重庆市合川中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试题（Word版附解析）

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本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后，将答题卷交回。
第I卷（选择题共43分）
一、单项选择题：共7小题，每题4分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
（原创）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 图中手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于多普勒效应
B. 图中表示声源远离观察者时，声源发出的声音的频率减小
C. 在波传播的过程中，介质中的质点会随波迁移
D. 波在传播振动这种运动形式的同时，还可以将信息和能量传播出去
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于共振现象，故A错误；
B．图中表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率减小，但声源发出的声音的频率不变，故B错误；
C．在波传播的过程中，介质中的质点不会随波迁移，故C错误；
D．波在传播振动这种运动形式的同时，还可以将信息和能量传播出去，故D正确。
故选D。
（原创）
2. 如图所示，挡板M是可以左右移动，挡板N是固定的。现在把M、N两块挡板中的缝隙当作一个“小孔”来做水波的衍射实验，出现了如下图所示的图样，P点的水没有动起来（ ）
A. 为了使挡板下边的振动传到P点，可以把挡板M向右移动
B. 为了使挡板下边的振动传到P点，可以把挡板M向左移动
C. 为了使挡板下边的振动传到P点，可以增大水波的频率
D. 移动挡板M使下边的振动传到P点，通过“小孔”从下边传到上边的能量更多了
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．若波长不变，则小孔尺寸越小衍射现象越明显，若小孔尺寸不变，则波长越大衍射现象越明显，为了使挡板下边的振动传到P点，可以把挡板M向右移动，也可以增大波长即减小频率，故A正确，B、C错误；
D．移动挡板M使下边的振动传到P点，即小孔尺寸变小，通过“小孔”从下边传到上边的能量会变少，故D错误。
故选A。
（改编）
3. 同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波在水面上相遇后，在它们重叠的区域形成如图所示的图样，其中实线代表波峰，虚线代表波谷。在图示时刻，M为波峰与波峰相遇点、N为波谷与波谷相遇点、P为波峰与波谷相遇点。则以下说法正确的是（ ）
A. 质点N是振动加强点，其始终处于波谷
B. 质点P振动减弱点，其振幅会随时间变化
C. 质点M是振动加强点，其振幅始终等于2A
D. 振动加强和减弱的区域在水面上的位置不是稳定不变的
【答案】C
【解析】
【详解】A．质点N是振动加强点，其不是始终处于波谷，做振幅是2A的运动，故A错误；
B． 同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波相遇，P为波峰与波谷相遇点，质点P是振动减弱点，其振幅为0，故B错误；
C． 质点M是振动加强点，其振幅始终等于2A，故C正确；
D． 频率相同、振幅均为A的两列水波，振动加强和减弱的区域在水面上的位置是稳定不变的，故D错误。
故选C。
（改编）
4. 关于折射率，下列说法正确的是（ ）
A. 根据可知，介质的折射率与入射角的正弦值成正比
B. 公式中，介质的折射率与折射角的正弦值成反比
C. 根据可知，介质的折射率与光在真空中的速度成正比
D. 同一频率的光在两种不同介质中传播时，折射率与波长成反比
【答案】D
【解析】
【详解】AB．介质的折射率由介质本身决定，与入射角、折射角无关，故A、B错误；
C．光在真空中的速度为定值，介质的折射率不与光在真空中的速度成正比，故C错误；
D．根据
可得
即同一频率的光在两种不同介质中传播时，折射率与波长成反比，故D正确。
故选D。
（改编）
5. “重”情七运会，“合”你共精彩，2024年9月20日，重庆市第七届运动会开幕式在合川区体育中心如期举行，众多文体节目轮番呈现在观众面前；在现场的观众自发玩起了如甲图所示的“人浪”游戏。人浪可简化为沿x轴方向上传播的简谐横波，图乙为t=1s时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，图丙为质点P的振动图像，则（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波传播速度9m/s
C. t=0.7s时，质点P的加速度正在增大
D. t=2.4s时，质点Q的振动方向沿y轴负方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图丙可知时，质点P向y轴正方向运动；结合图乙可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图乙可知，波长为
由图丙可知，周期为
则该波传播速度
故B错误；
C．由图丙可知t=0.7s时，质点P从负向位移向平衡位置靠近，加速度正在减小，故C错误；
D．由
则
