山东省济宁市嘉祥县2024_2025学年高二物理上学期第二次月考试题含解析

这是一份山东省济宁市嘉祥县2024_2025学年高二物理上学期第二次月考试题含解析，共20页。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 如图所示，正方形金属线圈abcd与通电长直导线位于同一纸面内，ad与导线平行，虚线为平行于ad的轴线。下列判断正确的是（ ）
A. 若线圈在纸面内远离导线，不能产生感应电流
B. 若线圈在纸面内沿轴线向右运动，能产生感应电流
C. 若线圈绕着虚线匀速转动，能产生感应电流
D. 若线圈垂直纸面向外运动，不能产生感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】根据安培定则判断知在通电直导线下侧产生垂直纸面向里的磁场，且离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱。当穿过闭合线圈中的磁通量发生改变时，线圈中将产生感应电流。
A．若线圈在纸面内远离导线，线圈内的磁通量减小，有感应电流产生，故A错误；
B．若线圈在纸面内沿轴线向右运动，线圈内磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；
C．若线圈绕着虚线匀速转动，线圈内的磁通量发生改变，有感应电流产生，故C正确；
D．若线圈垂直纸面向外运动，线圈内的磁通量减小，有感应电流产生，故D错误。
故选C。
2. 如图所示为多用电表欧姆档的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法正确的是（ ）
A. a孔插红表笔
B. 更换倍率测量电阻时，没必要重新进行欧姆调零
C. 要测量电路中某电阻的阻值，必须将该电阻与其他元件断开
D. 用“”挡测量时，若指针指在表盘右端零刻度线附近，应换用“”挡
【答案】C
【解析】
【详解】A．多用电表的黑表笔连接内部电源的正极，红表笔连接内部电源的负极，由图可知a孔插黑表笔，故A错误；
B．更换倍率测量电阻时，由于不同倍率对应的欧姆内阻不同，所以要重新进行欧姆调零，故B错误；
C．要测量电路中某电阻阻值，必须将该电阻与其他元件断开，故C正确；
D．用“”挡测量时，若指针指在表盘右端零刻度线附近，可知待测电阻阻值较小，应换用“”挡，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B，质量关系为mA=3mB，将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧。现烧断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻，两辆小车的（ ）
A. 加速度大小之比aA:aB=3:1B. 位移大小之比xA: xB=1:3
C. 动能之比EkA:EkB=3:1D. 动量大小之比pA:pB=1:3
【答案】B
【解析】
【详解】CD．根据系统水平方向动量守恒可得，动量大小之比为
所以动能之比为
故CD错误；
A．由于A、B之间的弹力属于作用力和反作用力，大小相等，由牛顿第二定律得加速度之比为
故A错误；
B．两车速度大小之比为
所以位移之比为
故B正确。
故选B。
4. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路. 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表和电流表的读数都增大
B. 电流表和电压表的读数都减小
C. 电压表的读数增大，电流表A1示数减小，A2示数增大
D. 电压表的读数减小，电流表A1示数增大，A2示数减小
【答案】C
【解析】
【详解】当滑片向b滑动时，R接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，即电流表A1示数减小，由
可知路端电压增大，即电压表V示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，对R2，由欧姆定律可知电流表A2示数增大，故选C．
5. 如图所示，动量分别为、的两个小球A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用、表示两小球动量的变化量。则下列选项中可能正确的是（ ）
A 、B. 、
C. 、D. 、
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据碰撞过程动量守恒定律，如果、，所以碰后两球的动量分别为、，根据
计算可知碰撞过程总动能不增加，是可能发生的，故A正确。
B．两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，若，，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误。
C．根据碰撞过程动量守恒定律，如果、，碰后两球的动量分别为、，由题，碰撞后两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误。
D．如果、，所以碰后两球的动量分别为、，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能。故D错误。
