河南驻马店市确山县重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含解析）

确山一高 2023 级高二（上） 月考试卷 物理试题
注意事项：
1、本卷总分 100 分， 时间 75 分钟。
2、 试卷分为单选题 、多选题(I 卷)和非选择题(Ⅱ卷),共 6 页。
3、 答案必须填涂在答题卡上相应位置，否则无效。
第 I 卷（选择题 46 分）
一、 单选题： 本题共 7 小题，每小题 4 分， 共 28 分。每小题只有一项符合题目要求。
1． 下列说法中正确的是( )
A． 电容C = 、电流 I = 、磁感应强度 B = 都用到了比值定义法
B． 可自由转动的小磁针，在地面上静止时，其 N 极指向地磁的北极附近
C． 同一宿舍的几个同学交谈， 相互间听的很清楚，这说明声波在叠加后，不改变每列波的振幅和
频率
D． 只要是波都能发生衍射，当波长比障碍物或孔的宽度大得多时，衍射现象不明显
2． 如图所示， 矩形线圈与磁场垂直， 且一半在匀强磁场内， 一半在匀强磁场外， 下述过程中使线圈
产生感应电流的是( )
A． 以 bc为轴转动 45 °
B． 以 ad为轴转动 45 °
C． 线圈向下平移
D． 线圈向上平移
3． 如图所示， 一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上， 槽的左侧有一竖直墙壁。 现让一小
球（可认为质点）自左端槽口 A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从 A 点入槽内。则下
列说法正确的( )
A． 小球在槽内运动的全过程中机械能守恒
B． 小球第二次经过槽最低点时，槽的速度最大
C． 小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功
D． 小球在槽内运动的全过程中， 小球与槽组成的系统机械能守恒、 动量守恒
试卷第 1页， 共 7页
4． 如图甲所示， 一列简谐横波沿 x轴传播， 实线和虚线分别为 t1 =0时刻和 t2 时刻的波形图， P、 Q
分别是平衡位置为x1 =1m和 x2 =4m的两质点。 如图乙所示为质点 Q 的振动图像， 则( )
A． 波沿 x轴负方向传播
B． 波的传播速度为 20m/s
C． 质点 P从 0 时刻到 t2 时刻经过的路程可能为 50cm
(
(
3π
)
)D． 质点 P 的振动方程为 y = 10sin|（10πt + 4 )|cm
5． 电荷量为q1 和 q2 的两个点电荷分别固定于 x轴上 O、 P两点， 规定无穷远处电势为零， 一带负电
的试探电荷在 x轴上各点具有的电势能随 x的变化关系如图所示。 其中， 试探电荷在 B、 C两点处的
电势能均为零， 且 OB >BP， 在 CF段中， E处电势能最大， 则( )
q1 OE
A =
. q2 PE
B． B 点电场强度方向一定沿 x轴正方向
C． 若将一正试探电荷从 D 点静止释放， 一定能到达 F 点
D． 若将一正试探电荷从 C 点移动到 F 点， 电场力先做负功后做
正功
6． 让一价氢离子、 一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始经过同一加速电场加速， 然后在同 一偏转电场里偏转， 最后都从偏转电场右侧离开， 图中画出了其中一种粒子的运动轨迹， 下列说法
正确的是( )
A． 在加速电场中运动时间最长的是一价氢离子
B． 经加速电场加速度后动能最小的是二价氦离子
C． 在偏转电场中三种离子的加速度之比为1: 4 : 2
D． 在加速和偏转过程中三种离子的轨迹都重合
7． 如图所示电路， 电源内阻为 r， 两相同灯泡 L1、 L2 电阻均为 R， D 为理想二极管（具有单向导
电性）， 电表均为理想电表， 闭合 S 后， 一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动， 现把滑动变
试卷第 2页， 共 7页
阻器滑片向上滑动， 电压表V1、 V2 示数变化量绝对值分别为ΔU1、 ΔU2， 电流表示数变化量绝对
值为ΔI， 则下列说法中不正确的是( )
A． 两灯泡逐渐变亮
B． 油滴仍静止不动
(
=
R
+
r
) (
C
.
