湖南省长沙市长沙县2023-2024高二上学期12月月考物理试题（答案）

长沙县2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试卷
满分：100分 考试时间：75分钟
一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目得要求。
1．如图所示，质量为M的斜劈静止在光滑水平面上，斜劈的上表面粗糙，一个质量为m的小物块从斜劈的顶端由静止滑下，则由斜劈和小物块组成的系统，在小物块下滑过程中（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
2．以下说法正确的是（ ）
A．单摆的周期公式是由伽利略研究并确定的
B．根据多普勒效应可知：当观察者与波源相互靠近时，接收到频率会变小
C．托马斯·杨利用光的双缝干涉实验，有力的证明了光是一种波
D．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率
3．质量可以视为质点的钢球，从离地高为的位置静止释放，不考虑空气阻力的影响，钢球自由下落且着地后不反弹，取重力加速度。在钢球静止释放后，下列说法正确的是（ ）
A．合外力冲量的方向始终是竖直向上
B．钢球在自由下落过程重力冲量的大小
C．钢球在自由下落过程动量变化量大小
D．钢球释放1s末其动量大小是
4．如图，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为和，则B点的电势是（ ）
A．一定高于10V B．一定等于10VC．一定低于10V D．无法确定
5．如图所示，一个可看做质点的物体从时刻开始由静止做直线运动，0~4s内其合外力随时间变化的关系图线为一正弦函数下列判断正确的是（ ）
A．0~2s内合外力的冲量先增大再减少5
B．0~4s内合外力的冲量为零
C．2s末物体的速度方向发生变化
D．1s末物体的动量变化率为零
6．热气球因其色彩艳丽，场面壮观，成为企业宣传所采用的独具特色的广告媒体．如图所示的热气球静止于距水平地面H的高处，一质量为M的人从热气球上沿软绳向下运动。已知热气球的质量为m，软绳质量忽略不计，热气球所受的浮力不变，若要人能安全到达地面，则绳长至少为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题:本小题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出得四个选项中，有多项符合题目的要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（ ）
A．地板对物体的支持力做的功等于 B．地板对物体的支持力做的功等于
C．钢索的拉力做的功等于 D．合力对电梯M做的功等于
8．在如图所示的电路中，当变阻器R的阻值增加时（ ）
A．R两端的电压将增大 B．R两端的电压将减小
C．通过R的电流强度将不变 D．通过R的电流强度将减小
9．如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C。设小球B到A点的距离为H，则要使两小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），H的可能值为（ ）
A． B． C． D．
10．如图甲所示，一轻质弹簧一端固定，另一端与可视为质点的滑块相连，滑块在之间做往复运动，不计一切摩擦。OA之间有一B点（未画出）与点相距14cm。规定水平向右为正方向，从某时刻开始计时，滑块的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．在运动过程中，滑块的机械能守恒
B．和时，滑块的加速度相同，动能相同
C．在3~4s内，滑块的速度增大，加速度减小
D．在0.5~3.5s内，滑块通过的路程为30cm
三、非选择题：本小题共5小题，共56分。
11．（9分）（1）量程为3V、内阻为的电压表，其满偏时电流为______mA；若把它扩展为15V的量程，需要串联一个______的电阻；
（2）为描绘标有“3V，1.8W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：导线，开关，电动势为4V的电池组和待测小灯泡，此外还有如下实验器材供选择：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为） B．电流表（量程为3A，内阻约为）
C．电压表（量程为3V，内阻约为） D．电压表（量程为15V，内阻约为）
E．滑动变阻器（0~100） F．滑动变阻器（0~20）
①为减小实验误差，下列四种实验方案最理想的是______（填正确答案标号）；
A． B．
C． D．
②在上述实验方案中，电流表应选______，滑动变阻器应选______（填器材前面的字母代号）。某同学利用所选用的实验器材描绘出了小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，当流过小灯泡的电流为0.5A时，图像的切线如图中虚线所示，此时小灯泡的电阻为______
③现把实验中使用的小灯泡连接到如图乙所示的电路中，其中电源电
动势，内阻，定值电阻，此时小灯泡的实际功率为______W（结果保留两位有效数字）。
