重庆市黔江中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份重庆市黔江中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
考试时间：90分钟
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级在答题卡上填写清楚。
2、每小题选出答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3、考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分。
一、单项选择题。（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为20 m/s，则下列说法正确的是（ ）

A. 从图示时刻开始，经0.05 s质点a沿着传播方向移动20cm
B. 图中质点b此时正在沿y轴负方向运动
C. 该正弦波的周期是0.4s
D. 从图示时刻开始，经0.05 s质点b通过的路程为20 cm
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点a在平衡位置附近做周期性振动，并不随随波迁移，A错误；
B．波向x轴正方向，根据同侧性可知b此时沿y负方向振动，B正确；
C．由图可知波长为4m
C错误；
D．
质点b正在远离平衡位置，速度越来越慢，故路程小于20cm，D错误；
故选B。
2. 光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用。如图所示是一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO=127°，∠BOC=120°，真空中光速c=3×108m/s，sin53°=0.8，cs53°=0.6。则（ ）
A. 光在该有机玻璃中的折射率为1.6
B. 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°
C. 光在该有机玻璃中传播速度为3×108m/s
D. 将该材料做成长300km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10-3s
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图中几何关系可知，入射角为53°，折射角为30°，即可求出
A正确
B．
可知，C不等于53°，B错误；
C．
由光在空气中传播速度
可知，光在该介质中传播速度不为，C错误；
D．当速度为时，传播300km用时1×10-3s，但光在该介质中传播速度不为，D错误；
故选A。
3. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（ ）
A. 该粒子带正电
B. 粒子在A点的加速度小于B点的加速度
C. 带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体做曲线运动时，合力指向轨迹凹侧，结合本题可知，该力与电场线相反，故该粒子一定带负点，A错误；
B．
可知E越大a越大，电场线疏密程度代表场强大小，B处电场线比A处密，则A点的电场强度小于B点的电场强度，粒子在A点的加速度小于B点的加速度，B正确；
C．若带电粒子从A运动到B，电场力F与v夹角是钝角，F做负功，电势能增大，带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，C错误；
D．带电粒子从B运动到A，电场力F与v夹角是锐角，F做正功，速度增大，D错误；
故选B。
4. 如图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则下面选项中正确的是（ ）
A. 导线断路B. 滑动变阻器断路C. 导线断路D. 滑动变阻器短路
【答案】C
【解析】
【详解】在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数，则说明导线cd断路，故C正确，ABD错误。
故选C。
5. 现在的很多孩子沉迷于手机，不喜欢运动，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。其原理是人体体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B，闭合开关S，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则（ ）

A. 电流表示数大
B. 电源内阻的电压大
C. 路端电压小
D. 电压表示数大
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由全电路欧姆定律可知
脂肪含量高，电阻增大，电流减小，路端电压增大，AC错误；
B．
可知Ur减小，B错误；
D．路端电压
可知电流I减小、减小，而路端电压U增大，故UV增大，D正确；
故选D。
6. 以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（nM)的小球以速度v0从A点冲上滑块，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法正确的是（ ）

A. 当时，小球能到达B点
B. 小球到达斜槽最高点处时，斜槽的速度取得最大值
C. 小球回到斜槽底部后将向左做平抛运动
D. 如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧B点离开滑块后直接落到水平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A．假设能到达B点，水平方向动量
机械能守恒
可解得
A错误；
B．小球最终是从滑块右侧离开，冲上滑块的过程，小球对滑块做正功，从最高点滑下的过程，小球对滑块也做正功，滑块速度一直增大，B错误；
C．（规定向左为正方向）小球冲上去又滑下来过程，水平方向动量守恒
机械能守恒
且速度方向水平，故向左做平抛运动，C正确；
D．如果小球初速度足够大，小球将从B点冲出，由于B点切线方向竖直，小球离开滑块时，二者水平方向速度相同，小球相对滑块做竖直上抛运动，最后将从B再次进入凹槽，最后从滑块右侧离开，D错误；
故选C。
8. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，其中，取地球表面重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是 （ ）
A. 若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线
B. 图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1m
C. 若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为L1：L2=4：25
D. 若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的
【答案】B
【解析】
【详解】A．图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等，从图线上可以看出，两摆的固有频率
f1＝0.2 Hz，f2＝0.5 Hz
根据单摆周期公式可得
当两摆分别在月球上和地球上做受迫振动且摆长相等时，g越大，f越大，所以
g2＞g1
由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线。故A错误；
BD．图线Ⅱ若是在地球上完成的，将g＝10m/s2和f2＝0.5Hz代入频率的计算公式可解得
L地球＝1m
故B正确；D错误；
C．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则g相同，两次摆长之比
L1∶L2＝＝25∶4
故C错误。
故选B。
9. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有（ ）