)ΔU2
ΔI
(
D
.
)ΔU2 < ΔU1
二、 多选题： 本题 3 小题， 每小题 6 分， 共 18 分。 每小题多个选项符合题目要求， 全都选对得 6 分， 选对但不全得 3 分， 有选错的得 0 分。
8． 现有两个边长不等的正方形 ABDC 和 abdc， 如图所示， 且 Aa、 Bb、 Cc、 Dd 间距相等。 在
AB、 AC、 CD、 BD的中点分别放等量的点电荷， 其中 AB、 AC 的中点放的点电荷带正电，
CD、 BD的中点放的点电荷带负电， 取无穷远处电势为零。 则下列说法中正确的是( )
A． O 点的电场强度和电势均为零
B． 把一正点电荷沿着b 喻 d 喻 c 的路径移动时， 电场力所做的总功为零
C． 同一点电荷在 a、 d两点所受电场力不同
D． 将一负点电荷由 a 点移到b 点， 电势能增大
9． 弹簧振子以 O点为平衡位置做简谐振动。 从 O 点起振开始计时， 振子第一次到达 M 点用了 0.3 秒，
又经过 0.2 秒第二次通过 M 点， 则振子第三次通过 M 点还要经过的时间可能是( )
A． 1 秒 B 1 秒 C 1 4 秒 D 1 6 秒
3 ． 2 ． . ． .
10． 如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐振动， 从某一时刻开始计时， 规定竖直向上为正方向，
得到弹簧对小球的弹力 F与运动时间 t的关系图像如图乙所示， 若重力加速度为 g， 图像的坐标值为
已知量， 则下列说法正确的是( )
A． 对乙图的 F-t关系图像， 小球是从处在
最高点开始计时的
B． 小球的质量为
C． 弹簧振子的频率为
D． 若弹簧振子的振幅为 A， 则从计时开始到 13t0 时， 小球的路程为 36A
试卷第 3页， 共 7页
第 II 卷（非选择题 本部分共 5 小题， 共 54 分）
三、 实验题： 共 16 分
11． 根据单摆周期公式T = 2π， 可以通过实验测量当地的重力加速度。 如图甲所示， 将细线的
上端固定在铁架台上， 下端系一小钢球， 就做成了单摆。
（1） 用游标卡尺测量小钢球直径， 示数如图所示乙所示， 读数为 mm。
（2） 以下是实验过程中的一些做法， 其中正确的有（多选） 。
A． 若测量摆长时未计入钢球半径， 则会使重力加速度测量值偏大
B． 要控制摆球在同一竖直平面内运动， 否则重力加速度测量值会偏大
C． 拉开摆球， 使白线偏离平衡位置小于 5 ° , 在释放摆球的同时开始计时， 当摆球回到开始位置时
停止计时， 此时间间隔 Δt 即为单摆周期 T
D． 为了准确测量时间， 应在摆球位于平衡位置处开始计时
E． 摆线要选择细些的， 伸缩性小些的， 并且尽可能长一些
（3） 多次改变摆长使单摆做小角度摆动， 测量摆长 L及相应的周期 T。 此后， 分别取 L和 T 的对数， 所得到的lgT -lgL 图像为 （填“直线 ”“对数曲线 ”“指数曲线 ”）； 读得图像与纵轴交点
的纵坐标为c， 由此得到该地重力加速度g = 。
12． 小明在超市中发现两种品牌的 5 号干电池， 他利用电流表和电压表设计实验， 分别测定一节这
两种品牌干电池的电动势和内阻。
（1） 实验时有开关和导线若干， 以及以下器材：
A． 电压表（0— 3V， 内阻约为 1kΩ)
B． 电流表（0— 3A， 内阻为 0.2Ω)
C． 电流表（0—0.6A， 内阻为 0.5Ω)
D． 滑动变阻器（0－20Ω , 允许通过的最大电流为 1A）
E． 滑动变阻器（0－200Ω , 允许通过的最大电流为 0.5A）
实验中电流表应选用 ； 滑动变阻器应选用 。（均填相应器材前的字母）
试卷第 4页， 共 7页
（2） 请选择小明应该选择的实验电路是图 （填“ 甲 ”或“ 乙 ”）。
（3） 小明分别记录了 6 组数据并在同一坐标纸内画出两个干电池的U - I 图线， 如图丙所示。 根据
所画图线可得出品牌 I干电池内阻 r = Ω。（结果均保留两位小数）
（4）小明根据数据发现一节不同品牌干电池的电动势基本相同， 只是内阻差异较大， 小明继续对Ⅰ、 Ⅱ两个品牌干电池做了进一步探究， 对电池的输出功率 P 随外电阻 R变化的关系， 以及电池的输出 功率 P 随路端电压 U变化的关系进行了猜想和实验验证， 并分别画出了下列的 P - R 和 P - U 图像。
下列各图中可能正确的是 。（多选， 填正确答案标号）
A． B． C． D .
