河南省洛阳市强基联盟2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1洛阳强基联盟高二3月联考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签宇笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第一章前4节（10%），第一章第5节至第四章第3节（90%）。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.如图所示为用绿光做双缝干涉实验所获得的条纹图样，下列说法正确的是（）A.若仅改用红光，条纹间距变大B.若仅改用红光，条纹间距变小C.若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距不变D.若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹间距变大【答案】A【解析】AB．根据条纹间距表达式红光的波长大于绿光的波长，可知若仅改用红光，条纹宽度变大，故B错误，A正确；CD．若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度减小，故CD错误。故选A。2.关于机械波，下列说法正确的是（）A.多普勒效应是波源的频率发生变化引起的B.波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化C.发生明显衍射的条件是缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小D.在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大【答案】C【解析】A．多普勒效应是由于波源与观察者发生相对运动，导致观察者接受到的波的频率发生了变化，故A错误；B．波的反射发生在同一种介质中，所以波的频率不变，波长和波速也不变，故B错误；C．发生明显衍射的条件是，缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小，故C正确；D．在干涉现象中，无论加强点还是减弱点都在振动，所以加强点的位移不是总比减弱点的位移大，故D错误。故选C。3.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的．光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为，外层材料的折射率为，如图的一束光信号与界面夹角为，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的条件是（）A.n1＞n2，α大于某一值B.n1＜n2，α大于某一值C.n1＞n2，α小于某一值D.n1＜n2，α小于某一值【答案】C【解析】光在内芯和外层的界面上发生全反射，则内芯的折射率n1大于外层的折射率n2，由于入射角要大于等于临界角，所以α应小于某一值，故C正确，ABD错误。故选C。4.某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是（）A.1s和3s时刻，质点的速度相同B.1s到2s时间内，速度与加速度方向相同C.简谐运动的表达式为y＝2sin（0.5πt+1.5π）cmD.简谐运动的表达式为y＝2sin（0.5πt+0.5π）cm【答案】D【解析】A项：图象上某点的切线的斜率表示速度；1s和3s时刻，质点的速度大小相等，方向相反，故A错误；B项：1s到2s时间内，质点做减速运动，故加速度与速度反向，故B错误；C、D项：振幅为2cm，周期为4s，圆频率为故简谐运动的表达式为故C错误，D正确．5.如图所示，碰碰车是一种机动游戏设施，车四周有橡胶做成的缓冲装置。若两碰碰车发生了正碰后立即停下，已知两车相撞前速度大小约为1m/s，碰撞过程作用时间约为0.1s，车和人总质量约100kg。则两车碰撞过程中的平均作用力大小约为（）A.100N B.200N C.1000N D.2000N【答案】C【解析】以其中一辆小车碰前速度方向为正方向，根据动量定理可得解得F=1000N6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同D.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动半个波长【答案】B【解析】AB．由图可知乙质点L的振动情况，该时刻质点L向y轴正方向振动。根据上下坡法或者平移法可知，该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，A错误，B正确；C．该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为-y方向，质点M加速度为+y方向，C错误；D．质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，D错误。故选B。7.如图所示，倾角的斜面体固定在水平面上，在斜面体的底端固定一挡板，轻弹簧一端固定在挡板上，质量为m的物块B与轻弹簧相连接，静止时弹簧的压缩量为x（x未知），质量为的物块A由斜面体的顶端静止释放，释放瞬间物块A、B的间距为，两物块碰后粘在一起，两物块一起向下运动的距离为时到最低点，已知弹性势能表达式为，为形变量，重力加速度为g。两物块均可视为质点，忽略物块与斜面体之间的摩擦。下列说法正确的是（）A.两物块碰后的速度 B.两物块因碰撞损失的机械能为C. D.弹簧的劲度系数为【答案】C【解析】A．物块A与物块B碰撞前的速度大小为，根据机械能守恒定律有解得碰撞后的一瞬间，设A、B两物块的共同速度大小为，根据动量守恒定律有解得故A错误；B．两物块因碰撞损失的机械能为故B错误；CD．开始时，弹簧的压缩量为解得弹簧的劲度系数为碰后两物块一起向下运动的过程解得，故C正确，D错误。故选C。8.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，近似取π2=10，则（）A.此单摆的固有周期为0.5sB.此单摆的摆长为1mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动【答案】BD【解析】A．当驱动力频率和单摆的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，则此单摆的固有周期为故A错误；B．根据单摆周期公式知此单摆的摆长为1m。故B正确；C．根据单摆周期公式知若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小。故C错误；D．若摆长增大，单摆的固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动。故D正确。故选BD。9.如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，质点a、b的平衡位置相距为2m，某时刻质点a、d位于平衡位置且相距为9m，质点c在波谷，该波的波速为2m/s。若此时质点a经平衡位置向上振动，则下列说法正确的是（）A.此波向右传播B.质点c的速度大小为2m/sC.质点b的振动周期为3sD.