山东省德州市夏津育中万隆中英文高级中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二月考物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1．关于图中所示情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射 B．乙图中的条纹是光的衍射形成的，这一原理可以用来检测空气层的厚度 C．丙图中肥皂膜上的条纹是由于光的衍射形成的，这一原理可以用于相机镜头使照片更加清晰 D．丁图中的条纹是双缝干涉形成的，双缝干涉实验可以用于测量光的波长 2．如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α＝53°，关于两电阻的描述正确的是（　　） A．电阻a的阻值随电流的增大而增大 B．电阻b的阻值 C．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是1A D．在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值 3．如图1所示，在均匀介质中两波源M、N分别位于x1＝﹣2m、x2＝6m处，质点P位于坐标原点，t＝0时刻，两波源同时振动。图2为质点P的振动图像。则（　　） A．M、N的起振方向相反 B．波的传播速度为2m/s C．较长时间后，MN间有7个振动减弱点 D．0～10s内质点P经过的路程为48cm 4．如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　） A．实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量 B．实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖 C．由上图所示，某同学在测得图中的θ1，θ2后，利用可以求得玻璃砖的折射率 D．实验中，大头针P1与P2，P3与P4间的距离应适当远一些 5．如图所示，有一个双线摆，小球被拉起后由静止释放，使小球小角度摆动，则小球的运动可看作单摆运动（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．小球经过平衡位置时，速度最大，但合力不为零 B．小球摆动过程中重力和绳子拉力的合力提供回复力 C．小球拉起的幅度越大，运动周期越大 D．使支架间距离变大，但绳长不变，则小球运动周期不变 6．如图，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m、可视为质点的小球，将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长状态，松手后小球在竖直方向运动，小球最远能到达B点，A点为OB的中点，g为重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．小球从O到B的加速度不断增大 B．小球在A点所受合外力为零 C．小球在B点时加速度大小为2g D．O、B两点间的距离为 7．如图所示，一质量为M、长为l的木板A静止在光滑水平桌面上，另一质量为M的小物块B（可视为质点）从木板上的左端以大小为v0速度开始运动；当物块B从木板A右端离开时，B和A速度分别大小为vB和vA。此过程中木板A运动位移大小为x。下列判断正确的是（　　） A．x＞l B．x＜l C．（v0﹣vB）＞vA D．（v0﹣vB）＜vA 8．如图甲连接电路，电表均为理想电表。闭合开关S，让变阻器的滑片C从B端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，U、I分别是电压表、电流表的示数，R是变阻器AC间的电阻，P出是电源输出功率，η是电源效率。则（　　） A．电源的内阻为3Ω B．滑动变阻器最大阻值为10Ω C．Ⅱ图a点的坐标（0.8A，2V） D．Ⅰ图c点的坐标（4.8V，2.88W） 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。 9．甲、乙两弹簧振子水平放置时的振动图象如图所示，则可知（　　） A．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲：F乙＝2：1 C．振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零 D．两振子的振动频率之比f甲：f乙＝2：1 10．如图所示为探究“双缝干涉”的示意图。现用蓝光照射单缝S时，在光屏P上得到相应的干涉条纹。若要使光屏P上的相邻条纹间距变大，可采用的方法为（　　） A．减小双缝S1与S2的间距 B．增大双缝到光屏的距离 C．减小单缝S到双缝S1S2的距离 D．将蓝光换为红光 11．两盏标有“8V，8W”的灯泡L1、L2、电动机和电源组成如图所示电路。当开关S2断开时闭合开关S1，两个灯泡正常发光，当开关S1、S2都闭合时，电动机正常工作。已知电源的内阻r＝0.5Ω，电动机的额定电压为6V、线圈电阻为0.5Ω，灯泡的电阻恒定不变。下列说法中正确的是（　　） A．电源的电动势为9V B．灯泡的电阻为4Ω C．电动机正常工作时的功率为27W D．电动机正常工作时的功率为16.875W 12．如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．槽向左运动的最大位移为R B．小球在槽中运动的最大速度为 C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D．若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为mg 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．（10分）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材： 一节干电池（内阻约1Ω） 电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ） 电流表A（量程0～300mA，内阻约1Ω） 滑动变阻器R（最大阻值20Ω） 定值电阻R0＝2Ω （1）为尽量精确测量该干电池的电动势和内阻，应从下列电路中选择的最佳电路是 　 　。 （2）将实验中测得的数据在坐标纸上描点、连线后如图，分析图像可得电池的电动势E＝ 　V，内阻r＝　 　Ω。（结果均保留3位有效数字） （3）内阻r的测量值比真实值 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），本实验存在系统误差的原因是 　 　。 14．（12分）某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 （1）先用多用表的欧姆挡“×1”挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为 　 　Ω。 （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值d＝ 　 　mm。 （3）实验室提供的器材如下： A.待测电阻Rx的金属丝； B.电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）； C.电流表A2（量程0～3A，内阻约0.01Ω）； D.电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）； E.电压表V2（量程0～15V，内阻约20kΩ）； F.滑动变阻器R（0～20Ω）； G.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H.开关、若干导线。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选 　 　（填“B”或“C”），电压表应选 　 　（填“D”或“E”）。 （4）根据所选用的实验器材，应选用电路图 　 　（填“丙”或“丁”）进行实验。 （5）通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ＝ 　 　。 15．（7分）如图所示，用0.5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么： （1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大？ （2）考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大？（g取10m/s2） 16．（7分）如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在t＝0时刻的波形图，图乙是波上P质点的振动图像。求： （1）波的传播方向以及波传播速度的大小； （2）0～0.75s内P点经过的路程。 17．（10分）如图所示为一块玻璃砖横截面，已知ABC为一直角三角形，∠A＝30°，BC＝2a，三角形右侧为四分之一圆弧，C点为圆心，且CD⊥CB，现有一束单色光从AC的中点P与AC夹角为45°射入，折射光恰好过B点，（已知光在真空中传播速度为c）求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）光线从玻璃砖射入到第一次射出所经历的时间。 18．（14分）如图所示，物块C质量mC＝4kg上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上。一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB＝2kg。长为L＝3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA＝3kg。拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1＝2kg、m2＝1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好能回到释放时的初始位置，A、B都可以看成质点。取g＝10m/s2，求： （1）物块A在最低点时的速度v0； （2）物块A炸裂时增加的机械能ΔE； （3）在以后的过程中，弹簧的最大弹性势能Epm。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二月考物理试题参考答案 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意。 1．解：A．甲图中水里的气泡看起来很亮主要是因为照射到气泡表面的光发生了全反射，故A错误； B．乙图中的条纹是光的干涉形成的，这一原理可以用来检测空气层的厚度，故B错误； C．丙图中肥皂膜上的条纹是由于光的干涉形成的，这一原理可以用于相机镜头使照片更加清晰，故C错误； D．丁图中的条纹是双缝干涉形成的，双缝干涉实验可以用于测量光的波长，故D正确。 故选：D。 2．解：A、在I﹣U图像中，图线上的点和原点连线的斜率表示电阻的倒数。由题图可知，电阻a的图线上点和原点连线的斜率随电流增大而增大，所以电阻a的阻值随电流的增大而减小，故A错误； BC、结合图像可知，电阻b的阻值为一定值，且有，解得Rb＝2Ω，在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是，故B错误，C正确； D、在两图线交点处，交点与原点连线的斜率相同，则交点处电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故D错误。 故选：C。 3．解：A.t＝2s时刻，由P点的振动图像知，质点P沿y轴正方向振动，再t＝6s时，两列波相遇振动得到加强，说明两波源的起振方向相同，故A错误； B.t＝2s，M的振动传到P点，波速，故B错误； C.波的传播周期T＝2s 波长λ＝vT＝1×2m＝2m 根据振动加强的条件，波程差Δr＝|r1﹣r2|＝nλ，其中n＝0，1，2，3，⋯ 根据题意r1+r2＝MN＝8m MN间有8个减弱点，分别为x＝﹣1.5m、﹣0.5m、0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m，故C错误； D.