四、 解答题： 共 38 分
13．（10 分）如图所示， 电解槽 A 和电炉 B 并联后接到电源上， 电源内阻 r = 1Ω , 电炉电阻 R = 20Ω ,
电解槽电阻 r' =0.5Ω, 当S1 闭合、 S2 断开时， 电炉消耗功率为 720W， S1、 S2 都闭合时， 电炉消耗
功率为 500W（电炉电阻可看作不变）， 试求：
（1） 电源的电动势；
（2） S1、 S2 闭合时， 流过电解槽的电流大小；
（3） S1、 S2 闭合时， 电解槽中电能转化成化学能的功率。
试卷第 5页， 共 7页
14． （12 分）如图所示，质量为1kg 的小圆环 A 套在足够长的光滑固定水平杆上，杆距离地面的高 度为 1m。质量为 4kg 的小球 B 通过长度为1m 的轻绳与 A 连接， 初始时轻绳处于水平伸直状态， A、 B 均静止，某时刻释放球 B，B 到达最低点时轻绳恰好断裂，之后 B 在光滑水平地面上向左运动，与 一向右运动的小球 C 发生弹性正碰， 碰后 C 的速度大小是 B 速度大小的 2 倍，已知球 C 的质量为2kg，
重力加速度 g = 10m / s2 ，不计空气阻力，所有小球均可视为质点，求：
（1）轻绳断裂时， A、 B 各自的速度大小；
（2）轻绳断裂时， A 距出发点多远；
（3）碰撞前球 C 的速度。
试卷第 6页， 共 7页
15. （16 分）如图，光滑轨道 CDEF是一“过山车轨道”的简化模型，最低点 D处入口、出口不重合， E 点是半径为 R＝0.5m 的竖直圆轨道的最高点， DF部分水平，末端 F 点与其右侧的水平传送带平滑连
接， 传送带以速率 v ＝1m/s 逆时针匀速转动， 水平部分长度 L＝2m.物块 B静止在水平面的最右端
F处.质量为 mA = 2kg 的物块 A从轨道上某点由静止释放， 恰好通过竖直圆轨道最高点 E，然后与 B 发生碰撞并粘在一起.若 B 的质量是 A 的 k倍， A、 B与传送带的动摩擦因数均为 μ = 0.1，物块均可
视为质点，物块 A与物块 B 的碰撞时间极短，重力加速度 g = 10m / s2 .
（1）求物块 A释放点距水平轨道的高度 H；
（2）求 k＝4 时物块 A、 B在传送带上向右滑行的最远距离；
（3）讨论 k在不同数值范围时， A、 B碰撞后传送带对它们所做的功 W 的表达式.
