甘肃省武威市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（解析版）

这是一份甘肃省武威市2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了本卷主要考查内容，5Hz等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：选择性必修第一册第一章~第三章。
一、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. 某同学家在公路旁，晚上入睡时，经常听到汽车驶过的声音（ ）
A. 当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶来
B. 当听到汽车的声音频率变高时，可以判断汽车正在驶离
C. 当汽车驶来时，汽车发动机发出的声音频率变高
D. 当汽车驶离时，汽车发动机发出的声音频率变低
【答案】A
【解析】CD．无论汽车是驶来还是驶离，汽车发动机发出的声音频率不变，故CD错误；
AB．根据多普勒效应，汽车驶来时，听到汽车的声音频率变高，汽车驶离时，听到汽车的声音频率变低，故A正确，B错误。
2. 如图所示，弹簧振子在光滑的水平杆上做简谐运动，、是最大位移处，是平衡位置。下列说法中正确的是（ ）
A. 振子在、两点处加速度相同
B. 振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同
C. 振子由向运动时，速度和加速度越来越大
D. 振子由向运动时，回复力与加速度方向相反
【答案】B
【解析】A．振子在、两点处回复力大小相同，加速度大小相同，方向相反，故A错误；
B．振子由向运动时，加速度方向与速度方向相同，方向均向右，故B正确；
C．振子由向运动时，速度越来越小，加速度越来越大，故C错误；
D．振子由向运动时，回复力与加速度方向相同，方向均向右，故D错误。
故选B。
3. 在某次演练中，一颗炮弹在斜向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹分成两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹不可能的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】A
【解析】炮弹重力远小于爆炸内力，则炮弹爆炸过程中动量守恒， 炮弹爆炸前动量斜向右上，所以爆炸后瞬间两部分的动量矢量和也一定斜向右上。A图所示情况，爆炸后两部分的动量矢量和沿水平方向，所以是不可能的；B、C、D图所示情况，爆炸后两部分的动量矢量和可以斜向右上，所以是可能的。
故选A。
4. 如图所示为两列频率相同的简谐横波在某时刻的叠加情况，S1、S2为波源，实线是波峰，虚线是波谷、S1的振幅A1=10cm，S2的振幅A2=20cm，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点A、D都是振动加强点
B. 质点A、D在图示时刻高度差为30cm
C. 质点B、C的位移大小始终为10cm
D. 质点B、C的振幅为30cm
【答案】A
【解析】A. 图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，选项A正确；
B. 质点A、D在图示时刻高度差为60cm，选项B错误；
C. 质点B、C一直是振动减弱点，但两点也在振动，两点的位移大小也在变化，选项C错误；
D. 质点B、C一直是振动减弱点，则质点B、C的振幅为
选项D错误；
故选A。
5. 某同学使用如图所示的实验装置观察水面波衍射，AC、BD是挡板，AB是一个孔，O是波源。图中曲线中，每两条相邻波纹之间距离是一个波长，波经过孔之后，下列描述正确的是（ ）
A. 不能观察到明显的波的衍射现象
B. 挡板前后波纹间距离不相等
C. 如果将孔AB扩大，仍可能观察到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变，使波源频率减小，仍能观察到明显的衍射现象
【答案】D
【解析】A．由题图可知，孔的尺寸与水波的波长差不多，故此时能观察到明显的波的衍射现象，故A错误；
B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间距离相等，故B错误；
C．如果将孔AB扩大，若孔的尺寸远大于水波的波长，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；
D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据
知波长增大，仍能观察到明显的衍射现象，故D正确。
故选D。
6. 高级人民法院发布高空抛物、坠物十个典型案例，并依法审理高空抛物、坠物的案件，切实维护人民群众“头顶上的安全”。假设一质量约为50g的鸡蛋由15层楼高处由静止掉下来，经过一段时间刚好落在地面的小动物身上且破碎，已知鸡蛋与小动物的碰撞时间约为0.1s，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 鸡蛋与小动物作用过程中动量变化约为3.0kg·m/s
B. 鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向上
C. 鸡蛋对小动物的冲量大小约为1.55kg·m/s
D. 鸡蛋对小动物作用力大小约为150N
【答案】C
【解析】A．根据自由落体运动公式可得
取向上的方向为正，鸡蛋与小动物相互作用后鸡蛋的速度变为0，所以鸡蛋与小动物作用过程中动量变化为
故A错误；
BC．鸡蛋与小动物作用中鸡蛋受重力与小动物的作用力，选取向上为正方向，根据动量定理可得
代入数据可得
