山东省潍坊市（高密高密高密）2021-2022学年高二12月月考物理试题word版含解析

高二物理第I卷一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.薄膜干涉中，肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.一束光从空气射入水中，如果入射角大于或等于临界角，就会产生全反射现象。【答案】A【解析】【详解】A．根据公式易知，单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小。故A正确；B．薄膜干涉中，肥皂膜从形成到破裂，肥皂膜的厚度会发生变化，即发生干涉的两列光的路程差会发生变化，所以条纹的宽度和间距会发生变化。故B错误；C．根据公式蓝光波长小于红光的波长，所以同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小。故C错误；D．当光从空气射入水中，不会发生全反射，因为不满足光的全反射条件，即光从光密介质进入光疏介质。故D错误。故选A。2.如图所示，某一匀强磁场磁感应强度为B，方向沿z轴正向，其中AB=a，BE=b，EF=c，∠CDF=30°，下列说法正确的是：（）A.穿过ABCD面和穿过ADFE面的磁通量都为BacB.穿过BCFE面的磁通量为0C.若将ADFE面绕AD边顺时针转过150°角时，其磁通量变化量大小为BbcD.若将BCFE面绕BC边转过180°角时，其磁通量变化量大小为0【答案】C【解析】【详解】A．磁场方向与ABCD面平行，则穿过ABCD面的磁通量为0，根据可得，穿过ADFE面的磁通量都为Bbc，所以A错误；B．根据可知，穿过BCFE面的磁通量为Bbc，所以B错误；C．若将ADFE面绕AD边顺时针转过150°角时，其磁通量为0，则磁通量的变化量大小为所以C正确；D．若将BCFE面绕BC边转过180°角时，其磁通量为则磁通量的变化量大小为所以D错误；故选C。3.如图所示，图甲为等量同种正电荷，A、B为其连线中垂线上对称的两点，图乙为两根电流方向相反的长直通电导线横截面，C、D为其连线中垂线上对称的两点，以下说法正确的是（）A.A、B两点电场强度相同B.一带负电粒子沿中垂线从A运动到B，其电势能先增大后减小C.C、D两点磁感应强度相同D.CD连线上各点的磁感应强度方向各不一样【答案】C【解析】【详解】A．根据等量同种电荷的电场分布可知，A、B两点电场强度大小相等，方向相反，则场强不相同，选项A错误；B．一带负电粒子沿中垂线从A运动到B，电场力先做正功后做负功，则其电势能先减小后增大，选项B错误；CD．因两根通电导线的电流方向相反，根据安培定则，结合磁场叠加知识可知，C、D两点磁感应强度相同，CD连线上各点的磁感应强度方向一样，选项C正确，D错误。故选C。4.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s，当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A.vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sB.vA′＝2m/s，vB′＝4m/sC.vA′＝－4m/s，vB′＝7m/sD.vA′＝7m/s，vB′＝1.5m/s【答案】B【解析】【详解】AD．碰前的动量为碰后A项的总动量为D项的总动量为则两种情况都满足动量守恒；但碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要发生第二次碰撞，不符合实际，AD错误；B．碰后的总动量为则满足动量守恒，碰后A的速度小于B的速度，不会发生第二次碰撞，碰前的总动能两球碰后的总动能不违背能量守恒定律，B正确；C．碰后的总动量为则满足动量守恒，两球碰后的总动能大于碰前的总动能违背了能量守恒定律，C错误。故选B。5.如图所示，两片状电极通过滑动变阻器与电源连接，电极间连接一由某种金属材料制成的圆台工件，工件过A、B两点的圆形纵截面半径分别为rA和rB，P为滑动变阻器的滑片。已知电源的电动势及内阻均不变，不计温度对该金属材料电阻率的影响。闭合开关后，下列说法正确的是（）A.滑片P向下滑动时，单位时间内通过截面A的自由电荷个数减少B.滑片P向下滑动时，单位时间内通过截面B的自由电荷个数不变C.滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比D.滑片P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比【答案】D【解析】【详解】AB．滑片P向下滑动时，滑动变阻器的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律电路中电流增大，单位时间内通过截面A和截面B的自由电荷个数增大，故AB错误；·CD．根据电流的微观表达式自由电荷定向移动的速率与横截面积成反比故C错误D正确。故D。6.某高中维修科网购了一盘大约650m长的铝导线，某实验小组使用表盘如图a所示的多用电表正确测量其电阻约为后，需要继续测量一个阻值大约为的电阻。正确测量时指针如图b所示，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下说法正确的是（）A.