安徽省阜陽市2023_2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

這是一份安徽省阜陽市2023_2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析，共17頁。試卷主要包含了本卷主要考查內容，8J等內容，歡迎下載使用。
全卷滿分100分，考試時間75分鐘。
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。
4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。
5.本卷主要考查內容：必修第三冊，選擇性必修第一冊。
一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一個選項正確，第9~12題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。
1. 下列說法正確的是（ ）
A. 太陽光經棱鏡后形成的彩色條紋是干涉現象
B. 一束光由空氣斜射入水中，波長和頻率均不變
C. 無論光如何傳播，只要入射角滿足一定的條件就能在界面發(fā)生全反射
D. 站臺上的乘客聽到正在進站的列車的汽笛聲的音調發(fā)生變化是由于多普勒效應
【答案】D
【解析】
【詳解】A．太陽光經棱鏡后形成的彩色條紋是光的色散，故A錯誤；
B．一束光由空氣斜射入水中，頻率不變，根據，可知光速減小，則波長減小，故B錯誤；
C．發(fā)生全反射的條件是光從光密介質傳到光疏介質，故C錯誤；
D．站臺上的乘客聽到正在進站的列車的汽笛聲的音調發(fā)生變化是由于多普勒效應，故D正確；
故選D。
2. 將甲、乙兩電荷固定在絕緣水平面上，兩電荷之間的作用力大小為F；將電荷甲拿走，將電荷丙固定在甲的位置，兩電荷之間的作用力為3F，若三個電荷均可視為點電荷，則甲與丙的電荷量之比為（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據庫侖定律有
解得
故選B。
3. 如圖所示，勻強磁場沿水平方向，矩形線框與磁場的夾角為，已知磁感應強度大小為，，，現使線框由圖示位置繞邊沿逆時針方向轉過90°。取圖中磁通量的方向為正，則穿過線框磁通量的變化量為（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】開始穿過線框的磁通量為
線框由圖示位置繞邊沿逆時針方向轉過90°時穿過線框的磁通量為
則穿過線框磁通量的變化量為
故選A。
4. 2022年6月1日，網球名將納達爾以的總比分淘汰德約科維奇，成功晉級四強，如圖所示，質量為58g的網球以144km/h的水平速度朝納達爾飛來，納達爾以216km/h的水平速度反向擊回，假設網球與球拍的作用時間為0.02s。則下列說法正確的是（ ）
A. 網球動量變化量大小為1.16kg·m/s
B. 網球動能變化量的大小為150.8J
C. 球拍對網球做功為零
D. 球拍與網球之間的平均作用力大小為290N
【答案】D
【解析】
【詳解】A．假設以網球飛來的方向為正，則初速度為
網球被擊回的速度為
則網球動量的變化量為
A錯誤；
B．網球動能變化量為
B錯誤；
C．由動能定理可知球拍對網球做的功等于球動能的變化量，C錯誤；
D．有動量定理可知
解得
D正確。
故選D。
5. 如圖甲所示為豎直方向的彈簧振子，圖乙是該振子完成一次全振動時其位移隨時間的變化規(guī)律圖線，取豎直向上為正方向，則下列說法正確的是（ ）
A. 時刻振子處在彈簧原長的位置
B. 時，振子位于最低點
C. 內，振子從最高點向下運動，且速度正在增大
D. 內，振子從最高點向下運動，且加速度正在增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．時刻，振子的速度向上最大，此時正處在平衡位置，即，彈簧處于伸長狀態(tài)，A錯誤；
B．時，振子的位移最大，回復力最大，加速度最大，方向豎直向下，因此振子處于最高點，B錯誤；
CD．內，振子從最高點向平衡位置運動，速度正在增大，位移正在減小，回復力正在減小，加速度正在減小，C正確， D錯誤。
故選C。
6. 沿軸方向產生的簡諧波如圖所示，其中A點的橫坐標為波長的，圖示時刻A點的速度正在增大，則下列說法正確的是（ ）
A. 波的傳播方向沿軸的負方向
B. A點的加速度正在逐漸減小
