精品解析：江苏省扬州中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

扬州中学高二上学期第二次月考物理试卷 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.28s，下列说法正确的是（　　） A. 列车的危险速率为45m/s B. 列车过桥需要减速，是为了防止列车对桥压力过大 C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D. 减少钢轨的长度有利于列车高速运行 【答案】A 【解析】 【详解】A．当列车受到冲击的周期等于固有振动周期时会发生共振从而造成危险，由题意可知列车的危险速率为 故A正确； B．列车车轮经过钢轨接缝处时产生的振动同时也会影响到路面本身，因此过桥需要减速，是为了防止桥梁发生共振现象从而造成坍塌，列车不能通过减速来降低对桥的压力，故B错误； C．列车运行的振动频率等于周期性冲击的频率，和固有频率无关，故C错误； D．提高列车的危险速率有利于列车高速运行，根据前面分析可知，应增加钢轨长度，故D错误。 故选A。 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 电流有大小也有方向，所以电流为矢量 B. 电流通过导体的热功率与电流大小成正比 C. 游标卡尺是利用主尺单位刻度与游标尺单位刻度的差值来提高测量精确度 D. 在电源内部，非静电力做功越多，电动势越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流有大小也有方向，但其运算法则不符合平行四边形定则，所以电流为标量，A错误； B．根据公式 可知，电流通过导体的热功率与电流大小的平方成正比，B错误； C．游标卡尺是利用主尺单位刻度与游标尺单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精确度，C正确； D．在电源内部，把单位正电荷从电源负极搬运到正极非静电力做功越多，电源的电动势就越大，对于给定的电源，电动势是一定的，D错误。 故选C。 3. 一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为I2R B. 电动机的发热功率为 C. 电动机的输出功率为IU-I2R D. 电动机的功率可写作IU=I2R= 【答案】C 【解析】 【详解】B．电动机的发热功率为 P热=I2R 故B错误； A C．电动机不是纯电阻电路，不能直接使用欧姆定律，电动机的输出功率 P出=P-P热=UI-I2R 故A错误，C正确； D．因 P＞P热 即 UI＞I2R U＞IR 欧姆定律不适用 R≠ 故电动机的功率可写作UI，不能转化成I2R和，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍 B. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s C. 与头部作用过程中，足球动量变化量为0 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 【答案】A 【解析】 【详解】A．足球从静止开始下落h=20cm后，其速度满足 解得 v=2m/s 头部与足球作用过程有 解得头部对足球的平均作用力 选项A正确； B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为 选项B错误； C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为 Δp=2mv=1.6kg·m/s 选项C错误； D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量等于重力与时间的乘积，则可知足球重力的冲量不为0，选项D错误。 故选A。 5. 如图，三根相互平行的固定长直导线L1，L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，下列说法正确的是（　　） A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B. 所受磁场作用力的方向与、L2所在平面平行 C. L3在处的磁场方向与、L2所在平面垂直 D. L2与L3在L1处的合磁场方向与、L2所在平面平行 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知L2和L3在L1处产生的磁场方向如图所示 根据平行四边形法则可得合磁场方向（图中B 的方向），根据左手定则判断安培力的方向与L2、L3所在平面垂直，故A正确； B．根据对称性可知L2所受磁场作用力的方向与L1、L3所在平面垂直，故B错误； C．根据安培定则可知L3在L1处的磁场方向与L1、L3所在平面垂直（图中B3的方向），故C错误； D．L2与L3在L1处合磁场方向（图中B 的方向）与L2、L3所在平面平行，与、L2所在平面不平行，故D错误。 