行器(简称飞行器)也能像哪吒一样,在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成,下列说法正确的是(  )
A.飞行器水平加速飞行时,需水平向后喷射燃气
B.某段时间飞行器在空中悬停,重力的冲量不为零
C.飞行器在下降过程中,其动量一定越来越大
D.任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量始终相同
5.歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干胁的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条纹如图丙所示,则改变的条件是(  )
A.换用长度更长的遮光筒 B.增大单缝到双缝的距离
C.换用间距更小的双缝 D.红色滤光片换成紫色滤光片
6.一列简谐横波在某均匀介质中沿直线传播,沿波的传播方向上依次有、两个质点,其平衡位置相距,如图甲所示是质点的振动图像,如图乙所示是质点的振动图像,时刻质点和质点间只有一个波峰。下列说法正确的是(  )
A.质点位于平衡位置时,质点一定处于波峰
B.该波的波长是
C.该简谐横波的周期为
D.该波的传播速度为
7.如图所示,学生练习用头颠球。某一次足球由静止开始自由下落80cm, 后,被重新顶起,离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力下列说法正确的是 (  )
A.足球与头部碰撞过程前后,动量守恒,机械能守恒
B.足球与头部作用过程中动量变化量的大小为0
C.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s
D.头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全得得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,一束光垂直边射到半圆形玻璃砖上点,经玻璃砖的折射后分为两束单色光、射到光屏上,则下列说法正确的是(  )
A.玻璃砖对单色光的折射率比对单色光的大
B.单色光的波长比单色光的长
C.在玻璃砖中单色光的传播速度比单色光的小
D.若将玻璃砖左侧的入射光从点逐渐向上移动,则单色光先消失
9.如图质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的细线,细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,重力加速度为,下列说法正确的是(  )
A.若B固定,当球C释放后第一次运动到右侧最高点时,木块A再次与B相接触
B.若B固定,木块A不会再次与B相接触
C.若B不固定,当A、B将要分离时,球C的速度为
D.若B不固定,小球运动到点正下方时细线上的拉力为
10.如图,为测量储物罐中不导电液体的高度,有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过开关S与电感或电源相连,当开关从a拨到b时,由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化,可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是(  )
A.电源电动势越小,则振荡电流的频率越低
B.当电路中电流最大时,电容器两端的电压最小
C.开关a拨向b瞬间,电感L的自感电动势为零
D.检测到振荡电流的频率增加,说明液面高度在降低
三、非选择题:本大题共5小题,共54分,请按照要求做答。
11.(10分)在用单摆测量重力加速度实验中。

(1)若分别采用图a、b两种方式悬挂小球,你认为 (选填“a”或“b”)悬挂方式较好,摆球摆动稳定后,应该在它运动到达 (选填“最低”或“最高”)点时启动秒表计时。
(2)设单摆的摆长为L、周期为T,根据公式g= 可计算得到重力加速度。
(3)实验时可以改变摆线的长度进行多次测量得到多组数据,但小明、小亮两位同学进行处理数据时都错误地把摆线的长度l当成了摆长L,小明同学选择几组测量数据,代入(2)中公式,得到相应的重力加速度,然后取其平均值作为最终结果。他的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值:小亮同学根据测量的几组数据,先作出T2与摆线长l的关系图像,再利用图像的斜率计算得到最终结果。他的测量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
12.(6分)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d,确定其底面圆心位置O并标记在玻璃砖上;
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上,使其底面圆心和直径AB分别与O点和x轴重合,将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置,如图甲所示;
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁指向O点水平射入,在挡板上有两个亮点,记录两个亮点的位置C、D;
④取走玻璃砖,用刻度尺测量OD的长度L1、OC的长度L2。
根据以上步骤,回答下列问题:
(1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图所示,则d= cm;
(2)玻璃砖的折射率为n= 。(用L1、L2表示)
(3)另一同学从y轴开始向右缓慢移动激光器,直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y<0的区域时,记录挡板上亮点位置E,如图乙所示。测量OE的距离,则玻璃砖的折射率为n= 。(用d、L表示)
13.(10分)如图所示是一个可观察水波衍射的发波水槽,振源的频率是可以调节的,槽中放置两块可移动的挡板形成宽度可调节的小孔,观察水波的传播,也可以在水槽中放置宽度不同的挡板,观察水波的传播。
回答下列问题:
(1)水波遇到小孔时,会观察到什么现象?
(2)依次减小小孔尺寸,观察到的现象有什么变化?请说明理由。
(3)若使振源保持振动情况不变并同时向小孔靠近,相比于波源静止,小孔后侧水波的波长是否发生变化?为什么?
