重庆市七校联盟2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份重庆市七校联盟2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卷交回等内容，欢迎下载使用。
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：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. 下列说法正确的是（ ）
A. 当驱动力的频率大于固有频率时，物体会发生共振现象
B. 屋外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声，是声波的干涉现象
C. 优质的话筒线外面包裹着金属网，起到了静电屏蔽的作用
D. 导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
【答案】C
【解析】
【详解】A．当驱动力的频率等于固有频率时，物体会发生共振，故A错误；
B．屋外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声，是声波的衍射现象，故B错误；
C．优质的话筒线外面包裹着金属网，是利用了静电屏蔽屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输，故C正确；
D．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，不是只有导体中有电流通过时才有电阻，故D错误。
故选C。
2. 真空中两个完全相同的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在相距L的两处，它们之间的静电力大小为F。若将两金属小球A、B之间的距离调整为3L，此时A、B球间的静电力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据库仑定律
若两球间的距离变为原来的3倍，则相互作用力变为原来的。
故选C。
3. 某新能源汽车开启最新技术的“隐私声盾”功能后，司机将无法听到后排乘客说话的内容。“隐私声盾”系统能采集后排乘客的声音信号，并通过司机头枕音箱发出自适应的抵消声波，将对话声音抵消，从而屏蔽90%以上的后排对话信息，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客的隐私。下列说法正确的是（ ）
A. “隐私声盾”技术运用了多普勒效应
B. 抵消声波与后排说话声波的频率相同
C. 抵消声波比后排说话声波的传播速度快
D. 抵消声波比后排说话声波的波长更长
【答案】B
【解析】
【详解】A．“隐私声盾”利用的是两列声波相互干涉的原理，故A错误；
B．由于两列声波需要相互干涉，故抵消声波与后排说话声波的频率相同，故B正确；
C．机械波的传播速度与介质有关，故抵消声波与后排说话声波的传播速度一样快，故C错误；
D．抵消声波与后排说话声波波长相等，故D错误。
故选B。
4. A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度由A点沿电场线运动到B点，其v—t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】CD．负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由v－t图像知，负点电荷做加速度逐渐增大的加速运动，由牛顿第二定律有
qE＝ma
可知静电力越来越大，即A→B的电场强度越来越大，电场线分布越来越密，故CD错误；
AB．负点电荷做做加速运动，而负电荷所受静电力方向与场强方向相反，故场强方向为由B到A，故B错误，A正确。
故选A。
5. 如图a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，不计重力，则（ ）
A. a的电荷量一定大于b的电荷量
B. b的质量一定大于a的质量
C. a的比荷一定大于b的比荷
D. a的运动时间一定等于b的运动时间
【答案】C
【解析】
【详解】D．设粒子电量为q，质量为m，进入电场时的速度为v，加速度为a，运动时间为t，平行两板的位移为 x，则加速度为
时间为
已知两个粒子的初速度相等，由题图可知，所以
故D错误；
ABC．粒子在电场方向的位移为
可得
由于y、E、v相同，而，所以a的比荷大于b的比荷，但a、b的电荷量和质量无法确定大小关系，故AB错误，C正确。
故选C。
6. 如图所示，A、B、C、D、E、F分别是两个边长为3cm的正三角形的顶点，两个三角形的中心重合，顶点A向上，顶点D向下，一匀强电场与两三角形在同一平面内，将一个电子从A点移动到F点，其电势能增加9.6×10-19J，将一个电子从C点移动到A点，其电势能减少9.6×10-19J，则下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的场强方向为由B指向D
B. 匀强电场的场强大小为300V/m
C. 将一个电子由A点移到D点，其电势能增加1.92×10-18J
D. 将一个电子由B点移到C点，其电势能增加9.6×10-19J
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，电子从A点移动到F点电势能的增加量与从C点移动到A点电势能的减少量相等，则C、F两点电势相等，C、F连线为等势面，电场线与等势面垂直，由高电势指向低电势，即由A指向B，故A错误；
B．如图所示
电场强度为
故B错误；
CD．匀强电场中同一方向电势下降一样快，将一个电子由A点移到D点，其电势能增加量应为从A点移动到F点电势能增加量的2倍，即1.92×10-18J，同理将一个电子由B点移到C点电势能减少等于电子从C点移动到A点电势能的减少量，即9.6×10-19J，故C正确，D错误。
故选C。