故选A。 6. 在如图所示电路中，电源电动势为，内阻为，、、为定值电阻，为电容器，开关、闭合，断开开关后（　　） A. 有短暂电流通过电阻 B. 电压表示数减小 C. 电流表示数变大 D. 电容器下极板带负电 【答案】A 【解析】 【详解】C．开关S1、S2都闭合时，电路的连接方式是R1和R2串联，再和R3并联，电容器的电压等于R2两端的电压；断开开关S2后，R3所在电路断路，R1和R2串联，电容器的电压等于R1两端的电压。 断开开关S2后，外电路总电阻R总增大，根据闭合电路的欧姆定律有 可知总电流减小，即电流表示数减小，选项C错误； B．由于I减小，根据可知路端电压U增大，和两端电压的总值始终为路端电压，由串联电路的分压关系可知电压表的示数增大，B错误； AD．开关S1、S2都闭合时，电容器的电压等于R2两端的电压，上极板带正电；断开开关S2后，电容器的电压等于R1两端的电压，下极板带正电，所以开关S2断开后，电容器又反向充电，有短暂电流通过电阻R3，选项A正确，D错误。 故选A。 7. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点。Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　） A. 时，质点Q的速度方向向上 B. 该波沿x轴负方向传播，传播速度为20m/s C. 再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4m D. ，质点P的位移是 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙，在t=0.10s时刻，质点Q的振动方向向下，故A错误； B．在t=0.10s时刻，质点Q的振动方向向下，所以该波沿x轴负方向传播，由图甲可知 由图乙可知 故传播速度 故B错误； C．质点Q只会在平衡位置附近振动，不会沿波的传播方向移动，故C错误； D．由Q点的振动图像得波向左传播，则P点的振动比Q点推后八分之三周期，由图像得Q点的振动函数为 P点的振动函数 将代入 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，S1、S2 是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波 的波峰和波谷，关于图中所标的 a、b、c 三点，下列说法中正确的是（　　） A. a 质点振动减弱，b、c 质点振动加强 B. a 质点振动加强，b、c 质点振动减弱 C. 再过 后的时刻，b、c 两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱 D. a 点一直在平衡位置，b 点一直在波峰，c 点一直在波谷 【答案】A 【解析】 分析】 【详解】ABC．a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方,振动始终减弱的，而b、c质点是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方，振动始终加强，BC错误，A对正确； D．因为两个波源的振动方向相同、振幅相同，所以a点静止不动，一直在平衡位置，b、c两点的振动始终是加强的，但它们仍在振动，位移随时间周期变化,不是静止不动的，D错误。 故选A。 【点睛】两列波干涉时,两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处,振动始终加强,波峰与波谷相遇处振动始终减弱.振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的2倍。 9. 在“用单摆测重力加速度大小”的实验中，小王同学作出周期T2与摆线长L的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验所用摆球半径为b B. 实验所用摆球直径为a C. 当地的重力加速度大小为 D. 当地的重力加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】设摆球半径为，根据单摆周期公式可得 可得 根据图像可得 ， 解得当地的重力加速度大小为 实验所用摆球半径为 则实验所用摆球直径为 故选D。 10. 如图所示，质量为m滑块A套在一水平固定的光滑细杆上，可自由滑动。在水平杆上固定一挡板P，滑块靠在挡板P左侧且处于静止状态，其下端用长为L的不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为3m的小球B，已知重力加速度大小为g。现将小球B拉至右端水平位置，使细线处于自然长度，由静止释放，忽略空气阻力，则（　　） A. 滑块与小球组成的系统机械能不守恒 B. 滑块与小球组成的系统动量守恒 C. 小球第一次运动至最低点时，细线拉力大小为3mg D. 