换挡后必须先用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”B.将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡，欧姆调零后测量，读数为160ΩC.用多用电表测量电阻时，黑表笔电势较高D.测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“直流电压500V”位置【答案】C【解析】【详解】A．用多用电表测量了一个的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻，不需要进行机械调零，故A错误；B．使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近,所以应将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡，欧姆调零后测量，读数为160Ω，故B错误；C．用多用电表测电阻时，多用电表有内置电源，黑表笔与电源的正极相连，则黑表笔的电势高，故C正确；D．测量结束后要将表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至到交流电压最大量程处（或OFF档，故D错误。故选C。7.有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向相互垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则（）A.在a、d处的质点振动减弱，b、c处的质点振动加强B.从图示时刻经过半个周期，e处的质点通过的路程为2AC.从图示时刻经过半个周期，g处的质点加速向平衡位置运动D.从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零【答案】C【解析】【分析】【详解】A．振动加强点为波峰与波峰相遇点，波谷与波谷相遇点；振动减弱点，为波谷与波峰相遇点，故a、d处的质点振动加强，b、c处的质点振动减弱，A错误；B．这两列机械波在水平竖直方向的波形如图所示，e点也是振动加强点，这幅为2A，在这两列波传播半个周期的过程中，都是从平衡位置到波谷，再回到平衡位置，故路程为4A，B错误；C．由图可知经过半个周期后，g点均为由波谷向平衡位置移动，合力指向平衡位置，故合运动为加速靠近平衡位置，C正确；D．振动加强点的振幅始终为2A，不变，D错误。故选C。8.如图所示，与地面夹角为的光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻弹簧一端固定一个质量为m的小物体，另一端固定在挡板上。物体在平行斜面方向上做简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中（）A.物体在最低点时受的弹力大小为mgsinB.弹簧的最大弹性势能等于C.平衡位置处，弹簧的弹性势能和物体的重力势能总和最大D.物体的最大动能应等于【答案】B【解析】【详解】A．物体在最高点，有物体在最低点时，受力分析可得联立，可得故A错误；B．设物体在最低点时，弹簧伸长量为x，根据胡克定律，可得物体从最高点运动到最低点，由动能定理，可得又联立，可得故B正确；C．物体做简谐运动过程中，涉及弹簧的弹性势能、物体的重力势能和物体的动能，且总量保持不变。当物体运动到平衡位置时，动能最大，即弹簧的弹性势能和物体的重力势能总和最小。故C错误；D．由于简谐运动的对称性，物体在平衡位置时，重力势能为根据弹簧弹性势能的特点，物体在平衡位置时，弹簧的弹性势能为选取物体最低点所在平面为零重力势能面，根据能量守恒，可得解得故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.图甲是一列简谐横波在t0=0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置在x1=1m、x2=12m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.波速大小为6m/sB.波沿x轴正方向传播C.t1=11s时质点Q沿y轴正向运动D.质点P简谐运动的表达式为【答案】AD【解析】【详解】A．根据甲图可得波长为根据乙图可得周期为根据解得所以A正确；B．根据上下坡法则，质点Q向上振动处于下坡状态，则波沿x轴负方向传播，所以B错误；C．t1=11s时，质点振动了，则Q沿y轴负方向运动，所以C错误；D．根据图像可得振幅为在t0=0时刻，质点P沿y轴正方向运动，则质点P简谐运动的表达式为根据三角函数的知识可得，当t=0时，y=5cm，代入解得则质点P简谐运动的表达式为所以D正确；故选AD。10.如图所示电路，定值电阻，，电源电动势为E，内阻为r，a为滑动变阻器的中点。闭合开关后，滑片由a滑到b的过程中，下列说法正确的是（）A.R2消耗的电功率增大 B.R1消耗的电功率增大C.电源的输出功率逐渐增大 D.电源的效率逐渐增大【答案】BC【解析】【详解】ABD．