t=1s时质点Q在波谷位置，所以t=2.4s时，质点Q的振动方向沿y轴负方向，故D正确。
故选D。
（改编）
6. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B之间始终保持相对静止，弹簧的劲度系数为k，A和B的质量分别为M和m（），A和B之间的最大静摩擦力为，则下列说法正确的是（ ）
A. A和B的回复力相同
B. A受到的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比
C. A对B的静摩擦力对B不做功，而B对A的静摩擦力对A做功
D. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于
【答案】B
【解析】
【详解】A．A和B的回复力即合外力，二者加速度相同，但质量不同，根据牛顿第二定律可知，二者回复力不同，故A错误；
B．弹簧的弹力提供整体做简谐运动的回复力，所以，根据牛顿第二定律，整体的加速度大小为
A的回复力由B对A的静摩擦力提供，根据牛顿第二定律有
两式联立，可得
所以，A受到的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比，故B正确；
C．在振动过程中，A和B的振动方向与所受静摩擦力方向在一条直线上，所以，A对B的静摩擦力对B做功，B对A的静摩擦力对A也做功，故C错误；
D．在振动过程中，A的最大加速度满足
整体的最大振幅满足
联立，求得
故D错误。
故选B。
（改编）
7. 如图所示，两个完全相同的弹性小球A和B，分别挂在长和L的细线上，重心在同一水平面上、且小球恰好互相接触，把小球A向左拉开一个较小角度后由静止释放，经过多长时间两球发生第4次碰撞（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两质量相等的弹性小球做弹性正碰时，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
，
由，解得
，
可知两球碰撞后速度交换，由单摆周期公式得
，
从释放小球A到第1次相碰经历时间
从小球B摆起到第2次相碰经历时间
从小球A摆起到第3次相碰经历时间
从小球B摆起到第4次相碰经历时间
从把小球A向左拉开一个较小角度后到两球发生第4次碰撞的时间
故选A。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。）
（原创）
8. 某手机正在充电时，闹钟响起的同时手机振动，充电线也跟着振动，手机振动的频率为，充电线上某点的频率为，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 充电线上离手机充电口近点先振动
B. 手机振动的频率越大，充电线抖动的幅度越大
C. 充电线做的振动是受迫振动
D. 同一手机，更换不同长度的充电线，其振动时的频率不同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．充电线上越靠近振源位置的点越先振动，所以充电线上离手机充电口近的点先振动，故A正确；
B．当手机振动的频率等于充电线振动的固有频率时，充电线抖动幅度最大；若手机振动的频率增大，无法判断手机的频率是否靠近充电线抖动的固有频率，无法判断幅度大小，所以手机振动的频率越大，充电线抖动幅度不一定越大，故B错误；
CD．闹钟响起手机振动，充电线也跟着振动，可知充电线做受迫振动，则有
由于受迫振动的频率取决于驱动力的频率，所以同一手机，更换不同长度充电线，振动时的频率相同，均等于手机振动的频率，故C正确，D错误。
故选AC。
（改编）
9. 一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅不相等
B. 如果波向右传播，平衡位置分别为B、C的2个质点，在此时刻的振动方向相反
C. 若波速为240m/s，则波的频率为30Hz
D. 若虚线是简谐横波在时的波形图，波的传播速度一定为：（）
【答案】BC
【解析】
【详解】A．介质中所有质点振幅都相等，故A错误；
B．如果波向右传播，可判断出此时刻平衡位置为B的质点向y轴正方向振动，平衡位置为C的质点向y轴负方向振动，二者振动方向相反，故B正确；
C．由图可知，波长为
所以，频率为
故C正确；
D．因波传播方向未知，所以，波的传播速度不一定为：（），故D错误。
故选BC。
10. 坐标分别位于和处有两个振动情况完全相同的相干波源、，在时刻均从平衡位置开始向下运动，波源、均形成沿x轴正、负两个方向传播的简谐横波，沿波传播方向上有间距均为1m的9个质点，位置坐标如图所示。时刻各质点均处于平衡位置，经0.4秒的质点开始振动，同时处的质点第一次具有正向最大速度，则下列法正确的是（ ）
A. 波源的振动周期为0.4s
B. 振动稳定后的质点是振动加强的点
C. 振动稳定后的质点是振动减弱的点
D. 时刻，、之间的波形图是一条直线
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．设两波的波速为v，周期为T，根据题意可得
，
其中
，
联立解得
，
故A正确；
B．两波的波长
振动稳定后x=−1m的质点到两波源的距离差
所以该质点是振动减弱的点，故B错误；
C．振动稳定后x=1m的质点到两波源的距离差
所以该质点是振动减弱的点，故C正确；
D．在时，右侧的波刚好传播到0.5m处，左侧的波刚好传播到- 3.5m处，坐标在、之间两列波的振动情况完全相反且振幅相同，则在0.7s时， 坐标在、之间的质点位移都为0，波形图是一条直线，故D正确。
