2023-2024学年湖北省武汉市第四十九中学高二上学期10月月考物理试题含解析

这是一份2023-2024学年湖北省武汉市第四十九中学高二上学期10月月考物理试题含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共40分。其中1~7题为单选题，每题4分：8~10题为多选题，其中全对的得4分，选对但不全的得2分，不选或错选的不得分）
1. 两个带等量正点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B. 电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 电子运动到O时，加速度为零，速度最大
D. 电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，AB错误；
C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．C正确；
D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，加速度的变化情况无法判断，D错误。
故选C．
2. 一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，则（ ）
A. 若t时刻和时刻振子位移相同，则一定等于T整数倍
B. 若t时刻和时刻振子速度相同，则一定等于整数倍
C. 若，则在t时刻和时刻振子的速度大小一定相等
D. 若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示

图中a、b两点位移大小相等，方向相同，所以若在t时刻和时刻振子的位移相同，则不一定等于T的整数倍，故A错误；
B．若t时刻和时刻振子速度相同，当等于的奇数倍时，则振子到达相对平衡位置的对称点，此时振子速度大小与t时刻速度大小相等，方向相反，故B错误；
C．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，则在t时刻和时刻振子的速度大小一定相等，故C正确；
D．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，此时相对于平衡位置的位移大小相等，方向相反，则在t时刻和时刻弹簧的长度不相等，故D错误。
故选C
3. 关于振动和波，下列几句话的陈述正确的是（ ）
A. 频率越大的波在介质中传播速度越大
B. 由某振源产生的波，波的频率和振源的频率一样
C. 振源的振动速度和波速一样
D. 两列波在同一介质传播，叠加时都能产生干涉现象
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中波速是不同的，例如声波，无论频率怎样，声波在0℃时的速度为332m/s，在20℃时的速度为340m/s，与声波的频率无关，A错误；
B．在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，B正确；
C．振源的振动速度由振源决定，波速由介质本身的性质决定，所以振源的振动速度和波速不一样，C错误；
D．由波的叠加原理知两列波在同一介质传播，叠加时介质的质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移的矢量和，所以频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小，这种现象就是波的干涉，所以频率不相等的两列波，相互叠加时各个质点的振幅是随时间变化的，不会出现振动总是加强或总是减弱的区域，因而不能产生稳定的干涉图样，D错误。
故选B。
4. 两步频率相同的声波，在空气中相遇发生干涉，下列判断错误的是（ ）
A. 振动加强的点的拉移随时间不断变化
B. 振动加强的点的位移总是最大，不随时间而变化
C. 在某一时刻，振动加强的点的位移可能小于振动减弱的点的位移
D. 振动减弱的点的振幅一定小于振动加强的点的振幅
【答案】B
【解析】
【详解】振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．随着时间不断变化．故A正确；振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．故B错误；在某一时刻，振动加强质点处于平衡位置时，其位移等于零．所以小于振动减弱点的位移，因此可能存在．故C正确；振幅是振于离开平衡位置的最大距离，所以振动减弱质点的振幅一定小于振动加强质点的振幅．故D正确；故选B．
5. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A. C、E两点都保持静止不动
B. 图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cm
C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动
D. 从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm
【答案】C
【解析】
【详解】AB．如图所示是频率相同的两列水波相叠加的现象，实线表波峰，虚线表波谷，则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，C是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm，所以A、B相差20cm，故AB错误；
C．由图可知，下一波峰将从E位置传播到C位置，则图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动，故C正确；
D．波的周期
T=s=0.5s
从图示时刻起经0.25s，B质点通过的路程为
2A=20cm
故D错误。
故选C。
6. 如图所示，一束黄光和一束蓝光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α＝45°，β＝60°，光速c＝3×108 m/s则下列说法正确的是（ ）
A. 两束光穿过玻璃柱体所需时间相同
B. PM是蓝光，PN是黄光
C. 玻璃对PM光束的折射率为
D. PM光束在该玻璃中传播速度为×108 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，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。两束光穿过玻璃柱体的路程相等，速度不同，所需时间不相同，选项A错误；
B．根据蓝光折射率大于黄光可知，PM是黄光，PN是蓝光，选项B错误；
C．由折射定律可知，玻璃对PM光束的折射率为
选项C正确；
D．PM光束在该玻璃中传播的速度为
选项D错误；
故选C。
7. 一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为（ ）．
A. 4m、8mB. 8m、12mC. 4m、12mD. 6m、9m
【答案】C
【解析】
【详解】两质点都经过平衡位置，两质点之间的波峰只有一个，两质点间可能没有波谷、可能一个波谷，也可能有两个波谷，则
（n=1,2,3）
解得
，，
C正确，ABD错误。
故选C。
8. 如图所示，甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像，乙图为参与波动的质点P的振动图像，则下列判断正确的是（ ）

A. 该波的传播方向沿x轴负方向
B. 该波的传播速率为4cm/s
C. 经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D. 该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在t=0时刻质点P向下振动，结合波形图可知，该波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；
B．该波的波长
周期
T=1s
传播速率为
4m/s
故B错误；
C．机械波传播的过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，故C错误；
D．因该波的波长为4m，则该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D正确。
故选AD
9. 如图所示，一条光滑绝缘柔软轻绳跨过一定滑轮，轻绳两端连接质量分别为m1、m2的两个带同种电荷的小球，稳定时，两侧轻绳的长度分别为l1、l2，且l1>l2，与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，现缓慢减少小球m1的电荷量到一定值，系统重新稳定，两侧轻绳的长度分别变为l1′、l2′，与竖直方向的夹角分别变为θ1′、θ2′，关于稳定时的情景，下列说法正确的是（ ）
A. θ1′