精品解析：黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷

2024—2025学年度上学期12月月考 高二物理试题 一、选择题：（本题共10小题。1-7题只有一个选项正确，每小题4分，8-10题多个选项正确。全部选对的得6分选不全的得3分有选错的或不答的不得分。） 1. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，为定值电阻，水平放置的平行板电容器中间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器的滑片向a端滑动，电表为理想电表，则（　　） A. 电流表的示数增大 B. 带电质点P将向上运动 C. 电容器的电容减小 D. 电源的输出功率减小 3. 将一物体从地面以某一初速度竖直上抛。物体动量的大小、动量的变化量随时间变化的图像及物体的动量变化率随离地高度变化的图像正像的是（ ）（取竖直向下为正方向，不计空气阻力）（ ） A. B. C. D. 4. 右端带有圆弧轨道且质量为的光滑小车静置于光滑水平面上，如图所示，一质量为的小球以速度水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法不正确的是（ ） A. 小球可能从圆弧轨道上端抛出并不再回到小车 B. 小球可能离开小车水平向左做平抛运动 C. 小球可能离开小车做自由落体运动 D. 小球可能离开小车水平向右做平抛运动 5. 如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　） A. 加强、加强 B. 减弱、减弱 C. 加强、减弱 D. 减弱、加强 6. 长为的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为的匀强磁场中，如图所示，当方向垂直斜面向上，电流为时导体处于平衡状态，若方向改为竖直向上，则电流为时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，甲图为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点的振动图象，则下列判断正确的是（ ） A. 该波的传播速率为 B. 该波的传播方向沿轴正方向 C. 经过时间，质点的位移为零，路程为 D. 该波在传播过程中若遇到的障碍物，能发生明显衍射现象 8. 如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，则下列说法正确的是（   ） A. 当小球通过最高点时滑块的位移大小是 B. 当小球通过最高点时滑块的位移大小是 C. 当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离 D. 当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离 9. 图（甲）中是一个单摆振动的情形，是它的平衡位置，、是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图（乙）是这个单摆的振动图像，根据图像回答（ ） A. 单摆振动的频率是 B. 开始时刻摆球在位置处 C. 开始时刻摆球在位置处 D. 若当地的重力加速度为，则这个摆的摆长约为 10. 下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为的简谐运动，与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力为纵轴，木棒水平位移为横轴建立直角坐标系，浮力随水平位移的变化如图（b）所示。已知河水密度为，木棒横截面积为S，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 从到的过程中，木棒的动能先增大后减小 B. 木棒的运动为向轴正方向传播的机械横波，波速为 C. 从到的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 D. 木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 二、实验题：（本题共20分。每空2分。把答案填在答题卡题中的横线上或按题目要求作答。） 11. 某物理兴趣小组在做“用单摆测重力加速度”的实验研究。 （1）该小组组装单摆时，设计了种装置，其中最合理的装置是（ ） A. B. C. D. （2）该小组选择合适的装置，装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量出从悬点量到摆球的最底端的长度，再用游标卡尺（如图）测量出摆球直径________，则单摆摆长________。 （3）该小组完成试验后发现测得的重力加速度值偏大，可能的原因是________ A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 实验中误将次全振动数为次 C. 计时时，过早按下秒表 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 12. 在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有： 电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）； 电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值300Ω）； 干电池；开关S；导线若干； （1）选择合适的器材：滑动变阻器应选_________（填写所选器材前的符号） （2）测得的7组数据已标在如图所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=_________V和内阻r=_________Ω。（注意纵坐标未从0开始） （3）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析_________。 （4）图3中虚线U-I的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线U-I的函数解析式是_____。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA） 三、计算题：（本题共34分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。） 13. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°．一束平行于AC边的光线自AB边的P点摄入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。 （i）求三棱镜的折射率； （ii）在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析过程。不考虑多次反射） 14. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图中的实线所示，时的波形图如图中的虚线所示。 （1）则该简谐横波在介质中的传播速度可能为多少？ （2）若波速为，则波沿哪个方向传播并加以说明？ 15. 如图所示，倾角为的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体，静止时，弹簧被压缩了。质量与相同的物体从弹簧原长位置由静止释放，与发生完全非弹性碰撞（但不粘连），碰撞时间极短，、视为质点，重力加速度为，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），则 （1）碰后瞬间两物体的速度大小为多少？ （2）碰后两物体一起向下运动的最大位移为多少？ （3）若两物体反弹向上运动，不能再次回到释放点，则碰后两物体能否分离？回答能或者不能并加以证明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度上学期12月月考 高二物理试题 一、选择题：（本题共10小题。1-7题只有一个选项正确，每小题4分，8-10题多个选项正确。全部选对的得6分选不全的得3分有选错的或不答的不得分。） 1. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向导线左侧为垂直纸面向外，导线右侧为垂直纸面向里，故A错误； B．电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向从上向下看应为逆时针方向，故B错误； C．根据电流的绕向，结合安培定则知，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误； D．环形电流的方向从上往下看为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。 故选D。 2. 如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，为定值电阻，水平放置的平行板电容器中间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器的滑片向a端滑动，电表为理想电表，则（　　） A. 电流表的示数增大 B. 带电质点P将向上运动 C. 电容器的电容减小 D. 电源的输出功率减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器的滑片向a端滑动，则的阻值变小，电路总电阻变小，总电流增大，即电流表示数增大，R1以及电源内阻上的电压增大，则的电压变小，即电压表示数变小，选项A正确； B．电容器两板间电压变小，则两板间场强变小，带电质点P所受的向上的电场力变小，则将向下运动，选项B错误； C．根据 可得电容器的电容不变，故C错误； D．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题不知、的具体值，所以无法判断将滑动变阻器的滑片向a端滑动，电源输出功率的变化情况，故D错误。 故选A。 3. 将一物体从地面以某一初速度竖直上抛。物体动量的大小、动量的变化量随时间变化的图像及物体的动量变化率随离地高度变化的图像正像的是（ ）（取竖直向下为正方向，不计空气阻力）（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据动量定理 mg是定值，则 是个定值，故A正确，D错误； B．根据动量定理 mg是定值，所以的图像为倾斜的直线，故B错误； C．取竖直向下为正方向，依据动量定义式p=mv 因为速度先向上后向下，动量应先为负后为正，故C错误。 故选A。 4. 右端带有圆弧轨道且质量为的光滑小车静置于光滑水平面上，如图所示，一质量为的小球以速度水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法不正确的是（ ） A. 小球可能从圆弧轨道上端抛出并不再回到小车 B. 小球可能离开小车水平向左做平抛运动 C. 小球可能离开小车做自由落体运动 D. 小球可能离开小车水平向右做平抛运动 【答案】A 【解析】 【详解】若小球从圆弧轨道抛出，则小球离开圆弧轨道上端时与圆弧轨道水平方向速度相等，小球抛出后水平方向仍保持与圆弧轨道速度相等，所以小球必将落回到小车；小球从圆弧轨道下端离开圆弧轨道时，若速度向左则向左做平抛运动，若速度为零则做自由落体运动，若速度向右则向右做平抛运动。 故选A。 5. 如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（　　） A. 加强、加强 B. 减弱、减弱 C. 加强、减弱 D. 减弱、加强 【答案】D 【解析】 【详解】因为B点距两波源距离一样，而两波源的相位相反，所以在B处叠加总是相互减弱。由振动方程可知，周期为 波长为 C距两波源的距离差为 而两波源的相位相反，所以在C点振动总是加强。 故选D。 6. 长为的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为的匀强磁场中，如图所示，当方向垂直斜面向上，电流为时导体处于平衡状态，若方向改为竖直向上，则电流为时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据平衡条件有 解得 故选D。 