2025_2026学年山东省聊城第三中学高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年山东省聊城第三中学高二上学期1月月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共8小题，共24分）
1. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=0时刻的波形图；P是平衡位置在处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波速1m/s
B. 该波的传播方向是沿x轴负方向
C. 在t＝3.5s时质点P的速度最大
D. 处的质点在时位于平衡位置
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图（a）可知，波长
由图（b）可知，周期
故波速，故A错误；
B．由图（b）可知，时刻质点P沿y轴负方向振动，结合图甲根据同侧法可知，该波的传播方向是沿x轴负方向，故B正确；
C．由于
故时质点P位于正向最大位移处，速度为零，故C错误；
D．由图（a）可知，处的质点时刻位于负向最大位移处，由于
故时，处质点位于正向最大位移处，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，两个质量相等的带电粒子a、b在同一位置A以大小相同的速度射入同一匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，经磁场偏转后两粒子都经过B点，AB连线与磁场边界垂直，则（ ）
A. a粒子带正电，b粒子带负电
B. 两粒子的轨道半径之比
C. 两粒子所带电荷量之比
D. 两粒子的运动时间之比
【答案】C
【解析】
【详解】A．从图可知，根据左手定则，a粒子带负电，b粒子带正电，A错误；
B．设磁场宽度为d，a粒子，根据几何关系得
b粒子，根据几何关系得
所以
B错误；
C．根据牛顿第二定律得
解得
所以
C正确；
D．a粒子的偏转角为，b粒子的偏转角为
根据时间公式
可得时间之比为
D错误。
故选C。
3. 如图所示，质量m＝60kg的人，站在质量M＝300kg的车的一端，车长L＝3m，均相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可以忽略不计，人由车的一端走到另一端的过程中，（ ）
A. 人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
B. 由于人与车之间有摩擦力，故系统动量不守恒
C. 车后退0.5m
D. 人的速率最大时，车的速率最小
【答案】C
【解析】
【详解】A、人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力，它们大小F相等、方向相反、作用时间t相等，作用力的冲量
I＝Ft
大小相等、方向相反，A错误；
B、人与车间的摩擦力属于系统内力，人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，B错误；
C、设车后退的距离为x，则人的位移大小为L﹣x，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
mv人﹣Mv车＝0
则
m﹣M＝0
代入数据解得
x＝0.5m
C正确；
D、人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
mv人﹣Mv车＝0
则
v车＝
m、M一定，v人越大v车越大，D错误
故选C。
4. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中，已知ab边长为，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。下列说法正确的是（ ）

A. 该导线受到的安培力大小为BIl，方向垂直于纸面向里
B. 该导线受到的安培力大小为2BIl，方向垂直于纸面向里
C. 该导线受到的安培力大小为3BIl，方向于垂直于ab边
D. 该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于ac连线
【答案】B
【解析】
【详解】该通电导线的有效长度为ab，该导线受到的安培力大小为
根据左手定则知安培力的方向垂直于纸面向里。
故选B。
5. 如图，一束由三种单色光组成的复合光以相同的入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A点，AB为半圆的直径。光线进入玻璃后分为AC、AD、AE三束，它们从A点到C、D、E三点的时间分别为、、，则（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设折射角为，折射光线长度为L，玻璃砖直径为d，折射率为n，光在真空中的速度为c，光在玻璃中的速度为v，则时间为
又
代入解得
则从A点到C、D、E三点的时间相等，即；故选D。
6. 某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内径为R、外径为2R。一束单色光在截面上的A点以i=45°的入射角射入玻璃砖，经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，则玻璃砖对该单色光的折射率为（ ）

A. 0.5B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，作出光路图如图所示

令折射角为，根据几何关系有
则玻璃砖对该单色光的折射率为
解得
故选B。
7. 使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（ ）
A. 甲的速度大小比乙的大B. 甲和乙的动量之和不为零
C. 甲的动量大小比乙的大D. 甲合力冲量与乙合力冲量大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A．分别对甲和乙受力分析，设两者间的磁力为F，对甲，根据牛顿第二定律可得
解得
对乙，根据牛顿第二定律可得
解得
由题意可知，甲的质量大于乙的质量，所以甲的加速度小于乙的加速度，则在它们相互接近过程中的任意时刻甲的速度大小比乙的小，故A错误；
BCD．甲物体所受摩擦力大于乙物体所受摩擦力，则甲所受合力小于乙所受合力，从释放甲和乙到它们相互接近过程中的某一时刻，甲所受合力的冲量小于乙所受合力的冲量，根据动量定理得，合力的冲量等于动量的变化量，甲的动量大小比乙的小，甲和乙的动量之和不为零，故B正确，CD错误。
故选B。
8. 如图所示，在x轴下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B1＝2B2＝2B，带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点(图中没有标出)以垂直于x轴方向的速度同时进入匀强磁场B1、B2中，两粒子恰在第一次通过y轴时发生正碰，碰撞前带电粒子a的速度方向与y轴正方向成60°角，若两带电粒子的比荷分别为k1、k2，进入磁场时的速度大小分别为v1、v2，不计粒子重力和两粒子间相互作用，则下列关系正确的是( )
