四川省雅安市多校联考2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷(含答案)

这是一份四川省雅安市多校联考2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8GHz~12GHz，S波段的频率为2GHz~4GHz，下列说法正确的是( )
A.在空气中X波段的传播速度大于S波段的
B.在空气中S波段的波长比X波段的更短
C.S波段和X波段的频率都比紫外线的小
D.X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小
2、飞力士棒是一种物理治疗康复器材，利用该棒能有效锻炼躯干肌肉。标准型飞力士棒的整体结构如图所示，两端的负重头用一根软杆连接，中间有一握柄。锻炼时用双手握住握柄驱动飞力士棒振动，已知该棒的固有频率为8Hz，下列关于飞力士棒的认识正确的是( )
A.双手驱动飞力士棒振动的频率越大，飞力士棒的振幅一定越大
B.双手驱动飞力士棒振动的频率为10Hz时，飞力士棒振动的频率为8Hz
C.双手驱动飞力士棒振动的频率为8Hz时，飞力士棒会产生共振现象
D.若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率不变
3、如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，和都是定值电阻，R是滑动变阻器，和A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片自图示位置向左缓慢滑动时，下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数减小B.流过电阻的电流减小
C.电压表的示数减小D.电压表的示数增大
4、如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河内戏水，在水面上形成一列稳定的水波，B为岸边飘落的树叶，已知水波的传播速度与水的深度成正比，下列说法正确的是( )
A.树叶B会被水波推向岸边
B.小鸭A的振动周期大于树叶B的振动周期
C.在深水区，水波的频率变大
D.在深水区，水波更容易发生衍射现象
5、电容式位移传感器的示意图如图所示，A、B是平行板电容器两块正对的极板，A是固定的，B与被测物体C相连，A、B之间的距离随着C的上下移动而变化。如果A、B极板所带的电荷量恒定不变，当C向下移动时，下列说法正确的是( )
A.A、B极板组成的电容器的电容减小B.A、B两板之间的电压增大
C.A、B两板之间的电场强度不变D.A、B两板之间的电场强度增大
6、反射式速调管是常用的元器件之一，反射式速调管内的x轴与管内静电场的方向平行，x轴上的电势φ随x的分布情况如图所示，A、B两点的坐标分别为、。一电子从处由静止释放，电子仅在电场力作用下在x轴上运动。下列说法正确的是( )
A.电子在A、B两点的加速度大小相等
B.电子运动过程中的最大速度为20eV
C.A点到坐标原点和坐标原点到B点间的电场强度大小之比为1:2
D.电子从A点到坐标原点和从坐标原点到B点，所受电场力的冲量大小之比为2:1
7、如图所示，真空中的为等边三角形，D点为AB边的中点。分别在A、B、C三点固定三个电荷量的绝对值均为的点电荷，固定在A、B点的点电荷带正电，固定在C点的点电荷带负电。为使三角形的中心O点的电场强度为零，应在D点固定电荷量的绝对值为的点电荷。则为( )
A.2:1B.C.D.3:1
二、多选题
8、如图所示，将螺线管与电源连接起来，接通电路后，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向图示位置，下列说法正确的是( )
A.通电螺线管的a端为N极
B.通电螺线管的b端为N极
C.电源的c端为正极，d端为负极
D.电源的d端为正极，c端为负极
9、在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为时，电动机恰好正常工作，电源的输出功率恰好最大。已知电动机的额定电压为U，额定电流为I，电动机线圈的内阻为，下列说法正确的是( )
A.电动机线圈的内阻
B.电动机的热功率为
C.电源电动势
D.若电路中的电流可在变化，则电源的最大输出功率为
10、一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示，质点Q的平衡位置为，时质点Q恰好处于波谷位置，简谐横波的周期，下列说法正确的是( )
A.质点P在时刻沿y轴正方向振动B.该简谐横波的频率为12Hz
C.质点P在0~3s内通过的路程为0.3mD.该简谐横波的传播速度为
三、计算题
11、如图所示，在A点固定一点电荷，它所带的电荷量为（），B点和C点均为A点正上方的点。将质量为m、带电荷量为q的带正电小球（可视为点电荷）放置于B点时，小球恰好能保持静止。静电力常量为k，重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求A、B两点间的距离x；
