精品解析：河北省沧州市南皮县第一中学2024-2025学年高二上学期1月月考物理试题

1月月考高二物理 一、选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共46分，） 1. 2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是（　　） A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样 B. 在干涉图样中，振动加强区域质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移 C. 当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低 D. 只有障碍物或孔尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有频率相同时，两列波叠加才能发生稳定的干涉现象。故A错误； B．干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移时大时小，也可能为零。故B错误； C．根据多普勒效应可知，当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低。故C正确； D．如果障碍物尺寸大于波长，也会发生衍射，但衍射不明显。故D错误。 故选C。 2. 洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机做的是振幅不变的简谐运动 B. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率与洗衣机的固有频率相等 C. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D. 当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 【答案】D 【解析】 【详解】A．洗衣机的振动先剧烈后减弱，说明振幅改变，故A错误； BC．当洗衣机脱水桶正常工作时，转速较快，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大，故BC错误； D．当振动最剧烈时，洗衣机发生了共振，脱水桶运转频率等于洗衣机的固有频率，故D正确。 故选D。 3. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×10⁷Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C. t=5×10-6s时质点M运动到横坐标的N处 D. 0～1.25×10-6s内质点M的路程为1mm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知波长 可得血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为，选项A正确； B．由“同侧法”可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，选项B错误； C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误； D．因 可知0～1.25×10-6s内质点M的路程为x=4A×12.5=50A=20mm 选项D错误。 故选A。 4. 一列简谐横波沿轴传播，图甲为该波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 时刻质点沿轴正方向振动，该波沿轴正方向传播 B. 波的振幅为，波长 C. 波的周期为，波的传播速度为 D. 时刻，处的质点偏离平衡位置的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据点的振动图像可知，时刻质点沿轴正方向振动，则该波轴负方向传播，A错误； B．该波的振幅为，波长，B错误； C．周期，由 可得该波的传播速度 C错误； D．波动图像的方程为 时间，处的质点偏离平衡位置的位移大小为，D正确。 故选D。 5. 某种材料制成的三角形透明砖的截面图如图所示，边与边的夹角为，某种颜色的光在边的入射角为，折射光线在面上正好发生全反射，透明砖对此种颜色的光的折射率为，则的值是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据折射定律 在边发生折射的折射角为 又 临界角为 有几何关系得 故选B。 6. 木板静止在光滑的水平面上，木块以水平速度滑上木板，用速度传感器和计算机画出的木板与木块的v-t图象如图所示。已知木板质量与木块质量之比为9：1，木块和木板达到稳定状态时，木板的速度大小为1m/s，则木块滑上木板的初速度大小为（　　） A. 1m/s B. 5m/s C. 10m/s D. 20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】对木块和木板系统由动量守恒定律可知 其中M=9m，v=1m/s 解得v0=10m/s 故选C。 7. 某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向，图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s²，取，下列说法中正确的是（ ） A. 单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1Hz B. 振动的表达式为 C. 单摆的摆长为1m D. t=1.5s时摆球在N点 【答案】BC 【解析】 【详解】A.由题图乙知振幅 周期 则频率 故A错误； B.振动的表达式为 故B正确； C.由单摆的周期公式 得 故C正确； D.由题图乙知，时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以摆球在M点，故D错误。 