2024-2025学年贵州省部分学校高二上学期12月月考物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年贵州省部分学校高二上学期12月月考物理试卷（解析版），共18页。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本小题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 关于波的一些现象的认识，下列说法中正确的是（ ）
A. 波能发生衍射，当波的波长与缝、孔的宽度或者障碍物的尺寸相比非常小时，衍射现象比较明显
B. 波能发生反射，波发生反射时，波的频率、波长、波速保持不变
C. 波能发生折射，波发生折射时，波的波长不变，但频率和波速发生改变
D. 两列波相遇叠加后，各波的波长和频率都要发生改变
【答案】B
【解析】A．波能发生衍射，当波的波长与缝、孔的宽度或者障碍物的尺寸相比差不多或较大时，衍射现象比较明显，故A错误；
B．波能发生反射，波发生反射时，在同一介质中运动，波的频率、波长、波速保持不变，故B正确；
C．波能发生折射，波发生折射时，在不同介质中运动，波速发生变化，但频率由振源决定，波的频率不变，根据可知波长也发生变化，故C错误；
D．根据波传播的独立性，两列波相遇叠加后，各波的波长和频率都不变，故D错误。
故选B。
2. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。某物体做直线运动的图像如图所示，根据图像的信息，下列选项中说法正确的是（ ）
A. 物体在内的位移为
B. 物体做匀变速直线运动的加速度大小为
C. 物体在前内的平均速度大小为
D. 物体在第末的速度大小为
【答案】C
【解析】A．由图像可知物体在内的平均速度为5m/s，故物体在内的位移为
A错误；
B．由位移时间公式
可得
故截距为初速度
斜率为
故
B错误；
C．由图像可知物体在内的平均速度为5m/s，C正确；
D．物体在第末的速度大小为
D错误。
故选C。
3. 2024年8月3日，中国网球参赛选手在巴黎奥运会网球女单比赛中夺冠，为中国网球队创造了历史。如图所示，该选手在巴黎奥运会决赛中比赛的精彩瞬间，她回球时将网球斜向上击出，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 网球在击出前，处于超重状态
B. 网球在空中运动的过程中，在相同的时间内，速度变化量相同
C. 网球在最高点时的速度为0
D. 若仅增大回球的初速度，网球在空中运动到最高点的时间不变
【答案】B
【解析】A．网球在击出前，斜向下下落，加速度向下，处于失重状态，故A错误；
B．网球在空中运动的过程中，加速度为重力加速度，可知在相同时间内，速度变化量相同，故B正确；
C．网球在最高点时竖直速度为零，水平速度不为零，速度不为零，故C错误；
D．若仅增大回球的初速度，则网球竖直方向的分初速度增大，根据
可知网球在空中运动到最高点的时间增多，故D错误。
故选B。
4. 如图甲，一质量为的物块静止在光滑的水平面上，从时刻开始受到一水平外力的作用，随时间变化的图线如图乙所示。取时刻力的方向为正方向，重力加速度大小取。下列说法正确的是（ ）
A. 前时间内，力对物体做的功为
B. 时，物块的速度大小为
C. 前时间内，力的冲量为
D. 时，物体的动量为
【答案】A
【解析】BC．图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示冲量，前4s时间内力的冲量为
根据动量定理有
解得时，物块的速度大小为
故B错误，C错误；
AD．根据动量定理有
即
解得时
根据动能定理，前时间内，力对物体做的功为
故A正确，D错误；
故选A。
5. 如图所示，细绳的一端悬于点，细绳的另一端点系一质量为的物体，物体处于静止状态，现对细绳上的点施加力（方向未知），缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，重力加速度为g，sin53° = 0.8。则此时的的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当F与OA垂直时，F最小，故
故选D。
6. 如图是一单摆做阻尼振动的图像，比较摆球在与时刻的下列物理量，下列选项中说法正确的是（ ）
A. 摆球在点和点时的速度相同
B. 摆球在点和点时对绳子的拉力大小相等
C. 单摆的频率在逐渐减小
D. 摆球在点和点时的高度相同
【答案】D
【解析】AD．由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在M点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能，摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的
单摆摆球的质量是定值，由于M、N两时刻摆球的位移大小相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同，重力势能也相同，但由于M点的机械能大于N点的机械能，所以M点对应时刻的动能大于在N点对应时刻的动能，可得速度
A错误，D正确；
B．由于M、N两时刻摆球的位移大小相同，所以其细线拉力与竖直方向上的夹角θ也相等，对单摆受力分析，根据牛顿第二定律得
