河南洛阳市第一高级中学英才部2025-2026学年高二下学期4月月考物理试卷

洛一高英才部2024级物理科目4月月考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 6 9 10 答案 C D A B A BD AC AB 1.C 【详解】由单摆周期公式T=2π 变形得T=4女L 8 TL图像斜率k=4π 易得84：88=1：4 AB.星球A和星球B质量相等，由G -=1lg R2 得GM-gR2 2 故AB错误； CD. 由密度公式P= TR3 3 有P=1 Pn=3，故C正确，D错误。 故选C。 2.D 【详解】A.物块A处于平衡位置时动能最大，A的平衡位置满足：弹簧弹力等于A的重力，即。=g, 弹簧的压缩量为x,=m坚，弹性势能不为0，A错误： k 个，物块 B.A在最高点时，B恰好不离开地面，说明弹簧拉力F=g,弹簧处于伸长状态，伸长量x= A做简谐运动的振幅为A=x十x,=M+m08,B错误： k C.简谐运动中，最低点和最高点的加速度大小相等，均为最大值，最高点时 F+g_M+m8>g,C错误： a= D.最低点时，设B对地面的压力为W,地面对B的支持力为N,根据牛顿第三定律N=W 此时弹簧的弹力为T,物块B处于平衡状态N=g+T 研究物块A,根据牛顿第二定律T-g=am 解得N'=2(M+m)g,D正确： 故选D。 3.B 【详解】当双缝与屏之间为空气时，屏上P点处是。上方的第4级亮条纹的中心，则波程差为△”=4 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上P点处是卫上方的第7级暗条纹的中心，则光程差为△~'=6二入 因为△r=△r C 设红光在这种液体中的波长为元，频率为f则=”=业=￡= ff nf n 13 则液体的折射率n= 故选B。 4.A 【详解】AB.当缝的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时会发生明显的衍射现象。仅减小细杆振动频率， V 机械波的传播速度由介质决定，所以水波的传播速度不变：根据元=于可知，水波的波长增大，则4处的小 木块仍会振动，故A正确，B错误； C.若仅增大狭缝的宽度，有可能不会发生明显的衍射现象，则A处的小木块不一定会发生明显振动，故C 错误： D.若减小细杆的振动频率，则水波的波长增大，同时减小狭缝的宽度，则一定会发生明显的行射现象，A 处的小木块一定会振动，故D错误。 故选A。 5.B 【详解】A.如图所示 --0 在直角三角形ABO中，由几何关系可知 B0=√2m A0=(BO)+(AB)2=6m 则 sina= BO3 A0-3 因为 sinc=1- n 3 所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出，故A正确； BC.而 C0=VC0)2+(O02=V5m 则 simp=CO-3o、V5 A063 可知由灯直接发出照到冰块四个侧面上的光不能全部都从侧面射出，能射出的面积如图 sinc= 3 tnC-I 解得 1m 2 5s41 2=7m2 2 故B错误，C正确； D.设从上底面射出的区域的半径为R,因为 O'0=2m sinc= 3 tanc=。 0 解得 R=√2m 则经侧面反射一次的光线从上表面射出，该射出区域的面积 S'=πR2-L2=(2π-4)m2 故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 6.A 【详解】A.设射向玻璃砖O点的光线进入玻璃后的折射角为B,光路图如图所示： 45° M 0 N 则根据折射定律可得n=siC sinB 解得sinB=snc-sin451 n √22 所以B=30 即射向玻璃砖O点的光线进入玻璃后的折射角为30°，故A正确： BD.设光线在玻璃中发生全反射的临界角为C,则有i血C=I= n2 解得C=45 根据题意可知，进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O,且入射角等于临界角，恰 好在O点发生全反射，光路图如图所示： ③ ① ② 459 45o M E N 则光线①左侧的光线（如光线②）经半球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，所以会在N 上发生全反射，不能射出；而光线①右侧的光线经半球面折射后，射在W上的入射角均小于临界角，能 从N面上射出，故BD错误： C.