故BC。 8. 一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） A. 经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播 B. 质点在时刻沿轴正方向运动 C. 处的质点的位移表达式为 D. 从时刻开始质点经1.6s通过的路程为152cm 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知该波波长 经0.2s波传播的距离 经0.2s波传播的距离为 根据波形的平移规则可知，这列波应沿x轴正方向传播，选项A正确； B．根据波的传播方向与波动规律可知，时刻质点 P 沿y轴正方向运动，选项B正确； C．由得 则 处的质点的位移表达式为 选项C错误； D．从时刻经1.6s时，由于 所以质点通过的路程等于 选项D正确。 故选ABD。 9. 如图是半圆形透明介质的横截面，O为圆心，M、N为圆弧上两点。一束红色光线和另一束绿色光线，以相同的角度同时从O点入射，其透射光线从M、N两点射出，已知真空中光速c=3×108m/s，∠POA=45°，∠BOM=30°，下列说法正确的是（　　） A. 两束光穿过半圆形透明介质所需时间相等 B. OM是红光，ON是绿光 C. 半圆形透明介质对OM光的折射率为 D. OM光在该半圆形透明介质中传播的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由折射定律可知，从M点射出的光的折射率较小，从N点射出的光的折射率较大，根据折射率与光速的关系可知，从M点射出的光的速度较大。两束光穿过透明介质的路程相等，速度不同，所需时间不相等，故A错误； B．由于绿光的频率大于红光的频率，则透明介质对绿光的折射率大于对红光的折射率，所以OM是红光，ON是绿光，故B正确； CD．由折射定律可知，透明介质对OM光束的折射率为 OM光束在该透明介质中传播的速度为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，物块A、B静止在光滑的水平面上，质量均为1kg，B通过轻弹簧与墙相连，弹簧处于自然伸长状态，现给A一个向左的初速度v0=10m/s，使A向B撞去并瞬间锁定在一起，当弹簧被压缩至最短时解除锁定，物块A最终会被反弹出来，则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧能获得的最大弹性势能为25J B. 物块A最终的速度大小为5m/s C. 整个过程中物块B对物块A产生的冲量大小为15N·s D. 整个过程中的机械能损失37.5J 【答案】ABC 【解析】 【分析】AB碰撞动量守恒，但是在碰撞过程中机械能有损失，但是在与弹簧相互作用过程中系统机械能守恒，根据动量守恒定律和能量守恒进行接题即可； 【详解】A、当A与B相撞过程中动量守恒，则，则，当AB速度为零时，弹簧被压缩到最短时二者速度为零，此时弹性势能最大，则获得最大弹性势能为：，故选项A正确； B、由于水平面光滑且反弹时AB间的锁定解除，故A、B在弹簧恢复原长时分离，根据能量守恒可知，弹性势能又转变为二者的动能，则分离时物块A的速度为，故选项B正确； C、以物块A为研究对象，整个过程中根据动量定理可知：，故选项C正确； D、因碰撞后压缩弹簧过程在中只有弹力做功，机械能守恒，故只有碰撞过程机械能有损失，即整个过程的机械能损失为：，故选项D错误． 【点睛】本题考查动量守恒和能量守恒，同时也考查了动量定理，关键知道在碰撞过程中机械能出现损失． 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝的路程差为，如果用频率为的黄光照射双缝，该黄光的波长是________m；P点出现________（填“亮条纹”或“暗条纹”）；若保持双缝之间的距离以及双缝到屏的距离保持不变，将黄光换成波长为的红光，则光屏上条纹的宽度________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. 暗条纹 ③. 变大 【解析】 【分析】 【详解】[1]由 黄光的波长为； [2]由于 P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹。 [3]根据 在其他条件不变的情况下，随着波长的增大，条纹宽度变大。 12. 某同学用如图所示的装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，用天平测出两个金属小球质量，。 （1）安装实验装置时，应使斜槽末端切线________。 （2）以下所提供的测量工具中必需的是________。（填对应选项字母） A．秒表 B．弹簧秤 C．直尺 D．量角器 （3）该同学测量小球ma自由下滑时落地点与水平轨道端口在地面上的投影距离s1，小球ma与mb碰撞后两小球落地点与水平轨道端口在地面投影距离分别为s2、s3．若，s2、s3的值可能为________。（填对应选项字母） A．15cm 50cm B．10cm 60cm C．30cm 20cm D．25cm 30cm （4）写出一条减小实验误差的建议：___________。 【答案】 ①. 水平 ②. C ③. AD##DA ④. 多次测量取平均值或改换质量更大的小球或其他正确的措施 【解析】 【详解】（1）[1]要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平； （2）[2]根据 解得 根据动量守恒定律得 解得 欲验证动量守恒，只需验证即可，测量水平位移需要用直尺。 故选C。 （3）[3]根据，四组数据都符合； C．因为 表明碰撞后，ma小球速度超过mb，C错误； B．小球的动能为 解得 因为 表明碰撞过程动能增加，B错误； AD．因为 表明碰撞过程中有动能损失，AD正确。 故选AD。 （4）减小实验误差的建议： ①排除偶然误差可以通过多次测量取平均值实现； ②减小系统误差可以通过改换质量更大的小球实现。 