湖北省随州市部分高中2024-2025学年高二下学期3月月考 (1)物理试卷（解析版）

这是一份湖北省随州市部分高中2024-2025学年高二下学期3月月考 (1)物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了2章，选择题的作答，非选择题作答等内容，欢迎下载使用。
考试范围：
选择性必修一；选择性必修二第1、2章
注意事项：
1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）
1. 海洋馆中一潜水员把一质量为m小球以初速度v0从手中竖直抛出。从抛出开始计时，3t0时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2
B. 上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比1：2
C. 小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为
D. 小球在0—3t0过程中克服阻力所做的功为
【答案】A
【解析】A．上升过程中阻力的冲量大小为
If上 = ft0
下降过程中阻力的冲量大小为
If下 = f∙2t0
则上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1：2，A正确；
B．由于小球上升下降过程中位移的大小相等，则有
解得
则，取竖直向下为正，根据动量定理有
I上 = p = 0－（－mv0），I下 = p′ = mv′－0
则上升过程与下降过程中合外力的冲量大小之比为2：1，B错误；
C．小球在0—3t0时间内动量变化量的大小为
，取竖直向下为正
C错误；
D．小球在0—3t0过程中根据动能定理有
解得
D错误。
故选A。
2. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 时小球位于B点B. 时小球位于C点
C. OA之间的距离为1.5mD. OP之间的距离为1.2m
【答案】D
【解析】AB．由图像可知，内应该对应着摆球在CB之间的摆动；内应该对应着摆球在BA之间的摆动，因时摆线拉力最小，可知小球位于C点，时小球位于A点，选项AB错误；
C．摆球在AB之间摆动周期为
T1=0.8πs
根据
可得
L1=1.6m
即OA之间的距离为1.6m，选项C错误；
D．摆球在BC之间摆动的周期为
T2=0.4πs
根据
可得
L2=0.4m
即PB之间的距离为0.4m，OP之间的距离为1.2m，选项D正确。
故选D。
3. 如图甲所示，在平静水面下深处有一个点光源S，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光，圆形区域周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙），设光的折射率为。则下列说法正确的是（ ）

A. 在水中，光的波长比光小
B. 水对光的折射率比光大
C. 在水中，光传播速度比光小
D. 复色光圆形区域的面积为
【答案】D
【解析】AB．根据题意可知，圆形区域的面积是有光折射形成的，而圆形区域的边界则是光线在水面发生了全反射，由图乙可知大圆边界为光发生全反射所形成，而小圆边界恰是光在此处发生了全反射，其发生全反射的几何图像如图所示

则根据几何关系可知，发生全反射的临界角
根据全反射的临界角与折射率之间的关系
可知
而频率越大，折射率越大，由此可知
又根据
可知，频率越小波长越大，则可知在水中，光的波长比光大，故AB错误；
C．根据
可知，折射率越大，在同种介质中的传播速度越小，因此可知在水中，光的传播速度比光大，故C错误；
D．设光所形成的圆形区域的半径为，则根据几何关系有
解得
则其面积
故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高
B. 双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大
C. 双缝的间距不同，乙图对应的间距较大
D. 激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大
【答案】B
【解析】A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长λ大的干涉条纹间距Δx大，而乙图的干涉条纹间距较大，所以乙图对应的光波波长较长，频率较小，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图对应的干涉条纹间距Δx较大，则乙图双缝到光屏的距离L较大，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图的干涉条纹间距Δx较大，则可能是乙图对应的双缝间距d较小，故C错误；
D．光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，在匀强磁场区域内有一倾角为的光滑斜面，在斜面上水平放置一根长为L、质量为m的导线，通以如图所示方向的电流I时，通电导线能静止在斜面上，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 导线所受的安培力方向可能垂直于斜面向下
B. 磁感应强度可能为大小，方向竖直向上
C. 磁感应强度可能为大小，方向水平向左
D. 磁感应强度方向垂直于斜面向下时，其大小最小，且最小值为
【答案】D
【解析】A．导线所受的安培力若垂直于斜面向下，则导线合力不能为0，导线不能静止，A错误；
B．若磁场方向竖直向上，则安培力方向水平水平向左，导体棒不能静止，B错误；
C．若磁场方向水平向左，则安培力方向竖直向下，导体棒不能静止，C错误；
D．根据重力、支持力、安培力三力平衡可知，当安培力方向沿斜面向上时，即磁场方向垂直于斜面向下时，安培力最小，此时磁感应强度最小，故有
解得
D正确；
故选D。
6. 如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】运动轨迹如图:
即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期, 粒子在第二象限运动转过的角度为90°，则运动的时间为；粒子在第一象限转过的角度为60°，则运动的时间为；则粒子在磁场中运动的时间为：，故B正确，ACD错误．.
故选B。
7. 如图所示，光滑铜环水平固定，半径为，长为、电阻为的铜棒OA的一端在铜环的圆心O处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为，上方导线与O点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. O点的电势比A点的电势高
B. 回路中通过的电流为
C. 该定值电阻两端的电压为
D. 该定值电阻上的热功率为
【答案】C
【解析】A．由右手定则可知电流方向从O点指向A点，OA是电源，电流从低电势流向高电势，故O点的电势比A点的电势低，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可知
，
由闭合电路欧姆定律可知回路中通过的电流为
，
两式联立可得
，
故B错误；
C．该定值电阻两端的电压为
，
将前面求得电流值代入可得
，
故C正确；
D．由焦耳定律可知该定值电阻上的热功率
，
故D错误；
故选C。
8. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. P对Q做功为零
B. P和Q之间相互作用力做功之和为零
C. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒
D. P和Q构成的系统机械能守恒、动量不守恒
【答案】BD
【解析】A．Q在P上运动过程，P对Q有弹力且在力的方向上Q有位移，则P对Q做功不为零，A错误；
BCD． Q在P上运动过程，P和Q构成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，P、Q之间的弹力做功和必为零；系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向动量不守恒，系统动量不守恒，C错误BD正确。
故选BD。
9. 均匀介质中有一列正在沿水平方向传播的简谐波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，M和N是介质中的两个质点，从该时刻起某同学记录下了N点在一段时间内的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该列简谐波正以1.0m/s的速度向左传播
B. M和N两质点的振动方向始终相同
C. 该简谐波遇到一列波长为8m、传播方向相反的简谐波后不会发生干涉现象
D. 该简谐波遇到宽度为4m的障碍物时能发生明显的衍射现象
【答案】AD
【解析】A．由图甲可知，该简谐横波波长λ=8m，周期T=8s，所以波速为
v ==1.0m/s
根据乙图可知该时刻开始质点N向上振动，所以该波沿-x方向传播，即向左传播；故A正确；
B．因为质点M、N相差半个波长，所以他们的振动方向总是相反的；故B错误；
C．根据机械波发生干涉的条件可知该简谐波遇到一列波长为8m、且在同一介质中运动，则频率相同，所以传播方向相反的简谐波后会发生干涉现象，故C错误；
D．根据机械波发生明显衍射条件可知，该简谐波遇到宽度为4m的障碍物时能发生明显的衍射现象，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ新做的运动可能是（ ）
A. 向右加速运动B. 向左加速运动
C. 向右减速运动D. 向左减速运动
【答案】BC
【解析】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电流由M→N，根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知，L2中磁场方向可能向上减弱，也可能向下增强；若L2中磁场方向向上减弱，则PQ中电流为Q→P且减小，PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强，则PQ中电流为P→Q且增大，PQ向左加速运动。
故选BC。
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11. 如图所示，一光滑的圆弧固定在小车的左侧，圆弧半径，小车的右侧固定连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在点，总质量为，小车置于光滑的水平地面上，左侧靠墙。一物块从圆弧顶端上的点由静止滑下，经过点时无能量损失，物块只与弹簧碰撞一次，最后物块停在车上的点。已知物块的质量，物块与小车间的动摩擦因数为，长度为，取。求在运动过程中
（1）弹簧最大压缩量；
（2）弹簧弹性势能的最大值。
【答案】（1）1m；（2）3J
【解析】(1)物块由A点运动到B点过程中，小车静止，对物块由动能定理有
解得
从物块滑到B点至最终静止于B点，系统动量守恒有
能量守恒有
联立解得
（2）物块由B点滑动至将弹簧压缩到最短，此时物块与小车共速，系统动量守恒有
此时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒有
联立解得
12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）若完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得的摆线长（悬点到摆球上端的距离）为，用刻度尺测得摆球的直径为d，用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式___________。
（2）实验中某同学发现测得的重力加速度的值总是偏大，下列原因中可能的是___________
A.实验室处在高山上，距离海面太高
B.单摆所用的摆球质量太大了
C.实际测出n次全振动的时间t，误作为次全振动的时间
D.以线长作为摆长来计算
（3）甲同学测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图图像中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学做出的图像为___________（选填：①②③④）
