广东省佛山市H7联盟学校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版）

这是一份广东省佛山市H7联盟学校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷（解析版），共13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：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图所示，小车静止在光滑的水平面上，绳子一端固定在小车立柱上，另一端与小球相连。将小球缓慢向右拉开一定角度，然后同时放开小球和小车，不计空气阻力，则在小球、小车运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的机械能守恒
B. 小车的机械能一直在增加
C. 小球和小车组成的系统动量守恒
D. 小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒
【答案】D
【解析】AB．小球在摆动过程中，系统机械能守恒，小球摆到最低点的过程中，绳子拉力对小车做正功，小车的机械能增加，小球的机械能减小，小球从最低点摆到最高点的过程中，绳子拉力对小车做负功，小车的机械能减少，小球的机械能增加，故AB错误；
CD．小球摆动过程中，小球和小车系统只受重力和支持力作用，水平方向合力为零，所以系统水平方向动量守恒，在竖直方向上，受力不平衡，所以竖直方向动量不守恒，那么系统动量也不守恒，故C错误，D正确；
故选D。
2. 我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz的电磁波，手机工作时使用频率为800MHz~1900MHz的电磁波，家用5GWifi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率约为1018Hz的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波的频率越大，其在真空中的波长也越大
B. 电磁波从真空进入水中时，频率不变，传播速度变小
C. 有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
D. 麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验成为发现电磁波的第一人
【答案】B
【解析】A．由公式可知，真空中光速恒定，频率越大，波长越小，故A错误；
B．电磁波频率由波源决定，进入水中时频率不变；传播速度（为介质折射率），因，速度变小，故B正确；
C．电磁波是横波，电场和磁场方向均垂直于传播方向，所有电磁波均为横波，故C错误；
D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波，但赫兹通过实验首次证实电磁波存在，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，在Q绕轴缓慢旋转90°的过程中，透过偏振片到达光屏N上的光的强度（ ）
A. 逐渐变强B. 逐渐变弱
C. 先变强后变弱D. 先变弱后变强
【答案】B
【解析】太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动的过程，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，故光屏N上的光的强度逐渐变弱。
故选B。
4. 市政单位经常使用共振破碎机破碎旧水泥路面，破碎机有专用传感器感应路面的振动，由电脑自动调节锤头的击打频率，使锤头击打水泥路面时，水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎。下列说法正确的是（ ）
A. 锤头的击打频率应等于水泥路面的固有频率
B. 锤头的击打频率应大于水泥路面的固有频率
C. 破碎机停止工作后，水泥路面在停止振动前，频率逐渐减小
D. 锤头击打效果仅取决于锤头的振幅，锤头的振幅越大效果越好
【答案】A
【解析】A．当锤头的击打频率等于水泥路面的固有频率时，系统发生共振，振幅最大，破碎效果最佳，故A正确；
B．若击打频率大于固有频率，无法达到共振条件，破碎效果减弱，故B错误；
C．破碎机停止后，水泥路面因阻尼振动逐渐停止，但其振动频率始终等于固有频率，不会逐渐减小，故C错误；
D．击打效果不仅与振幅有关，还需满足频率匹配条件，仅增大振幅而频率不匹配时效果不佳，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，红、绿两束平行单色光射向半圆形的碗中，碗底形成两个光斑，缓慢给碗内注水，发现两个光斑逐渐重合。下列说法正确的是（ ）
A. 在水面上发生折射时，a光的折射角大于b光的折射角
B. a光是红光，b光是绿光
C. 在水中a 光的传播速度大于b 光的传播速度
D. a、b光分别经过相同的狭缝，b光比a 光更容易发生衍射
【答案】D
【解析】AB．根据，发现两个光斑逐渐重合说明在水面上发生折射时，a光的折射角小于b光的折射角，a光的折射率大于b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，故a光是绿光，b光是红光，故AB错误；
