和田地区第二中学2022-2023学年高二上学期12月月考物理试卷(含解析)

2022~2023学年度第一学期和田地区第二中学第三次质量检测
高二物理试题
一、选择题：共10题，每题3分，共30分。

在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。

1．关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A ．静止的物体受重力，运动的物体不受重力
B ．向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力
C ．受重力的物体对地球也有吸引力
D ．以上说法都不正确
2．如图所示，真空中有一均匀介质球，一束复色光平行于BOC 从介质球的A 点折射进入介质球内，进入介质球后分成光束Ⅰ、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C 点，光束Ⅱ射到D 点，60AOB ∠=︒，则（ ）
A ．介质球对光束Ⅱ3
B ．同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球
C ．当入射角大于某一特定角度时，从A 点射进介质球的光束Ⅱ会发生全反射
D ．用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置，光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ大
3．下列说法正确的是（ ）
A ．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
B ．在同一教室内，由于教师讲课的声波是纵波，其中高音和低音部分传播速度是不同的
C ．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波频率小于声源发出的声波频率
D ．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用的是多普勒效应原理
4．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是（ ）
A ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
B ．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C ．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
5．如图所示为玻璃圆柱体的截面图，半径为R ，玻璃的折射率为2。

在截面内有两条间距为22
R 的平行光线，下面的光线过圆心O ，经过玻璃圆柱体后，两出射光线相交于图中P 点。

则圆心 O 到P 点的距离为（ ）
A ．2R
B ．()21R +
C ．624R -
D ．624
R + 6．下列关于光学现象的说法正确的是（ ）
A ．激光的相干性好，可以用于精确测距
B ．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象
C ．观看3
D 立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的全反射原理制成的
D ．唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射
7．一列简谐横波从左向右以2m /s v =的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 处
B ．B 质点正在向下运动
C ．C 质点再经过12T 回到最低点
D ．该波的频率为20Hz f =
8．据新闻报道，某地在100m 的路面上设置了41条减速带，非但没有带来安全，反而给群众的正常出行造
成了极大的影响。

假设减速带均匀设置，某汽车的固有频率为1.5Hz 。

当该汽车匀速通过减速带时（ ）
A ．当车速为3.75m/s 时，汽车最颠簸
B ．汽车的行驶速度越快，颠簸越厉害
C ．当车速为10m/s 时，汽车的固有频率变为4Hz
D ．当车速为10m/s 时，汽车的振动频率为1.5Hz
9．如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m 的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M 的木块，现有质量为0m 的子弹以大小为0v 的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g ，下列说法正确的是
A ．子弹射入木块后的瞬间，速度大小为000m v m m M
++ B ．子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于()0M m g +
C ．子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
D ．子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于()0M m m g ++
10．两个质量相等完全相同的小球A 、B 在同一光滑水平面上，将A 以速度4m/s 碰撞静止的B 球，碰撞后，B 球的速度不可能是（ ）
A ．2m/s
B ．4m/s
C ．5m/s
D ．3m/s
二、非选择题：共70分
11．某同学设计了如图所示的装置用来验证动量守恒定律。

(1)实验中，质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1______m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）；
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。

然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上同一位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。

接下来要完成的必要步骤是
______。

（填选项前的字母）
A．用天平测量两个小球的质量m1，m2
B．测量小球m1开始释放的高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别通过画最小的圆找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M，N，并测量平抛水平射程OM，ON (3)图中若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为______（用(2)中测量的量表示）；12．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。

①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数如图丙所示，x1=________。

转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2为6.740mm。

②已知双缝与屏的距离为L=0.9m，双缝间距为d=0.3mm。

利用测量数据，计算出波长λ=________nm。

③对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取________或__________的方法。

t 时的图象波速为4m/s，乙为参与该波动的P质点的振动图象，则：13．如图所示，甲为某一波在1s
（1）说出两图中'
AA的意义
OA B图线的意义．
（2）说出甲图中'
（3）在甲图中画出再经3.5s时的波形图．
（4）求再经过3.5s时P质点的路程和位移．
14．如图所示，“L”形槽固定在光滑水平面，槽的曲面部分光滑，水平部分粗糙且长度d=2m，且上方有水平向右的匀强电场，场强E=102N/C。