A. k1＝2k2
B. 2k1＝k2
C. v1＝2v2
D. 2v1＝v2
【答案】C
【解析】
【详解】AB．两粒子在y轴上发生正碰时粒子a的速度与y轴正方向成60°角，则粒子b速度与y轴负向成60°角，轨迹对应的圆心角分别为120°和60°，如图所示．两粒子同时进入磁场并相撞，则运动时间相等，即t1＝t2，而
将B1＝2B2＝2B代入得
k1＝k2
则A、B均错误；
CD．由于两粒子正碰则轨道半径相等，而
解得
v1＝2v2
选项C正确，D错误．
二、多选题（本大题共4小题，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. 一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，地球表面重力加速度，则（ ）

A. 此单摆的摆长约为1m
B. 若摆长增大，受迫振动的频率减小
C. 若此单摆在周期为0.5s的驱动力作用下运动，单摆发生共振
D. 若该单摆在月球表面做受迫振动，共振曲线的峰将向左移动
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图像可得该单摆的固有频率为0.5Hz，则由
可得其周期
又由单摆周期公式
解得该单摆的摆长
A正确；
B．若摆长增大，则单摆的固有频率减小；受迫振动的频率等于驱动力的频率，与单摆的固有频率无关，B错误；
C．根据发生共振的条件可知，当驱动力的周期等于单摆的固有周期时，所以此单摆在周期为2s的驱动力作用下运动，会发生共振，C错误；
D．月球的表面重力加速度小于地球的表面重力加速度，由
可知该单摆在月球上的固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，D正确。
故选AD。
10. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（ ）
A. 图甲中，b光的频率小于a光的频率
B. 图乙中若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，若将薄片向左移动一小段，条纹将变疏
D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度保持不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在图甲中，光在玻璃球中传播，b光的偏折程度比a光更大。根据折射定律，偏折程度越大，折射率越大，而折射率大的光频率也大，所以b光的频率大于a光的频率，故A错误；
B．图乙是双缝干涉实验，根据双缝干涉条纹间距公式
当只减小屏到挡板的距离L时，在λ和d不变的情况下，相邻亮条纹间距离将减小 ，故B正确；
C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度，若将薄片向左移动一小段，空气楔的夹角会变小。根据薄膜干涉原理，此时干涉条纹会变疏，故C正确；
D．图丁中涉及偏振片，自然光通过偏振片M后成为偏振光，当只旋转M或N一个偏振片时，由于偏振片的偏振方向改变，光屏P上的光斑亮度会发生变化，故D错误。
故选BC。
11. 在一座高楼顶层，工程师们正在安装一个新型的安全装置，来检测大楼内部的振动情况，以便及时采取措施防止可能的安全隐患。如图为简化装置，质量均为m的A、B两木块通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起，竖直静置在水平地面上。在A的正上方高h处有一质量为2m的木块C，现将木块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，碰撞时间极短，之后的运动过程中木块B恰好未脱离地面。弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A. 木块C与木块A碰撞过程中损失的机械能为
B. 物体B恰好未脱离地面时，A、C的加速度为
C. 木块C与木块A碰撞时A对C的作用力的冲量大小为
D. 弹簧的最大压缩量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设木块C与A碰撞前瞬间的速度为，则根据动能定理可得
设木块C与A碰撞后的速度为，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律，可得木块C碰撞过程中损失的机械能为
方程联立解得损失的机械能为
故A错误；
B．木块B恰好未脱离地面时，此时地面对木块B的支持力恰好为零，此时弹簧对木块B的拉力
则对木块A、C整体，根据牛顿第二定律可得，此时它们加速度为
故B正确；
C．设作用时间为且以向下为正，根据动量定理可得
则木块A对C的作用力的冲量大小为
碰撞时间极短可忽略，则
故C错误；
D．当木块A、C一起压缩弹簧到达最低点时，弹簧的压缩量最大，把弹簧及木块A、C看成一个系统，从最低点到最高点时，系统机械能守恒，弹簧把弹性势能转化为木块A、C的重力势能，有
在最高点时，弹簧的伸长量为
方程联立，可求得弹簧的最大压缩量为
故D正确。
故选BD。
12. 如图为一有效摆长为l的单摆，现将质量为m的摆球A向左拉高平衡位置一个很小的角度，使得A球升高了h，然后由静止释放。A球摆至平衡位置P时，恰与静止在P处，质量为0.2m的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与距离为d的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时，A球恰好碰后第一次回到P点。则下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的周期为
B. 当地的重力加速度为
C. A球释放到达P经历的时间，大于A球碰后再次到达最高点的时间
D. A球碰后的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．B球来回运动时间
单摆的周期为
故A正确；
B．单摆的周期为
联立解得重力加速度为
故B错误；
C．单摆的周期为
碰撞前后周期不变，故A球释放到达P经历的时间等于A球碰后再次到达最高点的时间，故C错误；
D．根据动能定理
碰撞后
解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
13. 某同学对如图1所示的双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以__________（选填选项前的字母）。
A. 将单缝向双缝靠近
B. 将红色滤光片换成绿色滤光片
C. 使用间距更小的双缝
（2）若在屏上观察到的干涉条纹如图2中a所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图2中b所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的__________。