如上图所示，最右边射向半球面的光线③与球面相切，入射角为i=90, 根据折射定律有snt=n sinr 解得sinr=sini-√2 2 即折射角r=45 故光线将垂直MN面射出，所以在MN面上射出的光束宽度为OE=Rsinr= R 2 即玻璃砖底面MN被照亮区域的宽度为√ R,故C错误。 2 故选A。 7.c 【详解】A.光路图如图所示 A 12 B B 由反射定律可得乃=P2 由几何关系可得=2 由折射定律n= sini sinr 可得1=i2=45° 因为三棱镜ABC的截面为等腰直角三角形，可得∠B=∠C=45° 由此可知入射光线平行于BC,出射光线也平行于BC,入射光线平行于出射光线。因此无论BD等于多少， 出射光线一定平行于入射光线，A错误： BD.根据折射定律n=s血马 sin 解得5=30° 由光路图可知，光线在三棱镜中运动的光程为S=Sg+5s G点是D点关于BC的对称点，因此S=Spg+S=Sag+Sgr=Sar 由几何关系有SHr=SAB=L 光程5=5ar= 5-2W3Z cosr23 光线在三棱镜中运动的速度，=S-V巨 n2 运动时间t=5=26L v 3c 因此，从BD间不同点入射的光在棱镜中传播时间是相同的，当BD=L时，光在棱镜中运动的时间为 V6L 3 3c BD错误； C.设从AC射出的点距离C点距离FC=x =1+5 由几何关系可知BH=AR=Z-x,BH=BG+GH=BD+GH=L+Htam5 3 联立上式可得x= 2-√5 L,C正确； 3 故选C。 8.BD 【详解】A.初始时，弹簧弹力等于N的重力，弹簧处于压缩状态，即k=g 可得书 k 释放M时，弹簧弹力不会突变，对M和N,根据牛顿第二定律Eg+g sin30°-g+x=2a 可得释放时M的加速度为a=8,A错误： B.当M、N的加速度为零，M的速度最大，设此时弹簧的伸长量为x2,根据平衡条件Eg+gsin30°=2+g 解得x= 由于x=x,,可知弹簧弹性势能不变，M从开始运动到速度达到最大过程，根据动能定理 Eg(+x,）+mgsin30-(3+)-mg6+x)=2 2哈-0 联立解得M下滑的最大速度为ym= 2mg ,B正确； CD.以速度最大位置为原点，斜面向上为正方向，M、N所受的合外力与位移的关系满足 F会=x-(Eq+gsin30°-g)=kax-g 可知M、N做简谐运动，刚释放M时，加速度a=8,根据简谐运动的对称性可知当M下滑的最大距离时， 加速度大小也为8，根据牛顿第二定律k(x3-x)+g-Eq-gsin30°=2g 解得M下滑的最大距离为x=4mg 根据题意，M、N做简谐运动的周期T=2t 从释放开始计时，位移随时间变化的表达式为x=善cos2票1=2most -COS- 2 T k 当下滑距离为时，代入数据有嗯=2g。 可得有 即M下滑的距离为坚时，所用时间为；，故D正确，C错误。 k 故选BD。 9.AC 【详解】A.图甲是t=0时刻的波形图，图乙是介质中平衡位置位于x=10处质点Q的振动图像，可知t=0 时刻质点Q振动方向向下，根据“上下坡法可知简谐横波沿x轴正方向传播。由乙图可得周期为T=1.2s, 设t=0时波峰处质点的位置为x,可知在”前x=0处的质点位于波峰处，该质点从波峰处振动到 1 y=5A=55cm需要T,有=，X+32=10m,无=7 2 12 v12 4 联立解得波速为10m/s,故A正确： B.根据“上下坡法”t=0时刻，x=0位置的质点向下振动，故B错误； C.0-0.6s内，质点Q的位移为负，根据F=-=@可知加速度方向一直为正，故一直不变，故C正确： D.K=0处的质点从波峰处振动到v=5A=55m需要T=0.1s,得1.1s时x=0处的质点回到波峰处， 2 12 路程为s=3A+5√3cm=(30+5√3)cm,故D错误。 故选AC。 10.AB 【详解】A.设波的传播速度为v,在t=5s时两波源形成的两列横波恰好在M点相遇，由于波源Q在t=1s 时，才开始振动，则有t,+vt2=10m 其中t=5.5s,t2=4.5s,解得v=1m/s 由题图可知周期为T=4s,则两列波的波长均为入=T=4m,故A正确： C.由于波源形成的两列横波恰好在M点相遇，且两列波的起振方向相同，所以M点为振动加强点，叠加 后振幅为A'=2A=16cm 两波相遇后4s内，即经过一个周期，质点M振动通过的路程为s=4A'=64c,故C错误： BD.