不带电的绝缘物体B静止在槽的水平部分最左端，在槽的最右端并排放置一个与它等高的，足够长的木板C，足够远处有竖直的挡板P。

A、B、C质量均为m=1kg，现将带正电的电荷量为q=5×10﹣2C的物体A从槽的曲面上距B的竖直高度为h=0.8m处由静止释放，已知A、B与槽的水平部分及C的上表面的动摩擦因数均为μ=0.4。

A与B，C与P的碰撞过程时间极短且碰撞过程中无机械能损失。

A、B均可看作质点且A的电荷量始终保持不变，g取10m/s2求：
（1）A与B第一次碰撞后B的速度；
（2）物体B最终停在距离木板C左端多远处。

15．如图所示，高度为H=1m圆柱形容器中盛满折射率5
3
n=的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心O点正上方h高度处有一点光源S。

①点光源S发出的光在水中传播的速度为多少？
②从液体上方观察要使S发出的光照亮整个液体表面，h应该满足什么条件？（已知sin370.6
=）16．如图所示，水平轨道BC与倾角为37
θ=︒的斜面轨道AB、螺旋状圆轨道O紧密平滑连接，AB长度
120m
L=，BC长度
28m
L=，圆轨道半径 1.44m
R=。

小物块的质量为1kg
m=，它与AB轨道和BC轨道的动摩擦因数相同，记为μ；圆轨道光滑。

若小物块在最高点A由静止释放，沿轨道ABC运动，第一次到达C时恰好静止；若小物块在A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力F，当物块沿BC运动到C点时撒去F，再绕圆轨道运动一周后从与C同一高度的圆轨道末端以速度v水平向右飞出。

不计空气阻力，取sin370.6cos370.8
︒=︒=
，，g=10m/s2。

（1）求μ；
（2）求小物块到圆轨道末端的速度v与F满足的关系式和v的范围。

参考答案：
1．C
AB ．重力是由于地球的吸引而产生的力，与物体的运动状态无关，选项AB 错误；
CD ．根据牛顿第三定律可得受重力的物体对地球也有吸引力，C 正确，D 错误．
故选C 。

2．A
A ．对于光束I ：在A 点的入射角i =60°，折射角r =30°，则玻璃对光束I 的折射率为
I sin sin i n r
==由折射定律分析知，介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I
A 正确；
B ．由c v n
=分析知在介质球中，光束Ⅰ的传播速度大于光束Ⅱ的传播速度，则同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介质球，故B 错误；
C ．从A 点射进介质球的光束Ⅱ，再射到界面时入射角等于A 点的折射角，由光路可逆原理知，光线不会发生全反射，一定能从介质球射出，故C 错误；
D ．介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I 的折射率，说明光束Ⅱ的频率大，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，则光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ小，故D 错误。

故选A 。

3．D
A ．在波的传播方向上，某个质点的振动速度和波的传播速度是完全不同的两个概念，质点振动速度描述质点相对平衡位置的位移变化的快慢，而波的传播速度描述介质中质点振动状态传播的快慢，故A 错误；
B ．在同一教室内，由于教师讲课的声波是纵波，由于是在同种介质内，所以其中高音和低音部分传播速度相同，故B 错误；
C ．根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波频率大于声源发出的声波频率，故C 错误；
D ．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用的是多普勒效应原理，故D 正确。

故选D 。

4．D
A ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，选项A 正确，不符合题意；
B ．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性，选项B 正确，不符合题意；
C ．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片，利用光的干涉，可以将反射光减弱，透射光增强，可以使景像更清晰，故C 正确，不符合题意；
D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D 错误，符合题意。

