精品解析：湖北省随州市部分高中联考协作体2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考高二物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试时间：2024年12月23日10：30—11：45 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　) A. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 2. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1＝5kg·m/s，p2＝7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg·m/s，则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种( ) A. m1＝m2 B. 2m1＝m2 C. 4m1＝m2 D. 6m1＝m2 3. 正在运转的机器，当其飞轮以角速度匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱，在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到，在这一过程中（　　） A. 机器一定不会发生强烈的振动 B. 机器不一定还会发生强烈的振动 C. 若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为时 D. 若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为 4. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，下列说法正确的是（　　） A. 此列波的波长为2.5m B. 此列波的波速为5m/s C. 此列波的频率为2Hz D. 此时质点N正沿x轴正方向运动 5. O、P、Q为软绳上的三点，t=0时刻手持O点由平衡位置开始在竖直方向做简谐运动，至时刻恰好完成两次全振动，此时绳上OQ间形成的波形如图所示，下列四幅位移-时间图像中能反映P点在时间内运动情况的是（　　） A. B. C. D. 6. 用玻璃制成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OED是半径为R的四分之一圆弧，O为圆心，OB长为。一束光线从AB面上以入射角θ1射入棱镜后，恰好在O点发生全反射后从圆弧面射出，光路图如图所示。已知光在空气中的传播速度为c，在棱镜中的传播速度为，则光束在棱镜中传播的时间为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°．一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 2.0 8. 水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间为t1，子弹损失动能为，系统机械能的损失为，穿透后系统的总动量为；同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历时间为t2，子弹损失动能为，系统机械能的损失为，穿透后系统的总动量为，设木块给子弹的阻力为恒力，且上述两种情况下该阻力大小相等，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek下列说法正确的是（　　） A. 如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值可能小于 B. 如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为T C. 物块通过O点时动能最大 D. 当物块通过O点时，其加速度最小 10. 夏天，游泳是孩子们最喜欢的运动项目之一。如图所示是某市水上运动中心安置在游泳池中底部的照相机拍摄的一张小红游泳的照片，相机的镜头竖直向上，照片中运动馆的景象呈现在半径r＝7.5cm的圆形范围内，水面上的小红头到脚的长度l＝4.0cm。若已知水的折射率，小红实际身高h＝160cm，则下列说法正确的是（ ） A. 游泳池的水深约为2.6m B. 游泳池的水深约为3.6m C. 该题涉及的物理知识是干涉和衍射 D. 该题涉及的物理知识是折射和全反射 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 一质量为2kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点x=5m的位置B处是一面墙，如图所示。物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止，g取10m/s2。 （1）求物块与地面间的动摩擦因数； （2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F； （3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。 12. 如图，足够长的光滑固定水平直杆上套有一可自由滑动的物块B，B的质量为m，杆上在物块B的左侧有一固定挡板C，B的下端通过一根轻绳连接一小球A，绳长为L，A的质量也为m。先将小球拉至与悬点等高的位置时，细绳伸直但没有形变，B与挡板接触。现由静止释放小球A。重力加速度大小为g。求： （1）小球A向右摆动的最大速度； （2）物块B运动过程中的最大速度； （3）小球A向右摆起相对于最低点所能上升的最大高度。 13. 有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过周期振子有正向最大加速度。 （1）求振子的振幅和周期； （2）在图中作出该振子的位移时间图像； （3）写出振子的振动方程。 14. 图甲是一列简谐横波传播到的点时的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。 （1）这列波的传播速度？ （2）当质点开始振动时，质点位于什么位置？ （3）从此时刻开始计时，质点经历多长时间第二次到达波峰？ 15. 如图（a）所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种功能。一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路。P和Q分别是入射点和出射点，且AB⊥MN，如图（b）所示。测得半圆柱体的半径，，，D到法线OQ的距离。已知光速。 （1）求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小； （2）实际测得封装二极管的半球直径，发光二极管的发光面是以EF为直径的发光圆盘，其圆心位于半球的球心点O，如图（c）所示。