在0～6s内，质点P通过的路程 在6s～10s内，合振幅A2＝4cm 质点通过的路程 质点通过的总路程s＝s1+s2＝16cm+32cm＝48cm，故D正确。 故选：D。 4．解：A．玻璃砖表面不平行，只要操作规范不影响结果，故A错误； B．实验过程中，插完大头针就可以把玻璃砖移除，然后再画光路图，故B错误； C．根据折射定律可知，某同学在测得图中的θ1后，还需要测出光线在O点的折射角θ3，才能利用折射定律求解玻璃的折射率，故C错误； D．实验中，为了减小确定入射光线和折射光线方向的误差，大头针P1与P2，P3与P4间的距离应适当远一些，故D正确。 故选：D。 5．解：A、小球在摆动过程中，经过平衡位置时，速度最大，此时回复力为零，所受合力不为零，合力提供向心力，故A正确； B、小球在摆动过程中重力和绳子拉力的合力在轨迹切线方向的分力提供回复力，在半径方向的分力提供向心力，故B错误； C、单摆的周期与摆球的振幅无关，故C错误； D、使支架间距离变大，但绳长不变，根据几何关系可知单摆的摆长L变短，根据T＝可知，小球运动周期变小，故D错误。 故选：A。 6．解：A．将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长状态，弹力为0，根据牛顿第二定律有 mg﹣F＝ma 当F逐渐增大时，加速度逐渐减小，再反向增大，故A错误； B．A点为小球的平衡位置，小球经过A点时的合外力大小为0，故B正确； C．小球在B点时受到的弹力大小为FB，小球在O点时仅受重力作用，加速度大小为g，根据对称性可知，小球在B点时的加速度a大小也为g，故C错误； D．小球在A点时加速度为零，则mg＝kxOA O、B两点间的距离为：xOB＝2xOA 联立解得xOB＝ 故D错误。 故选：B。 7．解：木板和小物块组成的系统在水平方向上不受任何外力作用，故水平方向动量守恒，规定水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有 Mv0＝MvA+MvB 则vA＝v0﹣vB 设A、B之间的摩擦力为f，对B根据动能定理有 对A根据动能定理有 根据位移关系有 l＝xB﹣xA 又， 因为B会从A的右端滑下，所以有v0＞vB＞vA 则有 所以x＜l，故B正确，ACD错误。 故选：B。 8．解：A、由图（乙）中Ⅱ图可知短路电流为：I短＝3A，由：I短＝，所以E＝3r 根据图（乙）中Ⅰ图可知电源最大输出功率为Pm＝4.5W，则有：Pm＝ 联立解得：E＝6V、r＝2Ω，故A错误； B、电源效率最高时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由Ⅲ图知电源的最大效率为：η＝80% 由η＝×100%＝×100%，解得：R＝8Ω，即变阻器最大阻值为8Ω，故B错误； C、Ⅱ图a点：R＝8Ω，此时电路中的电流为：I＝＝A＝0.6A，根据闭合电路欧姆定律可知：U＝E﹣Ir＝6V﹣0.6×2V＝4.8V，a点的坐标为（0.6A，4.8V），故C错误； D、Ⅰ图c点表明滑动变阻器达到了最大值，即R＝8Ω，U＝4.8V，干路电流：I＝0.6A，故输出功率：P出＝UI＝4.8×0.6W＝2.88W，故Ⅰ图c点的坐标为（4.8V，2.88W），故D正确。 故选：D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。 9．解：A、分析振动图象可知，振子甲速度为零时，振子乙处于平衡位置，速度最大，故A正确； B、弹簧振子的回复力：F＝﹣kx，本题中k可能不同，则无法判断两振子的回复力最大值的关系，故B错误； C、分析振动图象可知，振子乙速度最大时，振子甲可能处于最大位移处，也可能处于平衡位置，故振子甲速度不一定为零，故C正确； D、由图可知甲、乙两个振子的周期分别为T甲＝2.0s，T乙＝1.0s，甲、乙两个振子的周期之比为2：1，频率：f＝，所以甲、乙振子的振动频率之比f甲：f乙＝1：2，故D错误。 故选：AC。 10．解：A、根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，减小双缝S1与S2的间距，即d变小，则干涉条纹间距变大，故A正确； B、根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，增大双缝到光屏的距离，即L增大，干涉条纹间距变大，故B正确； C、根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，减小单缝S到双缝S1S2的距离，不影响干涉条纹间距，故C错误； D、根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，将蓝光换为红光，波长λ变长，则干涉条纹间距变大，故D正确。 故选：ABD。 11．解：A、当开关S2断开时闭合开关S1时，流过灯泡的电流I1＝＝A＝1A，电路中的总电流为I总＝2I1＝2×1A＝2A，由闭合电路欧姆定律得电源的电动势为 E＝UL+I总r＝（8+2×0.5）V＝9V，故A正确； B、灯泡的电阻RL＝＝Ω＝8Ω，故B错误； CD、当开关S1、S2都闭合时，电动机正常工作，电动机的额定电压为UM＝6V，则流过灯泡的电流为I2＝＝A＝0.75A，由闭合电路欧姆定律得干路电流为 I干＝＝A＝6A，根据并联电路电流的分配规律可知，电动机正常工作时的电流为IM＝I干﹣2I2＝6A﹣2×0.75A＝4.5A，电动机正常工作时的功率为PM＝UMIM＝6×4.5W＝27W，故C正确，D错误。 故选：AC。 12．解：A、系统水平方向动量守恒，则有：mx1＝3mx2 同时有x1+x2＝2R 联立解得：x2＝0.5R 故A错误； B、设槽固定，小球最大速度在最低点，由机械能守恒定律可得mg×2R＝+3m 根据动量守恒定律有mv1＝3mv2 解得v1＝ 故B正确； C、系统机械能守恒，小球从B点离开时，槽速度为0，故小球上升最大高度为R，故C错误； D、若槽固定，设小球下落到槽内速度和水平方向夹角为θ时重力功率最大，即竖直方向速度最大，则有： Ncosθ＝mg 联立解得：， 则有： 则重力功率为P＝mgvsinθ 解得P＝ 故D正确。 