石嘴山市第一中学 2025-2026 学年第二学期高二年级
3 月月考
物理试题
一、单选题:本题共 28 分。
1.如图一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖,其出射光线都是由圆心 O点沿 OP 方向射出,如图所示,则( )
A.AO 是红光,它穿过玻璃砖所需的时间短
B.AO 是紫光,它穿过玻璃砖所需的时间长
C.BO 是红光,它穿过玻璃砖所需的时间长
D.BO 是紫光,它穿过玻璃砖所需的时间短
2 .已知甲、乙两物体的质量相等,下列说法正确的是( )
A .若两物体的速率相等,则两物体的动量一定相同
B .若两物体的速率相等,则两物体的动能一定相等
C .若两物体的动能相等,则两物体的速度一定相同
D .若两物体的动能相等,则两物体的动量一定相同
3.如图所示,轻弹簧竖直放在水平地面处于原长状态,质量为 m 的物体在弹簧的上端静止释放后在竖直方向上做振幅为 A 的简谐运动,弹簧始终在弹性限度内,则物体在振动过程中( )
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A .弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
B .弹簧的最大弹性势能等于 mgA
C .物体在最低点时所受弹簧的弹力大小为 mg
D .物体在最低点时的加速度大小应为 g
4 .下列说法正确的是( )
A .对于同一障碍物,波长越小的光波越容易绕过去
B .敲响一音叉,另一个相同的音叉也响了起来,这是波的衍射现象
C .救护车迎面驶来,听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应
D .“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯的现象,声音频率越高越容易震碎
5 .如图所示,一质量为 m 的壁球从空中以一定的初速度水平抛出,重力加速度大小为 g,假设壁球可视为质点,忽略空气阻力,壁球动量改变量Δp 与运动时间 t 和下落高度 h 的关系,正确的是( )
A . Δp = 2mgt , Δp = 2m2gh B . Δp = 2mgt , Δp = m2gh
C . Δp = mgt , Δp = 2m2gh D . Δp = mgt , Δp = m2gh
6 .如图是某绳波形成过程示意图。质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动 2、
3、4 、 各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。已知相邻编号的质点间距离为 2 cm ,t = 0 时,质点 1 开始向上运动,t = 0.2 s 时,质点 1 到达上方最大位移处,质点 5开始向上运动。则( )
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A .t = 0.8 s 时,振动传到质点 15 处
B .t = 0.8 s 时,质点 9 处于上方最大位移处
C .t = 0.8 s 时,质点 12 正在向下运动
D .t = 0.8 s 时,质点 12 的加速度方向向上
7 .如图所示,有一段截面积为 S 的弯曲水管被固定在水平地面上,转弯处偏离原方向 θ 角。若管内水流速度大小为v,水的密度为ρ, 管内壁光滑,则水流对转弯处冲击力的大小为( )
A . pSv2 sin θ B . C . pSv2 sin D .2pSv2 sin
二、多选题:本题共 18 分。
8 .如图所示,在做“测量玻璃砖的折射率”实验中,先在白纸上放好玻璃砖,用铅笔描出玻璃砖的边界 ab 和 cd,但是在描绘 cd 边界时,由于操作不当,描成了虚线c1d1。然后在玻璃砖一侧插上两根大头针P1 、P2 。为完成实验,须在玻璃砖另外一侧依次插上大头针P3 、P4 ,以下说法正确的是( )
A .P3 只挡住P2 的像
B .P4 同时挡住P1 、P2 、P3 的像
C .由于边界描绘失误,测得玻璃砖的折射率比真实值偏大
