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）

高2025届高二（上）12月考试物理试卷考试时间：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20m/s，则下列说法正确的是（　　）A.从图示时刻开始，经0.05s质点a沿着传播方向移动20cmB.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0.4sD.从图示时刻开始，经0.05s质点b通过的路程为20cm【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4mC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，cos53°=0.6。则（　　）A.光在该有机玻璃中的折射率为1.6B.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/sD.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（n<0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是A.B.C.D.【答案】B【解析】 【分析】由题中“但是折射线与入射线位于法线的同一侧”可知，本题考查特殊材料的光线折射，根据题中描述可分析本题．【详解】AD．根据题目所给负折射率的意义，折射角和入射角应该在法线的一侧，故AD错误；BC．该材料的折射率等于1，说明折射角和入射角相等，故B正确，C错误．故选B。7.如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个圆弧形槽，弧形槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m（m>M)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1mC.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=4：25D.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＝0.2Hz，f2＝0.5Hz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，cos53∘=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·sC.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＝0.2mm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＝700mm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＝1.16mm；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】①.15.02②.660③.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