7. 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A. a点的反射光线与b点的折射光线不平行
B. 若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小
C. 若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变
D. 若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中鳞片平行，厚度均匀，作出光路图，如图所示
由图可知，a点的反射光线与b点的折射光线平行，故A错误；
B．如图所示
由图可知，入射角i变大，则折射角变大，折射光线在下面鳞片的发生反射的位置右移，则b点的位置也右移，a、b两点间的距离变大，故B错误；
C．若仅将蓝光换为红光，入射光的折射率变小，根据折射定律可知，折射角变大，则入射点a与出射点b间的距离变大，故C错误；
D．若仅将蓝光换为紫光，入射光的折射率变大，根据折射定律可知，折射角变小，则入射点a与出射点b间的距离变小，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（ ）

A. 图甲是光束照射圆盘后的衍射图样，中心的亮斑叫泊松亮斑
B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中单色光的波长越长，穿过单缝后衍射条纹间距越小
D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不会发生变化
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据图像可知，图甲是圆盘衍射，中心的亮斑叫泊松亮斑，故A正确；
B．根据条纹间距公式
可知，若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，故B正确；
C．单色光的波长越长，穿过单缝后衍射条纹间距越大，故C错误；
D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，一平行板电容器两极板间距离为d，极板间电势差为U，一个电子从O点沿垂直于极板的方向射入两极板间，最远到达A点，然后返回。已知OA两点相距为h，电子质量为m，电荷量为，重力不计，规定右侧极板电势为零。下列说法正确的是（ ）
A. 将右侧极板向右平移一小段距离，电容器带电量减少
B. 将右侧极板向右平移一小段距离，电子以原初速度向右运动不能到达A点
C. 在电容器与电源断开后将右侧极板向右平移一小段距离，电子刚好到达A点，电子从O点射出时的速度
D. 在电容器与电源断开后将右侧极板向右平移一小段距离，A点的电势降低
【答案】AC
【解析】
【详解】A．将右侧极板向右平移一小段距离，增大，由平行板电容器的电容决定式
可知，增大,电容器电容减小，而电容器两端的电压不变，由电容的定义式
电容器的电容变小，电压不变，则带电量减少，故A正确；
B．电容器两端电压不变，由动能定理有
有
可知将右侧极板向右平移一小段距离，即增大，则电子以原初速度向右运动到达A点的动能增大，故电子能到达A点，B错误；
CD．由平行板电容器的电容决定式和定义式
,
有
再由匀强电场场强与电压关系
可得
则在电容器与电源断开后将右侧极板向右平移一小段距离，即d增大，电场强度是不变的，而A点的电势为
因为E不变，增大，所以A点的电势升高；
电容器与电源断开后将右侧极板向右平移一小段距离后电子刚好到达A点，根据前面分析可知板间场强不变，根据动能定理
解得电子从O点射出时的速度为
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 在如图所示的直角坐标系中，y轴为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面，机械波在介质Ⅰ和Ⅱ传播的速度比为1：2。振幅为的波源在处，振幅为波源在处，振动频率相同。时刻两波源同时开始沿 y 轴方向振动，在与原点O之间存在点P，点P处质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 波在介质Ⅱ的传播速度为
C. 点P所在的位置坐标是
D. 从到6s过程中原点O处质点振动的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图可知P点在2s末开始振动的振幅是2cm，可知波源S2的振动形式2s末传播到P点，P点的起振方向是y轴正方向，所以波源的起振方向沿y轴正方向，故A正确；
B．设机械波在介质I和II传播的速度大小分别为、，由图可知5s末，波源S1的振动形式传播到P
点，则
，，
解得
波在介质Ⅱ的传播速度为
故B错误；
C．点P所在的位置坐标是
故C错误；
D．波源的振动传播到O点的时间
波源的振动传播到O点的时间
由图可知两波的周期均为
波源的振动传播到O点，开始沿y轴正方向振动，由
可知波源的振动传播到O点时，O点已经振动了，正好通过平衡位置向y轴负方向振动，振动的路程为
由图可知波源的起振方向是y轴负方向，所以波源的振动传播到O点后两列波在O点的振动加强，振幅为
从到6s过程中原点O处质点在波源的振动传播到O点后振动的时间
振动路程为
从到6s过程中原点O处质点振动的路程为
故D正确。
故选AD。
第II卷（非选择题 共57分）
三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。
11. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值较小、粗细均匀金属丝的电阻率。
（1）为减小测量误差并且待测电阻两端的电压能从0开始调节，实验电路应采用下列电路方案________（选填“甲”，“乙”，“丙”，“丁”）更合理。
（2）如果某同学选择的是丙图或丁图，为了保护电路，闭合开关之前滑动变阻器滑片应置于__________（选填“左”或“右”）端。