C．根据，a光折射率大于b光的折射率，a 光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；
D．a光的折射率大于b光的折射率，a光的波长小于b光的波长，经过相同的狭缝，b光比a光更容易发生衍射，故D正确。
故选 D。
6. 位于坐标原点处的波源，从t=0时刻开始振动，其位移y 随时间t 变化的关系式为y=，它形成的一列简谐横波以1m/s的速率沿x轴正方向传播。则t=6s时的波形图为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据波源振动方程可知，角速度为
可得周期为，根据
可得波长为
波沿x轴正方向传播，t=6s时传到，根据波源振动方程可知t=0时刻开始向上振动，故的质点开始向上振动，根据“上下坡法”，此时的波形图为C所示图像
故选C。
7. 如图甲所示，用轻质弹簧、小球（内嵌加速度无线传感器）制成的一个弹簧振子悬挂在天花板上，让小球在竖直方向振动，以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，传感器记录的小球的加速度随时间变化的情况如图乙所示。小球（含加速度传感器）的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数为50N/m，取重力加速度大小，则该弹簧振子的振幅为（ ）
A. 2cmB. 4 cmC. 10 cmD. 12 cm
【答案】B
【解析】振动平衡位置满足，根据图像可知，在最低点，小球的加速度为，即，联立解得振幅，故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少
C. 电容器两极板间的电场强度正在减小
D. 若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小
【答案】BD
【解析】A．根据右手螺旋定则，可知线圈上电流的方向为逆时针（俯视），电容器正在充电，故A错误；
BC．电容器正在充电，电容器中电场能增加，则线圈中的磁场能正在减少，电容器两极板间的电场强度正在增加，故B正确，C错误；
D．电磁振荡的周期为，线圈中无铁芯，则其自感系数比有铁芯时小，故周期将减小，故D正确。
故选 BD。
9. 如图甲所示，质量为0.8kg的物块静止在粗糙水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.25。某时刻对物块施加水平向右的拉力F，F随时间变化的规律如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s内物块的重力对物块的冲量为0
B. 0~2 s内拉力F对物块的冲量大小为4 N·s
C. t=2s时物块的速度大小为5m/s
D. t=4s时物块重回静止状态
【答案】CD
【解析】A．0~2s内物块的重力对物块的冲量，故A错误；
B．结合图乙，可知0~2 s内拉力F对物块的冲量大小，故B错误；
C．规定F方向为正方向，根据动量定理
代入题中数据，联立解得2s时物块的速度大小，故C正确；
D．从开始到最终停下，对物块，根据动量定理
联立解得
可知t=4s时物块重回静止状态，故D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示，在空气中用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验时，得到的干涉条纹如图乙所示，O是中央亮条纹的中心，P是O上方第二条亮条纹的中心，且P到缝S1、S2的距离分别为r1和r2，双缝间的距离为d，双缝到光屏的距离为L，下列说法正确的是（ ）
A
B. O、P间的距离为
C. 若仅稍稍增大双缝间的距离，则相邻亮条纹间的距离会减小
D. 若仅增大双缝到光屏的距离，则相邻亮条纹间的距离会减小
【答案】ABC
【解析】A．由于P是O上方第二条亮条纹的中心，根据产生亮纹的条件可知，A正确；
B．条纹间距为
可知O、P间的距离为，B正确；
CD．根据条纹间距表达式
若仅稍稍增大双缝间的距离，则相邻亮条纹间的距离会减小；若仅增大双缝到光屏的距离，则相邻亮条纹间的距离会增大，C正确，D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 王同学正在利用单摆实验测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）该同学先用刻度尺测出摆线的长度记为L；接着用螺旋测微器测量摆球的直径d，正确操作的示数如图乙所示，则摆球的直径d=___________mm。
（2）使摆球在竖直面内做小角度（摆角小于5°）摆动，某次摆球经过最低点时按下停表计时并从0开始计数，此后摆球每经过一次最低点计数加1，该同学计数到40时再次按下停表，停表的示数为t，则该单摆的周期T=___________。（用t表示）
（3）最后根据单摆的周期公式，计算当地的重力加速度，其表达式为g=___________。（用L、d和T表示）
【答案】（1）22.405（22.403~22.408） （2） （3）
【解析】（1）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知，摆球的直径为