且方向竖直向上，则鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向下，故B错误，C正确；
D．由冲量的定义
代入数据可得
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，光滑的水平面上放置质量为M的长木板，质量为m的物体放在长木板上表面，已知M=2m，t=0时刻给长木板和物体等大反向的速度v=6m/s。使二者开始运动，经过一段时间长木板和物体共速，物体始终没有离开长木板。则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的最小速度为2m/s
B. 当长木板的速度为3m/s时，物体的速度为-3m/s
C. 当长木板的速度为3.5m/s时，物体在加速运动
D. 当长木板的速度为2.5m/s时，物体在加速运动
【答案】D
【解析】A．规定向右为正方向，物体与长木板相互作用过程动量守恒，则由动量守恒定律得
代入数据得
方向向右，则物体先向左做减速运动，当速度减为零后，再向右做加速运动，因此物体的最小速度为零，故A错误；
B．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得
代入数据得
故B错误；
C．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得
代入数据得
物体正在向左减速运动，故C错误；
D．当长木板的速度为时，由动量守恒定律得
代入数据得
物体正在向右加速运动，故D正确。
故选D。
二、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. 如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，如图乙所示为x=2m处的质点的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
A. 简谐波的传播方向沿x轴正方向
B. 简谐波的波速为1m/s
C. x=1.5m处的质点，在2s时间内运动的路程为8cm
D. t=2s时，x=4m处的质点速度向下
【答案】CD
【解析】A．由图乙可知，在图示时刻，平衡位置在m处的质点要向上运动，所以该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．由图甲可知该波波长m，由图乙可知该波周期s，所以波速
故B错误；
C．2s是一个周期，任意质点运动的路程为4个振幅，即8cm，故C正确；
D．s时，m处的质点速度向上，m和m位置相差半个波长，s时，m处的质点速度向下，故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示为共振的演示装置，实验时，让不同摆长的摆依次振动起来，得出单摆M的振幅关于其振动频率的关系图像如图乙所示。取g=2m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. M的固有频率为0.5Hz
B. M的摆长约为2m
C. M的周期始终为2s
D. 摆长为1m的单摆振动时，M的振幅最大
【答案】AD
【解析】A．由图乙可知，振幅最大时对应的频率为0.5Hz，由共振条件可知，M的固有频率接近0.5Hz，故A正确；
B．由单摆的周期公式
得
代入数据解得
m
故B错误；
C．固有周期不是实际周期，M的周期不一定是2s。故C错误；
D．由于M的固有周期为2s，则由以上分析可知当摆长约为1m的单摆振动时，M的振幅最大。故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，两可视为质点的滑块甲、乙放在水平面上，时刻分别给两滑块一初速度，使两滑块沿同一直线相对运动，经过一段时间两物体发生碰撞，取向右的方向为正，整个过程中两滑块的速度一时间图像，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）

A. 整个过程中滑块乙的位移大小为0.5m
B. 滑块甲与滑块乙的质量之比为1∶1
C. 滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2
D. 两滑块碰撞时没有能量损失
【答案】ACD
【解析】A．由图乙可知，整个过程中滑块乙的位移大小为
故A正确；
B．设碰前滑块甲的质量为，滑块乙的质量为，由题设可知，碰后滑块甲的速度变为零，由动量守恒定律可知
解得
即
故B错误；
D．碰前系统的总动能为
碰后系统的总动能为
则两物体间的碰撞为完全弹性碰撞，即该碰撞没有能量损失，故D正确；
C．碰前滑块甲物体所受的摩擦力大小
速度为负值的物体所受的摩擦力大小
又
联立解得滑块甲、滑块乙与水平面间的动摩擦因数之比为1∶2，故C正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某探究小组在做“利用单摆测量当地重力加速度”的实验：
（1）该小组的一同学先用游标卡尺测得金属小球直径，如图甲所示，则由图可得小球直径d=________cm。
（2）如图乙所示为该小组用正确的测量数据画出的T2-L图像（其中，L代表摆长，T代表周期），根据图像可计算出重力加速度g=___________m/s2。（保留3位有效数字）
（3）某同学在家里做该实验，因为没有摆球，就用一块外形不规则的小石块代替摆球，如图丙所示，用摆线长OM代替摆长，也作出T2-L图像，使用第（2）问的方法求出重力加速度，重力加速度的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）1.20 （2）9.86 （3）等于
【解析】（1）[1]小球直径
（2）[2]根据单摆的振动周期公式
可得
根据图像斜率可得
整理可得
（3）[3]振动周期表达式
可得
因此利用斜率计算重力加速度没有影响，等于真实值。