（3）测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=__________。
【答案】（1）丁 （2）左
（3）
【解析】
【小问1详解】
实验要求待测电阻两端的电压能从0开始调节，则滑动变阻器应采用分压式接法，同时由于待测电阻阻值较小，所以电流表应采用外接法，可以减小实验误差。
故选丁。
【小问2详解】
为了保护电路，闭合开关之前滑动变阻器滑片应置于左端，使电压表和电流表的示数从0开始调节。
【小问3详解】
根据电阻定律可得
联立可得该金属丝电阻率测量值的表达式为
12. 智能手机内置许多传感器，某同学想到使用其中的光传感器，结合单摆原理测量当地的重力加速度。
（1）实验操作步骤如下：
①用螺旋测微器测量小钢球的直径d，测得结果如图甲所示，其读数d=_______mm；
②将细绳一端固定在O点，另一端系上小钢球，用毫米刻度尺测量出摆线的长度L；
③如图乙所示，实验前，使手机光感元件位于小钢球的正下方，打开手机中测量亮度的应用软件；
④使单摆摆动，每当小钢球经过最低点时，光感元件会采集到一个亮度的最小值。采集到亮度随时间变化的图像如图丙，则单摆的周期T=_____s（保留两位有效数字）；
（2）若该同学把 O 点到钢球中心的距离作为单摆摆长，则重力加速度的表达式可表示为g=_________；（用含L、d、T的表达式表示）
（3）若该同学没有螺旋测微器，他多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆线长度l对应的小钢球摆动周期T，并作出图像，如图丁所示。
①利用A、B两点的坐标可得重力加速度的表达式g=_________；（用含l1、T1、l2、T2的表达式表示）
②图像没有过坐标原点，则由此方法计算得到的重力加速度的测量值_______（选填“大于”“等于”或
“小于”）真实值。
【答案】（1） ①. 8.600 ②. 2.0
（2）
（3） ①. ②. 等于
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的读数为
[2]当小钢球经过最低点时，光感元件会采集到一个亮度的最小值，可知相邻两次亮度的最小值的时间为单摆的半个周期，由此可得单摆的周期为
【小问2详解】
由题意可知，单摆摆长为
根据单摆的周期公式
可得
【小问3详解】
[1]根据单摆周期公式
变形有
根据图像的斜率可知
解得
[2]根据图像可知，摆长的测量值偏小，表达式变为
则图像的斜率不变，测量值等于真实值。
四、计算题：本题共3小题，共41分，要求写出必要的过程和文字表述。
13. 一列简谐横波沿着x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，平衡位置为x=2m处的质点振动图像如图乙所示。求：
（1）这列波的传播方向及传播速度的大小；
（2）经过0.55s平衡位置为x=2m的质点位移的大小与路程。
【答案】（1）机械波沿x轴正方向传播，20m/s
（2）0.2m，2.2m
【解析】
【小问1详解】
从乙图可知，x=2m处的质点t=0时刻向-y方向振动，根据“上下坡”法可知，机械波向x轴正方向传播；由图甲知波长
由图乙知周期
所以波速
【小问2详解】
因为
所以平衡位置为x=2m的质点在0.55s时刻位于波峰，位移为
路程为
14. 由两种透明材料甲、乙制成的棱镜的截面ABC如图所示，其中材料甲的截面ABO为直角三角形，∠A=60°，∠AOB=90°，，材料乙是四分之一圆截面。一细光束由AB边的中点D与AB成45°角斜射入材料甲，经折射后该光束垂直于OB进入材料乙，刚好在乙的圆弧面上发生全反射，然后射到OC边上的G点（未画出）。真空中光速为c，求
（1）材料甲的折射率n1；
（2）材料乙的折射率n2；
（3）该细光束在此棱镜中从D传播到G所经历的时间t。
【答案】（1）
（2）2 （3）
【解析】
【小问1详解】
光由空气射入甲，折射角θ=30°，由折射定律解得
【小问2详解】
可知光束垂直于OB边的中点E射入材料乙，在BC弧上的F点发生全反射，到达OC边上的G点，如图所示
由几何关系知，材料乙中临界角为
由全反射公式
解得
【小问3详解】
由几何知识知
光在材料甲中的速度为
光在材料乙中的速度为
光在材料甲中传播时间为
光在材料乙中传播时间为
则该细光束在此棱镜中从D传播到G所经历的时间为
15. 如图所示，竖直平面内有一光滑的半圆形绝缘轨道PQ与绝缘水平面在P点平滑相接，圆心为O，其半径，距P点左侧L=1.8m处有一竖直固定挡板MN，挡板MN长d=0.4m，挡板中心为O'，O'O所在水平面与MP所在水平面之间存在竖直向上的匀强电场，电场强度E=2×103V/m，一带电荷量q=+1×10−3C，质量为的小球，以水平初速度v0=4.5m/s从P点进入半圆形轨道，沿着半圆形轨道运动到Q点抛出，最后打在挡板MN上，小球可视为质点，不考虑电荷转移，取。求：
（1）小球运动到Q点的速度大小；
（2）小球打在挡板MN上的位置；
（3）若小球沿着半圆形轨道运动从Q点抛出最后打在挡板的O'M段，求小球初速度v0的取值范围。
【答案】（1）4.5m/s
（2）M点 （3）或
【解析】
【小问1详解】
小球从P点运动到Q点，根据动能定理
解得
【小问2详解】
小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向先匀加速，进电场后再匀减速，设小球在电场中的加速度为a，则
解得
即小球在电场内外的加速度大小相等，方向相反，竖直方向的运动具有对称性，小球从抛出到进入电场过程，有
解得
小球从抛出到打在挡板上的时间
由对称性可知，小球在进入电场后竖直方向的位移也为R，小球刚好打在M点；
【小问3详解】
小球刚好从右上方打在O'点，则
（n=0，1，2，3…）
所以
（n=0，1，2，3…）
小球刚好从右下方打在O'点，则
（n=0，1，2，3…）
所以
（n=0，1，2，3…）
小球要打O'M段，初速度应满足
（n=0，1，2，3…）
小球沿半圆轨道运动，在Q点，应满足
解得
在P点，应满足
所以
综上，小球初速度取值范围是
或