C. 經過個周期，質點A通過的路程等于振幅的一倍
D. 經過個周期，質點A的速度正在減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據題意，A點的速度正在增大，說明A點的運動方向沿軸的負方向，由同側法可知，波的傳播方向沿軸的正方向，故A錯誤；
B．A點的位移正在減小，回復力正在減小，則A的加速度正在減小，故B正確；
C．由題圖可知，圖示時刻A點的位移為為振幅的倍，經過個周期，A點位于平衡位置的下側，且位移的大小為振幅的倍，因此該時間內A通過的路程為振幅的倍，故C錯誤；
D．由對稱性可知，經過個周期，質點A正位于軸下側沿軸的正方向運動，速度正在增大，故D錯誤。
故選B。
7. 曉宇在實驗室利用發(fā)波水槽演示了波的衍射現象，調整縫的寬度為PQ=5cm，M、N為擋板后放置的兩個浮球，實驗時發(fā)現兩浮球始終靜止不動。則下列說法正確的是（ ）
A. 將縫的寬度略微調大，則兩浮球可能上下浮動
B. 將縫的寬度適當調小，則兩浮球可能上下浮動
C. 增大振源的頻率，兩浮球可能上下浮動
D. 無論如何調節(jié)振源的頻率，兩浮球始終靜止
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．當縫的寬度為PQ=5cm時，兩浮球始終靜止不動，可知此時波的衍射現象不明顯，即波的波長遠小于此時縫寬，若將縫的寬度略微調大，波長仍遠小于此時縫寬，同樣不會有明顯的衍射現象，即兩浮球仍會靜止不動；若將縫的寬度適當調小，當波長和縫寬接近或者大于縫寬時可發(fā)生明顯的衍射現象，即此時兩浮球可以上下浮動，A錯誤，B正確；
CD．根據公式可知，由于波在介質中的傳播速度不變，故當增大振源的頻率時波長變短，根據前面分析可知波長仍遠小于縫寬，不會有明顯的衍射現象，兩浮球不可能上下浮動；當減小振源的頻率時，波長變大，當波長和縫寬接近或者大于縫寬時可發(fā)生明顯的衍射現象，此時兩浮球會上下浮動，CD錯誤。
故選B。
8. 如圖所示為某透明介質制成棱鏡的截面圖，其中、，由兩種色光組成的細光束垂直邊射入棱鏡，色光1剛好在面發(fā)生全反射，色光2由邊射出時與面的夾角為。則下列說法正確的是（ ）
A. 色光1、2的折射率之比為
B. 色光2在真空中的波長較短
C. 色光2比色光1更容易發(fā)生衍射現象
D. 改變入射光的角度，兩種色光可能在面發(fā)生全反射
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由于色光1在邊發(fā)生了全反射，則色光1的折射率為
由折射定律得色光2的折射率為
則色光1，2的折射率之比為，A錯誤；
BC．由于色光1的折射率大，則色光1的頻率大，色光1的波長較短，色光2更容易發(fā)生衍射現象，B錯誤，C正確；
D．全反射的條件是光由光密介質向光疏介質傳播，且入射角大于臨界角，D錯誤。
故選C。
9. 如圖所示，兩平行板沿水平方向固定，板帶正電、板帶負電，兩極板間加穩(wěn)定的電壓。一帶電小球由板的右側以一定的速度射入，剛好沿直線由板的左側離開。已知小球的質量和電荷量分別為、，重力加速度為。則下列說法正確的是（ ）
A. 小球帶負電
B. 小球在極板間的加速度可能大于重力加速度
C. 兩極板之間的距離為
D. 從進入極板至離開過程中小球的電勢能增加
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB.由于小球的運動軌跡為直線，則小球在兩極板間做勻速直線運動，即小球受力平衡，加速度為零，電場力豎直向上，所以小球帶負電，A正確，B錯誤；
C.由平衡條件得
則兩極板之間的距離為
C正確；
D.電場力與位移的夾角小于，則電場力對小球做正功，小球的電勢能減少，D錯誤。
故選AC。
10. 用兩質量不計的細繩分別將一重球拴接并懸掛在天花板上構成兩個單擺裝置甲、乙，當驅動力的周期為5s時甲的振幅最大，驅動力的周期為2s時乙的振幅最大。則下列說法正確的是（ ）
A. 如果在同一地點，則甲、乙兩擺的擺長之比為
B. 如果在同一地點，則甲、乙兩擺的擺長之比為
C. 如果擺長相同，且在不同地點，則甲、乙兩擺所在兩地的重力加速度之比為
D. 如果擺長相同，且在不同地點，則甲、乙兩擺所在兩地的重力加速度之比為
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．當驅動力的周期與物體的固有周期相同時會產生共振，此時振幅最大。根據題意，當驅動力的周期為5s時甲的振幅最大，驅動力的周期為2s時乙的振幅最大，故可知甲乙的固有周期分別為