7. 如图所示，甲图为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点的振动图象，则下列判断正确的是（ ） A. 该波的传播速率为 B. 该波的传播方向沿轴正方向 C. 经过时间，质点的位移为零，路程为 D. 该波在传播过程中若遇到的障碍物，能发生明显衍射现象 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从波动图象、振动图像可知， 根据波速公式，故A正确。 B．从振动图像可知零时刻质点P向下运动，所以波的传播方向沿x轴负方向，故B错误； C．0.5s时间等于半个周期，经过半个周期，质点P的位移为零，路程等于两倍振幅，为s=2A=0.4m，故C正确。 D．当障碍物或孔的直径与波长相比差不多，可以发生明显的衍射现象，故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，则下列说法正确的是（   ） A. 当小球通过最高点时滑块的位移大小是 B. 当小球通过最高点时滑块的位移大小是 C. 当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离 D. 当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离 【答案】BD 【解析】 【详解】AB.滑块和小球系统在水平方向动量守恒，设当小球通过最高点时滑块的位移大小为x，由系统水平方向的动量守恒，得：mv3-MV'=0，将式两边同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式对任意时刻附近的微小间隔△t 都成立，累积相加后，有：则，解得，故A错误，B正确； CD.当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离为y，则：，解得：，故C错误，D正确。 故选BD. 点睛：此题实质上是“人船模型”，对球和滑块水平方向平均动量守恒，注意球和滑块的位移都是相对地面的位移. 9. 图（甲）中是一个单摆振动的情形，是它的平衡位置，、是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图（乙）是这个单摆的振动图像，根据图像回答（ ） A. 单摆振动的频率是 B. 开始时刻摆球在位置处 C. 开始时刻摆球在位置处 D. 若当地的重力加速度为，则这个摆的摆长约为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知周期为，则单摆振动的频率为 故A正确； BC．由图乙可知，开始时刻摆球处于负向最大位移处，则摆球向右运动为正方向，则开始时刻摆球在位置处，故B正确，C错误； D．根据单摆周期公式，若当地的重力加速度为，则这个摆的摆长约为 故D错误。 故选AB。 10. 下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为的简谐运动，与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力为纵轴，木棒水平位移为横轴建立直角坐标系，浮力随水平位移的变化如图（b）所示。已知河水密度为，木棒横截面积为S，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 从到的过程中，木棒的动能先增大后减小 B. 木棒的运动为向轴正方向传播的机械横波，波速为 C. 从到的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 D. 木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．木棒沿竖直方向做简谐运动，当浮力最大时，木棒竖直方向运动到最低点，当浮力最小时，木棒运动到最高点，根据图（b），结合简谐运动的对称性可知，在0.1m时，木棒处于平衡位置，在0.15m时，木棒处于平衡位置到最低点之间，即从到的过程中，木棒先靠近平衡位置后远离平衡位置，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故A正确； B．木棒竖直方向做简谐运动，水平方向做匀速直线运动，但不是振动的形式向外传播，即木棒的运动不是简谐横波，故B错误； C．结合上述可知，从到的过程中，浮力逐渐变大，木棒向下运动，但没有到达平衡位置，即木棒逐渐向下靠近木棒的平衡位置，木棒相对于平衡位置的位移方向向上，且该位移减小，则木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小，故C正确； D．木棒处于平衡位置时，浮力大小等于重力，浮力最大时木棒处于最低点，浮力最小时木棒处于最高点，在最低点时，木棒浸入液体中的长度减去平衡位置时木棒浸入液体中长度即为振幅，则有 其中 振幅为 解得 故D正确。 故选ACD。 二、实验题：（本题共20分。每空2分。把答案填在答题卡题中的横线上或按题目要求作答。） 11. 某物理兴趣小组在做“用单摆测重力加速度”的实验研究。 （1）该小组组装单摆时，设计了种装置，其中最合理的装置是（ ） A. B. C. D. （2）该小组选择合适的装置，装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量出从悬点量到摆球的最底端的长度，再用游标卡尺（如图）测量出摆球直径________，则单摆摆长________。 （3）该小组完成试验后发现测得的重力加速度值偏大，可能的原因是________ A. 测摆线长时摆线拉得过紧 B. 实验中误将次全振动数为次 C. 计时时，过早按下秒表 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 【答案】（1）D （2） ①. 10.2 ②. 0.8786 （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]A．弹性棉线，伸缩性较好，不适合做摆线，故A错误； B．塑料球密度小，摆动时，空气阻力影响较大，故B错误； C．悬点不固定，实验时，摆长改变，弹性棉线，伸缩性较好，不适合做摆线，塑料球密度小，摆动时，空气阻力影响较大，故C错误； D．