设波源P的横坐标为x,=0,波源Q的横坐标为xo=10m,N质点的横坐标为xw=5m,M质点的横 坐标为xM=5.5m,由于M点为振动加强点，设某一时刻在M点是两波谷相遇，如图所示 5.5 9.5 3.5 7.5 x/m M 由图可知，横坐标为x=1.5m,x=3.5m,x=5.5m,x=7.5m,x=9.5m的5个点为振动加强点；两列波稳 定叠加后，质点N不是振动加强点，所以叠加后的振幅小于16cm,故B正确，D错误。 故选AB。 11.(1)B (2)D 3) ③ 4π2 无影响 【详解】(1)A.摆线要选择适当细些、长些、弹性差的细线，A错误； B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的，能够减小空气阻力的影响，B正确： C.为了保证单摆满足简谐运动，摆角不能大于5，C错误： D.利用图像法处理数据是为了减小偶然误差，D错误。 故选B。 (2)根据单摆周期公式T=2π 可得g=红之 T2 A.重力加速度的测量与摆球的质量无关，A错误； B.若计数时误将41次记为40次，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，B错误： C.单摆的摆角仅为3.5，不会使重力加速度测量值偏大，C错误： D.测摆长时，摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，D正确。 故选D。 (3)[1][2][3]该同学实验时忘记测小球的直径，以摆线的长作为摆长，设小球的半径为？，则有T=2π 8 可得T2=4πL4π， 88 可知T-L图像的纵轴截距为正值，则得到的图像应是图乙中的③：根据图像斜率k-4扣 解得g=4 若测摆长时未考虑小球的半径，由于图像斜率保持不变，所以对重力加速度测量的结果无影响。 12.(1)BD (2)cosB sin a (3)小于 【详解】(1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3,使P3能挡 住P1的像和P2的像，确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P、P2的像，故该同学接下来要 完成的必要步骤是确定P3大头针的位置和确定P4大头针的位置。 故选BD。 (2)根据折射定律可得玻璃砖的折射率n=si血(90-A）_cO3E sin a sina (3)如图所示，在图中分别做出实际光路图（图中实线）和以ad和bb'为界面，以大头针留的痕迹做出的 实验光路图（图中虚线）。 6 比较实际光路图的折射角与实验图的折射角关系，可知测量值偏大，则折射率的测量值小于准确值。 13.(1)Fs=3mg-2mgcos (2)L#=元√gR 01 【详解】(1)从A点到C点由机械能守恒有gR1-cos 2 分析小球在C点受力，由牛顿第二定律有F-g=m R 解得小球经C点受弹力大小F=3g-2gcos 2 (2)由于圆弧AB所对应的圆心角O<10°，小球在圆弧AB间做简谐运动，摆长即为半径R,由周期公式 有T=2 R 小球从A点到B点的时间==元日 小球在A、B点速度均为0，取竖直向上为正方向，小球从A点到B点由动量定理有I弹-gt=0-0 解得I弹=π√gR 14.(1)(40+160m)m/s,(120+160n)1m/s(=0,1,2,3.) (2)沿x轴负向传播，2.1×102s 【详解】(1)若波沿x轴正向传播，则△x=△x+n=(2+8mm(=0,1,2,3..) 所t以v=-A-2+ms=(40+1600s(0,1,2,3.) △=0.05 若波沿x轴负向传播，则△x'=△x2+n2=(6+8m)m(=0,1,2,3..) 所以y-△Y_6+80s=120+1600ms（0,1,2,3.) △t0.05 (2)当波速为280m/s时，有280=120+160m 解得n=1洛一高英才部2024级物理科目4月月考试卷 一、单选题 1.分别在星球A和星球B表面进行单摆实验，得到单摆周期的平方与摆长之间的关系图像如图所示。已知 星球A和星球B质量相等，且均可视为质量均匀分布的球体，忽略星球A和星球B的自转。关于星球A 和星球B的半径R、密度P,下列比例关系正确的是() 星球A A.R4:Ra-4:1 星球B B.R4:R1:2 C.PA:P B=1:8 D.PA:PB=1:4 4b 2.如图所示，水平地面上放置着用竖直轻质弹簧拴接的物块A、B,弹簧的劲度系数为k,A的质量为， B的质量为M,重力加速度为g。用力向下缓慢压物块A至某一位置，放手后物块A在竖直方向做简谐运 动，物块A运动到最高点时，物块B恰好不离开地面，下列说法正确的是() A.物块A的动能最大时，弹簧的弹性势能为0 B.物块A做简谐运动的振幅为M+2m)8 k C.物块A的最大加速度为g B D.物块B对地面的最大压力为2(M+m)g 777777777777777 3.如图所示，实验小组用双缝干涉实验来测量某液体的折射率。先用红光照射双缝，发现？为第4级亮条 纹的中心；使双缝与屏之间充满待测液体后再用该红光照射双缝，发现P处恰好为第7级暗条纹的中心。 已知狭缝S,和S,到屏上卫点的距离相同，规定卫处为第0级亮条纹，然后依次是第1级暗条纹、第1级亮 条纹..则待测液体对红光的折射率为() 15 S 8 单色光→ P B 3 C.1.5 双缝 屏 4.如图所示，有一带狭缝的挡板固定在水槽中，一细杆在水槽中振动，水面上O点为振源，发现在挡板后 面A处的小木块上下振动。下列说法正确的是() A.仅减小细杆振动频率，A处的小木块仍会振动 B.若减小细杆振动频率，水波的传播速度将减小 C.若仅增大狭缝的宽度，A处的小木块一定会发生明显振动 D.若减小细杆的振动频率，同时减小狭缝的宽度，A处的小木块可能不振动 5.有一块边长为2m的透明立方体，立方体内上下底面中心连线为OO,在O'处安装了一盏可视为点光源 的灯，己知立方体材料的折射率为√5，下列说法不正确的是() A.由灯直接发出的光照到上表面时全部能从上表面射出 B.从立方体的侧面观察，可能看不到光源 C.由灯直接发出的光从四个侧面射出，该射出区域的总面积为 D.经侧面反射一次的光线从上表面射出，该射出区域的面积为(2π-4) 6.一半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O为圆心，OO垂直于MN,一束足够宽的平行光线照射 到玻璃砖MON面上，其中光线4沿半径方向射入玻璃砖，图中0=45。该玻璃砖的折射率为√。下列说 法正确的是() A.从O'点进入玻璃砖的光线折射角为30° B.a右侧的光线能在直径MN上发生全反射 C.玻璃砖底面直径N上有长度为√R的区域有光线射出 D.OO左侧的玻璃砖底面直径MN上有长度为巨R的区域有光线射出 7.如图所示，三棱镜ABC的截面为等腰直角三角形，其底边BC水平，AB=L。一束平行于BC边的光线 射到AB边上的某点D,光线经底边BC反射后从AC边上F点（图中未画出）射出，不考虑多次反射光线。 已知该棱镜的折射率=√5，真空中的光速为c。下列说法正确的是() A A.无论BD等于多少，出射光线一定不平行于入射光线 B.从BD间不同点入射的光在棱镜中传播时间不同 C.当BD=}时，从4C射出的点距离c点距离为25) 、D 3 3 D.当BD=L时，光在棱镜中运动的时间为25 B 3c 二、多选题 8.一绝缘的固定倾斜斜面，斜面倾角为30，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为五=3g 2g 质量为的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q,N不带电，N一端 与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好 伸直，使M从静止释放，第一次到达最低点的时间为t,不计一切摩擦。则() A.释放时M的加速度为28 B.M下滑的最大速度为 2g1 k C.M下滑的最大距离为3ms M N D.M下滑的距离为学时，所用时间为 30° 9.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=0时刻的波形图，图乙是介质中平衡位置位于x=I0m处质点Q的 振动图像。下列说法正确的是() v/cm y/cm 10 10 A.波速为10m/s 53 B.t=0时刻，x=0位置的质点向上振动 x/m 0.6 1.2is C.0-0.6s内，质点Q的加速度方向一直不变 -10-- -10 甲 乙 D.0-1.1s内，x=0处的质点的路程为(40-5V3)cm 10.如图所示为两个相距10m的波源P、Q的振动图像，实线为P的振动图像，虚线为Q的振动图像，M和 N为波源PQ连线上的两个质点，N质点位于连线的中点，在t=5.5s时两波源形成的两列横波恰好在M点 相遇，下列说法正确的是() y/cm A.两列波的波长均为4m B.在两波源的连线上有5个加强点 3 t's C.两波相遇后4s内，质点M振动通过的路程为32cm D.两列波稳定叠加后，质点N的振幅为16cm 三、实验题 11.“争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验，同学们的实验装置如图甲所示。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是 A.摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线 B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C.为了方便测量单摆的周期，摆角应尽可能接近10° D.利用图像法处理数据是为了减小系统误差。 T2s ③ ② ① 铁架台 b 摆线 -a L/m 摆球 乙 (2)兴趣小组的同学发现利用单摆周期公式计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是 A.摆球的质量偏大 B.计数时误将41次记为40次 C.单摆的摆角仅为3.5 D.测摆长时，摆线拉得过紧 (3)乙同学为了提高实验的准确度，多次改变摆长L进行实验，并测出相应的周期T,根据得出的几组对应 的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T一L图线，该同学实验时忘记测小球的直径，以摆线 的长作为摆长，得到的图像应是图乙中的 (填①②或③”)，若图像的斜率为k,则求得 当地的重力加速度8= ；若测摆长时未考虑小球的半径，则对重力加速度测量的结果 (填“有影响”或“无影响”)。 12.如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放 在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面at'和bb'。O为直线AO与ad的交点。在直线OA上竖直地插 上P1、P2两枚大头针。 AD W (1)该同学接下来要完成的必要步骤有」 B7ì 10 9 A.插上大头针P,使P3仅挡住P2的像 B.插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像 O C.插上大头针P4,使P4仅挡住P3 B D.插上大头针P4,使P4挡住P3和PP2的像 (2)过P、P4作直线交bb于O',过O作垂直于ad的直线N,连接OO'。测量图中角a和B的大小，则玻 璃砖的折射率n= (3)如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面bb'画斜了，若其他操作正确，则折射率的测量值 准确值（选填“大于“小于或“等于”）。 a a b 四、解答题 13.如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平面上，O为圆弧的圆心，C为轨道的最低点，A、B两 点关于C点对称，圆弧AB所对应的圆心角为(8<10)，可视为质点的小球由A点静止释放，此后小球在 AB间往复运动。己知小球质量为，重力加速度为g。求： 0 R C B 77777777777777777777777777 (1)小球经C点受弹力大小： (2)小球从A点第一次运动到B点的时间和受弹力的冲量大小。 14.一列简谐横波在x轴上传播，在t=0和t2=0.05s时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求： /cm P 0 0 10 12x/m 2 (1)这列波可能具有的波速； (2)当波速为280/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x=8m处的质点P从平衡位置运动至波谷所 需的最短时间是多少？ 15.如图所示，用折射率=√2的玻璃做成内径为r、外径R=√2的球形空心球壳，一束平行光射向此半 球的外表面，光线与中心对称轴O0平行，试求： (1)球壳内部有光线射出的区域； (2)要使球壳内部没有光线射出，在半球左侧至少要多大的遮光板，如何放置才行？ ○ R