滑块运动过程中，所能获得最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块与小球运动过程中，系统内没有除重力之外的力对系统做功，所以系统机械能守恒，故A错误； B．小球向下摆动过程中，滑块受到挡板的作用力，滑块与小球组成的系统合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误； C．设小球第一次运动至最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律有 ① 在最低点根据牛顿第二定律有 ② 联立①②解得小球第一次运动至最低点时细线拉力大小为 ③ 故C错误； D．当小球通过最低点后，P不再受挡板的作用力，此时小球与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，设某时刻小球和滑块的速度分别为v1和v2，规定水平向左为正方向，根据动量守恒定律有 ④ 小球在滑块左侧时，绳子对滑块的拉力一直斜向左下，滑块做加速运动，当小球在滑块正下方时（小球第二次通过最低点时），绳子拉力再竖直方向，滑块水平方向的力为0，之后绳子对滑块的拉力斜向右下，滑块做减速运动，故小球第二次通过最低点时，滑块速度达到最大，根据机械能守恒定律有 ⑤ 联立①④⑤解得 ⑥ 故D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。其中第13 ~ 15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 智能扫地机器人是生活中的好帮手，已走进了千家万户。如图1是国内某品牌扫地机器人所用的大容量镍氢电池组，其续航能力达到分钟，标称电动势为。小明想测出该电池组的电动势和内阻。他找来了如下器材： A．待测电源（电动势约，内阻约2） B．定值电阻（电阻4） C．电阻箱（最大阻值） D．电流表（量程，内阻约） E．电压表（量程1V，内阻5k） F．滑动变阻器（，） G．滑动变阻器（，） Ⅰ．开关、导线若干 （1）由于电压表的量程太小，小明用电阻箱与电压表___________（填“串联”或“并联”），并将电阻箱的阻值调到___________，把该电压表量程扩大为，令改装后的电压表为。 （2）如图2所示，由于该电源的内阻较小，电压表示数变化会不明显，所以小明先将定值电阻与电源串接起来，实验中滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （3）闭合电键，调节滑动变阻器，测出多组数据，作出电压与电流的关系图线如图3所示。根据图线可得该电源的电动势___________，内阻___________。（结果均保留一位小数） （4）按照此实验方法，由于电压表分流，实验存在一定误差，内电阻的测量值与真实值相比___________。（填“偏大”“偏小”或“相等”） 【答案】 ①. 串联 ②. 70 ③. R3 ④. 14.6 ⑤. 2.0 ⑥. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]对电压表进行括量程改装时，需要用电阻箱与电压表串联。 [2]根据串联分压规律可知电阻箱的阻值应调到 （2）[3]滑动变阻器R4的最大阻值过大，不利于通过调节滑片使得电压表和电流表示数发生明显变化，所以滑动变阻器应选择R3。 （3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有 可得 [6]由于电压表分流的缘故，当电流表示数为零时，实际通过电源的电流并不为零，所以电源的内电压不为零，从而导致图像的纵截距比电源的实际电动势偏小；当电压表示数为零时，由电源和R1所构成等效电源的路端电压实际值就是零，即所作图像的横截距等于真实值。综上所述可知实验中实际作出的U-I图像斜率的绝对值比真实图像的斜率的绝对值偏小，从而造成内电阻的测量值与真实值相比偏小。 12. 如图，轻绳上端固定在O点，下端将质量的小球悬挂在A点。质量的玩具子弹，以的速度射向小球，与小球碰撞后，又以的速度弹回。已知绳长为，g取，。求： （1）碰撞后瞬间小球达到的速度。 （2）碰撞后，小球向右摆动到最高点时相对于A点的高度。 （3）从碰撞后瞬间开始计时，小球经过多长时间第一次回到A点。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以水平向右为正方向，子弹和小球组成的系统根据动量守恒可得 解得碰撞后瞬间小球达到的速度为 （2）碰撞后，小球向右摆动到最高点，由机械能守恒定律可得 解得最高点相对于A点的高度为 （3）由于最高点的高度和绳长相比满足 所以小球被碰撞后的运动属于单摆运动，由单摆周期公式 解得 从碰撞后瞬间开始计时，小球第一次回到A点经过的时间为 13. 如图甲所示的电路中，R1是滑动变阻器R2是定值电阻。将R1的滑动触头调节至最左端，闭合开关S，调节R1的阻值，得到电压表V1、V2和相应的电流表A的多组数据，用这些数据在同一U-I坐标系中描点、拟合作出图像如图乙所示。