故选A。
6. 水平推力F1、F2分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，a、b两物体的v-t图像分别如图中OAB、OCD所示，图中，则（ ）
A. 两物体位移大小相等
B. F2大于F1
C. F2的冲量大于F1的冲量
D. 整个运动过程两物体摩擦力的冲量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知
故a物体位移大小小于b物体位移大小，故A错误；
B．根据图像可得AB和CD段为撤去推力后的图线，图中，可知撤去推力后两物体运动的加速度相等，加速度为，则两物体与水平面的动摩擦因数相等，两物体质量相等，所以受到的摩擦力大小相等，对OA段根据牛顿第二定律有
同理对OC段有
图像的斜率表示加速度，OA段斜率较大，可知a物体的加速度较大，则F2小于F1，故B错误；
C．对OA段根据动量定理有
同理对OC段有
由图可知
，
可得
即F2的冲量大于F1的冲量，故C正确；
D．由上述分析可知，两物体受到的摩擦力相等，b物体运动时间较长，根据可知，整个运动过程，b物体摩擦力的冲量较大，故D错误。
故选C。
7. 长直导线a、b互相垂直放置，b导线中的电流大小为a导线中电流大小的2倍，电流方向如图所示，纸面内的P、Q分别是a、b导线上的点，PQ连线与导线b垂直，与导线a的夹角为O为PQ的中点。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小（k为常量，I为电流大小，r为该点到直导线的距离）。若直导线a在O点产生的磁感应强度大小，则O点的磁感应强度大小为（ ）
A. B. 2C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则，两直导线在O点产生的磁场相互垂直的，设Q到O点的距离为L，已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小
则直导线a在O点产生的磁感应强度大小为
则直导线b在O点产生的磁感应强度大小为
两直导线在O点产生的磁场相互垂直，根据磁感应强度合成法则，则O点的磁感应强度大小为
故选A。
8. 如图所示，在一均匀介质中有两个频率为2Hz的波源和，两波源之间的距离为4m，波源为圆心，为圆周上的一点，在时，两波源同时垂直纸面方向从平衡位置开始振动，已知波源的振幅为4cm，两波源发出的波传到A点的时间相差4s，最终稳定后，波源和连线的中点的振幅为4cm，则下列说法正确的是（ ）
A. 波源的振幅为4cm
B. 两波源发出波的波长都为2m
C. 在圆周上振动加强点有28个
D. x轴正半轴所有质点的振幅都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．设波源的振幅为A，若两波源的振动步调相同，由于波源和连线的中点到两波源的距离差为零，则该点为加强点，则有
解得
不符合题意；
若两波源的振动步调相反，由于波源和连线的中点到两波源的距离差为零，则该点为减弱点，则有
解得
或(舍)
故A错误；
B．设波速为v，则有
s
解得
两波源发出波的波长为
故B错误；
C．则取圆上一点，到和两个波源分别为x1和x2，两波源的振动步调相反，加强点满足
，（n=0，1，2，3…）
又因为三角形的两边之差小于第三边，故
解得
n=0，1，2，3，4，5，6，7
由数学知识可知，当n取除0之外的不同点时都与圆周有四个交点，所以在圆周上振动加强点有
个-2=30个
故C错误；
D．x轴正半轴所有质点的到两波源的距离差为
由于
由上述分析知两波源的振动步调相反，所以x轴正半轴所有质点都为减弱点，振幅都相同，故D正确；
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的A、两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该弹簧振子的周期为1.6s，振幅为30cm
B. 在时，该弹簧振子的加速度大小为零
C. 该弹簧振子在时和时的速度相同
D. 在到的时间内，该弹簧振子的加速度和速度都逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题图乙可知，该振动的振幅、周期分别
故A错误；
B．由于在t=4s时，恰好是周期的2.5倍，根据简谐运动的周期性可知，该时刻弹簧振子处于平衡位置，合力为零，加速度大小为零，故B正确；
C．由图像可知，斜率代表速度，根据对称性，弹簧振子在t=0.6s时和t=1.0s时的速度相同，故C正确；
D．图乙可知，在t=0.6s到t=1.0s的时间内，弹簧振子从平衡位置右侧运动到平衡位置左侧，所以弹簧弹力先增大后减小，弹力先做正功后做负功，故加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故D错误。
故选BC。
10. 如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（ ）

A. 该电池的容量为500mA·hB. 该电池的电动势为3.6V
C. 该电池在工作时的电流为500mAD. 若电池以10mA的电流工作，可用50h
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．电池上的3.6V表示电动势，500mA·h表示电池充满电时的电荷量，故AB正确；