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D .由于边界描绘失误,测得玻璃砖的折射率比真实值偏小
9 .将一定质量的理想气体自状态M变化至状态Q,某同学设计了两种不同的变化过程MN1Q 和MN2Q,两过程的V - T 图像如图所示,下列说法正确的是( )
A .过程MN1Q 和过程MN2Q 气体内能的变化量相同
B .气体经过过程MN1Q 比经过过程MN2Q 吸收的热量少
C .过程MN1Q 气体对外做的功大于过程MN2Q 气体对外做的功
D .气体在状态M 比状态N2 单位时间撞击容器壁单位面积的分子数多
10 .以坐标原点O 为界的两种介质中有两个波源S1 和S2 ,坐标分别为 (-8m, 0) 、(4m, 0) ,在x 轴上产生两列简谐横波相向传播。t = 0 时刻,波形图如图所示,t = 2s 时两列波在坐标原点O 相遇。下列说法正确的是( )
A .左、右两列波的频率之比为1:1
B .t = 1s 时,x = -4m 处的质点处于平衡位置
C .t = 1s 时,x = 3m 处的质点处于平衡位置
D .0 ~ 2s 内,x = 4m 处的质点通过的路程为2m
三、非选择题:本题共 54 分。
11 .某同学利用电压表(量程 0~3V,内阻约2kΩ ), 电阻箱等实验器材测量两种内阻较小的电池a 和电池b 的电动势和内阻,实验电路如图甲所示。实验时, 多次改变电阻箱的阻值,记录电阻箱电阻R 及其对应的电压表示数U ,建立 坐标系,描点绘出如图乙所示的关系图线a ,图线a 与纵轴交点坐标为(0, 0.5) 。重复上述实验操作, 测量电池b 的电动势和内
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阻,得到图乙中的图线b 。
(1)由图乙可知电池a 的电动势Ea = V ;
(2)由图乙判断电池a 的内阻ra 和电池b 的内阻rb 大小关系为( )
A .ra > rb B .ra < rb C .ra = rb D .不确定
(3)若将同一电阻先后接在电池a 及电池b 两端,则两电池的输出功率和Pb 的大小关系为( )
A .Pa > Pb B .Pa < Pb C .Pa = Pb D .不确定
(4)若将同一电阻先后接在电池a 及电池b 两端,则两电池的效率ηa 和ηb 的关系为( )
A .ηa > ηb B .ηa < ηb C .ηa = ηb D .不确定
12.某露营爱好者需要检测一款便携式户外电源的电动势和内阻,并对改装的电压表进行校准,实验室备有下列器材:
A .待测电源(电动势约 6V,内阻约 1Ω)
B .电流表 A(量程 0~3A)
C .电压表 V(量程 0~3V,内阻为 RV=3kΩ)
D .滑动变阻器 R1(0~15Ω , 3A)
E .电阻箱 R2(0~999.9Ω)
F .电阻箱 R3(0~9999.9Ω)
G .标准电压表 V0(量程 0~10V)
H .开关和导线若干
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(1)实验中需将提供的电压表改装成量程为 6V 的电压表使用,如图(a)所示,应选 (选填 R2 、R3)与 V 串联,此时改装后电压表总电阻为 ;
(2)移动滑动变阻器滑片,记录多组电压表 V 的读数 U(U 为改装前电压表的读数)、电流表A 的读数 I,根据数据作出 U-I 图像,如图(b)所示,则该电池电动势的测量值
E= V,内阻测量值 r= Ω(结果均保留 3 位有效数字);
(3)同学们又利用一标准电压表,根据图(c )所示电路对改装后的电压表进行校准(虚线框内是改装后的电压表)。当标准电压表读数为 4.50V 时,电压表 V 的读数为 2.50V,则改装后电压表的实际量程为 0~ V(保留三位有效数字);
(4)由(3)可知改装后的电压表量程不符合要求,出现(3)结果的原因可能是: (答出一个原因即可)。
13 .如图所示,纸面内 a、b 、c 三点构成的三角形,ab 与 ac 互相垂直,ac=L ,7c=60°。电荷量分别为-q 、+4q 的点电荷分别固定放置在 a、b 两点,d 点在 a、b 两点的连线上,且两个点电荷分别在 d 点产生的电场强度大小相等,e 点在 b、c 两点连线上,且 ae 与 be 互相垂直,静电力常量为 k,求:
(1)e 点电场强度的大小;
(2)c 点电场强度的大小和方向;
(3)a、d 两点的间距。
14 .固定于水平面上的平行光滑金属导轨 CD、EF 处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B0,两导轨间通过导线相连。金属棒 MN 垂直导轨静止于最端,对棒施加一垂直
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于棒水平向右的拉力后,棒能沿导轨做加速度为 a 的匀加速直线运动,经时间 t0 后撤去外力。已知两导轨间距为 L,MN 的质量为 m,有效电阻为 R,其他电阻不计,棒始终与导轨垂直。
(1)求拉力 F 在 t0 时间内随时间 t 关系的表达式;
(2)若要求撤去拉力后,棒恰好可以做匀速直线运动,并从此时刻重新开始计时,磁感应强度 B 应该怎样随时间 t 变化 请推导出 B 与 t 的关系式。
15 .回旋加速器在核技术、核医学等领域得到了广泛应用, 其原理如图所示,D1 和 D2 是两个中空的、半径为 R 的半圆金属盒,位于 D1 圆心 O 处的质子源能产生质子(初速度可忽略,重力不计,不考虑粒子间相互作用和相对论效应),质子在两盒狭缝间的电场中运动时被加速,D1 、D2 置于与盒面垂直的、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,最后恰好从盒边缘的小窗口 P 处射出,已知质子的质量为 m ,带电量为 q;加速电压 u 随时间的变化关系图像如图所示,其中T 、U0 未知,不计质子在电场中的加速时间。
(1)质子被回旋加速器加速能达到的最大速率 vm;
(2)在 t=0 时刻放出的一个质子,经过 4 次加速后到达图中的A 点,OA 间的距离为 x ,运动轨迹如图乙所示,求该质子到达 A 点的速度大小 vA;
(3)实际中磁感应强度的大小会在 B 到 B-ΔB 之间出现波动,若在t T 时刻质子第一次开始被加速,要实现连续 n 次加速(此时质子运动的半径仍小于 R),求 ΔB 的最大值。
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1 .A
由光路图可知,BO 光线的偏折能力要强于 AO 光线的偏折能力,证明 B 光的折射率大于 A光的折射率,所以 AO 是红光,BO 是紫光,光在介质中的传播速度v ,因此 AO 在介质中的传播速度更快,由t 可知,AO 穿过玻璃砖所需的时间短,故选 A。
2 .B
A .已知甲、乙两物体的质量相等, 两物体的速率相等,根据p = mv 可知,两物体的动量大小相等,但方向不一定相同,故 A 错误;
B .若两物体的速率相等,根据Ek mv2 可知,两物体的动能一定相等,故 B 正确;
CD .若两物体的动能相等,则两物体的速度大小相等,但方向不一定相同;则两物体的动量大小相等,但方向不一定相同,故 CD 错误。
故选 B。
3 .D
A .由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变, 故A 错误;
B .从最高点到最低点,动能变化为 0,重力势能减小ΔEp = mg.2A = 2mgA
则弹性势能增加2mgA ,而初位置弹性势能为 0,则在最低点弹性势能最大,大小为2mgA ,故 B 错误;
CD .当物体在最高点时,弹簧正好为原长,物体只受重力,加速度为 g,方向竖直向下;
根据简谐运动的对称性可知,物体在最低点时的加速度大小也为 g,方向竖直向上,根据牛顿第二定律则有F - mg = ma
其中a = g
解得F = 2mg ,故 C 错误,D 正确。
故选 D。
4 .C
A .根据发生明显衍射现象的条件知对于同一障碍物,波长越大的光波越容易绕过去,故 A 错误;
B .敲响一个音叉,另一个完全相同的音叉也响起来,这种现象是共振现象,故 B 错误;
C .救护车迎面驶来,频率变大,听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应,故 C 正确;
