四川省绵阳市2023-2024学年高二物理上学期12月月考试题（Word版附解析）

这是一份四川省绵阳市2023-2024学年高二物理上学期12月月考试题（Word版附解析），共19页。
1、答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。
一、本大题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求的，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不选的得0分。
1. 下列有关波的说法正确的是（ ）
A. 对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点始终处于静止状态
B. 绳波的叠加满足运动的独立性原理，但叠加分开后不能保持叠加前的形状
C. 当障碍物的尺寸比波长大或者差不多时，能观察到明显衍射现象
D. 向行进中的汽车发射频率已知的超声波，反射回来后接收到的超声波频率会发生变化，由此可以测出车速
【答案】D
【解析】
【详解】A．对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点振动较弱，即振幅最小，但不一定始终处于静止状态，A错误；
B．绳波叠加满足运动的独立性原理，但叠加分开后仍能保持叠加前的形状，B错误；
C．当障碍物尺寸比波长小或者差不多时，能观察到明显衍射现象，C错误；
D．向行进中的汽车发射频率已知的超声波，反射回来后接收到的超声波频率会发生变化，即根据多普勒效应可以测出车速，D正确。
故选D。
2. 下列情况能产生感应电流的是（ ）
A. 如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动
B. 如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时
C. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时
【答案】D
【解析】
【详解】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。
B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。
C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。
D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A. O点处的电场强度为零
B. a、b处的电场强度大小相等，方向相反
C. c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
D. 点处的磁感应强度为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度不为零，故A错误；
B．根据对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故B错误；
CD．根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同；点处的磁感应强度不为零，故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示，“阶跃型”光导纤维由“纤芯”和“包层”两个圆柱体组成，其截面为同心圆，中心部分是“纤芯”，“纤芯”以外的部分称为“包层”。下列说法正确的是（ ）
A. 光导纤维只能传输可见光
B. 光导纤维中“纤芯”的折射率小于“包层”的折射率
C. 不同频率的光从同一根光导纤维的一端传输到另一端的时间相同
D. 光从“纤芯”一端传到另一端的时间与从“纤芯”端面射入时的入射角有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．只要满足全反射条件，光导纤维能传播所有电磁波，A错误；
B．在光导纤维发生全反射，光导纤维中“纤芯”的折射率应大于“包层”的折射率，B错误；
C．设光程s，光纤长度为l，则
又
得
不同频率则不同折射率，光从同一根光导纤维的一端传输到另一端的时间不相同，C错误；
D．入射角不同，则光程不同，时间不同，D正确。
故选D。
5. 在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（ ）
A. R1短路B. R2短路
C. R3短路D. R1断路
【答案】A
【解析】
【详解】A．若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；
B．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误；
C．若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；
D．若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。
故选A。
6. 空间中存在沿x轴方向的静电场，各点电势的变化规律如图中图像所示，电子以一定的初速度沿x轴从O点运动到x4处，电子仅受电场力，则该电子（ ）
A. 在x1处电势能最小
B. 在x1处加速度为零
C. 在x3处电势为零，电场强度也为零
D. 在x2处的动能大于在x3处的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
可知，负点电荷在电势越低的地方，电势能越大，由图像可知x1处电势最低，则电子在x1处的电势能最大，故A错误；
B．图像斜率的绝对值表示电场强度大小，由图可知在x1处，图像的斜率为0，即该处的电场强度为0，则电子在x1处受到的电场力为0，由牛顿第二定律知电子在x1处的加速度为0，故B正确；
C．结合上述，根据图像可知，x3处的斜率不为0，所以x3处的电场强度不为0，故C错误；
D．电子只在电场力作用下运动，动能和电势能总和保持不变，结合上述可知，负点电荷在电势越低的地方，电势能越大，则电子在x2处的电势能大于在x3处的电势能，所以电子在x2处的动能小于在x3处的动能，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为的微粒在电场中只受电场力作用，当由A点运动到B点时，动能减少了0.1J，已知A点电势为，则（ ）
A. B点的电势为零，微粒运行轨迹是1