C．由于不知道电池的工作时间，所以无法计算放电电流，故C错误；
D．若电池以10mA的电流工作，则工作时间为
故D正确。
故选ABD。
11. 位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲为t=0时完整的波形图，图乙为x轴上某质点的振动图像。已知介质中a、b两质点的横坐标分别为4m、10m，则下列说法正确的是（ ）
A. 图乙可能为质点b的振动图像
B. 该波的传播速度为1.5m/s
C. t=0时波源已振动了
D. 从t=0时刻开始算起，当质点b第二次到达波峰，波源通过的路程为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．题目描述简谐横波向x轴正方向传播，根据同侧法判断可知，t=0时刻位于b点的质点在向下振动，乙图描述振动图像t=0时刻质点向上振动，故A错误；
BC．由甲图可知，t=0波向x轴正方向传播的距离为
m
a、b间距离
m
所以
m
由乙图可知振动周期为4s，所以波速为
波源已振动时间
s
故B错误，C正确；
D．设t=0时刻波动图像方程为
根据图像性质可知
cm，s，
则波动图像方程为
当x=0时
cm
根据题目分析可知，t=0时刻b点经过平衡位置且向下运动，经过时间第二次到达波峰位置。所以波源振动时间也为。t=0时刻波源点经过位置且向下运动，再过时间位于cm位置。根据一个完整周期质点运动路程为4A，半个周期质点运动路程为2A的性质，时间可拆分为
对应质点经过路程
故D正确。
故选CD。
12. 如图所示，质量为M的光滑斜面静止在光滑水平面上。某时刻，质量为m的可视为质点的小物块从斜面顶端由静止开始下滑，经过一段时间，小物块滑到斜面底端，速度大小为，方向与水平地面成角，重力加速度大小为g。则小物块从斜面顶端下滑到底端过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 斜面与小物块组成的系统动量守恒
B. 斜面对小物块的支持力做负功
C. 小物块对斜面的压力做的功等于
D. 小物块对斜面的压力的冲量大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小物块从斜面顶端下滑到底端过程中，斜面与小物块组成的系统水平方向不受外力，竖直方向所受外力矢量和不为零，因此系统动量不守恒，故A错误；
B．小物块下滑过程中，斜面向左运动，机械能增加，根据系统机械能守恒，小物块的机械能减小，则斜面对小物块的支持力做负功，故B正确；
C．物块下滑过程，小物块与斜面组成系统，水平方向动量守恒，因此根据动量守恒定律可得
解得小物块滑到斜面底端时，斜面的速度大小为
根据动能定理可知，小物块对斜面的压力做的功即合外力对斜面做的功，等于其动能变化量，为
故C正确；
D．根据动量定理可知，小物块对斜面的压力在水平方向的分力的冲量等于斜面动量变化量，即等于；而小物块对斜面的压力在竖直方向分力的冲量不为零，因此小物块对斜面的压力的冲量大小不等于，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某智能手机中的“磁传感器”功能可实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，磁感应强度越大。某中学的小明在家里用手机、磁化的小球、支架、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度，实验步骤如下；
①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。
②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。
③运行手机“磁传感器”功能，手机记录磁感应强度的变化。
④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。
（1）如图乙所示，图中记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为______。
（2）实验中用游标卡尺测量摆球直径如图丙所示，则摆球直径为______cm。
（3）得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了T2 − L图形，如图丁所示，根据图中数据可得当地重力加速度g =________m/s2。（已知π2 = 9.86，结果保留三位有效数字）
【答案】（1）
（2）1.050 （3）9.86
【解析】
【小问1详解】
测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为
【小问2详解】
实验中用游标卡尺测量摆球直径如图丙所示，则摆球直径为
小问3详解】
根据单摆周期公式
整理可得
其中
由图丁可得斜率
解得
14. “圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下：
电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧）
电阻箱（最大阻值999.9Ω）
电阻箱（最大阻值99.9Ω）
滑动变阻器R（最大阻值4kΩ）
