湖北省武漢市2023-2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

一、選擇題（本題共10小題，共40分。其中1~7題為單選題，每題4分：8~10題為多選題，其中全對的得4分，選對但不全的得2分，不選或錯選的不得分）1.兩個帶等量正點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖所示，關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是（）A.電子在從a向O運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大B.電子在從a向O運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C.電子運動到O時，加速度為零，速度最大D.電子通過O后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零【答案】C【解析】【詳解】AB．在等量同種電荷連線中垂線上電場強度方向O→a，電子從a點到O點運動的過程中，電場力方向a→O，故加速度向下，與速度同向，速度越來越大；但電場線的疏密情況不確定，O點上方的電場強度最大點位置不確定，故電場強度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷，AB錯誤；C．越過O點后，電子做減速運動，則點電荷運動到O點時速度最大．電場力為零，加速度為零．C正確；D．根據(jù)電場線的對稱性可知，越過O點后，電子做減速運動，加速度的變化情況無法判斷，D錯誤。故選C．2.一個彈簧振子在水平方向做簡諧運動，周期為T，則（）A.若t時刻和時刻振子位移相同，則一定等于T整數(shù)倍B.若t時刻和時刻振子速度相同，則一定等于整數(shù)倍C.若，則在t時刻和時刻振子的速度大小一定相等D.若，則在t時刻和時刻彈簧的長度一定相等【答案】C【解析】【詳解】A．如圖所示圖中a、b兩點位移大小相等，方向相同，所以若在t時刻和時刻振子的位移相同，則不一定等于T的整數(shù)倍，故A錯誤；B．若t時刻和時刻振子速度相同，當?shù)扔诘钠鏀?shù)倍時，則振子到達相對平衡位置的對稱點，此時振子速度大小與t時刻速度大小相等，方向相反，故B錯誤；C．若，則振子剛好到達相對平衡位置的對稱點，則在t時刻和時刻振子的速度大小一定相等，故C正確；D．若，則振子剛好到達相對平衡位置的對稱點，此時相對于平衡位置的位移大小相等，方向相反，則在t時刻和時刻彈簧的長度不相等，故D錯誤。故選C3.關(guān)于振動和波，下列幾句話的陳述正確的是（）A.頻率越大的波在介質(zhì)中傳播速度越大B.由某振源產(chǎn)生的波，波的頻率和振源的頻率一樣C.振源的振動速度和波速一樣D.兩列波在同一介質(zhì)傳播，疊加時都能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中波速是不同的，例如聲波，無論頻率怎樣，聲波在0℃時的速度為332m/s，在20℃時的速度為340m/s，與聲波的頻率無關(guān)，A錯誤；B．在波動中，各個質(zhì)點的振動周期或頻率是相同的，它們都等于波源的振動周期或頻率，B正確；C．振源的振動速度由振源決定，波速由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，所以振源的振動速度和波速不一樣，C錯誤；D．由波的疊加原理知兩列波在同一介質(zhì)傳播，疊加時介質(zhì)的質(zhì)點的位移等于這兩列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，所以頻率相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振幅加大，某些區(qū)域的振幅減小，這種現(xiàn)象就是波的干涉，所以頻率不相等的兩列波，相互疊加時各個質(zhì)點的振幅是隨時間變化的，不會出現(xiàn)振動總是加強或總是減弱的區(qū)域，因而不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，D錯誤。故選B。4.兩步頻率相同的聲波，在空氣中相遇發(fā)生干涉，下列判斷錯誤的是（）A.振動加強的點的拉移隨時間不斷變化B.振動加強的點的位移總是最大，不隨時間而變化C.在某一時刻，振動加強的點的位移可能小于振動減弱的點的位移D.振動減弱的點的振幅一定小于振動加強的點的振幅【答案】B【解析】【詳解】振動加強質(zhì)點的位移不總是最大，在隨著時間在變化，加強點可能處于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．隨著時間不斷變化．故A正確；振動加強質(zhì)點的位移不總是最大，在隨著時間在變化，加強點可能處于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．故B錯誤；在某一時刻，振動加強質(zhì)點處于平衡位置時，其位移等于零．所以小于振動減弱點的位移，因此可能存在．故C正確；振幅是振于離開平衡位置的最大距離，所以振動減弱質(zhì)點的振幅一定小于振動加強質(zhì)點的振幅．故D正確；故選B．5.如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況，圖中的實線表示波峰，虛線表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為5cm，且圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1m/s和0.5m，C點是BE連線的中點，下列說法中正確的是（）A.C、E兩點都保持靜止不動B.圖示時刻A、B兩點的豎直高度差為10cmC.圖示時刻C點正處于平衡位置且向水面上運動D.從圖示的時刻起經(jīng)0.25s，B點通過的路程為10cm【答案】C【解析】【詳解】AB．如圖所示是頻率相同的兩列水波相疊加的現(xiàn)象，實線表波峰，虛線表波谷，則A、E是波峰與波峰相遇，B點是波谷與波谷相遇，C是平衡位置相遇處，它們均屬于振動加強區(qū)；由于振幅是5cm，A點是波峰與波峰相遇，則A點相對平衡位置高10cm，而B點是波谷與波谷相遇，則B點相對平衡低10cm，所以A、B相差20cm，故AB錯誤；C．由圖可知，下一波峰將從E位置傳播到C位置，則圖示時刻C點正處于平衡位置且向水面上運動，故C正確；D．波的周期T=s=0.5s從圖示時刻起經(jīng)0.25s，B質(zhì)點通過的路程為2A=20cm故D錯誤。故選C。6.如圖所示，一束黃光和一束藍光，從O點以相同角度沿PO方向射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別從M、N兩點射出，已知α＝45°，β＝60°，光速c＝3×108m/s則下列說法正確的是（）A.兩束光穿過玻璃柱體所需時間相同B.PM是藍光，PN是黃光C.玻璃對PM光束的折射率為D.PM光束在該玻璃中傳播速度為×108m/s【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，從M點射出的光的折射率較小，從N點射出的光的折射率較大，根據(jù)折射率與光速的關(guān)系可知，從M點射出的光的速度較大。兩束光穿過玻璃柱體的路程相等，速度不同，所需時間不相同，選項A錯誤；B．根據(jù)藍光折射率大于黃光可知，PM是黃光，PN是藍光，選項B錯誤；C．由折射定律可知，玻璃對PM光束的折射率為選項C正確；D．PM光束在該玻璃中傳播的速度為選項D錯誤；故選C。7.一列簡諧橫波沿直線傳播，某時刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點相距6m，且這兩質(zhì)點之間的波峰只有一個，則該簡諧波可能的波長為（）．A.4m、8m B.8m、12m C.4m、12m D.6m、9m【答案】C【解析】【詳解】兩質(zhì)點都經(jīng)過平衡位置，兩質(zhì)點之間的波峰只有一個，兩質(zhì)點間可能沒有波谷、可能一個波谷，也可能有兩個波谷，則（n=1,2,3）解得，，C正確，ABD錯誤。故選C。8.如圖所示，甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波動圖像，乙圖為參與波動的質(zhì)點P的振動圖像，則下列判斷正確的是（）A.該波的傳播方向沿x軸負方向B.該波的傳播速率為4cm/sC.經(jīng)過0.5s時間，質(zhì)點P沿波的傳播方向向前傳播2mD.該波在傳播過程中若遇到3m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【答案】AD【解析】【詳解】A．在t=0時刻質(zhì)點P向下振動，結(jié)合波形圖可知，該波的傳播方向沿x軸負方向，故A正確；B．該波的波長周期T=1s傳播速率為4m/s故B錯誤；C．機械波傳播的過程中，質(zhì)點只在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，故C錯誤；D．因該波的波長為4m，則該波在傳播過程中若遇到3m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確。故選AD9.如圖所示，一條光滑絕緣柔軟輕繩跨過一定滑輪，輕繩兩端連接質(zhì)量分別為m1、m2的兩個帶同種電荷的小球，穩(wěn)定時，兩側(cè)輕繩的長度分別為l1、l2，且l1>l2，與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2，現(xiàn)緩慢減少小球m1的電荷量到一定值，系統(tǒng)重新穩(wěn)定，兩側(cè)輕繩的長度分別變?yōu)閘1′、l2′，與豎直方向的夾角分別變?yōu)棣?′、θ2′，關(guān)于穩(wěn)定時的情景，下列說法正確的是（）A.θ1′<θ2′ B.θ1′＝θ2′ C.l1′<l1 D.l1′＝l1【答案】BD【解析】【詳解】AB．以兩小球作為一個整體研究，滑輪對輕繩的作用力豎直向上，同一輕繩上彈力T大小處處相等，結(jié)合對稱性可知，左右兩側(cè)輕繩與豎直方向的夾角等大，故平衡時滿足θ1＝θ2，θ1′＝θ2′A錯誤，B正確；C．對左邊帶電小球受力分析，如圖所示

由相似三角形可得同理對右邊小球有聯(lián)立解得可得m1<m2由于m1與m2不變，即l2、l1比值不變，而輕繩的長度不變，故l1、l2不變，因開始時l1>l2，則此時仍有l(wèi)1′>l1，故C錯誤,D正確。故選BD。10.如圖所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上，有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A和B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定的擋板，現(xiàn)將一個質(zhì)量也為m的物體D從距A為L的位置由靜止釋放，D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做簡諧運動．在簡諧運動過程中，物體B對C的最小彈力為，則以下說法正確的是A.簡諧運動的振幅為 B.簡諧運動的振幅為C.B對C的最大彈力 D.B對C的最大彈力【答案】AD【解析】【詳解】當彈力等于AD的重力的分力時AD處于平衡狀態(tài)，由kx=2mgsinθ可知，平衡位置時彈簧的形變量為，處壓縮狀態(tài)；當B對C彈力最小時，對B分析，則有mgsinθ+kx=mgsinθ；故彈簧此時形變量：，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)；故簡諧運動的振幅為：；故A正確，B錯誤；當AD運動到最低點時，B對C的彈力最大；由對稱性可知，此時彈簧的形變量為：；此時彈力為：；B對C的彈力為；故C錯誤，D正確；二、實驗題（10＋8＝18分）11.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。（1）組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用______（選填選項前的字母）；A．長度為1m左右的細線B．長度為30cm左右的細線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球（2）測出懸點O到小球球心距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g=______（用L、n、t表示）；（3）用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2-L圖像，也可以求出重力加速度g。已知三位同學作出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應(yīng)的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對于圖線b，下列分析正確的是______（選填選項前的字母）。A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值（4）測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出T2—L圖像如下圖，此圖線斜率的物理意義是______；A．gB．C．D．（5）在描點時若誤將擺線長當做擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度將因此而產(chǎn)生哪一種結(jié)果？______A．偏大B．偏小C．不變D．都有可能【答案】①.AD②.③.B④.C⑤.C【解析】【分析】【詳解】（1）[1]AB．減小實驗誤差，擺線長度應(yīng)適當長些，故A符合題意，B不符合題意；CD．為減小空氣阻力對實驗的影響，擺球質(zhì)量應(yīng)大而體積較小，故D符合題意，C不符合題意。故選AD。（2）[2]根據(jù)單擺周期公式和聯(lián)立解得（3）[3]根據(jù)單擺周期公式解得故圖象的斜率則當?shù)氐闹亓铀俣華．若測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則擺長變成擺線的長度，則有根據(jù)數(shù)學知識可知，對圖象來說與b線斜率相等，a、b圖線平行，故兩個圖線測出的重力加速度是相同的，是縱截距，故做出的圖象中a線的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記為擺長L，故A錯誤；B．實驗中誤將49次全振動記為50次，則周期的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏大，圖線的斜率k偏小，故B正確；C．由圖可知，圖線c對應(yīng)的斜率k偏小，根據(jù)的斜率可得當?shù)氐闹亓铀俣瓤芍?，g值大于圖線b對應(yīng)的g值，故C錯誤。故選B。（4）[4]由以上分析可知，T2—L圖像斜率物理意義是故選C。（5）[5]根據(jù)單擺的周期公式得解得知圖線的斜率為通過g的表達式可以知道，漏加了小球半徑把擺線長作為擺長后，圖像的斜率不變，則不影響重力加速度的測量結(jié)果。故選C。12.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏間的距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋，測量了第1條至第7條亮紋之間的距離，游標卡尺的示數(shù)如圖乙所示（1）分劃板在第7條亮紋位置時游標卡尺讀數(shù)x=______mm；（2）相鄰兩條亮紋間距______mm（保留三個有效數(shù)字）（3）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學可_____。A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫（4）如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丙所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距時，測量值______實際值。（填“大于”“小于”或“等于”）【答案】①.15.5②.0.733③.B④.大于【解析】【詳解】(1)[1]第7條亮紋游標卡尺主尺讀數(shù)為15mm，游標讀數(shù)為0.1×5mm=0.5mm，所以，最終讀數(shù)為15mm+0.5mm=15.5mm(2)[2]第1條亮紋游標卡尺主尺讀數(shù)為11mm，游標讀數(shù)為0.1×1mm=0.1mm所以，最終讀數(shù)為11mm+0.1mm=11.1mm根據(jù)公式可得(3)[3]若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，由相鄰兩個亮條紋或暗條紋的間距公式可知減小相鄰兩個亮條紋或暗條紋的間距離，以增加條紋個數(shù)，可增大雙縫間距d，或減小雙縫到屏的距離l，故ACD錯誤，B正確。故選B。(4)[4]如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，則在這種情況下測量干涉條紋的間距時，由于條紋是傾斜的，所以測量值大于實際值。三、計算題（12＋14＋16＝42）13.如圖（a），一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為0時刻和t時刻的波形圖，Q是平衡位置為x＝4.0m的質(zhì)點。圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖像，求：（1）波的傳播速度大小v及方向；（2）t的大小及0時刻和t時刻Q的路程?！敬鸢浮浚?）8m/s，波的傳播方向沿x軸正方向；（2），【解析】【詳解】（1）由波形圖可得該波的波長為8m，由圖（b）振動圖像得周期其0.2s，則波的傳播速度為實線為0時刻波形圖，圖（b）為質(zhì)點