三、计算题（本题共3小题，共40分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 发生地震时会同时产生纵波和横波。若已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为6.4 km/s和3.2 km/s，在震源上方某观测点记录下震源发出的纵波和横波到达观测站的时间差为1.5 s。 （1）则在观测点首先观测到的是上下振动还是左右振动？ （2）求震源距观测点的距离L。 【答案】（1）上下振动；（2） 96 km 【解析】 【详解】（1）因地震波中纵波的波速大于横波的波速，纵波首先传播到震源上方的观测点，故在观测点首先观测到的是上下振动，然后才是左右振动。 （2）根据 得 联立解得 14. 如图所示，上端开口的直圆筒放在水平地面上，在筒底中心固定一个点光源，在圆筒口上端水平固定一个大光屏，观察光源照亮光屏的面积。已知圆筒深度为，圆筒底部圆的半径为，光屏与圆筒口上端距离为，已知水的折射率。 （1）若筒中不注入水，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径； （2）当筒中注入深的水时，射向圆筒口边缘的光线的折射角的正弦值为0.8，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径。 【答案】（1）示意图见解析，；（2）示意图见解析， 【解析】 【详解】（1）若筒中不注入水，光线在空气中沿直线传播，光源能照亮光屏的区域如图所示 设光屏被光源照亮的区域半径为R，则有 解得 （2）当筒中注入深的水时，光线在水面上折射后能照亮光屏的区域如图所示 设在水面O点处折射后的光线恰好能照射到光屏上，根据题意有 则有 由于 解得 所以光屏被光源照亮的区域半径为 15. 如图所示，用轻弹簧连接的两小物块A、B静置在光滑水平面上，小物块B左侧有一竖直挡板。 一条不可伸长的轻质细线一端系一小球P， 另一端悬于小物块C正上方点。 今将小球拉至悬线与水平位置成角且细线恰好伸直， 由静止释放，小球到达最低点时与小物块C碰撞， 碰撞时间极短且无机械能损失， 碰后小物块C向左运动与小物块A发生弹性碰撞。 已知A、B、C、P的质量分别是、、， 绳长， 弹簧始终在弹性限度内， 小物块A、B、C、P均视为质点， 重力加速度大小g取。 求： （1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小； （2）小球运动到最低点与小物块碰前对轻质细绳的拉力大小； （3）小物块B离开墙壁前、后弹簧的最大弹性势能； （4）小物块B离开墙壁后最大速度。 【答案】（1）8m/s；（2）35N；（3）24J，9.6J；（4）4.8m/s 【解析】 【详解】（1）因开始时轻质细线与水平方向的夹角为30°，则小球 P自由下落R时，轻绳刚好再次伸直，设此时 P的速度为，根据自由落体运动规律，可得 轻质细线伸直后瞬间小球 P速度为 小球 P与小物块C碰前瞬间，设小球P的速度大小为，从轻质细线刚好再次伸直到小球 P 运动到最低点的过程中，由动能定理得 联立解得小球 P运动到最低点与小物块碰前的速度大小 （2）设小球运动到最低点与小物块碰前对轻质细绳拉力大小为，根据牛顿第二定律可知 解得 根据牛顿第三定律可知：小球运动到最低点时对轻质细线拉力大小为35N 。 （3）小球P与小物块C进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度，则有 C与A 碰前速度为，根据弹性碰撞可知，以C的初速度方向为正方向，则有 解得碰后速度为 ， 物块B离开墙壁前，弹性势能的最大值为 物块B离开墙壁后，当AB共速时弹性势能最大，则有 解得 物块B离开墙壁后的最大弹性势能为 （4）物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，弹簧原长时，B速度最大，则有 物块B离开墙壁后的最大速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1月月考高二物理 一、选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共46分，） 1. 2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是（　　） A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样 B. 在干涉图样中，振动加强区域质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移 C. 当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低 D. 只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射 2. 洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机做的是振幅不变的简谐运动 B. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率与洗衣机的固有频率相等 C. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D. 当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 3. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×10⁷Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C. t=5×10-6s时质点M运动到横坐标的N处 D. 0～1.25×10-6s内质点M的路程为1mm 4. 一列简谐横波沿轴传播，图甲为该波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 时刻质点沿轴正方向振动，该波沿轴正方向传播 B. 波的振幅为，波长 C. 