（2）若小球所带的电荷量，在外界作用下将小球从B点移至C点，该过程中小球的电势能减小了，求B、C两点间的电势差UBC。
12、一简谐横波在均匀介质中沿水平方向直线传播，介质中A、B两个质点平衡位置间的距离，它们振动的图像分别如图甲和乙所示。
（1）求该简谐横波传播速度的可能值；
（2）若波速为，B、C两质点的振动同步，且时B、C两质点间有两个波谷，求B、C平衡位置间的距离。
13、如图所示，竖直平面内有平面直角坐标系xOy，在第一、二象限中有水平向右的匀强电场。一内壁光滑的绝缘圆管BCD固定在竖直平面内，圆管的半径（圆管的内径忽略不计），、两点在x轴上且圆管BCD关于y轴对称。一质量为m、电荷量为的带电小球（可视为质点），从点无初速度释放，经过一段时间后，小球恰好从管口B处无碰撞地进入圆管，然后从管口D离开圆管，一段时间后到达最高点N（图中未标出）。重力加速度大小为g。求：
（1）小球到达B点时的速度大小v；
（2）第一、二象限中匀强电场的电场强度大小E；
（3）N点的坐标。
四、实验题
14、小明同学利用力传感器做测定重力加速度的创新实验，请回答下列问题：
（1）按照图甲所示的装置组装好实验器材，用刻度尺测量摆线（悬点到摆球最顶端）的长度；用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径___________mm。
（2）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。则当地的重力加速度可表示为___________（用题目中的物理量d、、表示）。
（3）在实验中测得的g值偏小，可能的原因是___________。
A.以摆线长作为摆长来计算
B.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算
C.测摆线长时摆线拉得过紧
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
15、实验小组的同学正在测定某石墨烯电池的电动势E和内阻r，已知该电池的电动势在11V~13V之间，内阻小于2Ω。为了尽量减小实验误差，同学们经过讨论设计的实验电路如图甲所示。
（1）实验用的电流表的量程为0~0.6A，为了精确测量该电流表A的内阻，实验小组的同学又向实验室申领了定值电阻和另一个电流表，实验电路如图乙所示。已知定值电阻比电流表的内阻略小，则电流表应选用的量程为________A（填“0~0.6”或“0~3”），正确连接电路后闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片使两表均有适当的示数，记录下此时电流表的示数和电流表A的示数，则电流表A的内阻为________（用、和表示）。
（2）若实验小组在上述实验中测得电流表的内阻为3.0Ω，他们接着连接图甲电路并正确操作，多次改变滑动变阻器的阻值，读出电流表和电压表的示数，得到多组数据，根据实验数据绘制的图线如图丙所示。由此可知该石墨烯电池的电动势________V、内阻________Ω。（计算结果均保留一位小数）
参考答案
1、答案：C
解析：X波段和S波段均为电磁波，它们在空气中的传播速度相同，选项A错误；根据可知，在空气中S波段的波长比X波段的更长，选项B错误；S波段和X波段的频率都比紫外线的小，选项C正确；能量子的能量与其频率成正比，X波段能量子的能量大于S波段能量子的能量，选项D错误。
2、答案：C
解析：B.飞力士棒振动的频率与双手驱动飞力士棒振动的频率相等，选项B错误；
AC.飞力士棒振动的频率与该棒的固有频率相等时，会产生共振现象，此时飞力士棒的振幅最大，选项C正确、A错误；
D.若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率会发生变化，选项D错误。
故选C。
3、答案：B
解析：A.当滑动变阻器的滑片自题中图示位置向左缓慢滑动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知干路电流增大，电流表的示数增大，故A错误；
B.根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，则流过的电流减小，故B正确；
C.根据并联电路电流特点可知，流过的电流增大，电压表的示数增大，故C错误；
D.因两电压表示数之和等于路端电压，路端电压减小，电压表的示数增大，则电压表的示数减小，故D错误。
故选B。
4、答案：D
解析：A.水面上的树叶只会上下振动，不能随波迁移，不会被水波推向岸边，选项A错误；
BC.水波传播过程中，各个质点与波源的振动频率和周期均相等，选项BC错误；
D.根据波速公式
结合波的传播速度与水的深度成正比的条件可知，深水区的水波速度更大，波长更长，更容易发生衍射现象，选项D正确。
故选D。
5、答案：C
解析：A.由平行板电容器电容的决定式可知，当C向下移动时，d减小，A、B极板组成的电容器的电容增大，A错误；
B.由电容器电容的定义式可得，电容C增大，电荷量Q不变，A、B两板之间的电压U减小，B错误；