B. B点的电势是，微粒运行轨迹是1
C. B点的电势为零，微粒运行轨迹是2
D. B点的电势是，微粒运行轨迹是2
【答案】A
【解析】
【详解】带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10-5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示，根据动能定理
得
又，，由于，则
故选A。
8. 如图所示，甲、乙两个电路图都是由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R组成的，丙电路图是由一个灵敏电流表G和电源、滑动变阻器组成，已知这三个灵敏电流表规格相同，满偏电流Ig=2mA，内电阻Rg=300Ω，则下列说法正确的是（ ）
A. 丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔
B. 甲电路图表示电流表，R增大时量程增大
C. 在甲图中，若改装成的安培表的量程为0.6A，则R=0.6Ω
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A．丙电路图表示欧姆表，为保证电流从红表笔流入欧姆表，表笔A是红表笔，故A错误；
B．甲电路图由一个灵敏电流表G和一个电阻箱R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程为
可知当R增大时，量程减小，故B错误；
C．由公式
若改装成的安培表的量程为0.6A，则
R=1.003Ω
故C错误；
D．根据电压表改装原理
若改装成的电压表的量程为3V，分压电阻为
R=1200Ω
故D正确。
故选D。
9. 一列在某介质中传播的简谐横波在时的波形图如图所示，平衡位置在处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为。关于该波，下列说法正确的是（ ）
A. 周期为1sB. 振幅为10
C. 传播方向沿x轴正方向D. 传播速度大小为4
【答案】AD
【解析】
【详解】本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理论证能力。
AB．根据
可知该波的振幅
周期
A正确，B错误；
CD．根据
可知，时质点P经过平衡位置向y轴负方向振动，结合题图可知该波沿x轴负方向传播，波长
可得传播速度大小
C错误，D正确。
故选AD。
10. 图甲是额定电压为8 V的小灯泡的伏安特性曲线,现将该小灯泡与一电阻为7 Ω 的定值电阻R串联后,再与一电源串联在一起,如图乙所示,若电源的电动势E=8 V、内阻r=1 Ω,闭合开关后,下列说法正确的是
A. 此时电路中的电流为1 AB. 此时R的功率为1.75 W
C. 灯泡的实际功率为2 WD. 电源的输出功率接近2 W
【答案】BC
【解析】
【详解】将定值电阻看成电源的内阻，由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示
则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压为U=4V，电流为I=0.5A，则灯泡的功率为，R消耗的功率为，故A错误，B、C正确，电源的输出功率为：，故D错误．
故应选BC．
11. —列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x1＝1m和x2＝8m处的质点的振动图像分别如图甲、乙所示。已知这列波的波长满足，以下说法正确的是（ ）
A. 若波沿x轴正方向传播，波速为10m/s
B. 若波沿x轴正方向传播，波速14m/s
C. 若波沿x轴负方向传播，波速为10m/s
D. 若波沿x轴负方向传播，波速为14m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．若波沿x轴正向传播，则两质点平衡位置的间距与波长的关系为
（n=0，1，2，3，…）
因7m3.5m，则n=1，代入上式可得m
由题图知周期T=0.4s，所以波速为
A错误，B正确；
CD．若波沿x轴负向传播，则
（n=0，1，2，3，…）
因7m3.5m，则n=1，代入上式可得=4m
又由题图知周期T=0.4s，所以波速为
C正确，D错误。
故选BC。
12. 如图所示，两带电平行板M、N水平放置，带电粒子、、分别以初速度、、沿两板间中线先后自同一位置进入板间电场，均恰从N板边缘射出电场。不计粒子重力，忽略粒子间相互作用及电场的边缘效应。下列说法正确的是（）
A. 粒子、、在两板间运动的时间之比为
B. 粒子、、在两板间运动的时间之比为
C. 粒子、、入射时动量大小之比为
D. 粒子、、入射时动量大小之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．设两极板间的距离为，极板长度为，带电粒子在电场中做类平抛运动，偏转位移相同，有
，
得
由于电场强度和电荷量都相同，所以，则粒子、、在两板间运动的时间之比为，A错误，B正确；
CD．由
得
知，粒子、、进入电场时的速度大小之比为，根据
可知，三种粒子入射时的动量大小之比为，C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空题（每空2分，共计16分）
13. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
（1）某同学准备好相关实验器材后，让小球静止悬挂，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，待稳定后应由________（选填“释放点”或“平衡位置”）开始计时；（不计空气阻力，小球始终在同一竖直面内运动）
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________（用L、n、t表示）。
（3）用多组实验数据作出T 2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T 2-L图线的示意图分别如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是________（选填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
【答案】 ①. 平衡位置 ②. ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]单摆测定重力加速度的实验中待稳定后应由平衡位置开始计时；