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D .用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等,使玻璃杯发生共振,从而使玻璃杯碎裂,并不是声音频率越高越容易震碎,故 D 错误。
故选 C。
5 .D
壁球做平抛运动只受重力,动量的变化等于重力的冲量,也是竖直方向的动量变化,有
IG = Δp = m . Δv = mvy = mgt
平抛的竖直分运动为自由落体运动,则有
v = 2gh
故有
故选 D。
6 .C
A .t = 0.2 s 时,质点 1 到达上方最大位移处,质点 5 开始向上运动,则振动周期
T = 4t = 0.8 s
相邻编号的质点间距离为 2 cm,则波长
λ = 4 × 4 × 2 cm = 0.32 mt = 0.8 s 时,波传播的距离等于一个波长,则振动传到质点 17 处,A错误;
BCD .作出此时的波形图如图所示,由图可知,质点 9 处于平衡位置处,质点 12 处于平衡位置上方,加速度方向向下,运动方向向下,C 正确,BD 错误。
故选 C。
【点睛】
7 .D
弯水管出口、入口处 Δt时间内水的质量Δm = rSvΔt ,动量变化如图所示:
答案第 2 页,共 10 页
则Δp = 2Δm . v . sindSv2Δt sin
故弯管对水的作用力大小为F dSv2 sin
根据牛顿第三定律,水流对弯管的作用力大小也为2dSv2 sin 故选 D。
8 .BC
AB .根据实验原理可知,连接P1 、 P2 表示入射光线,连接P3 、P4 表示出射光线,连接两光线与玻璃砖的交点,即为折射光线。实验过程中, 要先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上大头针P1 、P2 ,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1 的像被P2 挡住,接着在另一侧又插上大头针P3 、P4 ,使P3 挡住P1 、P2 的像,P4 同时挡住的是 P3 和P1 、P2 的像,故 A 错误 B 正确;
CD .实验的正常光路图如下图中实线所示,边界描绘失误后描绘的光路图如下图虚线所示
由图可知,正常情况下的折射角为 7AOC ,边界描绘失误后的折射角为7AOB ,由图可以看出
AOB < AOC
折射角偏小,根据折射率公式可知折射率偏大,故 C 正确,D 错误。
故选 BC。
9 .AB
答案第 3 页,共 10 页
A .过程MN1Q 和过程MN2Q,气体的初状态温度相同,末状态温度相同,因此两过程气体的初状态内能相同,末状态内能相同,气体内能的变化量相同,故 A 正确;
C .过程MN1Q 气体先等压变化再等容变化,只有MN1 阶段对外做功,做的功为 W1 = p1ΔV过程MN2Q 气体先等容变化再等压变化,只有N2Q 阶段对外做功,做的功为| W2 |= p2ΔV
根据理想气体状态方程,有 C
变形得V T
可知 V-T 图像的斜率表示压强的倒数,可得p1 < p2因为 ΔV 相等,所以有W1 < W2
过程MN1Q 气体对外做的功小于过程MN2Q 气体对外做的功,故 C 错误;
B .由热力学第一定律ΔU = W +Q
可知,两不同过程的 ΔU 相同,且W1 < W2 W 为负值,所以吸收的热量Q1 < Q2
故 B 正确;
D.气体在状态 M 和状态N2 的体积相同,分子密集程度相同,但气体在状态 M 的温度小于状态N2 的温度,状态 M 分子运动的剧烈程度比状态N2 小,对单位时间内撞击容器壁单位面积次数的影响比状态N2 小,因此气体在状态 M 单位时间撞击容器壁单位面积的分子数比状态N2 少,故 D 错误。
故选 AD。
10 .AC
A .由题意知左右两列波的波速之比和波长之比分别为 故左右两列波的频率之比为
故 A 正确;
BC .t = 1s 时,左边这列波传播到x = -2m 处,x = -4m 处的质点处于负向最大位移处,右边这列波传播到x = 1m 处,x = 3m 处的质点处于平衡位置,故 B 错误,C 正确;
D .右边这列波在 O 点右侧传播的波速为vs = 1ms
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故周期为T s = 4s , t = 2s T2