結合單擺的周期公式
可知如果在同一地點，重力加速度相等，則甲、乙兩擺的擺長之比為
A正確，B錯誤；
CD．如果擺長相同，且在不同地點，則甲、乙兩擺所在兩地的重力加速度之比為
C錯誤，D正確。
故選AD。
11. 如圖所示截面為一棱鏡的截面圖，其中、均為直角，，某單色光的細光束垂直邊射入該棱鏡。已知，入射點到的間距為，棱鏡的折射率為。則下列說法正確的是（ ）
A. 光束第一次到界面時，光束能從界面射出
B. 光束第一次到界面時發(fā)生全反射
C. 光束第一次射出棱鏡的出射光線，相對入射光線的偏角為
D. 光束第一次射出棱鏡時出射點到點的距離為
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．設發(fā)生全反射的臨界角為，由折射定律可得
解得
光束第一次到界面時的入射角為，顯然光束在該界面發(fā)生了全反射，A錯誤；
B．光路圖如圖所示
由幾何關系可知光線在邊的入射角也為，因此光束在界面發(fā)生全反射，B正確；
C．設光線在邊的入射角為，折射角為，由幾何關系可得，小于臨界角，光線第一次射出棱鏡是在邊，由折射定律可得
解得
所以入射光偏轉了，C錯誤；
D．如圖光線垂直于進入棱鏡，，
因為在面和面發(fā)生全反射，所以，，，由幾何關系可知
D正確。
故選BD。
12. 如圖所示為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形圖如圖中的實線所示，經t=0.2s時波形圖第一次如虛線所示。已知a為平衡位置在x=1.0m處的質點，b為平衡位置在x=1.8m處的質點。則下列說法正確的是（ ）
A. 波速一定為11m/s
B. 波的最小周期為0.24s
C. 如果波沿x軸正方向傳播，則質點b比a先回到平衡位置
D. 如果波沿x軸負方向傳播，經時間2s質點a第一次到波峰
【答案】CD
【解析】
【詳解】AB．根據波形圖可知，經t=0.2s時波形圖第一次如虛線所示，若波向右傳播，此時波向右傳播的距離為
故此時波速為
周期為
若波向左傳播，可知經t=0.2s時波向左傳播的距離為
故此時波速為
周期為
AB錯誤；
C．如果波沿x軸正方向傳播，可知t=0時，質點a向上振動，達到正向最大位移后再經過到達平衡位置，而此時質點b處于負方向最大位移處經過即到達平衡位置，故質點b比a先回到平衡位置，C正確；
D．如果波沿x軸負方向傳播，可知從t=0時刻開始，平衡位置在處，此時正處于波峰處的質點的振動形式傳播到時，質點a第一次到波峰，所需的時間為
D正確。
故選CD。
二、實驗題：本題共2小題，共14分。
13. 曉宇利用如圖甲所示的電路完成了一節(jié)干電池電動勢和內阻的測量，其中電流表G（量程3mA，內阻，電壓表V（量程3V，內阻Rv約為 10kΩ），通過移動滑動變阻器的滑片，讀出了多組電壓表以及電流表的示數，并將實驗數據描繪在了如圖乙所示的坐標系中。
（1）圖甲中將電流表G改裝成量程為0.6A的電流表，定值電阻R0=__________Ω；
（2）由圖乙可知，干電池的電動勢為E= __________ V，內阻為r=__________Ω；（結果均保留兩位有效數字）
（3）電源電動勢的測量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值，內阻測量值________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
【答案】 ①. 0.1 ②. 1.5 ③. 1.0 ④. 小于 ⑤. 小于
【解析】
【詳解】（1）[1]改裝成量程為0.6A的電流表, 定值電阻R0需要分擔的電流為
根據部分電路的歐姆定律可得定值電阻的阻值為
（2）[2]根據閉合電路的歐姆定律可得
整理可得
由圖乙可知，當時，此時電路中的電流為，路端電壓；此時的路端電壓等于電源的電動勢，即。
[3]當，此時電路中的電流為
路端電壓為；內阻在數值上等于圖像斜率的絕對值，即
（3）[4][5]伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當外電路短路時，電流測量值等于真實值，電源的U-I圖象如圖所示
由圖象可知，電動勢測量值小于真實值，電源內阻測量值小于真實值。
14. 某實驗小組的同學利用如圖甲所示的裝置測量了光的波長，其中單縫與雙縫相互平行。