此波在a、b两质点之间传播需1s【答案】CD【解析】A．a经平衡位置向上振动，根据同侧法可知此波向左传播，A错误；B．质点c位于波谷处，此时速度为零，B错误；C．根据题意可得解得则周期C正确；D．在a、b两质点之间传播需要的时间D正确。10.如图（a）所示，在光滑绝缘水平面上AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化关系如图（b）所示。不带电的绝缘小球静止在O点，时，带正电的小球以速度从A点进入AB区域，随后与发生正碰后反弹，反弹速度大小是碰前的倍，的质量为，带电量为q，的质量，A、O间距为，O、B间距。已知，，带电量不变。下列说法正确的是（）A.第一次碰撞后小球的速度为B.第一次碰撞后向左运动的最大距离为C.第一次碰撞后向左运动的时间为D.两球会在OB区间内再次发生碰撞【答案】ABD【解析】ABC．以水平向右为正，设P1经t1时间与P2碰撞，则由图像可知t1这段时间内AB区域内场强为零，P1以v0与P2碰撞，由题意知，碰撞后小球P1速度为（水平向左）P1、P2碰撞，设碰后P2速度为v2，由动量守恒解得（水平向右）故P1向左运动的最大距离又根据牛顿第二定律联立解得所需时间故AB正确，C错误；D．设P1、P2碰撞后又经时间在OB区间内再次发生碰撞，且P1受电场力不变，由运动学公式即解得故P1受电场力不变，对P2分析所以假设成立，两球能在OB区间内再次发生碰撞，故D正确。故选ABD。二、实验题（本题共2小题，共14分）11.用如图所示的装置验证动量守恒定律，滑块A和相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平：先在光电门的右侧轨道上只放滑块A，向左轻推一下滑块A，其先后通过光电门和光电门的时间分别为、，若，则需将导轨左端_____（选填“调高”或“调低”）。（2）调节气垫导轨水平后，将滑块置于光电门的左侧，滑块A静置于两光电门间的某一适当位置。给一个向右的初速度，通过光电门的时间为，与A碰撞后再次通过光电门的时间为，滑块A通过光电门的时间为。为完成该实验，还必须测量的物理量有______（填选项前的字母）。A．挡光片的宽度B.滑块及挡光片的总质量C.滑块A及挡光片的总质量D.光电门到光电门的间距（3）若滑块A和在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为：______________（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。【答案】（1）调高（2）BC（3）【解析】（1）[1]先后通过光电门和光电门的时间分别为、，，说明滑块A在加速，应将左端调高。（2）[2]如果导轨水平时，滑块在导轨上做匀速直线运动，所以滑块经过两光电门时用时相等。本实验中需要验证动量守恒，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的时间求解，而质量通过天平测出，同时，遮光板的宽度可以消去，所以不需要测量遮光片的宽度。故B、C正确，A、D错误。（3）[3]根据速度公式可知，碰前的速度碰后A的速度的速度设的原方向为正方向，根据动量守恒定律可知：应验证的表达式为代入数据并化简可得12.某同学用单摆测定重力加速度。（1）该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l，再用游标卡尺测得摆球的直径为d，则该单摆的摆长为______；从单摆运动到最低点开始计时，且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，该单摆的周期为______（2）该同学发现他测得的重力加速度的值偏大，其原因可能是______（从下面选项选择）A.单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了B.把n次摆动的时间误记为次摆动的时间C.开始计时，秒表过早按下D.测摆线长时摆线拉得过紧（3）若实验中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像。则：①实验得到的图像应是如图中的______（选填a、b、c）；②小球的直径是______cm；③实验测得当地重力加速度大小是______（取两位小数）【答案】（1）（2）BD##DB（3）c1.29.86【解析】（1）[1]由题知，单摆的摆长为[2]单摆的周期为（2）[3]根据可得A．单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，测得的重力加速度偏小，故A错误；B．把n次摆动的时间误记为次摆动的时间，测得的周期偏小，则测得的重力加速度偏大，故B正确；C．开始计时，秒表过早按下，测得的周期偏大，则测得的重力加速度偏小，故C错误；D．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，则测得的重力速度偏大，故D正确。故选BD。（3）[4]根据且可得故选C。[5]由图可知，纵轴截距则[6]图线的斜率为解得三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.一列沿x轴负向传播的简谐横波在t＝0时刻波的图像如图所示，经0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求：（1）这列波的波长和波的传播速度大小；（2）质点M在1.2s内，走过的路程。【答案】（1）1.2m，5m/s；（2）4m【解析】（1）根据数学知识得由题知则波长为波沿x轴负方向传播，当M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为则波速为（2）波沿x轴负方向传播，周期为质点M振动的时间则质点M在1.2s内走过的路程为14.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜的折射率为，。一细光束从的中点垂直于面入射，。求：（1）光从棱镜第一次射入空气时的折射角；（2）光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间。（光在真空中的传播速度为）【答案】（1）45°；（2）。【解析】（1）光路如图所示i1=60°，设玻璃对空气临界角为C，则：i1＞45°，发生全反射i2=i1-30°=30°＜C由折射定律有所以r=45°（2）棱镜中的光速所求时间解得15.如图所示，长度的传送带以恒定的速度匀速顺时针传动，其右端与光滑水平面平滑衔接，传送带的右端水平面上放置质量、半径的光滑圆弧形槽，弧形槽的底端与水平面相切。将质量的滑块A无初速地从传送带最左端放上，滑块A与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，滑块A可视为质点。求：（1）滑块A刚滑上弧形槽瞬间的速度；（2）滑块A第一次滑上弧形槽后，能否从弧形槽的顶端冲出，若能，求出滑块第一次离开弧形槽瞬间的速度；若不能，求出滑块在弧形槽上能达到的最大高度；（3）求滑块A在传送带上运动的总时间以及弧形槽B的最终速度。【答案】（1）（2）能，大小为，方向与水平方向的夹角为（3），【解析】（1）设滑块A在传送带上匀加速运动的加速度大小为，则假设传送带足够长，则滑块A匀加速到与传送带速度相