故0 ~ 2s 内x = 4m 处的质点通过的路程为s2 = 2A2 = 2 4m = 8m故 D 错误。
故选 AC。
11 .(1)2.0 (2)A
(3)D (4)B
(1)由电路图甲结合闭合电路欧姆定律有
整理得
可见,在 图像中,图线的斜率
纵截距
结合图乙中图线 a,可得
得
E = 2.0V a
(2)由(1)问分析可得电源内阻
由图乙可知
ka > kb ,ba < bb则
ra > rb
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故选 A。
(3)若将同一电阻先后接在电池a 及电池b 两端,则两电池的输出功率和Pb 的大小为
可得
由于Ea > Eb ,ra > rb ,所以无法判断 和Pb 的大小。
故选 D。
(4)电源的效率为
若将同一电阻先后接在电池a 及电池b 两端,由于ra > rb ,则两电池的效率ηa 和ηb 的关系为
ηa < ηb
故选 B。
12 .(1) R3 6kΩ
(2) 5.80 0.950##0.940
(3)5.40
(4)①电阻箱实际接入电路的阻值偏小;②改装前电压表实际内阻大于 3kΩ
(1)[ 1]根据改装原理,要改装成 6V 的电压表,应该串联的电阻大小为Rx ,则有
可解得Rx = 3kΩ
所以要选择范围更大的电阻箱R3。
[2]改装后的总电阻大小为RV + Rx = 6kΩ
(2)[ 1][2]根据闭合电路欧姆定律,可写出E = 2U + Ir变形为U I
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所以截距bV电动势E = 5.80V
斜率的大小为k 解得r = 0.950Ω
(3)电压表改装时要与定值电阻串联,满足比例关系,所以实际量程应为
(4)根据第 3 小问,改装后的电压表量程偏小,根据原理可能是原电压表的内阻比3kΩ 更大,使得串联一个电阻箱后在满量程时电阻箱上的电压小于 3V,也可能是电阻箱接入的电阻小于3kΩ 。
13 .
(
L
)(2) ,与 ca 边的夹角为60° ,斜向左下方
(1)由几何关系得 ae L, be L
-q、+ 4q 在 e 点产生的电场强度分别为EeEe
Ee1、Ee2 互相垂直,由矢量的合成,e 点的电场强度Ee 联立,解得Ee
(2)由几何关系得 ac = L, bc = 2L
-q、+ 4q 在 c 点产生的电场强度分别为EcEc Ec1、Ec2 的夹角为120° ,由矢量的合成, c 点的电场强度Ec
与 ca 边的夹角为60° ,斜向左下方。
(3)设 a、d 两点间的距离为 x ,则 b、d 两点间的距离为3L - x ,-q 在 d 点产生的电场强度为Ed
+4q 在 d 点产生的电场强度为Ed 由Ed1 = Ed 2 可得
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解得x
at + ma ; (1)棒做匀加速直线运动过程
对棒,根据牛顿第二定律得
F-B0IL=ma由运动学公式知
v=at
棒切割磁感线时,根据法拉第电磁感应定律得电动势
E=B0Lv根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
(2)撤去拉力时,此时棒离最左端的距离
速度
v=at0
回路面积为
棒做匀速直线运动,说明棒中无感应电流,则要求穿过回路的磁通量保持不变,则B0S=BSt
其中
故
15 .(1) (1)设粒子做圆周运动的半径为 r,有
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粒子的最大速度vm 对应最大的运动半径rm = R即
(2)根据
则
设经过 1 次、2 次、3 次、4 次加速后质子运动的半径分别为 r1 、r2 、r3 、r4可得
而据图乙可知
x = 2r3 - 2r2 + 2r1联立得
由 得
(3)设磁感应强度的大小为(B - ΔB) 时,质子运动的周期为T,则
得
因
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得
答案第 10 页,共 10 页