试卷第 7页， 共 7页
月考试卷---物理试题 参考答案
1． C
2． B【详解】A． 以 bc为轴转动 45 ° , 则穿过线圈的磁通量不变， 不会产生感应电流， 选项 A 错误； B． 以 ad为 轴转动 45 ° , 则穿过线圈的磁通量减小， 线圈中会产生感应电流， 选项 B 正确； CD． 线圈向下平移或向上平移，
则穿过线圈的磁通量不变， 不会产生感应电流， 选项 CD 错误。
3． B【详解】AD． 小球从下落到最低点的过程中， 槽没有动， 与竖直墙之间存在挤压， 小球的动量不守恒， 小球与 槽组成的系统动量也不守恒， 小球的机械能守恒， 小球与槽组成的系统机械能也守恒； 小球经过最低点往上运动的 过程中， 斜槽与竖直墙分离， 小球与槽组成的系统动量水平方向动量守恒， 竖直方向动量不守恒； 该过程小球的机 械能不守恒， 但是小球与槽组成的系统机械能守恒， 选项 AD 错误； B． 小球第一次到达最低点时槽开始向右运动离 开墙壁， 此后小球对槽有斜向右下的压力使得槽向右加速运动， 直到小球第二次经过槽最低点时， 槽的速度最大， 此后小球滑到槽的左侧时对槽有斜向左下的压力槽做减速运动， 选项 B 正确； C． 小球经过最低点往上运动的过程
中， 斜槽往右运动， 除重力对小球做功之外还有斜槽对小球的支持力对小球做负功， 选项 C 错误。
4． D【详解】A． 由图乙可知 t1 = 0 时刻， 质点 Q 向上振动， 根据上下坡法可知， 波沿 x轴正方向传播， 故 A 错误；
B． 由图甲可知， 波长为 8m， 由图乙可知， 周期为 0.2s， 波的传播速度为 v = = m/s = 40m/s 故 B 错误； C． 质
答案第 1页， 共 4页
点 P从 0 时刻到 t2 时刻有Δt =
T + nT
4
(n = 0, 1，2，3 …) 处于平衡位置的质点从 0 时刻到 t2 时刻经过的路程
s = 4A . (n + ) = (4n +1)A (n = 0, 1，2，3 …)， 当 n = 1 时， s = 50cm， 由于质点 P不在平衡位置， 从 0 时刻到t2 时刻经 过的路程不可能为50cm， 故 C 错误； D． 质点 Q 的振动方程 y = Asint cm= 10 sin (10 πt )cm 质点 P与质点 Q相位
差恒定， 为Q = 4 1 根 2π = π , 故质点 P 的振动方程为 y = Asint + Qcm=10sin(|（10 πt + cm
5． C【详解】A． 图象 E处电场强度为 0， 得 2 = 2， 得 = ( )2。
B． 负电的试探电荷在 O 点电势能正无穷， 因此 O 点电荷为负电电荷， P 点电荷为正电荷， 因此 B 点电场强度方向 一定沿 x轴负方向， B 错误； C． 带正电的试探电荷在 D 点受 x正方向的电场力， 故沿 x正向加速运动过 E 点后减
速， 根据能量守恒可得， 一定能到达 F 点， 且到 F 点速度为 0， C 正确；
D． 正电荷从 C 点移动到 F 点的电场力先沿 x正向过 E 点后沿 x负向， 故电场力先做正功后做负功， D 错误。
6． D【详解】B． 设加速电压为U1， 加速过程根据动能定理有qU1 = Ek 一 0 = mv2 一 0
(
知加速后动能最小的离子是一价离子，
故
B
错误；
A．
设加速电板间距离为
L
，
在加速电场中运动
)可得Ek = qU1，
(
2
m
qU
1
，
根据荷质比可知，
加速时间最长
的是一价氦离子，
故
A
错误；
C．
设偏转电板间距离为
d
，
偏
)时间t1 = = L
2
(
qU
2
md
)转过程做平抛运动， 则有 a =
(
1 1
1
:
:
1
4
2
)知三种离子加速度之比为
= 4 :1: 2。 D． 在加速电场中， 受力方向相同， 做
直线运动， 轨迹相同； 在偏转电场中， 当水平位移为 x 时偏转轨迹为 y = at = (|（2 = ， 可知偏转轨迹
