2024雅安多校联考高二上学期12月月考试题物理含解析

这是一份2024雅安多校联考高二上学期12月月考试题物理含解析，共20页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上， 如图所示，小鸭A等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容；教科版必修第三册，选择性必修第一册第二、三章。
第I卷（选择题 共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
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波段频率都比紫外线的小
D. X波段能量子能量比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，R1、R2和R3都是定值电阻，R是滑动变阻器，V1、V2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R2的电流减小
C. 电压表V1的示数减小
D. 电压表V2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轴上的电势随x的分布情况如图所示，A、B两点的坐标分别为xA=0.5cm、xB=0.25cm。一电子从x=-1.0cm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. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
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R2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R1，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x=4m，t=3s时质点Q恰好处于波谷位置，简谐横波的周期T>6s，下列说法正确的是（ ）
A. 质点P在t=0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
第II卷（非选择题 共54分）
三、非选择题：共54分。
11. 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
12. 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的内阻，实验小组的同学又向实验室申领了定值电阻R0和另一个电流表，实验电路如图乙所示。已知定值电阻R0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的示数，则电流表的内阻为________（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）
13. 如图所示，在A点固定一点电荷，它所带的电荷量为+Q（Q>0），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。
14. 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。
15. 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。
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容；教科版必修第三册，选择性必修第一册第二、三章。
第I卷（选择题 共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
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
【答案】C
【解析】
【详解】A．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，故A错误；
B．根据
X波段的频率较大，可知在空气中S波段的波长比X波段的更长，故B错误；
C．S波段和X波段的频率都比紫外线的小，故C正确；
D．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，故D错误。
故选C。
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
【答案】C
【解析】
【详解】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. 如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，R1、R2和R3都是定值电阻，R是滑动变阻器，V1、V2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示数减小
B. 流过电阻R2的电流减小
C. 电压表V1的示数减小
D. 电压表V2的示数增大
【答案】B
【解析】
【详解】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R2的电流减小，故B正确；
C．根据并联电路电流特点可知，流过R3的电流增大，电压表V1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V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，故D错误。
故选B。
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
【答案】D
【解析】
【详解】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. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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. 反射式速调管是常用元器件之一，反射式速调管内的x轴与管内静电场的方向平行，x轴上的电势随x的分布情况如图所示，A、B两点的坐标分别为xA=0.5cm、xB=0.25cm。一电子从x=-1.0cm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
【答案】C
【解析】
【详解】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U=Ed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F=Eq，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. 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. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】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，则有
解得
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
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
【答案】BC
【解析】
【详解】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. 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R2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R1，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
【答案】BD
【解析】
【详解】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R2>0，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. 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x=4m，t=3s时质点Q恰好处于波谷位置，简谐横波的周期T>6s，下列说法正确的是（ ）
A. 质点P在t=0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
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据同侧法可知，质点Pt=0时刻沿y轴正方向振动，质点Q在t=0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t=0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。
第II卷（非选择题 共54分）
三、非选择题：共54分。
11. 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
【答案】 ①. 11.75 ②. ③. AD
【解析】
【详解】（1）[1]该摆球的直径
（2）[2]由图丙可知，周期为
单摆周期
联立可得
（3）[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。
12. 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的内阻，实验小组的同学又向实验室申领了定值电阻R0和另一个电流表，实验电路如图乙所示。已知定值电阻R0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的示数，则电流表的内阻为________（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）
【答案】 ①. 0~3 ②. ③. 12.6 ④. 1.6
【解析】
【详解】（1）[1]定值电阻R0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A1应选用的量程为0~3A；
[2]根据并联电路的特点有
解得电流表A的内阻为
（2）[3][4]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
13. 如图所示，在A点固定一点电荷，它所带的电荷量为+Q（Q>0），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。
【答案】（1）；（2）15V
【解析】
【详解】（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
14. 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。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题图可知，该简谐横波周期
设波长为，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
15. 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。

【答案】（1）；（2）；（3）N点的坐标为（2L，L）
【解析】
【详解】（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）。