故选D 。

5．A
光路图如图所示
根据题意可知，通过M 点的光线入射角为
o 45i =
根据光的折射定律
sin sin i n r
= 可得折射角
o 30r =
由于MON △为等腰三角形，可知光线从N 点射出时的入射角为30o ，从而折射角为45o ，根据几何关系可知
o 30α=
在NOP 中，根据正弦定理
o sin(180)sin i OP R
α-= 解得
2OP R =
故选A 。

6．D
A ．激光的相干性好可以用来通信，激光的平行度好可以用来测距，故A 错误；
B ．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故B 错误；
C ．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图象重叠
在银幕上。

这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。

从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，故C 错误；
D ．人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故D 正确。

故选D 。

7．D
A ．A 质点只在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向而迁移，故A 错误；
B ．此时B 质点正位于波传播方向波形的下坡，所以正在向上运动，故B 错误；
C ．C 质点再经过12
T 回到平衡位置，故C 错误； D ．该波的波长为λ=0.1m ，所以该波的频率为
20Hz v
f λ==
故D 正确。

故选D 。

8．A
AB ．相邻两个减速带之间的距离为d =2.5m ，则当汽车最颠簸时，汽车产生共振，则速度
3.75m/s d v df T
=== 并不是汽车的行驶速度越快，颠簸越厉害，选项A 正确，B 错误；
C ．汽车的固有频率由汽车本身的结构决定，与车速无关，选项C 错误；
D ．当车速为10m/s 时，此时驱动力的频率为
''
10Hz 4Hz 2.5v f d === 即此时汽车的振动频率为4Hz ，选项D 错误。

故选A 。

9．D
子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块系统的动量守恒，则()0001m v M m v =+ ，解得木块的速度大小为000m v m M +，故 A 错误；子弹射入木块后的瞬间，根据牛顿第二定律可得()()2100v T M m g M m R -+=+可知绳子拉力大于()0M m g +，故B 错误；子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统水平方向动量守恒，
故C 错误；子弹射入木块后的瞬间，对子弹、木块和圆环整体：()0 N T mg M m m g =+>++ ，故D 正确；故选D
10．C
若两球发生完全非弹性碰撞，则
'012mv mv =
解得
v 1′=2m/s
若两球发生完全弹性碰撞，则
012mv mv mv =+
222012111222
mv mv mv =+ 解得
v 2=4m/s
则B 球的速度范围为
4m/s 2m/s B v ≥≥
则不可能是5m/s 。

故选C 。

11． 大于 AD 112m OP m OM m ON =+
(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，实验中质量为m 1的入射小球和质量为m 2的被碰小球的质量关系是m 1大于m 2。

(2)[2]如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得
m 1v 1=m 1v 2+m 2v 3
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t 相等，上式两边同时乘以t 得
m 1v 1t =m 1v 2t +m 2v 3t
得
m 1OP =m 1OM +m 2ON
实验需要测量：两球的质量、两球的水平位移，故选AD ；
(3)[3]由(2)可知，实验需要验证的表达式为
m 1OP =m 1OM +m 2ON
12． 1.700mm 560nm 增大L 减小d
①[1]图丙中固定刻度读数为1.5mm ；可移动刻度读数为
0.0120.0mm 0.200mm ⨯=
所以最终读数为
1.5mm 0.200mm 1.700mm +=
②[2]由公式L x d λ∆=，得
()()662196.740 1.700100.310nm 560nm 330.910x x d x d L L λ--⨯⨯⨯∆⋅====⨯⨯ ③由公式L x d λ∆=可知，λ不变，要使x ∆增大，则需要使L 增大，或使d 减小。