与 q、 m无关， 三种离子轨迹重合， 故 D 正确。
7． D【详解】A． 滑片向上滑动， 其阻值减小， 总电阻减小， 根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流变大， 两灯变
亮， 故 A 正确， 不符合题意；
B． 总电流增大， 故内电压增大， 所以外电压减小， 即 V1 的示数减小， 而 L1 的电压变大， 所以并联部分 L2 的电压减
小， 所以 V2 的示数及电容器极板间电压变小， 应放电， 但二极管的单向导电性使电荷不能放出， Q不变， 电容器极
板间电场强度E = U = = Q = Q = 4πkQ不变， 可知油滴静止不动， 故 B 正确， 不符合题意； d d Cd d εr S
C． 把 L1 电阻 R看作电源内阻一部分， ΔU2 就是 R + r两端电压的增加量， 也是电容器两板间电压减少量， 则
= R + r， 故 C 正确， 不符合题意； D． 由闭合电路欧姆定律可得ΔU1 等于 r 两端电压的变化量， 即 = r，
所以ΔU2 > ΔU1
8． BD 9． AC
10． BC【详解】A． 由图可知， t=0 时刻小球所受弹力最大， 方向竖直向上， 所以小球处于最低点， 故 A 错误； B． 根
据对称性，小球在最高点和最低点的加速度大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，小球在最高点，有F2 + mg = ma，
小球在最低点， 有F1 - mg = ma 解得 m = 。 C． 由图可知T = t0， T = ， 解得 f =
故 C 正确； D． 由于13t0 = 9T +T， 所以小球的路程为 s = 9 .4A +3A = 39A
11． 18.6 BDE 直线
【详解】（1） [1]由图可知， 主尺读数为 18mm， 游标卡尺为十等分游标卡尺， 第六根刻度线与主尺对齐， 故其读数
为d = 18mm + 6x mm = 18.6mm （2） [2]A． 根据单摆周期公式推理可知， 实验测量重力加速度公式为
答案第 2页， 共 4页
(
g
=
)4π2L T2
, 若测量摆长时未计入钢球半径， 则 L测量值偏小， 会使重力加速度测量值偏小， 故 A 错误； B． 摆球若
不在同一竖直平面内运动， 则会做圆锥摆运动， 在摆角为θ 的情况下， 小球向心力 F = mg tanθ= m Lsinθ , 解 得 g真 = < g测 = ， 重力加速度测量值会偏大， 故 B 正确； C． 为减小测量误差， 应测量小球多次全振
动的时间来推算单摆周期， 故 C 错误； D． 在摆球位于平衡位置处开始计时， 摆球每经过平衡位置， 计数一次， 这
样测量单摆周期误差更小， 故 D 正确； E． 摆线要选择细些的， 伸缩性小些的， 并且尽可能长一些， 可以减小摆长
的变化误差， 故 E 正确。 故选 BDE。
（3） [3]根据单摆周期计算公式可知T2 = 4π2 ， 取对数得lgT = lg L +lg， 所以lgT -lgL 图线为直线， [4]
图线与纵轴交点的纵坐标为 c = lg， g =
12． C D 乙 0.33（0.30 ~ 0.40 均可） AD#DA
【详解】 [5]AB． 输出功率与外电路电阻的关系为P = I 2R = 2 .R =
根据数学知识可知当 R增大时， 输出功率先增大后减小， 且当 R = r 时输出功率最大， 最大值为 。 从图丙可知电
池Ⅱ的内阻大于电池Ⅰ的内阻， 故电池Ⅰ的输出功率最大值大于电池Ⅱ的最大值， 且电池Ⅱ输出功率最大时外电路
电阻更大， 结合以上分析可知， 故 A 正确、 B 错误； CD． 输出功率与路端电压的关系为P = UI = U . E U = EU U2 ，
答案第 3页， 共 4页
E
(
2
)根据数学知识可知当U =
故选 AD。
