四川省达州外国语学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含答案）

高2025届高二年级上期12月月考物理试题
考试时间：75分钟；
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，第8-10题有多个选项符合题目要求。每小题选部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．电势 B．电势差 C．磁通量 D．电场强度
2．下列措施中可使单摆的振动周期增大的是（　　）
A．增大摆球的质量 B．增大振幅 C．由上海移到北京 D．增大摆长
3．两个分别带有电荷量Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间的库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定在原处，则两球间库仑力的大小为（　　）
A． B． C． D．
4．一根粗细均匀横截面为圆形的导线，两端加上电压U。若导线被均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上相同电压U。则下列判断正确的是（　　）
A．导线的电阻变为原来的8倍
B．通过导线的电流强度变为原来的为倍
C．自由电子定向移动的平均速率变为原来的为倍
D．电子在导线中受到的电场作用力变为原来的倍
5．2023年7月22日，中国女足迎来世界杯首战．如图所示，某次扑球时，守门员戴着厚厚的手套向水平飞驰而来的足球扑去，使足球停下．与不戴手套相比，此过程守门员戴手套可以（　　）
A．减小足球的惯性
B．减小足球对手的冲量
C．减小足球的动量变化量
D．减小足球对手的平均作用力
6．位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　）
A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B．时，波源的位移为负
C．时，质点a沿y轴负方向振动
D．在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m
7．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为4V、14V、9V。下列说法正确的是（　　）
A．坐标原点处的电势为0V
B．电场强度的大小为
C．电子在a点的电势能比在b点的小
D．电子从b点运动到c点，电子克服电场力做功5eV
8．一细束单色光在直角棱镜的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，从AB边反射的光线恰好垂直射向BC边，已知边长，，。光速为c，则有（ ）
A．该棱镜的折射率为2
B．光从棱镜射入空气时的临界角为
C．光在棱镜里传播的频率变为原来的倍
D．光在棱镜里传播的时间为
9．战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出用绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（　　）
A．该波的波速为2.4m/s B．波源开始振动的方向向下
C．该质点与波源的距离为3.6m D．时间内该质点通过的路程为4.8m
10．如图（a），质量可视为质点的小物块放在水平地面上，物块与地面间动摩擦因数。现给物块一水平向右的初速度，同时施加水平向右的外力F，F的大小随时间t的变化如图（b）所示。重力加速度 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块在0~6s时间内（　　）
A．最大速度为3m/s
B．最大加速度为
C．运动的总时间为
D．所受摩擦力的总冲量为
二、非选择题：本题共5个小题，共60分。
11．（7分）一学生小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
（1）下列关于实验中选用的实验器材，正确的是 。
A．长度约为的弹性细绳 B．长度约为的弹性细绳
C．球心开有小孔的金属小球 D．球心开有小孔的木质小球
（2）用游标卡尺测摆球的直径如图乙所示，摆球的直径为 。
（3）某次实验中，使所用单摆的摆线长度为，则摆长为 。
（4）该次实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点的时间为，则此单摆的周期为 s，该小组测得的重力加速度大小为 （结果均保留三位有效数字）
12．（8分）某兴趣小组的同学想描绘一小灯泡（2.8V，0.6A）的伏安特性曲线，实验室提供了以下实验器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻约2kΩ）