A. q1和q2一定带有等量同种电荷
B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力减小
D. 负电荷从x1移到x2，电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以，q1和q2带有异种电荷，A错误；
B．电场强度等于图中曲线斜率，x1处的斜率不为零，故电场强度不为零，B错误；
C．负电荷从x1移到x2，曲线斜率减小，及电场强度减小，所以受到的电场力减小，C正确；
D．从x1移到x2，电势增大，负电荷从x1移到x2电势能减小，D错误；
故选C。
10. 用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出的水柱截面为圆形，直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后反方向的速度为，高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，已知水的密度为。下列说法正确的是（ ）
A. 水柱对汽车的平均冲力为
B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为
C. 当高压水枪喷口出水速度变为原来2倍时，平均冲力加倍
D. 高压水枪喷出水柱直径D减半时，水柱对汽车的压强不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．高压水枪单位时间喷出的水的质量为
规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得
解得
AB错误；
C．根据
可知当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时，平均冲力不是加倍，C错误；
D．水柱对汽车的压强为
压强p与高压水枪喷出水柱直径D无关，故D减半时，水柱对汽车的压强不变，D正确；
故选D。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）
11. 如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放（不计空气阻力），并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。则（ ）
A. 整个过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B. 经时间，小球从最低点向上运动的距离小于
C. 在时刻，小球动能最小
D. 在时刻，弹簧弹性势能最小
【答案】AB
【解析】
【详解】A．弹簧、小球组成的系统，只有重力、弹力做功，故系统机械能守恒。故A正确；
B．小球越靠近平衡位置，速度越大，故最低点开始，前运动的路程小于。故B正确；
C．由图像可知时刻质点位于平衡位置，动能最大。故C错误；
D．由图像可知时刻质点位于负向位移最大处（最低点），此时弹性势能最大。故D错误。
故选AB。
12. “球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（ ）

A. 插入水中的筷子、看起来折断了
B. 阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
C. 驶近站台的火车，汽笛音调变高
D. 振动音叉的周围，声音忽高忽低
【答案】BD
【解析】
【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。
故选BD。
13. 如图A、B、C为匀强电场中的三点，它们的连线组成一个直角三角形，D点是AC的中点，且BC=4cm，AC=5cm。一电荷为q=2×10-9C的负点电荷从B点移到C点的过程中，电场力做功8×10-9J，而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8×10-9J， sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，则下列说法正确的是（ ）
A. 该电场电场强度方向由B点指向D点
B. 该电场的电场强度大小为
C. BC两点电势差
D. D点电势比A点电势高
【答案】BC
【解析】
【详解】C．因
可得
C正确；
A．
可得
于是得
过B点做AC的垂线（即）可得电场的方向沿垂线由M指向B，A错误；
B．
B正确；
D．由于AC为等势线，D点在AC上，可得
D错误；
故选BC。
14. 一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】由O点的振动图像可知，周期为T=12s，设原点处的质点的振动方程为
则
解得
在t=7s时刻
因
则在t=7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向左传播，则波形如A所示。
故选AC。
15. 摩托车、电瓶车给生活带来了很大的便利，但很多骑行人员未按要求佩戴头盔，近期黔江区交管部门针对这一现象，进行专项整改，若你没按要求佩戴头盔，将受到如下处罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。生命诚可贵，头盔来护卫。现某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为4.0kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从1.80m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.03m时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A. 物体做自由下落运动的时间为0.6s
B. 物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s
C. 物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为24kg·m/s，方向竖直向上
D. 匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2440N
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据自由落体运动可得
解得
A正确；
B．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
B错误；
C．物体落地的速度为
物体做匀减速直线过程中动量变化量为
故物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为24kg·m/s，方向竖直向上，C正确；
D．物体做匀减速运动的平均速度为
可得物体做匀减速运动所经历的时间为
根据动量定理可得
可得
解得
故匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2440N，方向为竖直向上，D正确。
故选ACD。
三、实验题（每空2分，共12分。）
16. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。