波的周期为，波的传播速度为 D. 时刻，处的质点偏离平衡位置的位移大小为 5. 某种材料制成的三角形透明砖的截面图如图所示，边与边的夹角为，某种颜色的光在边的入射角为，折射光线在面上正好发生全反射，透明砖对此种颜色的光的折射率为，则的值是（　　） A. B. C. D. 6. 木板静止在光滑的水平面上，木块以水平速度滑上木板，用速度传感器和计算机画出的木板与木块的v-t图象如图所示。已知木板质量与木块质量之比为9：1，木块和木板达到稳定状态时，木板的速度大小为1m/s，则木块滑上木板的初速度大小为（　　） A. 1m/s B. 5m/s C. 10m/s D. 20m/s 7. 某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向，图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s²，取，下列说法中正确的是（ ） A. 单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1Hz B. 振动的表达式为 C. 单摆摆长为1m D. t=1.5s时摆球在N点 8. 一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） A. 经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播 B. 质点在时刻沿轴正方向运动 C. 处的质点的位移表达式为 D. 从时刻开始质点经1.6s通过的路程为152cm 9. 如图是半圆形透明介质的横截面，O为圆心，M、N为圆弧上两点。一束红色光线和另一束绿色光线，以相同的角度同时从O点入射，其透射光线从M、N两点射出，已知真空中光速c=3×108m/s，∠POA=45°，∠BOM=30°，下列说法正确的是（　　） A. 两束光穿过半圆形透明介质所需时间相等 B. OM是红光，ON是绿光 C. 半圆形透明介质对OM光折射率为 D. OM光在该半圆形透明介质中传播速度大小为 10. 如图所示，物块A、B静止在光滑水平面上，质量均为1kg，B通过轻弹簧与墙相连，弹簧处于自然伸长状态，现给A一个向左的初速度v0=10m/s，使A向B撞去并瞬间锁定在一起，当弹簧被压缩至最短时解除锁定，物块A最终会被反弹出来，则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧能获得的最大弹性势能为25J B. 物块A最终的速度大小为5m/s C. 整个过程中物块B对物块A产生的冲量大小为15N·s D. 整个过程中机械能损失37.5J 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝的路程差为，如果用频率为的黄光照射双缝，该黄光的波长是________m；P点出现________（填“亮条纹”或“暗条纹”）；若保持双缝之间的距离以及双缝到屏的距离保持不变，将黄光换成波长为的红光，则光屏上条纹的宽度________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 12. 某同学用如图所示的装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，用天平测出两个金属小球质量，。 （1）在安装实验装置时，应使斜槽末端切线________。 （2）以下所提供的测量工具中必需的是________。（填对应选项字母） A．秒表 B．弹簧秤 C．直尺 D．量角器 （3）该同学测量小球ma自由下滑时落地点与水平轨道端口在地面上的投影距离s1，小球ma与mb碰撞后两小球落地点与水平轨道端口在地面投影距离分别为s2、s3．若，s2、s3的值可能为________。（填对应选项字母） A．15cm 50cm B．10cm 60cm C．30cm 20cm D．25cm 30cm （4）写出一条减小实验误差的建议：___________。 三、计算题（本题共3小题，共40分。作答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 发生地震时会同时产生纵波和横波。若已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为6.4 km/s和3.2 km/s，在震源上方某观测点记录下震源发出的纵波和横波到达观测站的时间差为1.5 s。 （1）则在观测点首先观测到的是上下振动还是左右振动？ （2）求震源距观测点的距离L。 14. 如图所示，上端开口的直圆筒放在水平地面上，在筒底中心固定一个点光源，在圆筒口上端水平固定一个大光屏，观察光源照亮光屏的面积。已知圆筒深度为，圆筒底部圆的半径为，光屏与圆筒口上端距离为，已知水的折射率。 （1）若筒中不注入水，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径； （2）当筒中注入深的水时，射向圆筒口边缘的光线的折射角的正弦值为0.8，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径。 15. 如图所示，用轻弹簧连接的两小物块A、B静置在光滑水平面上，小物块B左侧有一竖直挡板。 一条不可伸长的轻质细线一端系一小球P， 另一端悬于小物块C正上方点。 今将小球拉至悬线与水平位置成角且细线恰好伸直， 由静止释放，小球到达最低点时与小物块C碰撞， 碰撞时间极短且无机械能损失， 碰后小物块C向左运动与小物块A发生弹性碰撞。 已知A、B、C、P的质量分别是、、， 绳长， 弹簧始终在弹性限度内， 小物块A、B、C、P均视为质点， 重力加速度大小g取。 求： （1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小； （2）小球运动到最低点与小物块碰前对轻质细绳的拉力大小； （3）小物块B离开墙壁前、后弹簧的最大弹性势能； （4）小物块B离开墙壁后的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$