故选：BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．（10分，每空2分） 答案为：（1）D；（2）1.45，1.33；（4）偏小，电压表的分流导致干路电流测不准。 解：（1）由于电压表的内阻远远大于电源内阻，可知电压表分流影响非常小，因此采用电压表直接测量路端电压，根据U＝E﹣Ir 则有ΔU＝﹣rΔI 可知，在电流变化量一定时，为了减小电压读数的误差需要使得内阻稍微大一点，则需要在电源上串联一个小电阻。 故D正确，ABC错误。 故选：D。 （2）根据U＝E﹣I（r+R0） 结合图像有E＝1.45V， （3）将电压表与电源作为一个整体，等效为一个新电源，则实验测得的是新电源的电动势与内阻，即， 即内阻r的测量值比真实值偏小； 本实验存在系统误差的原因是电压表的分流导致干路电流测不准。 14．（12分，每空2分） 答案为：（1）5；（2）3.704；（3）B，D；（4）丁；（5）。 解：（1）由图甲多用电表可知，待测电阻阻值为5×1Ω＝5Ω （2）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图乙可知金属丝直径为d＝3.5mm+20.4×0.01mm＝3.704mm （3）电源电动势为3.0V，因此选择电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）；测量金属丝的电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流 因此选电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；即电流表应选B，电压表应选D。 （4）由于电压表内阻约3kΩ，金属丝的电阻阻值约为5Ω为较小电阻，因此应选用电流表外接法，即选用电路图丁进行实验误差较小。 （5）根据欧姆定律有 根据电阻定律有 又 联立解得 15．（7分）解：（1）以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的平均作用力，方向竖直向上，设为F1，取竖直向上为正，由动量定理可得F1t＝0﹣mv（2分） 解得F1＝200N（1分） 方向竖直向上，由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力为200N，方向竖直向下 （1分） （2）若考虑重力，设此时铁锤受钉子的平均作用力为F2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正，则（F2﹣mg）t＝0﹣mv（1分） 解得F2＝205N（1分） 方向竖直向上，由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子时钉子受到的平均作用力为205N，方向竖直向下（1分） 16．（7分）解：（1）由乙图可知， t＝0时刻P质点向下振动，根据波形平移法可知，波沿x轴负方向传播；（1分） 波的传播速度为（2分） （2）由于 （2分） 且t＝0时刻P质点处于平衡位置，则0～0.75s内 P点经过的路程为 s＝＝5A＝5×10cm＝50cm（2分） 17．（10分）解：（1）如图所示，根据几何关系可知，光线从P点射入时，入射角θ＝45°（1分） 折射角β＝30°（1分） 则玻璃砖的折射率为（2分） （2）设全反射的临界角为C，则＝，故C＝45°（1分） 由光路图几何关系分析可知，光线在B点的入射角为60°，大于临界角C，光线在B点发生全反射，同理，光线在圆弧上E点也发生全反射，因此，光线在圆弧上B、E发生两次全反射，然后从CD边F点垂直射出 。 光线从玻璃砖射入到第一次射出所经历的总路程为（2分） 光线在玻璃砖中传播速度为（1分） 传播时间为，联立解得＝（2分） 18．（14分）如图所示，物块C质量mC＝4kg上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上。一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB＝2kg。长为L＝3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA＝3kg。拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1＝2kg、m2＝1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好能回到释放时的初始位置，A、B都可以看成质点。取g＝10m/s2，求： （1）物块A在最低点时的速度v0； （2）物块A炸裂时增加的机械能ΔE； （3）在以后的过程中，弹簧的最大弹性势能Epm。 解：（1）物块A从释放达到最低点的过程中，由动能定理有： mAgL（1﹣cos60°）＝mA（2分） 代入数据解得：v0＝6m/s（1分） （2）设炸裂后物块1的初速度大小为v1，物块2的初速度大小为v2，则v2＝v0（1分） 取向左为正方向，由动量守恒定律得mAv0＝m1v1﹣m2v2（2分） 解得：v1＝12m/s 根据能量守恒定律可得：ΔE＝m1+m2﹣mA（2分） 代入数据解得：ΔE＝108J（1分） （3）设物块1与B粘合在一起的共同速度为vB，取向左为正方向，由动量守恒定律可得： m1v1＝（m1+mB）vB（1分） 代入数据解得：vB＝6m/s 在以后的过程中，当物块C和1、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为vm， 取向左为正方向，由动量守恒定律可得：（m1+mB）vB＝（m1+mB+mC）vm（1分） 代入数据解得：vm＝3m/s 由能量守恒定律得：Epm＝（m1+m2）﹣（m1+mB+mC） （1分） 代入数据解得：Epm＝36J。（2分） 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/13 10:04:27；用户：高中物理；邮箱：dzjky09@xyh.com；学号：40065980 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$