，
由于，所以
故B错误；
C．单摆的频率与振幅无关。因此频率不变，C错误。
7. 如图所示，重力不计的a、b两个带电粒子，以同一速度从两极板的正中央O水平射入偏转电场中，a粒子打在极板的正中央，b粒子恰好从极板的边缘离开偏转电场。则下列说法正确的是（ ）
A. a粒子与b粒子在偏转电场中运动的时间之比
B. a粒子与b粒子在偏转电场中运动加速度大小之比
C. a粒子与b粒子的比荷之比
D. a粒子与b粒子在偏转电场中速度变化量之比
【答案】C
【解析】A．两个带电粒子垂直射入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平方向有
v0相等，则得
A错误；
B．两个带电粒子垂直射入电场中做类平抛运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向有
两粒子竖直方向位移相等，故
B错误；
C．粒子在电场中运动的加速度为
故a粒子与b粒子的比荷之比为
C正确；
D．粒子在电场中偏转的速度变化量为
故a粒子与b粒子在偏转电场中速度变化量之比为
D错误。
故选C。
二、多项选择题（本小题共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，选对但不全对的得3分，有选错的得0分）
8. 一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻的波形图如图所示，、为波上的两个质点，其平衡位置坐标分别为、，质点在接下来的内完成了5次全振动，下列说法正确的是（ ）
A. 时振动方向向上B. 这列波的频率为
C. 这列波的波长为D. 这列波的波速为
【答案】BD
【解析】B．因为质点在接下来的内完成了5次全振动，故质点P的振动周期为
频率为
B正确；
C．由图可知，P、Q两点的平衡位置相距半个波长，则半波长为6m，C错误；
A．时振动了一个半周期，恰好P点的振动形式传到Q点，故此时质点Q振动方向向下，A错误；
D．这列波的波速为
D正确。
故选BD。
9. 如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为，重物的质量为，电源内阻为，不计电动机转子转动时的摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电动机的发热功率为。重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流为B. 电动机两端的电压为
C. 电源的总功率为D. 电动机的效率为
【答案】AD
【解析】A．电动机的发热功率为
故
故A正确：
D．电动机消耗的总功率
电动机的效率约为
故D正确；
B．电动机两端电压
故B错误；
C．由
解得电源的总功率为
故C错误。
故选AD。
10. 如图所示，光滑水平面上有两个用轻质弹簧相连的小球A和B，小球A的质量为，小球B的质量为。初始时小球A、B均静止，弹簧处于原长。现突然给小球B一个大小为，方向水平向右的速度，弹簧始终未超过弹性限度，则之后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 两小球速度相同时，小球A和小球B的加速度大小之比为
B. 弹簧的弹性势能最大时，两小球的速度大小为
C. 小球A的最大速度为
D. 小球B的速度最小时弹簧的弹性势能为0
【答案】BCD
【解析】A．小球A和B通过轻质弹簧相连，可知小球A和B受到弹簧弹力等大反向，水平面光滑，可知小球A和B受到的合外力等大反向，等于弹簧弹力的大小，根据牛顿第二定律，可知两小球速度相同时，小球A和小球B的加速度大小之比为，故A错误；
B．两球和弹簧的系统外力之和为零，动量守恒，两球速度相等时，系统的动能最小，弹簧的弹性势能最大，则
解得两小球的速度大小为
故B正确；
CD．当弹簧再次恢复原长时，A的速度最大，B的速度最小，弹簧的弹性势能为0，根据动量守恒及能量守恒有
解得，
故CD正确。
三、非选择题（本小题共5小题，共57分）
11. 某同学用单摆测量重力加速度时，他将小锁头拴接在不易形变的细丝线一端，另一端固定在点，并在细线上标记一点，如图甲所示。
（1）将小锁头拉到某一高度（细线与竖直方向夹角很小）由静止释放，当锁头第一次到达最低点时开始计时，当秒表测出单摆运动时间为时，锁头刚好完成了次简谐运动，则该单摆的周期______；
（2）他保持点以下的细线长度不变，通过改变间细线长度以改变摆长，并测出单摆运动对应的周期，测量多组数据后，作出图乙所示图像，图像横坐标应为______（选填“”、“”、“”或“”）；
（3）已知图像的斜率为，可求得当地的重力加速度______。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）单摆的周期为
（2）根据单摆周期公式可得
摆长为
整理得
故图像横坐标应为。
（3）图像的斜率为
解得当地重力加速度为
12. 某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率，采用了如下方法：
（1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径，测量结果如图1甲、乙所示，该工件高度为______，直径为______。
