湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二下学期2月月考物理试题

来源：出卷网日期：2025-03-07 类型：物理月考试卷学期：高二下学期查看：8

单选题

半径 $\text{[math]}$ 的半圆形光滑圆弧槽固定在水平面上，一质量 $\text{[math]}$ 的小球从与圆心等高处沿着圆弧槽由静止下滑，小球运动到最低点的过程中，若 $\text{[math]}$ ，以下说法中正确的是（）
A. 重力对小球的冲量的大小为 $\text{[math]}$ B. 槽对小球的支持力的冲量为0 C. 小球受合力的冲量大小为 $\text{[math]}$ D. 槽对小球的支持力的冲量的大小一定等于重力对小球冲量的大小
如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触。现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是（　　）

A. ρvS B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ ρv²S D. ρv²S
如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4kg·m/s的动量（令向右为正），在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A、B动量的变化可能为（　　）
A. Δp_A＝－4kg·m/s，Δp_B＝4kg·m/s B. Δp_A＝－2.5kg·m/s，Δp_B＝2.5kg·m/s C. Δp_A＝2kg·m/s，Δp_B＝－2kg·m/s D. Δp_A＝Δp_B＝2kg·m/s
在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，下列说法正确的是（　　）
A. 乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的 B. 乘客向地心运动时速度增大、加速度增大 C. 乘客只有在地心处才处于完全失重状态 D. 乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比
在匀质轻绳上有两个相距 $\text{[math]}$ 的波源S₁、S₂ ，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。两波源的连线上有两质点A、B，A与波源S₁相距 $\text{[math]}$ ， B与波源S₂相距 $\text{[math]}$ ，如图甲所示。 $\text{[math]}$ 时波源S₁开始向下振动，其振动方程为 $\text{[math]}$ ，而波源S₂的振动图像如图乙所示。 $\text{[math]}$ 时质点A开始振动，则下列说法正确的是（）
A. $\text{[math]}$ 后S₁、S₂两波源之间有6个振动加强点 B. 波源S₁产生的波的波长为 $\text{[math]}$ C. 波源S₁产生的波的波速为 $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 内质点B通过的路程为 $\text{[math]}$
如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形 $\text{[math]}$ 为五棱镜的一个截面， $\text{[math]}$ 。光线垂直 $\text{[math]}$ 射入，分别在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直 $\text{[math]}$ 射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（　　）
A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

多选题

2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，据媒体报道，福建舰配备了电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（　　）
如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，不计粒子重力，则（　　）
如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）
如图，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为 $\text{[math]}$ ，左端通过导线连接一个 $\text{[math]}$ 的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，质量 $\text{[math]}$ 、长度 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好，在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力 $\text{[math]}$ ，使其由静止开始运动。拉力 $\text{[math]}$ 的功率 $\text{[math]}$ 保持不变，当金属杆的速度 $\text{[math]}$ 时撤去拉力 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

实验题

在“用单摆测量重力加速度”的实验中，采用如图甲所示的实验装置进行实验，其中A、 $\text{[math]}$ 为摆动的最高点， $\text{[math]}$ 为摆球平衡位置。
（1）图甲的A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三个位置中，应选择摆球通过___位置时开始计时。某次实验时，记录 $\text{[math]}$ 次全振动的时间为 $\text{[math]}$ ，悬点到小球顶点的摆线长度为 $\text{[math]}$ ，摆球直径为 $\text{[math]}$ ，则根据以上测量结果，当地重力加速度 $\text{[math]}$ ___（用题中所给物理量的字母表示）。

（2）实验过程中若保持摆线长度不变，改用直径为原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将___（填“变大”“不变”或“变小”）。
（3）某同学实验中多次改变摆线长度 $\text{[math]}$ ，并计算相应的振动周期 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 为纵轴，以 $\text{[math]}$ 为横轴作出 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示，利用图像求解重力加速度。分析图线发现该实验方法中计算摆长时没有将摆球的半径计入，导致图线不经过原点。则在不计摆球半径的情况下计算的重力加速度大小将___（填“变小”“不变”或“变大”）。若该直线斜率为 $\text{[math]}$ ，可求出重力加速度 $\text{[math]}$ ___（用题中所给物理量的字母表示）。
如图甲所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证动量守恒定律。实验时先让质量为 $\text{[math]}$ 的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为 $\text{[math]}$ 的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是___。
A．秒表 B．交流电流表 C．刻度尺 D．弹簧秤
（2）为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是，入射小球A的质量___被碰小球B的质量，入射小球A的半径___被碰小球B的半径。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）实验中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式___（用题中涉及的物理量的符号表示），则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
（4）某实验小组设计如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化，把白纸和复写纸贴在竖直墙上，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，记录小球的落点。仍然使用A球和B球进行实验，重复验证动量守恒时的其他操作步骤。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式___（用题中涉及的物理量的符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。

解答题

战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时，有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波，如图1所示。某时刻开始计时， $\text{[math]}$ 时两列波的图像如图2所示，P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波，O点为手握的绳子一段，向右为x轴正方向。已知绳波的速度为 $\text{[math]}$ ，求：
（1）甲、乙的绳端振动频率 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之比；
（2）以图2所示为 $\text{[math]}$ 时刻，写出乙运动员的绳中，平衡位置为4m处质点的振动方程。
如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第Ⅳ象限分别存在着两种不同匀强磁场和匀强电场，0<x<0.4m内电场 E₁与x轴夹角为 $\text{[math]}$ 磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 方向垂直于 xOy平面向里； $\text{[math]}$ 有另一电场 $\text{[math]}$ 与y 轴平行，另一磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 方向也垂直于x Oy平面向里。现有一可视为质点、电荷量 $\text{[math]}$ 质量m=1kg的带正电小球，从 A（-0.4m，0.2m）点以某一初速度v₀水平向右抛出，恰好从O点进入第Ⅳ象限，在 $\text{[math]}$ 内恰好做匀速直线运动，在 $\text{[math]}$ 范围内恰好做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ π取 3.14。求：
（1）小球在 O点处的速度 v；
（2）匀强电场 E₁ 和 E₂的大小和方向；
（3）小球从A点出发到第二次经过x轴所用的总时间。
如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 $\text{[math]}$ 的斜面上，导轨电阻不计，间距 $\text{[math]}$ 。导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ 。在区域I中，将质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域II中将质量 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取 $\text{[math]}$ ，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）问
（1）cd下滑的过程中，ab未动，此时ab所受的静摩擦力和cd中的电流方向；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离 $\text{[math]}$ ，此过程中ab上产生的热量Q是多少。

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