为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光二极管的发光面半径r最大应为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考高二物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 考试时间：2024年12月23日10：30—11：45 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　) A. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相同 C. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】以原来的方向为正方向，由定义式 Δp=mv′－mv 得 Δp=（-7×0.5－3×0.5） kg·m/s=-5 kg·m/s， 负号表示Δp的方向与原运动方向相反． 2. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1＝5kg·m/s，p2＝7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg·m/s，则二球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种( ) A. m1＝m2 B. 2m1＝m2 C. 4m1＝m2 D. 6m1＝m2 【答案】C 【解析】 【详解】甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有 p1＋p2＝p1′＋p2′ 即p1′＝2kg·m/s。由于在碰撞过程中，不可能有其他形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加，所以有 所以有 因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”，要符合这一物理情景，就必须有 即 同时还要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景，即 所以 因此C选项正确。 故选C。 3. 正在运转的机器，当其飞轮以角速度匀速转动时，机器的振动不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱，在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到，在这一过程中（　　） A. 机器一定不会发生强烈的振动 B. 机器不一定还会发生强烈的振动 C. 若机器发生强烈振动，强烈振动可能发生在飞轮角速度为时 D. 若机器发生强烈振动，强烈振动时飞轮的角速度肯定不为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当驱动力频率等于系统的固有频率时会产生共振，飞轮在转速逐渐减小的过程中，机器出现强烈的振动，说明发生共振现象，此时飞轮转动的频率等于机器本身的固有频率；当机器重新启动时，飞轮转速缓慢增大的过程中，一旦达到共振条件，机器一定还会发生强烈的振动．由题意可知，发生强烈共振时，飞轮的角速度一定小于ω0。 故选D。 4. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，下列说法正确的是（　　） A. 此列波的波长为2.5m B. 此列波的波速为5m/s C. 此列波的频率为2Hz D. 此时质点N正沿x轴正方向运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．相邻两个波峰或者波谷之间的距离就是一个波长，所以b和c之间的距离就是一个波长，即 故A错误； BCD．质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了0.5s，说明波是向轴正方向传播的，根据同侧法判断知，此时质点N正沿轴负方向运动，b和a之间的距离是半个波长，故 此列波的频率为 此列波的波速为 故B正确，CD错误。 故选B。 5. O、P、Q为软绳上的三点，t=0时刻手持O点由平衡位置开始在竖直方向做简谐运动，至时刻恰好完成两次全振动，此时绳上OQ间形成的波形如图所示，下列四幅位移-时间图像中能反映P点在时间内运动情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，简谐振动的周期 由于图示波形是恰好完成两次全振动时的波形，且O、P两点正好在平衡位置，OP之间有一个完整的波形，说明OP之间的距离等于一倍波长，O、P两点的振动是同步的；此时P点正在向下振动，说明O点开始时是向下振动的。所以在的时间内，波从O点传播到了P点；在时刻，P点开始向下振动；在时间内，P点完成了一个全振动；在时刻，P点回到了平衡位置，并且正在向下振动。 故选D。 6. 用玻璃制成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OED是半径为R的四分之一圆弧，O为圆心，OB长为。一束光线从AB面上以入射角θ1射入棱镜后，恰好在O点发生全反射后从圆弧面射出，光路图如图所示。已知光在空气中的传播速度为c，在棱镜中的传播速度为，则光束在棱镜中传播的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】棱镜的折射率为 光线在O点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则有 则光束在棱镜中传播的距离为 则传播时间为 故选D。 7. 如图所示，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°．一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 2.0 【答案】C 【解析】 【详解】由图根据几何知识可知光线在AC边入射角为 此时折射角为 则玻璃对红光的折射率为 故选C。 8. 水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间为t1，子弹损失动能为，系统机械能的损失为，穿透后系统的总动量为；同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历时间为t2，子弹损失动能为，系统机械能的损失为，穿透后系统的总动量为，设木块给子弹的阻力为恒力，且上述两种情况下该阻力大小相等，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两次击中木块过程中，子弹受到的阻力f相同，根据牛顿第二定律 两次的加速度相等；第二次以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块，由于在子弹穿过木块的过程中，木块会在水平面内滑动，所以第二次时子弹的位移s2要大于第一次的位移s1，即；子弹做减速运动，由位移公式 和，可知 故A错误； B．两次击中木块过程中，子弹受到的阻力相同，阻力对子弹做的功等于子弹损失的动能，即 由于，所以 故B正确。 C．两次击中木块过程中，子弹受到的平均阻力相同，系统摩擦生热，其中f为阻力，d为子弹相对于木块的位移。