A. 倍B. 倍
C. 2倍D. 3倍
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为mm，测得屏与双缝间的距离为，叉丝中心线对准第1条亮纹中心时读数为21.75mm，旋转测量头旋钮，叉丝中心线对准第4条亮纹中心时读数如图3所示，则读数为__________mm。所测单色光的波长为______________（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）B （2）B
（3） ①. 29.30 ②. 6.3×10-7
【解析】
【小问1详解】
A．将单缝向双缝靠近，对从目镜中观察到的条纹个数无关，A错误；
B．由双缝干涉条纹间距公式可知，将红色滤光片换成绿色滤光片，光的频率变大，波长变小，干涉条纹间距变小，则从目镜中观察到的条纹个数增多，B正确；
C．使用间距更小的双缝，由干涉条纹间距公式可知，干涉条纹间距变大，观察到的条纹个数减少，C错误。
故选B。
【小问2详解】
在屏上观察到的干涉条纹如图2中a所示，改变双缝间的距离后，由图b的条纹间距可知，相邻条纹间距变为原来的2倍，根据，则双缝间的距离变为原来图a的。
故选B。
【小问3详解】
[1]由图3可知，第4条亮纹中心读数为
[2]条纹间距
由双缝干涉条纹间距公式可得
14. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为激光笔，B为光传感器。实验过程如下：
（1）用20分度游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径____mm。
（2）①测出两悬点（两悬点位于同一水平高度）间的距离s和摆线长l（两摆线等长）。
②使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期____。
（3）根据上述数据可得当地重力加速度____（用T、d、l、s表示），若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比____（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）20.80
（2）
（3） ①. ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
小球直径为
【小问2详解】
因为每半个周期挡光一次，故双线摆摆动的周期
【小问3详解】
[1] 根据几何关系可得摆长
根据单摆周期公式
解得
[2]因为不在同一高度会影响遮光时间，但不影响遮光周期，故重力加速度的测量值等于真实值。
四、计算题（本大题共4小题，共44分）
15. 如图所示，某种透明材料制成的三棱镜的横截面为等腰三角形，其底角，底边的长度为，点为底边的中点。现有一细光束从棱镜的边垂直射入，恰好在边上的点发生全反射，并从边垂直射出，光在真空中的传播速度为。求：
（1）该透明材料的折射率；
（2）光在棱镜中传播所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由几何关系可知，光在边发生全反射的临界角
根据临界角与折射率的关系有
解得
（2）光在棱镜中的传播速度
由对称性可知，光在棱镜中通过的路程
光在棱镜中传播所用的时间
解得
16. 如图所示为质谱仪的原理图，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场加速后，进入速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直于MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达底片的C点。已知加速电场的电势差为U、速度选择器中的电场方向水平向右，场强大小为E，偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）粒子从加速电场射出时速度的大小；
（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）A点到C点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得
解得粒子从加速电场射出时速度的大小为
（2）设速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为，根据受力平衡可得
解得
（3）粒子进入偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力得
解得
则A点到C点的距离为
17. 两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=1Ω的直流电源，现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=3.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒受到的摩擦力；
（3）导体棒金属导轨间的动摩擦因数。
【答案】（1）0.2N
（2）0.4N，沿导轨向上
（3）0.5
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
解得
所以安培力大小为
【小问2详解】
根据平衡条件可得
代入数据得
方向沿导轨向上；
【小问3详解】
滑动摩擦力公式为
则动摩擦因数
18. 如图所示，光滑水平轨道上有质量为0.2kg的长木板A和质量为0.1kg的滑块C，质量为0.1kg的滑块B置于A的最左端，A与B间的动摩擦因数为μ=0.2。开始时A、B、C静止，水平速度为v0=10m/s、质量为0.1kg的子弹D击中B并嵌入其中（作用时间极短）。B和A共速后，B恰好位于A的中间位置。然后，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求：
（1）B与D发生碰撞后瞬间B的速度大小v；
（2）A、B、C、D组成的系统最终损失的机械能；
（3）长木板A的板长L；
（4）再次共速后，B相对于长板A的运动的长度为多少？
【答案】（1）5m/s
（2）4J （3）6.25m
（4）0.125m
【解析】
【小问1详解】
子弹D撞击B并嵌入，根据动量守恒定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
B与A共速时，根据动量守恒定律可得
解得
之后A与C碰撞，设碰撞后A的速度为vA，C的速度为vC，根据动量守恒定律可得
最终A、B再次共速，设共速时速度为v2，且不再与C碰撞，则
对A、B，根据动量守恒定律可得
联立解得，
系统初始机械能（碰撞前D的动能）为
最终机械能为
所以损失的机械能为
【小问3详解】
B与A共速过程中，摩擦力
由能量守恒可得
代入数据解得
【小问4详解】
A与C碰撞后，根据能量守恒定律可得
代入数据解得