时输出功率最大， 且电源Ⅰ的输出功率最大值大于电池Ⅱ的最大值， 故 C 错误、 D 正确。
13．（1） 126V；（2） 21A；（3） 1879.5W
(
720
20
) (
=
) (
A
＝6
A
)【详解】（1） S1 闭合、 S2 断开时， 电炉消耗功率为 P1， 电炉中电流 I=
电源电动势 E＝I（R＋r） ＝126V。（2） S1、 S2 都闭合时， 电炉消耗功率为 P2， 电炉中电流
(
P
2
R
=
) (
为
IR
=
)500A ＝5A， 路端电压为 U＝IRR＝5×20V ＝100V， 流过电源的电流为 I′
20
E 一 U
(
=
)= 26A， 流过电解槽的电流为 IA＝I′－IR＝21A
r
（3） 电解槽消耗的电功率 PA＝IAU＝21×100W ＝2100W， 电解槽内热损耗功率 P热＝IA2r′ ＝212 ×0.5W ＝220.5W， 电
解槽中电能转化成化学能的功率为 P化＝PA－P热＝1879.5W
14．（1） 8m/s， 2m/s；（2） 0.8m；（3） 大小为 4m/s， 方向向右
【详解】（1） 球 B 开始运动至绳断裂， A、 B 组成的系统水平动量、 机械能均守恒， 则有
mAvA = mBvB， mB gL = mA v + mBv， 联立解得 vA = 8m / s， vB = 2m / s
（2） A、 B 组成的系统水平动量守恒， 所以有 mAxA = mBxB， 又 xA + xB = L， 解得
xA = 0.8m
（3） B、 C 发生弹性碰撞， 所以系统动量守恒， 以向左为正方向， 有
(
1
2
m
v
) (
,
,
1
2
) (
C
C
2
)mBvB + mCvC = mBvB + mCvC， 根据机械能守恒可得 2 mBvB +
解得 v = ， v = 8 vC
(
+
) (
B
B
2
)1 ,2 = m v
1 ,2
(
m
v
)C C
2
又因为 v = 2 v 解得 vC = 一4m / s， vC = m / s （舍去） 则碰撞前球 C 的速度大小为 4m / s， 方向向右。
15.解：（1） 物块 A恰好通过竖直圆轨道最高点 E， 则在 E 点有
mAg = mA （1 分）
物块 A从释放到 E 点， 根据动能定理有
(
1
2
)mAg(H 一 2R) = 2 mAvE （1 分）
解得 H = 1.25m （1 分）
（2） 物块 A释放到与物块 B碰撞之前过程， 根据动能定理有
(
1
2
)mAgH = 2 mAvF （1 分）
解得 vF = 5m / s （1 分）
k＝4 时， 物块 A、 B碰撞过程， 根据动量守恒定律有
mAvF = (mA + mB )v0 （1 分）
解得 v0 = 1m / s
物块 A、 B在皮带上先向右做匀减速直线运动减速至 0 的位移 x0 = = 0.5m < L （1 分）
可知， k＝4 时物块 A、 B在传送带上向右滑行的最远距离为 0.5m（1 分）
（3） A、 B碰撞过程动量守恒， 则有
mAvF = (mA + mB )v1 （1 分）
①如果 A、 B 能够从传送带右端飞出， 则有
mA + mB )v > μ(mA + mB )gL （1 分）
解得 k＜1.5（1 分）
传送带对 A、 B做的功为
W1 = 一μ(mA + mB )gL = 一4(k +1)J （1 分）
②当 v1 < v = 1m / s 时（1 分）
解得 k 之 4 （1 分）
此时， A、 B返回到传送带左侧时速度仍然为 v1， 故这个过程传送带对 A、 B做的功为
W2 = 0 （1 分）
③当1.5 < k < 4 时， A、 B先沿传送带向右减速至速度为 0， 再向左加速， 当速度加速至与皮带速度相等后与传送带 一起匀速运动到皮带的左端， 对 A、 B分析， 根据动能定理有
W3 = mA + mB )v 2 一 mA + mB )v12 （1 分）
答案第 4页， 共 4页