（4）丙同学将单摆固定在力传感器上，得到了拉力随时间的变化曲线，已知摆长，根据图中的信息可得，重力加速度___________（取，结果保留三位有效数字）
【答案】（1） （2）C （3）② （4）9.77
【解析】（1）[1]根据
可得

（2）[2]测得的重力加速度偏大，根据
A.实验室处在高山上，距离海面太高，则重力加速度会偏小，A错误；
B.单摆所用的摆球质量大小与周期无关，B错误；
C.实际测出n次全振动的时间t，误作为（n+1）次全振动的时间，则周期测量值偏小，计算出的重力加速度偏大，C正确；
D.以摆线长作为摆长来计算，则摆长计算偏小，测得的重力加速度偏小，D错误；
故选C。
（3）[3]根据
可得
可知
解得
根据单摆的周期公式
得
实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，摆长L=0时，纵轴截距不为零，加上摆球半径后图像应该到正确位置，即M位置，由于重力加速度不变，则图线的斜率不变，故图像应该为②。
（4）[4]由图像可知，单摆的周期为T=2s，则根据
可得
13. 某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为0.4mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝0.5m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第0条亮纹，此时分划板上的游标卡尺读数如图A所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时分划板上的游标卡尺读数如图B所示。根据以上实验测得
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别xA=______mm，xB=______mm；
（2）该单色光的波长=______m（结果保留2位有效数字）；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）11.1 15.6 （2） （3）变小 （4）变小
【解析】（1）[1][2]分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为
xA=11mm+0.1mm×1=11.1mm
xB=15mm+0.1mm×6=15.6mm
（2）[3]条纹间距
根据
解得
（3）[4]根据，若增大双缝的间距d，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将变小；
（4）[5]根据，若改用频率较高的单色光照射，则波长变小，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将变小。
14. 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5 T，还有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E＝2 N/C.在第一象限空间有沿y轴负方向、电场强度大小也为E的匀强电场，并在y＞h＝0.4 m的区域有磁感应强度大小也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g取10 m/s2，求：
（1）油滴在第三象限运动时受到的重力、静电力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带哪种电荷；
（2）油滴在P点得到的初速度大小；
（3）油滴在第一象限运动的时间（取π＝3.14）。
【答案】（1），负电荷；（2）；（3）0.828 s
【解析】（1）根据受力分析（如图所示），可知油滴带负电荷，设油滴质量为m，由平衡条件得
mg∶qE∶F＝1∶1∶
（2）由第（1）问得
qvB＝qE
代入数据解得
（3）进入第一象限，静电力和重力平衡，油滴先做匀速直线运动，从A点进入y>h的区域后做匀速圆周运动，再从C点离开y>h区域，最后从x轴上的N点离开第一象限。
由O→A匀速运动的位移为
其运动时间
由
得
油滴从A→C做圆周运动的时间为
由对称性知，从C→N的时间
t3＝t1
故油滴在第一象限运动的总时间
t＝t1＋t2＋t3＝2×0.1s＋0.628s＝0.828s
15. 在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N部距离d＝10mm，定值电阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金属棒ab电阻r＝2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10﹣14kg，带电量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：
（1）匀强磁场的方向；
（2）ab两端的路端电压；
（3）金属棒ab运动的速度．
【答案】（1）竖直向下（2）0.4V（3）1m/s
【解析】（1）负电荷受到重力和电场力处于静止状态，因重力向下，则电场力竖直向上，故M板带正电．
ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，
由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．
（2）由由平衡条件，得
mg＝Eq
E=
所以：UMN==V=0.1V
R3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流； I= =0.05A
ab棒两端的电压为 Uab＝UMN+=0.4V
（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BLv
由闭合电路欧姆定律得：
E＝Uab+Ir＝0.5V
联立上两式得v＝1m/s