测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1>m2）。将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
（1）在本实验中，甲选用的是______（填“一元”或“一角”）硬币；
（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为______（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）；
（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则______（用m1和m2表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒。
【答案】 ①. 一元 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]根据图（b）可知，甲碰撞乙后，甲的速度方向仍然向右，没有发生反弹，可知甲的质量大一些，即在本实验中，甲选用的是一元硬币。
（2）[2]碰撞前，甲从O点运动到P点减速至0，根据动能定理有
解得
（3）[3]甲乙碰撞后，甲、乙最终均减速至0，根据动能定理有
解得
碰撞过程，根据动量守恒定律有
解得
17. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d＝0.2 mm的双缝屏，从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm然后，接通电源使光源正常工作。
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙（a）所示，图乙（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙（b）中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙（a）所示，此时图丙（b）中游标尺上的读数x2＝________ mm；
（2）利用上述测量结果，经计算可得该种色光的波长λ＝________nm；（保留三位有效数字）
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. 15.02 ②. 660 ③. 变小
【解析】
【详解】（1）[1]由游标尺的读数规则可知
（2）[2]图乙（a）中暗纹与题图丙（a）中暗纹间的间隔为6个，故
由
可知
（3）[3]频率变大，波长减小，由
可知干涉条纹间距变小。
四、解答题（本题共3小题共38分。要有必要的文字说明和解题步骤。）
18. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子的加速度a；
（2）求带电粒子到达N板时的速度大小v和时间t。
【答案】（1）；（2）；
【解析】
【详解】（1）对带电粒子受力分析，由牛顿第二定律可得
又
联立，解得
（2）由动能定理，可得
解得

又
解得
19. 有一列简谐横波的波源在O处，某时刻沿x轴正方向传播的振动形式恰好传播到P点，其波形如图所示，取该时刻为t=0时刻。再经过1.2s，坐标为x=8m的Q点开始起振，求：
（1）质点Q开始振动时的速度方向；
（2）该列波的周期T；
（3）从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时，质点P相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s。

【答案】（1）沿y轴负向；（2）0.4s；（3）3cm；45cm
【解析】
【详解】（1）质点Q开始振动时的速度方向与t=0时刻P点的振动方向相同，即沿y轴负向；
（2）该列波的波速
周期

（3）从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时经过的时间
因，质点P相对平衡位置的位移y=3cm；
所经过的路程
20. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道处于竖直平面内，圆弧与水平面相切于圆弧端点B，水平面BC段粗糙，其余部分光滑且足够长，C点右端水平面上有5个完全相同的静止小球，5个小球位于同一直线上，质量均为3m。质量为m的物块从圆弧最高点A由静止开始下滑。物块与BC段粗糙水平面间的滑动摩擦因数为。物块与小球、小球与小球之间的碰撞都是弹性正碰，已知BC段长度为 ，重力加速度为g。求：
（1）物块第一次到达B点时速度大小；
（2）物块与1号小球第一次碰撞后瞬时，物块与1号小球的速度大小；
（3）最终5个小球的速度大小及物块的位置。
【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）设物块第一次到达B点时速度大小为，由动能定理得
解得
（2）设方向向右为正方向，物块第一次从段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬时，速度为，则
解得
设物块与1号小球第一次碰撞后瞬时，物块速度为，1号小球速度为，由物块与1号小球系统动量守恒有
又系统机械能守恒有
解得
，
第一次碰后，物块的速度大小为，方向水平向左；小球1的速度大小为，方向水平向右。
（3）由动量守恒和机械能守恒易知，小球之间碰撞后速度交换，则5号小球最终速度
设物块第二次从段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬时，速度为，则
解得
设物块与1号小球第二次碰撞后瞬时，物块速度为，1号小球速度为，同理可知
，
4号小球最终速度

设物块第三次从段粗糙水平面滑上光滑水平面瞬时，速度，则
解得
设物块与1号小球第三次碰撞后瞬时，物块速度为，1号小球速度为，同理可知
，
设物块再在段粗糙水平面滑行s停止运动，则
解得
物块最终停在C点左侧，距C点。与1号小球碰撞3次后，小物块停在BC段。最终1号球、2号球速度为0。即