故选ACD。
第II卷（非选择题共57分）
三、填空题：本题共2小题，共14分。
11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
（2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示

③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为

（3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字）
（4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。
【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些
【解析】
【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm；
（3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式
带入数据可知
（4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。
（改编）
12. 某探究性实验小组用如图1所示实验装置来测量重力加速度。他们将一个球形小磁铁用细线悬挂起来构成一个能在竖直平面内摆动的单摆。在细线的悬挂点正下方放有一根与小磁铁摆动平面垂直的粗直导体棒，导体棒通过导线与电流传感器一起构成一个闭合回路。当小磁铁摆动时，在回路中就会产生感应电流，电流传感器可以通过计算机记录相应的电流随时间变化的图像，如图2所示。
（1）小李同学用20分度的游标卡尺测量球形小磁铁的直径，读数如图3所示，则其直径______，小张同学用卷尺测得细线悬挂点到与小磁铁的连接点之间的长度为。
（2）图2中图线上（下）方标出的数据分别表示的是感应电流取极值时对应的时刻，由图可知，小磁铁摆动的周期为______（结果保留两位有效数字），进一步计算重力加速度的表达式为______（用题目所给的符号表示）。
【答案】 ①. 0.330 ②. 2.0 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺分度值为0.05mm，球形小磁铁的直径为
d=3mm+6×0.05mm=3.30mm=0.330cm
（2）[2]感应电流连续两个最大值（或最小值）对应的时间差等于小磁铁摆动周期
可得
[3]由单摆周期公式
解得
四、解答题：本题共3小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
（改编）
13. 如图所示，弹簧振子在竖直方向的B、C两点之间做简谐运动。小球位于O点向下运动时开始计时，经过0.5s首次到达B点。若以小球的平衡位置为坐标原点O，以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox，用x表示小球相对于平衡位置的位移。已知B、C两点相距20cm。
（1）请写出小球位移x随时间t变化的关系式；
（2）求6s内小球通过的路程及6s末小球位移的大小。
【答案】（1）
（2），0
【解析】
【小问1详解】
小球位移x随时间t变化的关系式的形式为
由题意知
将、和代入，得
【小问2详解】
由于
一个周期内小球通过的路程为，所以，6s内小球通过的路程为
6s末小球回到平衡位置，即位移大小为0。
（改编）
14. 如图所示是一玻璃球，其半径为R，O为球心，AB为一水平方向上的直径。M点是玻璃球的最高点，一束激光自B点射入、从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）此玻璃球的折射率；
（2）光线从B传播到D所用时间；
（3）若来自B点的光线射向M点，判断此光线能否从M点射出玻璃球。
【答案】（1）
（2）
（3）不能
【解析】
【小问1详解】
根据几何关系可知，激光由D点射出时的入射角为，折射角为，所以，此玻璃球的折射率为
【小问2详解】
光线在玻璃球内的传播速度为
光线从B传播到D所用时间
联立，解得
【小问3详解】
若来自B点的光线射向M点，根据几何关系可知，入射角为，而这种光线在玻璃球内发生全反射的临界角C满足
因
所以，光线在M点会发生全反射，即此光线不能否从M点射出玻璃球。
（改编）
15. 图示是一列简谐横波在时刻的波动图像，此刻波刚好传播到f质点。从该时刻开始，此波中e质点第一次到达波谷的时间比f质点第一次到达波谷的时间早0.10s。求：
（1）这列波的频率和波速；
（2）若p质点的横坐标为58m，则经过多长时间p质点第一次到达波峰？请在给出坐标系中作出p质点第一次到达波峰时到内的波形图像。
（3）若c质点的平衡位置为，求经过多长时间c质点经过平衡位置。
【答案】（1），
（2），
（3）（其中）
【解析】
【小问1详解】
这列波的波速为
由图可知，波长为
所以，这列波的频率为
【小问2详解】
由图可知，第一个波峰与p质点的平衡位置之间的距离为
所以，从该时刻起，p质点第一次到达波峰所经过的时间为
该波的周期为
而
根据去整留零法可知，到内每个质点经历个全振动（或将波形图向右平移半个波长）即得到p质点第一次到达波峰时的波形图，如图所示
【小问3详解】
c质点的左侧第一个正处于平衡位置的质点为图中的a质点，所以从该时刻起c质点经过平衡位置所经历的时间为
（其中）