B．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
D．电流表A2（量程3A，内阻约0.01Ω）
E.滑动变阻器R1（阻值0~5Ω，允许通过的最大电流为2A）
F.滑动变阻器R2（阻值0~200Ω，允许通过的最大电流为1A）
G.学生电源（电动势E为4V，内阻不计）
H.开关S及导线若干
（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，实验时应选择的是下列给出四个电路图中的 。电压表应选择 ，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 （选填器材前的字母）。
A． B． C． D．
（2）请在下图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路 。
（3）某次实验中两电表的示数如乙图所示，则小灯泡此时电阻值为 Ω（计算结果保留两位有效数字）。
13．（13分）如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电动机的电阻R0=1.0 Ω，电阻R1=2.0 Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=4.0 V，求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机转化为机械能的功率；
（3）若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少。
14．（13分）如图所示，时刻，坐标原点处的质点从平衡位置沿轴负方向开始做简谐运动，振动的周期。振幅，振动沿轴正方向传播，当波刚传播到平衡位置在处的质点时，波源处质点也恰好在平衡位置，波源与质点之间只有一个波谷，求：
（1）这列波的传播速度；
（2）当质点第一次到达波峰时，波源处的质点运动的路程为多少？
15．（19分）如图所示，足够长的木板静止放在光滑水平面上，木板右端与墙壁相距为，在木板左端放一个质量为m的小物块（可视为质点），与木板的动摩擦因数为，木板的质量为M，现给小物块一个水平向右的初始速度，在整个的运动过程中，木板与墙壁发生弹性碰撞（碰撞后原速率反弹），重力加速度为g。
（1）若木板与墙壁碰撞前，小物块与木板已经相对静止，求从开始运动到共速所用时间t；
（2）若，木板与墙壁能发生2次及以上的碰撞，求的取值范围；
（3）若，，，，，求整个运动过程中木板运动的路程。
参考答案：
1．D
【详解】A．电势只有大小，没有方向，是标量，A错误；
B．电势差只有大小，没有方向，是标量，B错误；
C．磁通量只有大小，没有方向，是标量，C错误；
D．电场强度既有大小，又有方向，是矢量，D正确。
2．D
【详解】AB．摆球质量和振幅不影响振动周期，AB错误；
CD．单摆周期公式为
由上海移到北京，重力加速度增大，则周期减小；增大摆长，可使周期增大，C错误，D正确。
3．A
【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为
两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为
距离仍不变，则库仑力为
4．C
【详解】A．导线被均匀拉长，使其半径变为原来的，则面积变为原来的倍，长度变为原来的4倍，根据电阻定律可知导线的电阻变为原来的16倍，故A错误；
B．根据欧姆定律可知通过导线的电流强度变为原来的为倍，故B错误；
C．根据电流的微观表达式变形可得自由电子定向移动的平均速率为
所以自由电子定向移动的平均速率变为原来的为倍，故C正确；
D．根据可知导线中电场强度变为原来的倍，根据可知电子在导线中受到的电场作用力变为原来的倍，故D错误。
5．D
【详解】守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以延长球与手接触的时间，对球，取球的初速度方向为正方向，根据动量定理得
Ft=0 mv
可得
当时间延长时，动量的变化量不变，则球受到的冲量不变，可减小球动量的变化率，即减小手对球的平均作用力，足球的惯性由质量决定，不会变化。
6．D
【详解】A．波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误；
B．由图可知，波的波长
由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得
解得
根据同侧法可知，波源的振动方向向上，即时，根据周期性并结合波的图像可知，此时波源处于平衡位置上方且向上运动，即位移为正，故B错误；