铁夹直接夹住细丝线，悬点固定，细丝线弹性较差，适合做摆线，铁球密度大，实验时所受空气阻力影响小，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]游标卡尺测量出摆球直径 D=10mm+2×0.1mm=10.2mm [2]单摆摆长 【小问3详解】 [1]A．根据 解得 测摆线长时摆线拉得过紧，所测摆长L偏大，所测g偏大，故A正确； B．实验中误将50次全振动数为49次，所测周期T偏大，所测g偏小，故B错误； C．开始计时，秒表过早按下，所测周期T偏大，所测g偏小，故C错误； D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，所测周期T偏大，所测g偏小，故D错误。 故选A。 12. 在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有： 电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）； 电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值300Ω）； 干电池；开关S；导线若干； （1）选择合适的器材：滑动变阻器应选_________（填写所选器材前的符号） （2）测得的7组数据已标在如图所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=_________V和内阻r=_________Ω。（注意纵坐标未从0开始） （3）按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析_________。 （4）图3中虚线U-I的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线U-I的函数解析式是_____。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA） 【答案】（1）R1 （2） ①. 1.50（1.42～1.58） ②. 1.04（1.00～1.09） （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的V1，一节干电池的内阻大约1Ω，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的A1，电路中的最大电阻约为 为了便于调节电路，滑动变阻器选择R1。 【小问2详解】 [1][2]根据图中的点迹作图，如图所示 根据闭合电路欧姆定律可得 根据图像可知干电池的电动势 干电池的内阻 【小问3详解】 图1的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故对应图3的U-I图像是A。 【小问4详解】 由闭合电路欧姆定律可知 解得 三、计算题：（本题共34分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。） 13. 如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°．一束平行于AC边的光线自AB边的P点摄入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。 （i）求三棱镜的折射率； （ii）在三棱镜的AC边是否有光线逸出，写出分析过程。不考虑多次反射） 【答案】（2）；（2）三棱镜的AC边没有光线透出 【解析】 【详解】（ⅰ）光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点。设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为、折射角依题意也为i。 有 i=60° 由折射定律有 、 得 为过M点的法线，为直角，∥．由几何关系有 由折射定律可知 联立得 由几何关系得 联立得 （ii）设在N点的入射角为，由几何关系得 此三棱镜的全反射临界角满足 得 此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。 14. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图中的实线所示，时的波形图如图中的虚线所示。 （1）则该简谐横波在介质中的传播速度可能为多少？ （2）若波速为，则波沿哪个方向传播并加以说明？ 【答案】（1）沿x轴正方向传播，波速为；沿x轴负方向传播，波速为 （2）沿x轴正方向传播， 【解析】 【小问1详解】 若该简谐横波沿x轴正方向传播，则有 由图可知波长为 该简谐横波在介质中的传播速度 若该简谐横波沿x轴负方向传播，则有 该简谐横波在介质中的传播速度 【小问2详解】 若波速为，则有 所以波沿x轴正方向传播。 15. 如图所示，倾角为的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体，静止时，弹簧被压缩了。质量与相同的物体从弹簧原长位置由静止释放，与发生完全非弹性碰撞（但不粘连），碰撞时间极短，、视为质点，重力加速度为，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），则 （1）碰后瞬间两物体的速度大小为多少？ （2）碰后两物体一起向下运动的最大位移为多少？ （3）若两物体反弹向上运动，不能再次回到释放点，则碰后两物体能否分离？回答能或者不能并加以证明。 【答案】（1） （2） （3）碰后两物体一定不分离且不能再次回到释放点 【解析】 【小问1详解】 B下落，即将与A碰撞时有 A、B碰撞动量守恒，则有 联立，解得 【小问2详解】 A、B碰撞后一起向下运动至最低点，位移设x，根据能量守恒得 A原来静止满足 解得 【小问3详解】 A、B分开临界条件为加速度相等，A、B之间的弹力为零，对B分析可得 得 碰后至再次返回到碰撞位置，速度大小不变，方向反向。假设不分离，向上运动位移为x1，则有 解得 此时整体受力可得 得 碰后两物体一定不分离且不能再次回到释放点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $