海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题B卷（原卷版+解析版）

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一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 如图所示，A、B两方物块（可视为质点）在半径为R的光滑球面内C与两点间一起做简谐运动，O为最低点，当位移为x时，A、B系统的回复力为F。A、B的总重量为G，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. A、B经过O点时均处于平衡状态
B.
C. 由O点向C点运动的过程中，A受到的摩擦力逐渐增大
D. 经过O点时，将A取走，B的振幅将增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．A、B经过O点时的向心加速度不为零，处于非平衡状态，故A错误；
B．设当位移为x时，摆线与竖直方向的夹角为，当夹角较小时，有
对两物块进行受力分析可得
联立得回复力的大小为
考虑回复力的方向，故B正确；
C．由O点向C点运动的过程中，位移为y，摆线与竖直方向的夹角为，以A、B整体为研究对象，在速度方向有
对A进行受力分析可得
由题意可得
联立解得
故C错误；
D．单摆的振幅与物体的质量无关，所以将A取走，B的振幅不变，故D错误。
故选B。
2. 在xy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s，振幅为A．M、N是平衡位置相距2m的两上质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s．则
A. 该波的周期为
B. 在时，N的速度一定为2m/s
C. 从t=0到t=1s，M向右移动了2m
D. 从到，M的动能逐渐增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由题可知
MN=
则波长
则周期的可能值为
（n=0、1、2、3……）
又因为周期大于1秒，所以周期应为
选项A错误；
B．在时质点N刚好运动到平衡位置，速度最大，但是不一定是2m/s，选项B错误；
C．机械波传播的过程中，质点不随波迁移，选项C错误；
D．从到，质点M从波峰位置到平衡位置，速度逐渐变大，则M的动能逐渐增大，选项D正确。
故选D。
3. 在某一均匀介质中，由波源O发出的简谐波沿x轴正、负方向传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5cm/s，下列说法正确的是（ ）
A. 波的频率与波源的频率无关B. 此时P、Q两质点振动方向相同
C. 再经过0.5s，波恰好传到坐标为(－5cm，0)的位置D. 该波频率为3Hz
【答案】B
【解析】
【详解】A．波的频率由波源的振动频率决定，所以波的频率与波源的频率相同，A错误；
B．根据对称性可以知道，此时、，两点运动方向相同，B正确；
C．由图知波长，周期为
经过时间，波传波距离
再经过0.5s，波恰好传到坐标为或的位置，C错误；
D．该波的频率为
D错误。
故选B。
4. 以下四幅家庭电路图中，连接正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．断路器接在火线上，火线首先进开关，再入灯泡，符合安全用电原则，故A正确；
BC．断路器接在零线上，该断路器使零线断开后，用电器上还带电，此时人接触用电器，容易发生触电事故，不符合安全用电的原则，故BC错误；
D．开关接在零线与灯之间，不符合安全用电原则，故D错误。
故选A
5. 如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（ ）
A. 灯L2短路B. c点左侧的零线断路
C. 灯L2所在支路断路D. c、d两点间断路
【答案】D
【解析】
【详解】B．闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路，故B错误；
A．断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
C．若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故C错误；
D．若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故D正确。
故选D。
6. 如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。关于空气开关和漏电保护器的作用，下列分析正确的是（ ）

A. 当电灯电流过大时，空气开关③将跳闸
B. 当插座漏电时，空气开关①将跳闸
C. 当空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
D. 空气开关跳闸，问题解决后需更换新空气开关
【答案】A
【解析】
【详解】A．当电灯电流过大时，与电灯串联的空气开关③会跳闸，故A正确；
B．当插座漏电时，漏电保护器会断开电路，由于此时电路中的电流不会过大，故空气开关①不会跳闸，故B错误；
C．当空调电流过大时，空气开关②会跳闸，漏电保护器不会切断电流，故C错误；
D．空气开关跳闸，问题解决后闭合空气开关即可，不需要更换新的空气开关，故D错误。
故选A。
7. 一款塔式多孔插座如图所示，其技术参数为：最大电压250V，最大电流10A，关于该插座的接线和使用方法正确的是（ ）
A. 插座通电后可用湿布擦去表面灰尘
B. 插座内可以只接火线和零线
C. 手机充电器使用后应与插座断开
D. 标有“220V 3000W”的电热水器可使用该插座
【答案】C
【解析】
【详解】A．湿抹布是导体，用湿布擦通电的插座时，容易发生触电，故不能用湿抹布擦灰尘，故A错误；
B．大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，可防止金属外壳漏电时发生触电事故，故插座内除了接火线和零线外，还要接地线，故B错误；
C．为了安全，手机充电器使用后应与插座断开，故C正确；
D．标有“220V 3000W”的电热水器正常工作时的电流为
故标有“220V 3000W”的电热水器不能使用该插座，故D错误。
故选C。
8. 长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是（ ）
A. 保险丝的电阻比铜丝的大
B. 通过保险丝的电流比铜丝的大
C. 电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多
D. 为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
【答案】B
【解析】
【详解】B．因为保险丝和铜丝串联，因此通过它们的电流相同，故B错误，符合题意；
AC．通电时间相同，电流相同，保险丝熔断，根据焦耳定律可得，保险丝电阻大，产生的热量多，故AC正确，不符合题意；
D．为了用电安全，铜丝难熔断，所以不可以用铜丝代替保险丝，故D正确，不符合题意。
故选B。
9. “安全用电，警钟长鸣”，下列做法符合安全用电要求的是（ ）
A. 手机充电器长期插在插座上
B. 用湿布擦拭工作的台灯
C. 用电器着火时立即用水浇灭
D. 人触电时立即切断电源
【答案】D
【解析】
【详解】A．手机充电器不可以长期插在插座上，故A错误；
B．水是导体，用湿抹布擦正在工作的用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，故B错误；
C．水是导体，家用电器失火时用水浇灭，易发生触电事故，故C错误；
D．当发现有人触电时，应该立即采取措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电，故D正确。
故选D。
10. 家庭电路中，空气开关的主要作用是（ ）
A. 保持电路的电压不变B. 可以节省电能
C. 保证用电器功率不变D. 当电路中电流过大时自动切断电路
【答案】D
【解析】
【详解】家庭电路中，空气开关的主要作用是当电路中电流过大时自动切断电路。
故选D。
11. 如图甲为一列简谐横波在t=0.20 s时刻的波形图，P点是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q点是平衡位置在x=4.0m处的质点，M点是平衡位置在x=8.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法不正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播，波速为40m/s
B. 质点M与质点Q的运动方向总是相反
C. 在0.5s时间内，质点M通过的路程为1.0m
D. 质点P简谐运动的表达式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图甲可知，波长；由图乙可知，周期，且Q点在时向上运动，根据“同侧”法判断波沿x轴正方向传播，则波速
因此A选项错误，符合题意，故A正确；
B．质点M与质点Q相差半个波长，则它们的运动方向总是相反，选项B正确，不符合题意，故B错误；
C．在时间内，质点M通过的路程
选项C正确，不符合题意，故C错误；
D．根据振动图像，则圆频率
与时刻波形一样，质点P沿y轴负方向运动，设P质点做简谐运动表达式
当波形向右平移1m时，质点P到达平衡位置，所用时间最短为
代入上式得
解得
解得
则质点P做简谐运动表达式
选项D正确，不符合题意，故D错误。
故选A 。
12. 如图所示，半圆玻璃砖可绕过圆心的垂直轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d=20cm，初始半圆玻璃砖的直径与光屏平行时，一束光对准圆心、垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上O1点留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动（）时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离O1点为20cm，（） 则不正确的是（ ）
A. 玻璃砖转动后，光屏上的光点会相对于向上移动
B. 该玻璃砖的折射率为
C. 该玻璃砖的折射率为
D. 当玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值为时，光屏上的光点消失
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图所示
玻璃砖转动后，光屏上的光点会相对于向上移动，故A正确，不满足题意要求；
BC．玻璃砖转过角时，折射光路如上图所示，可知入射角为
根据几何关系可得
解得
则折射角为
根据折射定律可得
联立可得该玻璃砖的折射率为
故B错误，满足题意要求；C正确，不满足题意要求；
D．刚好发生全反射时，光屏上的光点消失，则有
此时转过的角度刚好等于临界角，则
故D正确，不满足题意要求。
故选B。
13. 如图所示，内径为R、外径为的环状透明体的圆心为O，一平行于水平轴的光线从外圆周上的A点射入透明体，光线到达内圆周表面上的B点（图中未画出）时恰好发生全反射。已知透明体对该光线的折射率，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. 入射点A到水平轴的距离为R
B. 入射点A到水平轴的距离为
C. 光线从A点传播到B点的时间为
D. 光线从A点传播到B点的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．光在环状透明体中的光路如图所示
B点处发生全反射，则有
解得
在三角形ABO中，由正弦定理可得
解得
，
由折射定律
可得
，
则有
可得
A正确，B错误；
CD．在三角形ABO中
由正弦定理可得
解得
根据折射率光的速度表达式有
光线从A点传播到B点的时间为
C正确，D错误。
故选AC。
14. 图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A. 在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向
B. 质点Q在t=0.075s时位移为
C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4m
D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点Q通过的路程为30cm
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由振动图像知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以上向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确；
B．根据乙图可知，质点Q简谐运动的表达式为
质点Q在t=0.075s时位移为，故B正确；
C．由于波沿x轴负方向传播，故C错误；
D．经过0.15s，即经过，质点Q经历的路程等于3A，即30cm，故D正确。
故选ABD。
二、非选择题（共58分）
15. 如图所示，电灯L1标有“3V 3W”，L2标有“4V 4W”，要让两灯同时发光且使L1比L2更亮，应闭合开关_______，此时两灯功率之比为_______。
【答案】 ①. S1、S3##S3、S1 ②. 4:3
【解析】
【详解】由题中信息及得两灯泡的电阻
当两灯泡串联时，电流相等，由公式知电灯L1的功率小，当两灯泡并联时，电压相等，由公式知电灯L1的功率大，所以要让两灯同时发光且使L1比L2更亮，应闭合开关S1、S3。
此时两灯功率之比
16. 某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，他按图甲所示的电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数，请回答下列问题：
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整___________，分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定功率为______W；
（2）小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？请说明理由______。
【答案】（1） ①. ②. 0.5##0.50
（2）不对，随着电压增大，灯泡功率增大，灯丝温度升高，电阻会变大
【解析】
【小问1详解】
[1]
[2] 小灯泡L的额定功率
【小问2详解】
不对，随着电压增大，灯泡功率增大，灯丝温度升高，电阻会变大
17. 如图，室内有两盏“220V，60W”灯，开关闭合后两盏灯能同时正常发光，请按照安全用电的要求将电路图补充完整。
【答案】见解析
【解析】
【详解】家庭电路的电压是220V，电灯的额定电压是220V，两盏灯只有并联在220V的电路中，才能正常工作，开关控制干路，且开关接火线，如图所示
18. 小洋上八年级了，觉得物理这门新学科很有趣。有一天，他在课外活动时观察九年级物理兴趣小组用干电池做电学实验。发现在实验过程中，九年级同学用手直接将导线端口裸露的铜芯拧到接线柱上。他联想到自己家正在装修新房子，电工师傅在铺设家里的电路时所有的接头处都是用绝缘胶布包好的，并且他当时好奇地问电工师傅为什么要这么做，电工师傅说是为了安全。难道九年级同学就可以不考虑安全问题吗？请你用所学的物理知识给小洋简要地解释这中间的奥秘（字数不得超过100字）。
【答案】见解析
【解析】
【详解】人体的安全电压为不高于36V，家庭电路中的电压为220V，远高于人体的安全电压，所以电工师傅在铺设家里的电路时所有的接头处都是用绝缘胶布包好的；一节干电池的电压为1.5V，做实验时一般用2到3节干电池串联使用作为电源电压，此时电源电压为3V或4.5V，远小于人体的安全电压，所以用干电池做电学实验是可以用手直接将导线端口裸露的铜芯拧到接线柱上。
19. 如图中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形。
（1）若这列波的周期T符合3T