CD.由电容器电容的定义式和决定式，可得
可知A、B两板之间的电场强度不变，C正确，D错误。
故选C。
6、答案：C
解析：C.图像斜率的物理意义电场强度，即A点到坐标原点和坐标原点到B点间的电场均为匀强电场，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，A点到坐标原点和坐标原点到B点间的电场强度大小之比为1:2，选项C正确；
A.电子受到的电场力，结合牛顿第二定律可知，电子在A、B两点的加速度大小之比为1:2，选项A错误；
B.电子从A点到坐标原点，根据动能定理可知
电子运动过程中的最大动能为20eV，选项B错误；
D.电子从A点到坐标原点和从坐标原点到B点，电势变化量大小相等，则动能变化量大小相等，速度变化大小相等，动量变化量大小相等，根据动量定理可知两过程中电子所受电场力的冲量大小之比为1:1，选项D错误。
故选C。
7、答案：A
解析：设，根据几何关系可知，则固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度大小均为，由于固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度方向的夹角为120°，则固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度的和也为，固定在D点的点电荷在O点的电场强度大小为，该电场方向与固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度的和方向相反，则，解得，选项A正确。
8、答案：BC
解析：小磁针N极指向右侧，可知螺线管内部磁场方向由左向右，根据安培定则可知b端为通电螺线管的N极、c端为电源的正极，d端为负极。
故选BC。
9、答案：BD
解析：AB.根据焦耳定律和功率定义可知，电动机的热功率
电动机消耗的电功率一部分为热功率，另一部分为输出的机械功率，即
可得
故A错误，B正确；
C.电源的输出功率此时恰好最大，结合题意显然有，则此时路端电压小于或等于，因为，结合闭合电路欧姆定律可知，电源电动势E>2U，故C错误；
D.若电路中电流可在间变化，结合输出功率
可知，当电流为时电源达到最大输出功率为，故D正确。
故选BD。
10、答案：AD
解析：A.根据同侧法可知，质点P在时刻沿y轴正方向振动，质点Q在时刻沿y轴负方向振动，选项A正确；
B.根据题意有
解得
该简谐横波的频率
选项B错误；
D.该简谐横波的传播速度
选项D正确；
C.质点P在时刻沿y轴正方向振动且位于平衡位置上方，则质点P在0~3s内通过的路程大于0.1m小于0.2m，选项C错误。
故选AD。
11、答案：（1）（2）15V
解析：（1）带电小球放置于B点时恰好能保持静止，根据受力平衡有
F库=mg
根据库仑定律有
解得
（2）根据电势能变化量和电场力做功的关系有
B、C两点间的电势差
解得
12、答案：（1）（2）
解析：（1）由题图可知，该简谐横波周期
设波长为λ，根据题图可知两点间的距离满足
根据波长、波速和周期的关系
解得
（2）此时该波的波长
根据题意可知
解得
13、答案：（1）（2）（3）N点的坐标为（2L，L）
解析：（1）小球释放后在竖直方向上做自由落体运动，设小球到达B点时竖直方向的分速度为，则有
根据几何关系有
解得
（2）小球从A点运动到B点的过程中，根据动能定理有
解得
（3）小球从B点到D的过程，机械能守恒，所以小球在D点的速度大小等于在B点的速度大小。小球从D点运动到N点的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，设N点坐标为，小球从D点运动到N点的时间为t，则有
小球从D点运动到N点过程中，水平方向做匀加速直线运动，设其水平方向的分加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
根据匀变速直线运动规律有
解得N点的坐标为（2L，L）。
14、答案：（1）11.75（2）（3）AD
解析：（1）该摆球的直径
（2）由图丙可知，周期为
单摆周期
联立可得
（3）A.由上式可知，以摆线长作为摆长来计算，测量值偏小，故A正确；
B.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算，测量值偏大，故B错误；
C.测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，所以重力加速度的测量值偏大，故C错误；
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值偏小，故D正确。
故选AD。
15、答案：（1）0~3；（2）12.6；1.6
解析：（1）定值电阻比电流表A的内阻略小，则流过R的电流比流过电流表A的电流大，则干路中的电流表应选用的量程为0~3A；
根据并联电路的特点有
解得电流表A的内阻为
（2）根据闭合电路欧姆定律有
可得
可知图丙中图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值为
解得内阻为