（2）摆球经过最低点时按下停表计时并从0开始计数，此后摆球每经过一次最低点计数加1，该同学计数到40时再次按下停表，停表的示数为t，则该单摆的周期为
（3）根据单摆周期公式可得
可得加速度为
12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），________mm，在B位置时游标卡尺的读数，相邻两亮条纹的间距=________mm；该单色光的波长________（结果保留三位有效数字）。
（2）若装置各数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数________（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1）10.7 0.7 467 （2）减少 （3）大于
【解析】（1）[1]由图丙可得
[2]根据图乙
可得相邻两亮条纹间距
[3]根据
可得该单色光的波长
（2）根据可知，改用波长为 的光照射时，波长变长，则条纹间距变大，条纹个数将减少。
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，则测量值大于实际值。
13. 光的干涉现象在技术中有重要应用，例如在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干涉法检查平面的平整程度，如图甲所示。请问：
（1）图乙中的干涉条纹是由哪两个表面的反射光干涉产生的？
（2）若仅增大单色光的频率，干涉条纹间距将如何变化？
（3）若仅将薄片向右移动，干涉条纹间距将如何变化？
（4）如图乙所示，干涉条纹弯曲处说明此处被检查的平面是“凹下”还是“凸起”？
【答案】（1）空气薄层的上、下两表面的反射光（或者标准样板的下表面和被检查平面的反射光） （2）干涉条纹间距变小 （3）干涉条纹间距变大 （4）被检查的平面是“凹下”的
【解析】（1）图乙中的干涉条纹是由空气薄层的上、下两表面的反射光（或者标准样板的下表面和被检查平面的反射光）叠加产生的干涉；
（2）出现亮条纹时光程差应满足Δx=2d=nλ（n=0、1、2、3⋯），即为波长的整数倍，若仅增大单色光的频率，则波长变小，则光程差变化变的更快，条纹变密，干涉条纹间距变小；
（3）若仅将薄片向右移动劈角变小，光程差变化变的更慢，条纹变宽，干涉条纹间距变大；
（4）空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，弯曲处是凹的。
14. 如图所示，等边三角形ABC为玻璃砖的截面，边长均为L。现有一细束单色光从AC边中点D射入，折射光线恰好与底边BC平行，单色光射入时与AC边的夹角，光在真空中的传播速度为c，取。求：
（1）玻璃砖对单色光的折射率n；
（2）单色光通过玻璃砖所用时间t。
【答案】（1）n=1.6 （2）
【解析】（1）单色光在玻璃砖中的光路如图所示，根据几何关系可知，单色光从AC边射入时的入射角
折射角
根据光的折射定律有
解得n=1.6
（2）单色光在玻璃砖中传播的距离
光在玻璃砖中的传播速度
单色光通过玻璃砖所用的时间
15. 台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球离杆后与目标球发生对心正碰，视为弹性碰撞）击打母球，使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A，这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为，且可视为质点，球间距离为，目标球与CD挡壁间虚线距离为，目标球被CD挡壁反弹后向A球洞运动方向与AC挡壁间夹角为，，球与桌面间阻力为重力的，球与挡壁碰撞过程中损失的动能，重力加速度。
（1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小；
（2）若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小；
（3）若击打后母球获得速度，求目标球被碰撞后的速度大小；
（4）若能到达球洞上方且速率小于的球均可进洞，为使目标球能进洞，求母球初速度需要满足的条件。（计算结果都可以用根号表示）
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）由牛顿第二定律可得
根据题意可知
解得
（2）杆头击打母球，对母球由动量定理可得
代入数据解得
（3）母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得
母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得目标球被碰撞后的速度大小为
（4）母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得
母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得
目标球前进到CD挡壁，做匀减速直线运动，由动能定理可得
目标球与CD挡壁碰撞，根据题意有
即
目标球运动到A球洞过程，由动能定理可得
又满足
联立解得