（2）[2]单摆完成n次全振动所用的时间t，则
根据单摆周期公式
得
（3）A．根据单摆周期公式
得
图像的斜率为；小球得半径为r，摆长
则
根据数学知识对比
，
斜率相等，两者应该平行，是截距，故出现a图像得原因是误将悬点到小球上端的距离记为摆长，故A错误；
B．误将49次全振动记为50次时周期测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，图像斜率偏小，故B正确；
C．图像的斜率为，当地的重力加速度
从而可知g值大于图线b对应得g值，故C错误。
故选B。
14. 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪“秦”电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪刀片电池技术。已知该车内的整块电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成。现将一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻约为3kΩ，滑动变阻器最大电阻20Ω、额定电流1A，定值电阻R0=2Ω。请回答下列问题：
（1）实验前利用10A恒流电源对汽车进行充电，充满的时间要______h；
（2）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整______；
（3）闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片P移至最左端；
（4）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出U-I图像；
（5）在图丙中改变导线的接线位置，完成图乙电路图的实物连接，重复步骤（3）、（4），将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U-I图像，如图丁所示。图丁中标记为I的图线应是采用实验电路________（填“甲”或“乙”）测量得到的；
（6）利用图丁图像提供的信息可知，该电源电动势E的准确值为________，该电源内阻r的准确值为________（U1、U2、I1、I2、R0均已知）。
【答案】 ①. 2.6 ②. ③. 乙 ④. U1 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]由铭牌可知一块电芯额定容量为得
（2）[2]实物图连接如图
（3）[3]选用甲电路时，所测电动势为电压表与电源并联后整体等效电源的电动势，即选甲电路时的电动势的测量值小于真实值，选用乙电路时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，所以图丁中标记为I的图线是采用实验电路乙测量得到的。
（4）[4][5]根据以上分析可知，I图线电动势的测量值等于真实值，即
由甲电路得
由图II得代入时，电流为，即
解得
三、本大题3小题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示电路中，电源的电动势E=9V，内阻r=1Ω，定值电阻R1=3Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，电动机的额定电压为U=6V，内阻r0=0.5Ω。闭合开关S，电动机正常工作。求：
（1）电动机的输出功率P；
（2）此时电容C的电荷量q。
【答案】（1）5.5W；（2）6×10-5C
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得
解得
I=1A
电动机的输出功率
解得
P=5.5W
（2）电容两端电压为
=2V
电容器的带电量
16. 一束范围足够大的平行激光束，垂直于半圆柱透镜的平面射到半圆柱透镜上，如图所示，已知其中一条光线沿直线穿过透镜，它的入射点是O；另一条光线的入射点A，穿过透镜后两条光线交于P点，已知透镜在截面的圆半径为R，，.光在真空中的速度为c
（1）求透镜材料的折射率.
（2）入射点为A的光从A到传播到P所需的时间
（3）光能从半圆柱透镜射出的入射光宽度x
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）光路图如图所示，
一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角为，折射角为，则
因为
过B点做OP的垂线可得为等腰三角形，
由折射定律可得玻璃的折射率为
（2）光在玻璃中传播速度
入射点为A的光从A到传播到P所需的时间
（3）设从距O点处进入的光在半圆柱的界面发生全反射，
又由
求得
17. 如图所示，光滑绝缘水平轨道AC与竖直面内的光滑绝缘半圆轨道相切于C，半圆轨道半径R=0.4m，虚线左侧空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E1=5×103N/C，虚线右侧空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度E2=2.5×103N/C，两个相同的金属小球1、2分别置于水平轨道A、B点，小球质量m=0.2kg，两点距离xAB=2.5m，1球带电量q=+2×10-4C，2球不带电；无初速度释放小球1，小球1与小球2在B点发生弹性碰撞，碰后两球继续运动，小球1刚好能沿圆轨道内侧到达圆心等高的D点；不考虑小球间的库仑力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）碰撞后瞬间小球2的速度大小；
（2）B、C两点的距离为多少；
（3）小球2脱离半圆轨道后落到水平轨道上，落点到C点的距离为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）1.4m
【解析】
【分析】
【详解】（1）对小球1从A运动到B的过程
解得
碰撞过程，两球动量和机械能守恒
解得
（2）碰撞时，电量平分，小球1、2带电量都为q2=1×10-4C，对小球1从B运动到D
解得
（3）对小球2，在从B运动到P的过程中
解得
过P点之后，将小球的运动分解为竖直方向上的自由落体和水平方向上的匀变速运动
解得
t=0.4s
解得
ax=2.5m/s2
假设小球2没有再进入右侧区域，则
假设成立，落点到C点的距离为1.4m。