山东省聊城市2024-2025学年高二上学期第三次月考物理试卷（解析版）

这是一份山东省聊城市2024-2025学年高二上学期第三次月考物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述与事实不符的是（ ）
A. 安培提出了分子电流假说
B. 法拉第用“力线”形象地描述了电磁场
C. 奥斯特发现了产生感应电流的条件
D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】C
【解析】A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，选项A与事实符合；
B．法拉第用“力线”形象地描述了电磁场，选项B与事实符合；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了产生感应电流的条件，选项C与事实不符；
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，选项D与事实符合。
本题选与事实不符的，故选C。
2. 如图为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，分别从B、C两点射出，其中从B点射出的为b光，从C点射出的为a光。下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃对a光的折射率大
B. 在玻璃砖中b光的传播速度大
C. 在玻璃砖中a光和b光传播时间相等
D. 在玻璃砖中a光传播时间长
【答案】C
【解析】A．从图中可知入射角i相同，b光的折射角r小，根据可知玻璃对b光的折射率大，选项A错误；
B．b光的折射率大，根据可知在玻璃砖中b光的传播速度v小，选项B错误；
CD．光在玻璃砖中传播时间
由于入射角i相同，因此在玻璃砖中a光和b光传播时间相等，选项C正确，D错误。
故选C。
3. 一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（ ）
A. 时质点12的速度方向向上B. 时质点5的加速度方向向上
C. 质点20开始振动时运动方向向下D. 质点1与质点20间相距一个波长
【答案】A
【解析】A．时质点13刚开始起振，此时质点12已经振动了，则运动方向向上。故A正确；
B．在时刻质点5开始向上振动，在时质点5到达最高点，其加速度方向向下。故B错误；
C．因为质点1开始起振的方向向上，则质点20开始振动时运动方向也向上。故C错误；
D．由题意可知，第1到第5个质点之间为，则质点1与质点17间相距一个波长。故D错误。
故选A。
4. 如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为，、均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表。当滑动触头由b向a滑动时（ ）
A. 电压表的示数增大B. 电流表的示数减小
C. 电阻的电功率减小D. 电容器所带电荷量减少
【答案】B
【解析】AB．由电路图可知，电压表测量的电压，电流表测量支路电流，当滑动触头由b向a滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则总电阻变大，由闭合回路欧姆定律可知，总电流减小，路端电压增大，则两端电压减小，即电压表的示数减小，的电压增大，支路的电流增大，则支路电流减小，即电流表的示数减小，故A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，的电压增大，由公式可知，电阻的电功率增大，电容器两端电压增大，由公式可知，电容器所带电荷量增加，故CD错误。
故选B。
5. 主动降噪耳机因其独特听感而越来越受年轻人的喜爱，其降噪原理如图所示，在耳机内有专门用于收集环境噪声的麦克风，耳机收集环境噪声后会产生与环境噪声相位相反的降噪声波，从而达到降噪效果。图中实线对应环境噪声，虚线对应耳机产生的降噪声波，则以下说法正确的是（ ）
A. 降噪过程应用了声波多普勒效应
B. 降噪声波与环境噪声声波在空气中的传播速度大小可能不相等
C. 降噪声波与环境噪声声波的频率必定相等
D. 图中P点是振动加强的点
【答案】C
【解析】ABC．由题图可知，降噪声波与环境声波波长相等，在同一种介质中传播速度相等，则频率相同，叠加时发生干涉现象，由于两列声波振幅相同、相位相反，所以振动减弱，起到降噪作用，故AB错误，C正确；
D．由图可知，两声波使点的振动方向相反，所以P点为振动减弱点，故D错误。
故选C。
6. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线如图所示，则（ ）
A. 此单摆的固有频率约为
B. 此单摆的摆长约为2m
C. 此单摆的最大速度约为
D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动，且单摆的固有频率增大
【答案】C
【解析】AB．当受迫振动的振幅最大时，驱动力的频率等于单摆的固有频率，读图可知，单摆的固有频率
又有
解得
故AB错误；
C．读图可知共振时单摆的振幅约为8cm，共振时摆的振幅最大，这种情况下单摆在平衡位置处速度最大，设最大的摆角为，则
根据动能定理
解得
故C正确；
D．根据
若摆长增大，则单摆的固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，故D错误。
故选C。
7. 绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年10月15日上午，聊城市第三届运动会开幕式在聊城体育场举行，众多文体节目精彩上演。如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色。舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为时的波形图，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. 时，质点P的加速度正在减小
C. 该波传播速度
D. 时，质点Q的振动方向沿y轴负方向
【答案】D
【解析】A．由图丙可知时质点P向y轴正方向运动，结合图乙根据带动法可知波沿x轴正方向传播，A错误；
B．由图丙可知时，质点P向y轴负方向运动，加速度正在增大，B错误；
C．由乙图知，波长
由丙图知，波的周期
则波传播速度
C错误；
D．由于周期，时，质点Q又振动了之间，而波沿x轴正方向传播，可知质点Q的从正向最大位移处向平衡位置运动，即振动方向沿y轴负方向，D正确。
故选D。
8. 如图所示，质量为m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R。现将质量也为m的小球从A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点进入半圆形轨道后从B点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（ ）
A. 小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小车向左运动的最大距离为
C. 小球离开小车后做斜上抛运动
D. 小球第二次能上升的最大高度h满足
【答案】D
【解析】A．小球与小车组成的系统在水平方向上所受的合外力为零，则系统在水平方向上动量守恒，但系统在竖直方向上所受的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；
B．系统在水平方向上动量守恒，以向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得
mv-mv'=0
即
解得小车的位移
x=R
故B错误；
C．小球与小车组成的系统在水平方向上动量守恒，类似于人船模型，小球离开小车时系统在水平方向上动量为零，小球与小车在水平方向上的速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；
D．小球第一次在车中运动的过程中，由动能定理得
Wf为小球克服摩擦力做的功，解得
即小球第一次在车中运动的过程中损失的机械能为，由于小球第二次在车中运动时对应位置处速度变小，因此小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，克服摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的最大高度
且
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分。
9. 六根相互绝缘的导线，在同一平面内组成四个相同的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，磁通量为零的区域是（ ）
A. ⅠB. ⅢC. ⅡD. Ⅳ
【答案】CD
【解析】以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，根据安培定则分析可知，各导线在四个区域产生的磁场方向如下表所示。根据磁场的叠加可知，区域Ⅱ与区域Ⅳ点与叉相同，合磁感应强度都是零，故AB错误，CD正确。故选CD。
10. 如图所示，图甲中M为电动机，开关S闭合后，将滑动变阻器R的滑片从右端滑到左端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（ ）
A. 图线②为V2示数随电流表读数的变化图线
B. 电动机的内阻为
C. 电动机的最大输出功率是
D. 滑动变阻器的最大阻值为
【答案】BCD
【解析】A．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V2的电压与电流的关系，故A错误；
B．若电流表A示数小于0.2A，由图知，电动机不转动，电动机的电阻
故B正确；
D．结合图线①可知，当电流为=0.1A时，路端电压为=3.4V，此时滑动变阻器接入回路的电阻最大，有
解得滑动变阻器的最大阻值
故D正确；
C．当时，路端电压，此时滑动变阻器接入回路的电阻为零，此时电动机有最大输出功率
故C正确。
故选BCD。
11. 如图所示，学生练习用脚顺球。某一次足球由静止自由下落，被重新顺起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为。已知足球与脚部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度大小g取，不计空气阻力，则（ ）
A. 足球下落到与脚部刚接触时动量大小为
B. 足球自由下落过程重力的冲量大小为
C. 足球与脚部作用过程中动量变化量为零
D. 脚部对足球的平均作用力为足球重力的11倍
【答案】AD
【解析】A．足球达到脚背的速度为
足球下落到与脚部刚接触时动量大小为
A正确；
BD．根据运动的对称性，足球离开脚背的速度大小也是5m/s，所以脚背与足球作用额过程中，由动量定理得
解得
全程由动量定理得
解得
B错误，D正确。
C．足球与脚部作用过程中动量变化大小
故选AD。
12. 质量为ma、mb的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t图像如图，下列说法正确的是（ ）
A. ma：mb=13：5
B. ma：mb=5：13
C. 两物体的碰撞为弹性碰撞
D. 两物体的碰撞为非弹性碰撞
【答案】BD
【解析】AB．由图像可知，碰前a物体速度v0为5m/s，b物体静止，碰后a物体速度va为-1.5m/s，b物体速度vb为2.5m/s，由动量守恒有
代入数据得
ma：mb=5：13
A错误，B正确；
CD．碰前系统总动能
碰后系统总动能为
代入数据可知
则两物体碰撞为非弹性碰撞，C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题包括6个小题，共60分。
13. 如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。

（1）本实验必须测量的物理量是___________。（填序号字母）
A. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B. 小球a、b的质量ma、mb
C. 小球a、b的半径r
D. 小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E. 记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）根据实验要求，ma___________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把毫米刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，如图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为 ___________ cm。