由电路图可知，滑片由a滑到b的过程中外电路的总电阻减小，则干路电流增大，则两端的电压增大，由闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，则两端的电压减小，则流过的电流减小，根据可知R2消耗的电功率减小，总电流增大，则流过的电流增大，根据可知R1消耗的电功率增大，电源的效率可知电源效率减小，故B正确，AD错误；C．由电路图可知，滑片由a滑到b的过程中，外部电阻总电阻由大于变化到，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，可知滑片由a滑到b的过程中，滑片由a滑到b的过程中，电源的输出功率逐渐增大，故C正确。故选BC。11.如图所示的电路中，电表可视为理想电表，电源电动势E=12V，内阻r=1，R1和R2为定值电阻，Rp为可变电阻，当开关闭合后，电压表V1示数为10V，电流表A1示数为0.5A，则下列说法中正确的是（）A.R1=3B.Rp不变时，V1的读数与A2读数之比等于R3C.Rp改变时，V1读数的变化量的绝对值与A1读数变化量的绝对值的比值是4D.滑动变阻器滑片向左移动，则两电流表示数均增大【答案】ABC【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有代入数据解得所以A正确；B．Rp不变时，V1的读数与A2读数之比等于R3，所以B正确；C．根据闭合电路欧姆定律有则有所以Rp改变时，V1读数的变化量的绝对值与A1读数变化量的绝对值的比值是4，则C正确；D．滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器阻值变大，则整个电路的总电阻变大，根据则A1读数变小，所以D错误；故选ABC。12.两个透明标准板M和N间形成楔形空气薄层，用某单色光从上向下照射时，在空气膜的上表面可观察到明暗相间的干涉条纹，某同学想利用该装置测量单色光的波长，他沿着M标准板测出从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L，斜面倾角为，则下列说法中正确的是（）A.波长大小为B.波长大小为C.实验中如果减小斜面的倾角，则相邻条纹间距将变小D.实验中如果用波长更长的光照射，则相邻条纹间距将变大【答案】BD【解析】【详解】AB．根据形成亮纹的条件可知，对第1条亮纹对第5条亮纹即由几何关系解得选项A错误，B正确；C．根据可知，实验中如果减小斜面的倾角，则从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L将变大，则相邻条纹间距将变大，选项C错误；D．根据可知，实验中如果用波长更长的光照射，则从第1条中心亮纹到第5条亮纹中心的距离为L将变大，则相邻条纹间距将变大，选项D正确；故选BD。第II卷三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。用天平测量两个小球的质量、，且；直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过测量相关量，来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情况：（1）实验小组甲的实验装置如图所示。图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上A位置静止释放；然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球，从斜轨上A位置静止释放，与小球相撞，并多次重复，分别找到小球的平均落点、、，并测量出平均水平位移、、的长度、、。（用上述步骤中测量的量表示），若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：______。（2）实验小组乙的实验装置如图所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏，竖直屏的点与小球的球心等高。使小球仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验（1）的操作，得到两球落在竖直屏上的平均落点、、，量出、、的高度，、。（用上述步骤中测量的量表示），则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为：______。（3）实验小组丙的实验装置如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验（1）的操作，得到两球落在斜面上的平均落点、、，用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、。（用上述步骤中测量的量表示）则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]设小球碰撞前瞬时速度为，碰撞后瞬间小球、小球的速度分别为、。小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度均相同，在空中的运动时间相等，水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度。