由于两次子弹相对于木块的位移都是木块的厚度，所以系统机械能的损失相等，即 故C错误； D．第一次子弹穿透木块后，系统的动量p1小于子弹的初动量，而第二次子弹穿透木块的过程，系统的动量守恒，则p2等于子弹的初动量，所以 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek下列说法正确的是（　　） A. 如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值可能小于 B. 如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为T C. 物块通过O点时动能最大 D. 当物块通过O点时，其加速度最小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v、方向也向下，则t2－t1的最小值可能小于。故A正确； B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值小于。故B错误； CD．当物块通过O点时，其加速度最小，速度最大，动能最大。故CD正确。 故选ACD。 10. 夏天，游泳是孩子们最喜欢的运动项目之一。如图所示是某市水上运动中心安置在游泳池中底部的照相机拍摄的一张小红游泳的照片，相机的镜头竖直向上，照片中运动馆的景象呈现在半径r＝7.5cm的圆形范围内，水面上的小红头到脚的长度l＝4.0cm。若已知水的折射率，小红实际身高h＝160cm，则下列说法正确的是（ ） A. 游泳池的水深约为2.6m B. 游泳池的水深约为3.6m C. 该题涉及的物理知识是干涉和衍射 D. 该题涉及的物理知识是折射和全反射 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设照片圆形区域的半径为R，泳池水深为H，如图所示 光线在水面处恰好发生全反射，有 根据几何关系 联立以上各式解得 故A正确，B错误； CD．由以上分析可知，题目情景所涉及的物理知识是折射和全反射，故C错误，D正确。 故选AD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 一质量为2kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点x=5m的位置B处是一面墙，如图所示。物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止，g取10m/s2。 （1）求物块与地面间的动摩擦因数； （2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F； （3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。 【答案】（1）0.32 （2）520N （3）36J 【解析】 【小问1详解】 物块从A点到B点做匀减速直线运动的过程，由动能定理有 代入相关已知数据，求得 【小问2详解】 物块和墙壁作用的过程，取向左为正方向，由动量定理有 其中，代入可得 【小问3详解】 物块向左匀减速直线运动的过程，由动能定理有 解得物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 12. 如图，足够长的光滑固定水平直杆上套有一可自由滑动的物块B，B的质量为m，杆上在物块B的左侧有一固定挡板C，B的下端通过一根轻绳连接一小球A，绳长为L，A的质量也为m。先将小球拉至与悬点等高的位置时，细绳伸直但没有形变，B与挡板接触。现由静止释放小球A。重力加速度大小为g。求： （1）小球A向右摆动的最大速度； （2）物块B运动过程中的最大速度； （3）小球A向右摆起相对于最低点所能上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球A摆至最低点时速度最大，最大速度设为，由机械能守恒得 解得 （2）小球A从最低点向右摆动的过程中，A、B系统水平方向动量守恒，当A最后回到最低点时，B的速度最大，设此时A、B的速度分别为、，由水平方向动量守恒得 由机械能守恒得 解得 ， （3）当小球A摆至最高点时，A、B共速，设为v，A、B系统水平方向动量守恒得 由机械能守恒得 联立解得 13. 有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过周期振子有正向最大加速度。 （1）求振子的振幅和周期； （2）在图中作出该振子的位移时间图像； （3）写出振子的振动方程。 【答案】（1）10cm，0.2s （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，振幅 周期为 【小问2详解】 振子在周期时具有正向最大加速度，故有负向最大位移，其位移时间图像如图所示 【小问3详解】 设振动方程为 当t=0时，x=0，则 解得 或（舍去） 所以振动方程为 14. 图甲是一列简谐横波传播到的点时的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。 （1）这列波的传播速度？ （2）当质点开始振动时，质点位于什么位置？ （3）从此时刻开始计时，质点经历多长时间第二次到达波峰？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由甲图得波长为，由乙图知周期为，则波速为 （2）由甲图知波的振幅为10cm,波从M点传到Q点的时间为 波刚传播到的点时，根据同侧法知M点处于平衡位置且正在向下振动，经过5s，M点重复一又四分之一周期，则M点处于的位置。 （3）波从M点传到Q点的时间为 波刚到Q点时向下振动，还需要四分之三个周期第一次到达波峰，再过一个周期第二次到达波峰，所以一共需要时间为 15. 如图（a）所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种功能。一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路。P和Q分别是入射点和出射点，且AB⊥MN，如图（b）所示。测得半圆柱体的半径，，，D到法线OQ的距离。已知光速。 （1）求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小； （2）实际测得封装二极管的半球直径，发光二极管的发光面是以EF为直径的发光圆盘，其圆心位于半球的球心点O，如图（c）所示。为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光二极管的发光面半径r最大应为多大？ 【答案】（1）2.5，1.2×108 m/s；（2）1 mm 【解析】 【详解】（1）设∠DQG为i，∠OQP为r，由几何关系得 由折射定律 代入数据解得 由 可得 （2）如图 设E点发出的光线ES、ET与法线的夹角分别为θ和α，ES⊥EF，光线ET为任一光线，过O点向TE作垂线OZ，设OZ为h，则 又 所以 可得 即光线在ES的入射角最大，分析可知，θ达到临界角时r最大，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $