1、2020-2021年度高二物理12月月考卷第卷（选择题）一、选择题（18单选每个3分，912多选每个4分）1. “洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中，用手掌摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，还会溅起层层水花。现某同学用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，则关于溅起水花强弱的描述正确的是（）A. 溅起水花越来越弱B. 溅起水花越来越强C. 溅起水花先变弱后变强D. 溅起水花先变强后变弱【答案】D【解析】【分析】【详解】当现某同学用双手摩擦盆耳的频率等于“洗”（包括水）的固有频率，会共振，起水花最强。所以用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦
2、频率，低于固有频率，溅起水花先变强，当超过固有频率后，溅起水花变弱，故D正确，ABC错误。故选D。2. 一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数，另外在手机使用说明书上还查到了部分参数：通话时功率0.6W、待机时间100h等，如果数据是真实的，则该电池最多能供通话的时间是（ ） A. 3hB. 6hC. 12hD. 18h【答案】A【解析】试题分析：由名牌后数字知电池的总能量为：,又有通话时功率为0.6W，故通话时长为：，A对考点：电功率、电能3. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成 a、b两束单色光，则（）A. 玻璃砖对 a 光的折射率为1.5B. 玻璃
3、砖对 a 光的折射率为C. b 光在玻璃中的传播速度比 a 光大D. b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小【答案】D【解析】【分析】【详解】AB由折射定律可知，玻璃砖对光的折射率为故AB错误；C由题图可知玻璃砖对光折射率大于对光的折射率，根据可知在玻璃中光的传播速度比光小，故C错误；D玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，根据可知光在玻璃中发生全反射的临界角比光的小，故D正确。故选D4. 如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，A=，C=，E是CD边的中点，此时E点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E
4、点的磁感应强度（）A. 大小仍为B,方向垂直于AC向上B. 大小为B，方向垂直于AC向下C. 大小为B，方向垂直于AC向上D. 大小为B，方向垂直于AC向下【答案】B【解析】分析】【详解】根据对称性C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线在E点产生的磁感应强度由几何关系可知AE=CE=DE所以若仅将D处的导线平移至A处在E处产生的磁感应强度仍为B0，如图所示仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度为方向垂直于AC向下。A大小仍为B,方向垂直于AC向上与上述结论不相符，故A错误；B大小为B，方向垂直于AC向下与上述结论相符，故B正确；C大小为B，方向垂直于AC向上 与上述结论不相符，故C错
5、误；D大小为B，方向垂直于AC向下与上述结论不相符，故D错误；故选B。5. 如图所示，平行金属板中带电质点原处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，则（）A. 电压表读数减小B. 电流表读数增大C. 质点将向上运动D. 上消耗的功率逐渐减小【答案】C【解析】【分析】【详解】A B由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时，R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大；由欧
6、姆定律可知流过R3的电流增大，则流过并联部分的电流减小，故电流表示数减小；因并联部分电压增大，而R2中电压减小，故电压表示数增大，故AB错误；C因R3两端电压增大，则电容器两端电压增大，故电荷受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，电荷向上运动，故C正确；DR3上电流增大，根据，则R3消耗的功率逐渐增大，故D错误。故选C6. 一列沿x轴正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则（）A. 时，波向前传播了，质点B将到达质点C的位置B. 时，质点A的速度方向向下C. 内，质点B的平均速度为D. 若同时存在一列振幅为、频率为的沿x轴负方向传播的简谐波，则两列波相遇叠加
7、的区域会出现干涉现象【答案】D【解析】【分析】【详解】A质点只振动不能移动，A错误；B波向正方向传播，t=0时刻质点A向上振动。波速为周期为因为质点A的速度方向向上，B错误；Ct=0到t=0.6s时间内，时间经过了1.5个周期，B质点到达波峰，通过的位移大小为，平均速度大小为C错误；D波的频率为由于两列波的频率相同，两列波相遇时叠加的区域会出现干涉现象，D正确。故选D。7. 如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为=30，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是 （）A. 该单色光在AB边界发生全反射B.