（4）图中A、B、C分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是（ ）
A.ma·OC=ma·OB＋mb·OA B.ma·OB=ma·OC＋mb·OA
C.ma·OB=ma·OA＋mb·OC D.ma·OA=ma·OB＋mb·OC
【答案】（1）BE##EB （2）大于 （3）45.95 （4）C
【解析】（1）[1] 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替所以需要测量小球a、b的质量ma、mb，和记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。
故选BE。
（2）[2]为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量。
（3）[3]做尽量小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心就是落地点，由图可知，刻度尺的最小分度值是1mm，则OB距离应为45.95cm。
（4）[4] 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相等，如果碰撞过程动量守恒，则
两边同时乘以时间为
则有
ma·OB=ma·OA＋mb·OC
故选C。
14. “求知”兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。准备的器材如下：
A．一节干电池；
B．电流表G（量程为0 ~ 2.0 mA，内阻Rg为10 Ω）；
C．电流表A（量程为0 ~ 0.6 A，内阻约为0.5 Ω）；
D．滑动变阻器R1（0 ~ 10 Ω，5 A）；
E．滑动变阻器R2（0 ~ 100 Ω，1 A）；
F．定值电阻R3 = 990 Ω；
G．开关S和导线若干。
（1）所选器材中无电压表，需要将G与定值电阻R3______（填“串联”或“并联”），改装后的电压表对应量程是______。
（2）根据所给器材在空白框里画出电路图。______
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是______（填写器材前的字母编号）。
（4）该同学利用上述实验原理图测得几组数据，并根据这些数据，以电流表G的读数I1为纵轴，电流表A的读数I2为横轴，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E = ______V（保留三位有效数字），干电池的内阻r = ______Ω（保留两位有效数字）。
【答案】（1）串联 0 ~ 2 V （2） （3）D （4）1.48 0.84
【解析】（1）[1][2]电流表G与定值电阻串联可以改装成大量程的电压表，其量程为
（2）[3]由于电压表内阻已知，故电流表采用内接法，实验电路图如图所示

（3）[4]为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选小电阻值的滑动变阻器，故选D。
（4）[5][6]根据闭合电路欧姆定律得
整理得
由此可知，图线的纵截距为
图线的斜率为
联立解得
15. 在刚刚结束的第19届杭州亚运会上，16岁的中国姑娘全红婵最后一跳逆天反超，获得评委们的四个满分，从而获得女子10米跳台冠军。如图所示，在比赛中质量为的全红婵，从跳台上以初速度竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了。入水后由于水的阻力使速度减为0，全红婵从接触水面到下沉到最低点经历的时间为，重力加速度为，不计空气阻力。求：
（1）全红婵入水瞬间的动量；
（2）全红婵入水后，水的平均阻力大小。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】（1）全红婵起跳后在空中运动过程，由动能定理得
解得
所以
方向竖直向下。
（2）运动员接触水面到运动员下沉到最低点，根据动量定理有
解得
16. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲和图乙分别为x轴上的a、b两质点的振动图像，a、b两点平衡位置的坐标分别为。试求：
（1）质点a的振动方程；
（2）若波速，则时刻，a、b两质点之间有几个波谷。
【答案】（1）；（2）4个
【解析】（1）由图像可知
，A=10cm=0.1m
则
质点a的振动方程为
（2）根据题意，得波长
波由a向b传播，因为在0时刻，质点a位于波峰，质点b位于平衡位置向下振动，那么有
解得
即a、b之间有4个波谷。
17. 如图为一块透明材料的横截面，其中∠ABC=60°、∠BCD=90°。现有一细光束从AB边上的F点垂直AB边射入，恰好在BC边上发生全反射。已知FB=5cm，BC=18cm，光在真空中的速度。求：
（1）透明材料的折射率；
（2）光线从射入材料到第一次射出所需的时间（结果保留1位有效数字）。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）画出光路图
根据几何关系可知，临界角
所以折射率
（2）根据几何关系图中
光在宝石中传播速度
光线从射入材料到第一次射出所需的时间
18. 如图所示，有A、B两个小球静止在光滑水平台面上，A、B的质量分别为、，水平台面距离水平地面高，光滑水平地面上有一个质量为的小车C，小车左端紧靠水平台面静止并且小车最左端点与台面平滑相接，小车上表面是以为圆心、半径为的四分之一光滑圆弧轨道，现给小球A一个初速度，A球与B球发生碰撞，碰后小球A以的速度反弹，小球B获得速度向前运动并冲上小车上的圆弧轨道，直到小球B离开圆弧轨道并落到地面上。不计空气阻力，重力加速度取。求：
（1）小球A和小球B相互碰撞时损失的机械能；
（2）整个过程中小球B离水平地面的最大高度。
【答案】（1）2J （2）4.2m
【解析】（1）小球A、B碰撞时，规定向右为正方向，设碰后AB速度分别为，根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
联立解得
（2）分析可知小球B达到距离地面最大高度h时，C、B共速设为v，根据水平方向动量守恒，则有
机械能守恒，则有
联立解得导线
区域Ⅰ
区域Ⅱ
区域Ⅲ
区域Ⅳ
6
点、点
点
点
点、点
5
叉
点
点
叉
4
叉
叉、叉
叉、叉
叉
3
点、点
点、点
点
点
2
叉
叉
点
点
1
叉
叉
叉、叉
叉、叉