C．波的波速
波源停止振动，到质点a停止振动的时间
即质点a还在继续振动，t=2.1s到t=2.25s时间波传播的距离为
即x轴正方向的波由题干图中向右平移0.375m，结合图象可知质点a位移为正且向y轴正方向运动，故C错误；
D．波传到点b所需的时间
在0到2s内，质点振动的时间为
质点b运动总路程
故D正确。
7．D
【详解】A．因为是匀强电场，所以有
可得
A错误；
B．因为，所以为等势面，方向为电场线方向，如图
、两点的电势差为
由几何关系可得，、两点的距离为
根据
可得
B错误；
C．根据负电荷在电势高的地方电势能小，因为，所以电子在a点的电势能比在b点的大，C错误；
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为
所以电子从b点运动到c点，电子克服电场力做功5eV，D正确。
本题选择正确的，故选D。
8．BD
【详解】A．在直角棱镜中，则
又，可得
，
则光线射入棱镜中的折射角
如图
该棱镜的折射率为
故A错误；
B．光从棱镜射入空气时的临界角为
解得
故B正确；
C．光在棱镜里传播的频率不变，故C错误；
D．由数学知识可知
光在棱镜里传播的路程
光在棱镜里传播的速度
光在棱镜里传播的时间为
故D正确。
9．AB
【详解】A．由图1可知该波的波长为2.4m，由图2可知该波的周期为1s，则波速为
m/s
故A正确；
B．由图2可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故B正确；
C．该质点开始振动的时刻为t=0.5s，根据
x=vt=2.4×0.5m=1.2m
可知质点与波源的距离为1.2m，故C错误；
D．一个周期内质点通过的路程为4A，0 3s内该质点运动了2.5s，故2.5s内质点通过的路程为
s=10A=10×40cm=400cm=4m
故D错误。
10．ABC
【详解】A．当摩擦力与外力F达到平衡时，物块的速度达到最大。摩擦力的大小为
由图可知，此时外力已经施加了，设其冲量为；外力的冲量等于图像中内图像与纵横坐标轴围成的面积，由图可知
根据动量定理可得
解得
故A正确；
B．最大加速度为
故B正确；
C．设运动的总时间为，根据动量定理有
其中
代入可得
解得
故C正确；
D．所受摩擦力的总冲量为
故D错误。
11． C 13.4 90.25 1.90 9.86
【详解】（1）[1]实验时，应选用长约的细丝线和球心开有小孔的金属小球。
故选C。
（2）[2]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知摆球的直径为
（3）[3]单摆摆线的长度为，则摆长为
（4）[4]一次全振动摆球经过最低点两次，故此单摆的周期为
[5]由单摆的周期表达式
可得重力加速度大小为
12． A A C E 2.4
【详解】（1）[1]小灯泡电阻较小，故应该采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路选择A；[2][3][4]小灯泡额定电压2.8V，则电压表应选择A，电流表应选择C，滑动变阻器应选择阻值较小的E。
（2）[5]实物图连接电路
（3）[6]某次实验中两电表的示数如图所示，则I=0.50A，U=1.20V，则小灯泡此时电阻值为
13．（1）20W；（2）8W；（3）9W
【详解】（1）由欧姆定律可知，通过电阻R1的电流为
电源的输出电压为
电源的输出功率为
（2）电动机的电压为
电动机的输入功率
电动机的热功率为
电动机转化为机械能的功率为
（3）电动机被卡住不转时，电动机可看成纯电阻，则电路电流为
电动机消耗的功率为
14．（1）或；（2）或
【详解】（1）当时
则波传播速度大小
当时
波传播速度大小
（2）当质点第一次到达波峰时，质点振动的时间为，若，则波源处的质点振动的时间为，则波源处质点运动的路程
若，则波源处的质点振动的时间为，则波源处质点运动的路程
15．（1）；（2）；（3）m
【详解】（1）将物块与木板作为研究对象，因地面光滑，由动量守恒定律可知
对于物块，由牛顿定律知
解得
（2）因为，若要求木板与墙壁发生2次及以上碰撞，则第一次碰前木板与物块未相对静止，木板第一次与墙壁碰撞前的速度大小为v，则
第一次碰撞时，物块的速度大小为，对于板块从开始到碰撞前
依题意有
才能保证模板最终再次向右碰撞墙壁。
综上所知
（3）因，可知木板最终停在墙壁边，两者的速度都为零，若第一次碰前木板与物块速度相等，设共速时速度为，则
得
木板变速运动过程中
木板的路程
因为，故木板碰墙前恰好与木块共速
木板再次向左移动的最大距离
碰后木板与物块动量守恒，再一次速度相等时有
得
第二次碰后木板向左移动的最大距离
再一次速度相等时有
第三次碰后木板向左移动的最大距离为
以此类推木板的总路程为