12. 在利用如图所示的实验装置，验证“动量守恒定律”时，完成了如下的操作：
①分别测量出两大小相等的小球甲、乙的质量并分别记为和；
②按图组装好实验器材并调节斜槽末端呈水平；
③不放被碰球乙，让小球甲从斜槽上的某位置由静止释放，小球甲离开斜槽后，经过一段时间小球落在水平面上的P点；
④在斜槽的末端放上被碰球乙，小球甲由同一位置静止释放，结果小球甲并未发生反弹，最终两球均落在水平面上；
⑤通过测量的实验数据，完成动量守恒定律的验证。
根据掌握的知识完成下列填空：
（1）放上被碰球乙后，小球甲、乙的落地点分别为图中的______点、______点；为了满足第④步的要求，则和的关系是______（填“>”“<”或“=”）。
（2）为了完成动量守恒的验证，除了已测量的质量外还需测量的量有______。
A．小球甲的释放点到距离轨道末端的高度h
B．小球甲放在斜槽末端时，球心距离水平面的高度H
C．斜槽末端在水平面上的投影点O点距离M、P、N三点的间距、、
（3）如果两小球在碰撞过程中的动量守恒，则关系式：______成立；如果碰撞过程中机械能也守恒，则关系式：______成立。（以上两关系式均用测量的物理量表示）
【答案】（1）M N > （2）C （3）
【解析】（1）[1][2]因为两球碰后均做平抛运动，由于竖直方向两球下落的高度相同，在空中所用时间相同，水平方向根据
可知抛出时的速度越大，小球通过的水平位移越大，则P点是未放乙球时，甲球的落地点；放上被碰球乙后，小球甲、乙的落地点分别为图中的M点和N点；
[3]为了保证两球碰撞后，小球甲不反弹，和的关系应满足
（2）[4]两球碰后均做平抛运动，竖直方向有
解得
水平方向小球做匀速直线运动，由于所用时间相同，则水平位移可以代表速度，是小球甲不与小球乙碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表小球甲碰撞前的速度，是小球甲碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后小球甲的速度，是碰撞后小球乙的水平位移，该位移可以代表碰撞后小球乙的速度，要验证动量守恒定律的表达式应为
即只需要验证的表达式为
故需要测量的物理量有小球甲和小球乙的质量、和O点到M、P、N三点的距离、、。
故选C。
（3）[5]如果两小球在碰撞过程中的动量守恒，则关系式为
根据
可得
[6]如果碰撞过程中机械能也守恒，则关系式为
可得
13. 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为kg/m，飞船进入尘埃区的速度为m/s，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为m，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，求：
（1）单位时间s内附着在飞船上的微粒质量；
（2）飞船要保持速度v不变，所需推力多大。
【答案】（1）1.2kg；（2）
【解析】（1）飞船在尘埃区飞行时间，则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量
kg
（2）微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理
得
所以飞船所需推力
NN
14. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，其波长为3m，图中实线和虚线分别表示t时刻和时刻的波形图，已知，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1m，求：
（1）若波向右传，求波的周期可能值；
（2）若波的传播速度为17m/s，判断波的传播方向。
【答案】（1）（0、1、2、3…）；（2）波向左传播
【解析】（1）波向右传播，则传播距离为
（0、1、2、3…）
又由于，所以波的传播速度为
（0、1、2、3…）
因为波长是3m，则周期为
（0、1、2、3…）
（2）波向左传播，则传播距离为
（0、1、2、3…）
若波速为17m/s，则在内传播的距离为
满足中的情况，所以波向左传播。
15. 如图所示，是光滑水平轨道，是半径为、质量为的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切．质量为的小木块静止在点，一个质量为的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点（木块和子弹均可以看成质点）。求：
（1）子弹射入木块前的速度；
（2）若每当小木块返回到O点，立即有相同的子弹射入小木块，并留在其中，则第2颗子弹射入小木块前后，小木块的动量变化量；
（3）在（2）的条件下，第17颗子弹射入小木块时，立即解除BC圆弧轨道的锁定，小木块沿圆弧轨道上升的最大高度。
【答案】（1）；（2） ，方向向右；（3）
【解析】（1）根据题意可知，子弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
系统由到的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
由以上两式解得
即子弹射入木块前的速度为。
（2）射入第2颗子弹前，木块和第1颗子弹的总动量为，方向向左，第2颗子弹射入木块的过程中，该子弹和第1颗子弹以及木块组成的系统动量守恒，以子弹方向为正方向，由动量守恒定律有
解得
即第2颗子弹射入木块后，小木块的速度为零，动量为0，则小木块动量变化量为
方向向右。
（3）以后当偶数子弹射中木块时，木块和子弹恰好静止，奇数子弹射中木块时，向右运动，第17颗子弹射中时，由动量守恒定律，以向右为正方向，得
木块以速度v与轨道产生相互作用，水平方向的动量守恒，以向右为正方向
根据该过程系统机械能守恒，有
联立解得