已知电压表、电流表均为理想电表，求∶ （1）电源电动势和内阻； （2）R1的最大功率及此时R1接入电路的阻值。 【答案】(1)；(2)， 【解析】 【详解】(1)由图可知 取图中两组数据，由闭合电路欧姆定律得 联立解得 (2)当的阻值为 时功率最大，为 14. 一列简谐横波在x轴上传播，在和时，其波形图分别如图中实线和虚线所示。求： （1）这列波的波长是多少； （2）这列波可能具有的波速； （3）当波速为时，波的传播方向如何？以此波速传播时，处的质点从开始计时，内通过的路程。 【答案】（1）；（2），；（3）波向x轴正向传播， 【解析】 【详解】（1）由题图可知，波长为 （2）若波沿x轴正向传播，则 波速为 若波沿x轴负向传播，则 波速为 （3）根据前面分析可知，当波速为时，为了使波速表达式中n有非负整数解，波一定沿x轴正方向传播，此时波的周期为 则处的质点从开始计时，内通过的路程为 15. 如图所示，两个滑块A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P。右边有一滑块C沿轨道以速度v0滑向B，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后A球与挡板P发生碰撞，碰撞后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）.已知A滑块质量为2，B和C两滑块的质量均为，三个滑块均为大小一样的刚性滑块且均可看成质点。求： （1）弹簧长度刚被锁定后A滑块的速度大小； （2）A滑块离开挡板P时D的速度大小，以及此后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）A滑块离开挡板P后，弹簧中点运动位移为d需要的时间。 【答案】（1）；（2）；；（3） 【解析】 【详解】（1）与挡板P碰撞前，A、B、C动量守恒 解得 （2）C与B碰撞 锁定时，弹簧弹性势能为 A离开挡板P时，D获得全部弹性势能 解得 当D与A速度相等时弹簧的弹性势能最大为 其中，A离开挡板后，系统动量再次守恒 解得 （3）从A开始运动计时，系统动量守恒，并且质心速度保持不变，所以 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 扬州中学高二上学期第二次月考物理试卷 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.28s，下列说法正确的是（　　） A. 列车的危险速率为45m/s B. 列车过桥需要减速，是为了防止列车对桥压力过大 C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D. 减少钢轨的长度有利于列车高速运行 2. 下列说法中正确的是（　　） A. 电流有大小也有方向，所以电流矢量 B. 电流通过导体的热功率与电流大小成正比 C. 游标卡尺是利用主尺单位刻度与游标尺单位刻度差值来提高测量精确度 D. 在电源内部，非静电力做功越多，电动势越大 3. 一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为I2R B. 电动机的发热功率为 C. 电动机的输出功率为IU-I2R D. 电动机的功率可写作IU=I2R= 4. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍 B. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s C. 与头部作用过程中，足球动量变化量为0 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 5. 如图，三根相互平行的固定长直导线L1，L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，下列说法正确的是（　　） A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B. 所受磁场作用力的方向与、L2所在平面平行 C. L3在处的磁场方向与、L2所在平面垂直 D. L2与L3在L1处的合磁场方向与、L2所在平面平行 6. 在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、、为定值电阻，为电容器，开关、闭合，断开开关后（　　） A. 有短暂电流通过电阻 B. 电压表示数减小 C. 电流表示数变大 D. 电容器下极板带负电 7. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点。Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　） A. 时，质点Q的速度方向向上 B. 该波沿x轴负方向传播，传播速度为20m/s C. 再经过0.10 s，质点Q沿波的传播方向移动4m D. ，质点P的位移是 8. 