13．（1）甲图中的AA'表示1m x =处质点的振幅，乙图中的AA 表示P 质点的振幅．（2）甲图中Q A'B 图线表示O 到B 之间所有质点在1s 时的位移情况．（3）（4）2.8m 0
（1）甲图中AA'表示1x m =处质点的振幅或1s 时1m x =的质点的位移大小为0.2m ，方向为负；乙图中AA'表示P 质点的振幅或P 质点在0.25s 时的位移大小为0.2m ，方向为负．
（2）甲图中O A'B 图线表示O 到B 之间所有质点在1s 时的位移，方向均为负．由乙图看出P 质点在1s 时向y 轴负方向振动，所以甲图中波向左传播，则O A 间各质点正向远离平衡位置方向振动，AB 间各质点正向靠近平衡位置方向振动．
（3）传播距离：
4 3.5m 14m 34m+2m x v t ∆=⋅∆=⨯==⨯
所以只需将波形向x 轴负向平移2m 即可，如图所示．
（4）求路程：
1s T =，72
t T ∆=
所以路程
740.2m 2.8m 2
s =⨯⨯= 求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需得知从图示时刻P 质点经2
T 时的位移即可，所以经3.5s 质点P 的位移仍为0．
14．（1）4m/s ；（2）0.5m
(1)设A 与B 第一次碰撞前瞬间A 的速度大小为v 0，由机械能守恒定律有
2012mgh mv = 解得
v 0=4m/s
设A 与B 碰撞后二者的速度大小分别为vA 、vB ，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有
mv 0=mvA +mvB
根据机械能守恒定律有
2220111222
A B mv mv mv =+ 解得
vA =0，vB =4m/s
(2)A 与B 第一次碰撞后A 做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得其加速度大小为
211m/s Eq mg a m
μ-== A 与B 第一次碰撞后B 做匀减速速直线运动，根据牛顿第二定律得可得其加速度大小为
224m/s mg
a m μ==
B 的速度减到零所需的时间为
2
1s B v t a == t 时间内B 的位移为
2m 2
B B v x t == A 的位移为
2110.5m 2
A B x a t x ==< 所以当B 的速度减到零以后A 、B 才发生第二次碰撞，第二次碰撞前A 的速度大小为
2m/s A v '=
设第二次碰撞后A 、B 的速度大小分别为vA ''和vB '，根据（1）题中结论可知二者碰撞后速度交换，则
vA ''=0
vB '=2m/s
A 与
B 完成第二次碰撞后A 将静止，此时B 刚好滑上
C 的上表面，设B 与C 在第一次与挡板P 碰前的共同速度为v 1，根据动量守恒定律有
mvB '=2mv 1
代入数据解得
v 1=1m/s
C 与P 碰后向左运动，因为B 与C 动量大小相同，方向相反，取水平向右为正方向，设B 、C 的最终速度为v 2，,根据动量守恒定律得
mv 1﹣mv 1=2mv 2
解得
v 2=0
因此最终B 、C 静止，B 滑上C 时的初动能全部转化为内能，由能量守恒定律得
212
B Q mv '= 设物体B 最终停在距离木板
C 左端s 处，则
Q =μmgs
解得
s =0.5m
15．①81.810v =⨯m/s ，②113
m h m ≤< ①由公式
c n v
= 代入数据，解得
81.810m/s c v n
==⨯ ②点光源S 通过平面镜所成像为'S ，如图所示，如果反射光线能照亮全部液面则入射角应满足i ≤C ，C 为全反射临界角
由公式
1sin 0.6C n
== 可得
C =37o
由几何关系得
tan an 2()
t L C H i h =≤+ L =2H
解得
1m 1m 3
h ≤< 16．（1）0.5；（2）260v F =，62m /s 202m /s v ≤≤
（1）小物块从A 到C 的过程，由动能定理得
112sin cos 0mgL mgL mgL θμθμ--=
代入数据得
μ=0.5
（2）施加恒力F 后，从A 到C 的过程，由动能定理得
2121121(cos )sin (cos sin )2
F L L mgL mg F L mgL mv θθμθθμ++---= 代入数据得
260v F =
小物块在圆轨道最高点D 不脱离轨道，应满足
2D v mg m R
≤ 从D 到C 的过程由机械能守恒定律得
2211222
D mv mgR mv += 解得
/s v ≥
小物块不脱离斜面AB ，应满足
sin cos F mg θθ≤
根据
260v F =
解得
/s v ≤ 所以v 的取值范围为
/s /s v ≤≤。