（1）實驗時，在光屏上得到了明暗相間的條紋，則下列說法正確的是______；
A．單縫到雙縫的距離越遠，條紋間距越大
B．屏上的條紋與雙縫垂直
C．條紋間距與光波的波長無關
D．條紋間距與雙縫的寬度有關
（2）第16條亮紋、第22條亮紋分別到第1條亮紋之間的距離為圖乙和圖丙所示，則相鄰兩亮條紋之間的距離為______mm（結果保留兩位有效數字）；
（3）如果雙縫屏到光屏之間的距離為L，兩狹縫之間的距離為d，相鄰亮條紋間距為，則波長的關系式為______；如果L=600mm，d=0.4mm，則該色光的波長______nm；
（4）如果將頻率更大的光通過濾光片，則屏上的條紋寬度將______（填“變大”“不變”或“變小”）。
【答案】 ①. D ②. ③. ④. ⑤. 變小
【解析】
【詳解】（1）[1]ACD. 根據干涉條紋的間距公式
可知條紋間距與光波的波長、條紋間距有關，與單縫到雙縫的距離無關，故AC錯誤，D正確；
B. 干涉條紋與雙縫平行，故B錯誤；
故選D。
（2）[2]乙圖游標卡尺讀數為11mm+0. 13mm=11. 3mm；
丙圖位置游標卡尺的讀數為15mm+0. 17mm=15. 7mm；
相鄰亮條紋的間距為
（3）[3]根據干涉條紋的間距公式可知
[4]代入數據解得
（4）[5] 頻率更大的光，波長較小，根據可知，條紋間距變小。
三、解答或論述題：本題共3小題，共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。
15. 如圖所示為水平向右傳播的一列橫波，圖中的實線為t=0時刻的波形圖，虛線為t=0.2s時刻的波形圖，已知波的傳播周期大于0.4s。求：
（1）該波的波速v；
（2）平衡位置在x=0.5m處的質點的振動方程。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）根據題意可得波長為，結合波向右傳播有
解得
根據題意波的傳播周期大于0.4s，所以可知
故該波的波速為
（2）根據t=0.2s時刻的虛線波形圖可知，此時平衡位置在x=0.5m處的質點正處于平衡位置并向下振動，設振動方程為
又有t=0.2s時，，代入解得
故平衡位置在x=0.5m處的質點的振動方程為
16. 如圖所示，足夠長的光滑水平面與足夠長的傾角為的斜面體連接，質量為的滑塊以初速度沿水平面向左運動，經過一段時間與靜止在斜面體底端質量為的滑塊發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊反彈.已知滑塊與斜面體之間的動摩擦因數為，，。忽略滑塊在斜面與水平面連接處的能量損失。若兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞，求滑塊與滑塊的質量比滿足什么條件？（結果可保留根號）
【答案】
【解析】
【詳解】由題意可知兩滑塊碰后，滑塊反彈則有，設碰后滑塊、的速度分別為、，又彈性碰撞，則碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，有
解得
設滑塊沿斜面上滑的最大位移為，滑到斜面底端的速度為，由動能定理有
解得
欲使兩滑塊發(fā)生第二次碰撞，則應滿足
整理得
17. 如圖甲所示，兩平行金屬板沿水平方向放置，間距為，兩極板間所加的電壓如圖乙所示，圖乙中、為已知量.時刻一帶正電的粒子由兩極板左側正中央位置以初速度沿平行于極板的方向射入，結果粒子在時刻剛好由兩極板右側正中央的位置離開電場，且運動過程中粒子剛好未與極板相碰.已知粒子的質量為，電荷量為，忽略粒子的重力。求：
（1）應為多少？
（2）整個過程中電勢能的變化量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）粒子射入電場后，在電場中做類平拋運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向向下做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得粒子的加速度為
在時間內，粒子在豎直方向的位移為
粒子豎直方向的速度為
設粒子由開始經時間豎直方向的速度減為0，該過程中粒子的加速度為
粒子豎直方向的位移為
又
由題意可知
在時間內，粒子在豎直方向上做勻加速直線運動，由題意可知
由以上整理得
（2）由第（1）問的解析可知，
時間內，電場力所做的功為
時間內，電場力所做的功為
時間內，電場力所做的功為
整個過程中，電場力所做的功為