如图所示，S1、S2 是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波 的波峰和波谷，关于图中所标的 a、b、c 三点，下列说法中正确的是（　　） A. a 质点振动减弱，b、c 质点振动加强 B a 质点振动加强，b、c 质点振动减弱 C. 再过 后的时刻，b、c 两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱 D. a 点一直在平衡位置，b 点一直在波峰，c 点一直在波谷 9. 在“用单摆测重力加速度大小”的实验中，小王同学作出周期T2与摆线长L的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验所用摆球半径为b B. 实验所用摆球直径为a C. 当地的重力加速度大小为 D. 当地的重力加速度大小为 10. 如图所示，质量为m滑块A套在一水平固定的光滑细杆上，可自由滑动。在水平杆上固定一挡板P，滑块靠在挡板P左侧且处于静止状态，其下端用长为L的不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为3m的小球B，已知重力加速度大小为g。现将小球B拉至右端水平位置，使细线处于自然长度，由静止释放，忽略空气阻力，则（　　） A. 滑块与小球组成的系统机械能不守恒 B. 滑块与小球组成的系统动量守恒 C. 小球第一次运动至最低点时，细线拉力大小为3mg D. 滑块运动过程中，所能获得的最大速度为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。其中第13 ~ 15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 智能扫地机器人是生活中的好帮手，已走进了千家万户。如图1是国内某品牌扫地机器人所用的大容量镍氢电池组，其续航能力达到分钟，标称电动势为。小明想测出该电池组的电动势和内阻。他找来了如下器材： A．待测电源（电动势约，内阻约2） B．定值电阻（电阻4） C．电阻箱（最大阻值） D．电流表（量程，内阻约） E．电压表（量程1V，内阻5k） F．滑动变阻器（，） G．滑动变阻器（，） Ⅰ．开关、导线若干 （1）由于电压表的量程太小，小明用电阻箱与电压表___________（填“串联”或“并联”），并将电阻箱的阻值调到___________，把该电压表量程扩大为，令改装后的电压表为。 （2）如图2所示，由于该电源的内阻较小，电压表示数变化会不明显，所以小明先将定值电阻与电源串接起来，实验中滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。 （3）闭合电键，调节滑动变阻器，测出多组数据，作出电压与电流的关系图线如图3所示。根据图线可得该电源的电动势___________，内阻___________。（结果均保留一位小数） （4）按照此实验方法，由于电压表分流，实验存在一定误差，内电阻的测量值与真实值相比___________。（填“偏大”“偏小”或“相等”） 12. 如图，轻绳上端固定在O点，下端将质量的小球悬挂在A点。质量的玩具子弹，以的速度射向小球，与小球碰撞后，又以的速度弹回。已知绳长为，g取，。求： （1）碰撞后瞬间小球达到的速度。 （2）碰撞后，小球向右摆动到最高点时相对于A点的高度。 （3）从碰撞后瞬间开始计时，小球经过多长时间第一次回到A点。 13. 如图甲所示的电路中，R1是滑动变阻器R2是定值电阻。将R1的滑动触头调节至最左端，闭合开关S，调节R1的阻值，得到电压表V1、V2和相应的电流表A的多组数据，用这些数据在同一U-I坐标系中描点、拟合作出图像如图乙所示。已知电压表、电流表均为理想电表，求∶ （1）电源电动势和内阻； （2）R1的最大功率及此时R1接入电路的阻值。 14. 一列简谐横波在x轴上传播，在和时，其波形图分别如图中实线和虚线所示。求： （1）这列波的波长是多少； （2）这列波可能具有的波速； （3）当波速为时，波的传播方向如何？以此波速传播时，处的质点从开始计时，内通过的路程。 15. 如图所示，两个滑块A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P。右边有一滑块C沿轨道以速度v0滑向B，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后A球与挡板P发生碰撞，碰撞后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）.已知A滑块质量为2，B和C两滑块的质量均为，三个滑块均为大小一样的刚性滑块且均可看成质点。求： （1）弹簧长度刚被锁定后A滑块的速度大小； （2）A滑块离开挡板P时D速度大小，以及此后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）A滑块离开挡板P后，弹簧中点运动位移为d需要时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$