无碰撞时小球的平均落点为，碰撞后小球、小球的平均落点分别为、。若两球碰撞过程动量守恒，则有：又有联立整理得若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为；[2]设小球在点平抛初速度为，水平位移为，竖直位移为，对于平抛运动有解得可见当一定，平抛初速度与成正比，设小球碰撞前瞬时速度为，碰撞后瞬间小球、小球的速度分别为、。每次平抛运动的水平位移一定，平抛初速度越大，下落的高度越小即越靠近点，可知无碰撞时小球的平均落点为，碰撞后小球、小球的平均落点分别为、。可得：：=若两球相碰前后的动量守恒，需满足m1=m1+m2联立整理得则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为[3]设斜面倾角为，平抛初速度为，落点与抛出点的距离为，对于平抛运动解得可见平抛初速度与成正比。设小球碰撞前瞬时速度为，碰撞后瞬间小球、小球的速度分别为、，无碰撞时小球的平均落点为，碰撞后小球、小球的平均落点分别为、。可得：：=若两球相碰前后的动量守恒，需满足m1=m1+m2联立整理得则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为14.某次实验要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室提供以下器材：A．一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为）；B．电流表（量程1mA，内阻）；C．电流表（量程0.6A，内阻约为）；D．电压表V（量程10V，内阻RV约）E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A）；F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流0.5A）；G．定值电阻；I．开关S和导线若干。（1）选择提供的器材，请在图甲中设计并画出实验电路图，并在图中标注上所补器材及滑动变阻器的符号___________。（2）某次调节过程中，电流表的指针指在图乙所示位置，其示数为___________A。（3）调节滑动变阻器的阻值，记录多组两电流表的读数，根据数据描出图像，如图丙，若不考虑电表内阻对测量结果的影响，则该电池的电动势________，内阻_______。（结果均保留三位有效数字）（4）若考虑电表内阻对实验结果的影响，则修正后的电源内阻_______。（用、和r等符号表示）。【答案】①.②.0.33③.1.48④.1.20⑤.【解析】【详解】（1）[1]电源电动势约为1.5V，题中所给电压表的量程太大，为了减小误差，将电流表串联一个定值电阻，可以改装成较大量程的电压表，与串联的量程为由于电源内阻较小，为了使路端电压变化明显，所以滑动变阻器选择最大阻值较小的，电路图如下图所示（2）[2]测量电流的电流表量程为0.6A，分度值为0.02A，由图可知读数为；（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律整理得结合图像可知代入数据解得（4）[5]根据整理得可得未修正前修正后斜率联立可得15.某型号玩具车利用铅蓄电池给直流电动机供电，简化电路如图所示。卡住电动机的转子，当电阻箱的阻值分别调节为10和4时，理想电流表的示数分别为1.0A和2.0A。不计铅蓄电池的内阻，则：（1）求电源电动势E和电动机的内阻r；（2）松开转子后，当电阻箱的阻值为1时，电动机恰好正常工作，此时理想电流表的示数为2.5A，求电动机正常工作时的输出功率。【答案】（1）12V，2Ω；（2）11.25W【解析】【详解】（1）电动机不转时为纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律得：解得E=12Vr=2Ω（2）由=9.5V解得P=11.25W16.从王坞水库到南湖植物园有一段截面为半圆形的水渠，为研究水渠注水后，光在其中的传播，某实验小组用一块半圆形玻璃对其进行模拟，如图所示，OBCD为水渠的横截面，直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃，入射角为，两种色光分别从B、C点射出。求：（1）从B点射出的光线为哪种颜色的光（不必说明原因）？（2）两种色光在玻璃中的传播时间，并比较大小；（3）若红光恰好发生全发射，则其对玻璃的折射率为多少？此时紫光能否也发生全反射？【答案】（1）紫光；（2）；（3），发生全反射【解析】【详解】（1）从B点射出的光线为紫光。（2）设紫光折射率为，折射角为，在玻璃中的传播时间为，红光折射率为，折射角为，在玻璃中的传播时间为，由折射定律联立解得同理得故两种色光在玻璃中传播时间相等。（3）若红光恰好发生全发射，则临界角由折射定律联立得因为，所以临界角又因为所以此时紫光也发生全反射。17.如图所示，足够长水平地面上的A、B两点分别静置两质量分别为、的小滑块，两滑块与地面间的动摩擦因数分别为、，内壁光滑的两固定竖直半圆轨道CDE与地面C点相切，轨道CD部分由内径略大于两滑块的管道弯制。已知AC的距离，B为AC的中点，两半圆轨道的半径分别为、，E为轨道的最高点。现使以大小为的初速度自A点沿地