（2）用多用电表测得该工件的电阻大约为，该同学又用伏安法测定该工件的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A.直流电源（电动势，内阻不计）
B.电压表（量程，内阻约为）
C.电压表（量程，内阻约为）
D.电流表（量程，内阻约为）
E.电流表（量程，内阻约为）
F.滑动变阻器，阻值
G.开关，导线若干
请你根据上述仪器选取合适的电压表和电流表设计实验电路原理图。实验中为使电压表的示数从零开始变化，请在图2虚线框内画出合理的电路原理图______（电表的符号请标识正确选取的电表）。
（3）如果电压表示数为，电流表示数为，则此圆柱工件材料的电阻率为______（用题中所给符号表示）。考虑电表内阻的影响，电阻率的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）10.220 5.900##5.899##5.901 （2） （3） 小于
【解析】（1）[1]游标卡尺读数为
[2]螺旋测微器读数为
（2）电源电动势为12V，故电压表选V2，流过待测电阻的最大电流约为
故电流表选A2，因为
故电流表应选择外接。实验中要求电压表的示数从零开始变化，故滑动变阻器应选择分压式，所以电路图及器材选取如图
（3）[1]由
可得
[2]因为电路采取电流表外接，故电流表读数偏大，考虑电表内阻的影响，电阻率的测量值小于真实值。
13. 人类一直以来对月球充满了好奇和向往，各国也加快了对月球的探索。2024年5月3日“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场发射，“嫦娥六号”探测器在月球着陆，并在月球表面采样成功。假设“嫦娥六号”探测器在月球表面做了一个单摆实验，测得单摆的摆长为，周期为。某学校高二（1）班观看了这个场景，想根据单摆实验测出地球表面的重力加速度，某同学在实验室做了一个单摆实验，用刻度尺测得单摆的摆长为，周期为，不考虑地球和月球的自转。已知月球半径为，引力常量为。求：
（1）月球表面重力加速度和地球表面的重力加速度大小之比；
（2）月球的平均密度。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由单摆周期公式有
解得
月球表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比
（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力
月球的体积
由公式
解得
14. 如图所示，在空间内存在电场强度大小为，方向水平向左的匀强电场。在匀强电场中有一半径为的光滑绝缘的竖直圆轨道固定在水平地面上，轨道平面与电场方向平行，A、B为轨道水平直径的两端。一质量为、电荷量为的小球沿轨道内侧在竖直平面内运动，能在竖直面内做完整的圆周运动，小球经过轨道最低点时对轨道的压力大小为自身重力大小的10倍。已知重力加速度大小为。求：
（1）带电小球在点时的速度大小；
（2）此过程中带电小球在圆轨道上运动的最小速度；
（3）带电小球在轨道上从点运动到点的机械能的变化量。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）小球在最低点时对轨道的压力大小为，由牛顿第三定律可知，在点时轨道对小球的支持力，方向竖直向上。在点由牛顿第二定律
解得
（2）小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在等效最高点点（如图所示）时速度最小，在点重力和电场力的合力方向指向圆心，此时点与圆心的连线与竖直方向的夹角为
则有
小球从由动能定理
得
（3）小球从除重力做功外还有电场力做功，小球机械能不守恒，由于电场力对小球做负功，小球的机械能减少，损失的机械能
解得
15. 如图所示，一长度的水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带与左右两侧水平面等高且平滑连接。一质量的小球用不可伸长的轻质细线悬挂于点，细线长。现将小球向左拉至细线水平时由静止释放小球，在小球即将运动到最低点时，在点正下方传送带的端点处轻放一质量的物块，小球与物块发生弹性碰撞，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与传送带右侧水平面间的动摩擦因数，重力加速度取。求：
（1）小球与物块碰撞后瞬间小球的速度；
（2）物块从开始运动到停下来所用的时间；
（3）物块在传送带上运动的过程中因摩擦而产生的热量。
【答案】（1），水平向左 （2） （3）
【解析】（1）小球与物块碰撞前瞬间的速度为，由动能定理可知
小球与物块发生弹性碰撞，碰撞后瞬间的速度分别为、，小球与物块为系统，选取向右为正方向，碰撞瞬间动量守恒
机械能守恒有
解得
（负号代表小球速度水平向左）
v2 = 3m/s
（2）物块刚滑上传送带相对传送带向右运动，对物块受力分析
物块在传送带上做匀减速直线运动，当速度和传送带共速时，物块相对地面运动的距离为，由运动学公式
物块在传送带上先匀减速直线运动后匀速运动
匀减速直线运动的时间为，有
物块在传送带上匀速运动的时间为，有
离开传送带后做匀减速直线运动，最后停止在水平面上，有
在水平面上运动的时间为，
物块从开始运动到停下来所用的时间
可得
（3）传送带相对地面运动的距离为
物块与传送带因摩擦而产生的热量
解得