12．（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，
（1）用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是______。让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图（a）所示，那么单摆摆长是______。用十分度游标卡尺测得摆球直径为______cm，如图（b）所示，如果测定了40次全振动的时间如图（c）中秒表所示，单摆的摆动周期是______s（保留三位有效数字）。
（2）（多选）在本实验中，有人提出以下几点建议：其中对提高测量结果精确度有利的是（ ）
A．适当加长摆线
B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期
13．（11分）如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求：
（1）电流表的示数；
（2）两端的电压；
（3）S断开后通过的电荷量为多少？
14．（15分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径;A和B的质量均为，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求：
（1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小；
（2）碰撞过程中A对B的冲量I的大小；
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l。
15．（15分）图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经1s后，其波形如图中虚线所示。
（1）如果该波的周期T大于1s，且波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
（2）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
（3）如果已知波速为0.54m/s，求解波的传播方向。
参考答案：
1．D 2．C 3．B 4．C 5．B 6．C 7．BD 8．AD 9．AD 10．BC
11．112000 C A F 4．4（2分）0.17（2分）
【详解】（1）[1]满偏电流
[2]它扩展为15V的量程的电压表，需要串联电阻阻值为
（2）[3]由曲线可知，电压从零开始，所以滑动变阻器用分压式接法；小灯泡的电阻约为
由于电阻较小故电流表采用外接。
故选C。
[4]灯泡额定电流
可知电流表应选A。
[5]滑动变阻器分压式接法，则应选择最大值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选F。
[6]由图甲可得当流过小灯泡的电流时，。根据欧姆定律有
[7]根据闭合电路欧姆定律，代入数据变形可得
作图如图所示：
由伏安特性曲线，两曲线的交点即为灯泡的工作点，由功率可得
12． 87.315cm 2.17 2.50 AC/CA（2分）
【详解】（1）[1]根据单摆的周期公式，有
[2][3]根据游标卡尺的读数规，得摆球直径为
再根据（a）图可读出
则单摆摆长是
[4]秒表的读数
所以单摆摆动周期为
（2）[5]A．单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，可以减小测量的误差，提供测量结果的精确度，A正确；
B．要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，B错误；
C．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5°，C正确；
D．单摆周期较小，把一次全振动的时间作为周期，测量误差较大，应采用累积法，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，D错误。
故选AC。
13．（1）3A；（2）10V；（3）
【详解】（1）闭合开关S，电路稳定后，外电路总电阻为
电流表示数为
（2）两端的电压等于路端电压为
（3）闭合开关S，电路稳定后，电容器的电压等于两端的电压，为
电容器所带的电荷量为
若S断开，电容器放电，相当于电源，与串联后再与并联，通过、的电流与的电流之比为
根据
可得通过与的电荷量之比
所以通过的电荷量为
14．（1）3N;（2）0.1N·s；（3）0.25m
【详解】（1）滑块A下滑的过程，机械能守恒，则有，
滑块A在圆弧轨道上做圆周运动，在最低点，由牛顿第二定律得
两式联立可得
由牛顿第三定律可得，A对轨道的压力
（2）AB相碰，碰撞后结合为一个整体，由动量守恒得
对滑块B由动量定理得
（3）对AB在桌面上滑动，水平方向仅受摩擦力，则由动能定理得
解之得
15．（1）0.06m/s，4s；（2） ……，
……；（3）向左传播;
【详解】（1）如果该波的周期T大于1s，且波是向左传播的，波的速度是
周期为
（2）如果波是向右传播的，波的速度是 ……
解得 ……
周期为
解得 ……
（3）如果波是向左传播的，波的速度是
……
解得 ……
当时，，波向左传播。