14.(12分)某广场有一个喷泉,喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示,如果彩灯为一个长MN=2m、宽NP=1m的矩形水平光带MNPQ(PQ未标注),水平放置在水池底部,灯带离水面的高度为,水池面积足够大,灯带发出的绿光在水中的折射率为,真空中的光速为,求:
(1)灯带发出的绿光能直接射出水面的最长时间;(结果保留一位有效数字)
(2)灯带发出的绿光直接射出的水面的面积。(结果保留整数)
15.(16分)如图所示,有一质量为的滑块静放在光滑的水平地面上,滑块上表面AB部分是半径、圆心角的光滑圆弧,圆弧底部与光滑水平部分BC相切,滑块水平面到地面的高度。现有质量的小球,从某一高处以的初速度水平抛出,小球恰能从A点沿切线进入滑块圆弧曲面,重力加速度g取,﹐,则
(1)小球抛出时距离滑块上表面A端的高度H应为多少?
(2)当小球滑至圆弧底端B时,滑块的速度大小为多少?
(3)若滑块左侧有段足够长的粗糙地面,小球刚离开滑块时,滑块恰好到达该段粗糙地面的边界线,滑块与粗糙地面间的动摩擦因数为μ,问当小球落地时,滑块在粗糙地面滑行的距离是多少?(结果可用含μ的表达式表示)
试卷第2页,共6页
答案第6页,共7页高二级2024-2025学年下学期第二次统测
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C B D D D BD BCD BD
1.A
【详解】A.该无线电波的波长大于可见光的波长,由公式可知其频率比可见光的频率低,故A正确;
BCD.无线电波属于电磁波,能在真空中传播,能产生反射和衍射现象,故BCD均错误。
故选A。
2.B
【详解】A.小树叶只在平衡位置上下振动,不会远离浮漂运动,选项A错误;
B.因浮漂先向下振动,可知小树叶起振时也将先向下运动,选项B正确;
C.波的传播速度只与介质有关,与振幅无关,则即使浮漂的振幅越大,波传到S处时间也不变,选项C错误;
D.小树叶振动的频率只由振源浮漂决定,与浮漂的振幅无关,选项D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.当听众走向钢琴时,钢琴发出的琴声频率不会变化,但听众会感觉琴声频率升高,故A错误;
B.波在任何情况下都能发生衍射,但当障碍物尺寸接近波长或小于波长时才能发生明显的衍射,故B错误;
C.隔着门缝听到琴声,是由于衍射现象造成的,C正确;
D.若古筝也有一根调到C调do的弦,则两者频率相同,可以发生共振,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.飞行器水平加速飞行时,合力沿水平方向,即燃气对飞行器的作用力与飞行器重力的合力沿水平方向,所以需向斜向下喷射燃气,故A错误;
B.某段时间飞行器在空中悬停,重力的冲量
不为零,故B正确;
C.飞行器在下降过程,可能速度减小,其动量不一定越来越大,故C错误;
D.燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量方向不同,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】根据相邻条纹间距公式
可知,若要减小条纹间距 x,则可以减小光屏到双缝的距离L,减小波长λ,增大双缝间距d,由于红光波长比紫光更长,所以可以将红色滤光片换成紫色滤光片,减小波长。
故选D。
6.D
【详解】A.由甲、乙振动图像可知,位于平衡位置时,可能位于波谷也可能位于波峰,选项A错误;
B.波的传播方向由传到,时刻甲在波谷,乙在平衡位置向上振动,且、间仅有一个波峰,则有
解得
选项B错误;
C.由图知该简谐横波的周期,选项C错误;
D.该简谐横波的波速为
选项D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.足球与头部碰撞过程前后,动量不守恒,机械能守恒,选项A错误;
BC.足球自由落体80cm时的速度为v1,时间为t1,有
反弹后做竖直上抛运动,而上升的最大高度也为80cm,根据运动的对称性可知上抛的初速度
上升的时间
对足球与人接触的过程,取向上为正,动量变化量
足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为
选项BC错误;
D.对足球与人接触的过程,,取向上为正,由动量定理有
解得
选项D正确。
故选D。
8.BD
【详解】AD.由题图可知,单色光、在玻璃砖右侧界面的入射角相同时,单色光的折射角小,由折射定律可知,玻璃砖对单色光的折射率小于对单色光的折射率;根据可知,单色光发生全反射的临界角大于单色光的,若将玻璃砖左侧的入射光从点逐渐向上移动,单色光、在玻璃砖右侧界面的入射角逐渐增大,单色光先在玻璃砖右侧界面发生全反射,先消失,故A错误,D正确;
B.由于玻璃砖对单色光的折射率小于对单色光的折射率,可知;根据可知单色光的波长比单色光的波长长,故B正确;
C.由可知,在玻璃砖中单色光传播的速度比单色光的大,故C错误。
故选BD。
9.BCD
【详解】AB.若B固定,球C静止释放到运动到最低点,以A、C为系统分析,动量不守恒,机械能守恒,则有
球C到最低点时A、B即将分离,后A、C组成的系统水平方向动量守恒,合动量水平向左,当C第二次运动到最低点时,类比于完成弹性碰撞,C质量小于A质量,故C速度水平向右,A速度水平向左,两者再次共速时C到达右侧最高点,水平方向合动量向左,故此时A和C的速度向左,当C第三次运动到最低点时,完成一个周期的运动,情况与初始相同,因此A离开之后不会再与B接触,故A错误,B正确;
CD.若B不固定,小球释放在向下摆动的过程中,杆对A有向右的作用力,使得A、B之间有压力,A、B不会分离,当C运动到最低点点正下方时,A、B间的压力为零,A、B将要分离。A、B、C系统在水平方向动量守恒,以向左为正方向,水平方向动量守恒有
机械能守恒得
解得,
对球C分析,根据牛顿第二定律有
其中是球C相对于圆心的速度,则有
解得
故CD正确。
故选BCD。
10.BD
【详解】A.振荡电流的频率为
则振荡频率与电源电动势无关,故A错误;
B.当电路中电流最大时,电容器放电完毕,此时电容器两端电压最小,故B正确;
C.开关a拨向b瞬间,电流最小,电流变化率最大,即电感L的自感电动势为最大,故C错误;
D.检测到振荡电流的频率增加,说明电容器的电容减小,根据
可知 减小,即液面高度在降低,故D正确;
故选BD。
11. (每空2分,共10分) b 最低 小于 等于
【详解】(1)[1]a图小球在摆动过程中摆长会发生变化,所以应选b图悬挂方式较好;
[2]摆球摆动稳定后,应该在它运动到达最低点时启动秒表计时。
(2)[3]根据单摆的周期公式,可得
(4)若错误地把摆线长当作摆长进行计算,即L减小,所以测量值小于真实值;
[5]根据题意可得,T2与摆线长l的图线斜率为
即,由此可知,此时测量值应等于真实值。
12.(每空2分,共6分)(1)6.13(2)(3)
【详解】(1)由图可知,玻璃砖的直径为
(2)玻璃砖的折射率
(3)当恰好发生全反射时,有,得
13.(10分)(1)水波遇到小孔时,水波能穿过小孔,并能到达挡板后面的“阴影区”,发生衍射现象。(2分)
(2)小孔的尺寸减小时,衍射现象越明显,即水波到达小孔周围形成更明显的环状波纹。(2分)当小孔的尺寸与水波波长接近时,衍射现象越明显。(2分)
(3)狭缝后侧水波的波长减小。(2分)
若使波源保持振动情况不变并同时向狭缝靠近,相比于波源静止,根据多普勒效应可知狭缝后侧水波的频率变大,可知狭缝后侧水波的波长减小。(2分)
14.(12分)(1)(2)
【详解】(1)(6分)光路如图所示
设N端绿光在水面上的A点发生全反射,则有 (2分)
根据,解得
故灯带发出的绿光能直接射出水面的最长路程为(2分,用其他三角函数方法解出路程也给分)
光在水中的速度为(1分)
最长的时间为(1分)
(2)(6分)在上图中, 根据三角函数关系有
根据几何关系可得(2分,用其他三角函数方法解出也给分)
故能射出绿光的水面形状如图所示。
且图中扇形的半径为 ,
所以灯带发出的绿光直接射出的水面的总面积为(3分,可酌情分步骤进行给分)
代入数据解得(1分)
15.(16分)(1);(2);(3)或
【详解】(1)(5分)小球做平抛运动,恰能沿切线进入滑块圆弧曲面,由平抛运动规律得,,(4分)
联立解得(1分)
【另解】:进入圆弧面时速度关系(2分)
由动能定理得(2分)
联立解得(1分)
(2)(5分)设小球从滑块右侧离开时,小球的速度为,滑块的速度为。以小球和滑块为研究对象,小球在滑块圆弧曲面运动过程,系统水平方向动量守恒、系统机械能守恒定律,得
(2分)
(2分)
解得,负号表示滑块向左运动。(1分)
(3)(6分)设小球落地时间为,则对小球,有
,(1分)
设滑块减速加速度为,则(1分)
讨论:①若小球落地时滑块仍在运动,此时滑块位移为
解得(m)(2分)
②若小球落时滑块已经停止。对滑块有
解得(m)(2分)
答案第6页,共7页

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