电池组（电动势约3V，内阻未知）
导线、开关若干
（1）有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容：
①把滑动变阻器R滑片调到b端；
②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏；
③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的处，由此可知电流表G的内阻测量值为__________，该测量值与真实值相比__________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
（2）小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱，闭合开关，改变的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势________，内阻___________。（均用、、b、k表示）
【答案】（1） ①. 80.0 ②. 偏小
（2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]根据并联电路特点，有
解得
[2]实验操作过程保持滑动变阻器的滑片不动，认为闭合开关前后回路中电流不变，实际上回路中总电阻会变小，总电流会变大，电阻箱中流过的电流大于，测量值小于真实值。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
变形得
结合题意有，
解得，
15. 正在修建楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下，某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为。他打开窗户，让小球在垂直于墙的竖直平面内做小角度摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B点开始计时到第17次通过B点共用时40s。当地重力加速度g值取，根据以上数据，求：
（1）该单摆的周期；
（2）房顶到窗上沿的高度h。
【答案】（1）5s （2）15m
【解析】
【详解】（1）依题从小球第1次通过题图中的B点开始计时到第17次，则完成的周期个数为
依题知这8个周期共用时40s，则单摆周期为
（2）球心到窗上沿的距离，由于该单摆在左右两侧摆动的摆长变化，故周期公式为
g值取，代入数据解得，房顶到窗上沿的高度为
16. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示，波的周期大于0.4s。
（1）求波的传播速度大小v；
（2）写出处的质点在时刻的振动方程。
【答案】（1）
（2）或
【解析】
【小问1详解】
由图可知，波沿x轴正方向传播，实线与虚线要重合必满足
由题意知波的周期大于0.4s，则
由波长、波速和周期的关系知
【小问2详解】
质点振动的频率为
时刻质点从平衡位置向下振动，振动方程为
时刻的相位为
时刻的振动方程或
17. 如图所示，电源电动势E=12V，，电容器的电容C=350μF，定值电阻，灯泡电阻，电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，求：
（1）电动机输出的机械功率；
（2）若电动机被卡住后，电源的总功率；
（3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过电动机的电荷量。
【答案】（1）8W；（2）50.4W；（3）
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，干路电流为
流过灯泡的电流
流过电动机的电流
则电动机的输出功率为
联立解得
（2）电动机卡住后，设电动机与灯泡并联电阻为，则有
干路电流
电源总功率为
联立解得
（3）断开S前，电容器电压
电容器带电荷量
断开S后电容器放电，流过电动机的电荷量为
代入数据联立解得
18. 用轻绳连着小球A，系与O点，在O点正下方有一滑块B，滑块B、C用轻质弹簧栓接，初始时弹簧处于原长，原长为L，如图所示，已知OB的距离为h，现保持轻绳伸直将小球A拉至O点等高处，由静止释放，小球A到达最低点时刚好与滑块B发生正碰，之后小球A反弹到达最高点时离最低点高度为，已知A、B、C的质量分别为m，5m，3m，均可视为质点，重力加速度为g，地面光滑。求：
（1）A、B碰撞后瞬间，B球速度多大？
（2）弹簧最大弹性势能为多大？
（3）滑块C的最大速度为多大？
（4）当滑块C第一次达到最大速度时，滑块C运动的时间为t，此时滑块B的位移为多大？
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
小球从开始运动到最低点与物块B碰撞前过程中，由动能定理得
碰后对小球同理有
AB碰撞后过程，由动量守恒定律有
解得A、B碰撞后瞬间，B球速度大小为
【小问2详解】
碰撞后当B物块与C物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
【小问3详解】
弹簧再次恢复原长时，由动量守恒定律有
根据机械能守恒有
解得
【小问4详解】
由动量守恒有
即
由于滑块C第一次达到最大速度时，弹簧恢复到原长，则
解得