8、该单色光从空气进入棱镜，波长变长C. 该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行D. 该单色光在AC边界发生全反射【答案】C【解析】【分析】【详解】A在AB边界光由射入三棱镜，是由光疏介质射入到光密介质，不会发生全反射，故A错误；B光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，波长变小，故B错误；C由几何知识得：光线在AB面上入射角为 i=60，棱镜的折射率为故折射角为 r=30，折射光线与AB面的夹角是60，所以该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行，故C正确；D由几何关系可知，光线在AC边界的入射角等于AB面上的折射角，根据光路可逆性原理知，不可能发生全反射，故D错误。故选C。8. 在冰壶比赛
9、中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（）A. 两壶发生了弹性碰撞B. 碰后蓝壶速度为 C. 碰后蓝壶移动的距离为D. 碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力【答案】C【解析】【分析】【详解】AB由图知：碰前红壶的速度v0=1.0m/s，碰后速度为v0=0.2m/s，可知，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得代入数据解得碰撞过程机械能有损失，碰撞为非弹性碰撞， AB错误；C根据速度图像与坐标轴围成的面积表示
10、位移，可得，碰后蓝壶移动的位移大小C正确；D根据图像的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，D错误。故选C。9. 用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的，图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是（）A. a光的频率比b光的大B. 在水中a光传播的速度比b光的大C. 水对a光的折射率比b光大D. b光的波长比a光的短【答案】AC【解析】【分析】【详解】AD从图中可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长小，频率大
11、，故A正确，D错误；C水对频率低的单色光的折射率小，即水对b光的折射率小，选项C正确；B折射率小的光在水中的传播速度大，即b光在水中的传播速度大，选项B错误。故选AC。10. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是（）A. 这列波的传播方向是沿x轴负方向，传播速度是20m/sB. 从此时刻开始经过0.05s，质点Q的运动方向沿y轴正方向C. 从此时刻开始经过0.15s，x=4m处的质点运动路程为0.6mD. 假设在x=10m处固定一个接收器，若波源向x轴负方向运动，接收器接收到的波源频率可能为6Hz【答案】BC【解析
12、】【分析】【详解】A由乙图看出，时刻质点P的速度向下，根据质点的振动方向和波的传播方向的关系，这列波沿x轴正方向传播，由甲图知该波的波长，由乙图知，周期，波的传播速度为A错误；B图示时刻Q点正沿y轴正方向运动，因0.05s时是周期的四分之一，没有振动到最高点，则质点Q的运动方向沿y轴正方向，B正确；Cx=4m处的质点是从平衡位置开始振动的，振动的时间为四分之三周期，运动路程为三个振幅，即C正确；D该波的频率为波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率减小，将小于5Hz，D错误。故选BC。11. 如图所示,实线与虚线分别表示振幅频率均相同的两列波的波峰
13、和波谷,两列波的振幅均为此刻, 是波峰与波峰相遇点;下列说法中正确的是（ ）A. 该时刻位于点的质点正处于平衡位置B. 位于两点的质点始终处在平衡位置C. 从该时刻起,经过四分之一周期,位于点的质点和位于点的质点都到达平衡位置D. 连线的中点是振动加强的点,其振幅为【答案】BCD【解析】由图知O点是波谷和波谷叠加，此时正在波谷，A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；振动加强点，只是振幅加强了，但该质点依旧会随时间上下振动，故从该时刻起，经过四分之一周期，位于M 点的质点和位于O 点的质点都到达平衡位置，C正确；O、M连线上的所有点都是振动加强点，所以OM连线
14、的中点是振动加强的点，故振幅均为2A，D正确【点睛】介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和；在波的干涉图样中，振动加强点总是加强、减弱的点总是减弱，且振动加强点和减弱点相互隔开12. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为的形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿水平方向，以初速度从形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A. 该过程中，小球与形管组成的系统机械能守恒B. 小球从形管的另一端射出时，速度大小为C. 小球运动到形
15、管圆弧部分的最左端时，速度大小为D. 从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A小球和U形管组成的系统整体在运动过程中没有外力做功，所以系统整体机械能守恒，所以A正确；B小球从U形管一端进入从另一端出来的过程中，对小球和U形管组成的系统，水平方向不受外力，规定向左为正方向，由动量守恒定律可得再有机械能守恒定律可得解得所以B正确；C从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程时，小球和U形管速度水平方向速度相同，对此过程满足动量守恒定律，得由能量守恒得解得所以C错误；D小球此时还有个分速度是沿着圆形管的切线方向，设为，由速度的
16、合成与分解可知对小球由动量定理得由于力的作用是相互的，所以平行导槽受到的冲量为所以D正确。故选ABD。第卷（非选择题）三、实验题13. 某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是_（填字母代号）。A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）该同学某次组装好单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9999m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_m
17、m，单摆摆长为_m。（3）该同学改变单摆摆长，测得单摆在不同摆长时的周期，计算出周期的二次方，下表是该同学记录的实验数据：摆长l/m05060811周期T2/s220243244利用上述实验数据，在答题卡的坐标系中描绘出图像_。利用图像，可求得重力加速度g=_m/s2。（结果保留三位有效数字）【答案】 (1). AC (2). 12.0 (3). 0.9930 (4). (5). 9.86【解析】【分析】【详解】（1）1 组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节。故选AC。（2）2 该
18、摆球的直径为。3 单摆摆长。（3）4 图像如图。5 根据单摆的周期公式得图像斜率重力加速度为。14. 某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8。还有一毫安表，量程为40mA、内阻为rA=4。(1)因为所给毫安表的量程较小，需利用定值电阻R1将毫安表改装成量程为200mA的电流表，图甲的虚线框内为改装后的电流表，其中R1=_。(2)某次实验中电压表的示数如图丙所示，则此次实验中电压表的读数为_V。(3)现将实验中所测得的实验数据（的示数用U表示，mA的示数用I表示）描绘在如图乙所示的坐标纸
19、上，并画出了U-I图像，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻为r=_（结果保留两位小数）。(4)当电压表读数为2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为_W（结果保留两位小数）。【答案】 (1). 1 (2). 2.60 (3). 2.66 (4). 0.39【解析】【分析】【详解】(1)1将量程为40mA的毫安表改装成量程为200mA的电流表，需要并联一个电阻起到分流的作用，根据并联电路特点可知R1分得的电流为由并联电路电流之比等于电阻的反比得解得(2)2由图丙可知电压表读数为2.60V。(3)3由闭合电路欧姆定律得化简得所以而因此电源的内阻为(4)4当电压表读
20、数为U=2.30V时，由图乙可知I=30mA，此时电源的电流电源的输出功率为四、解答题15. 如图所示电路，电源电动势为E，内阻为，定值电阻，闭合S1、断开S2，电流表的示数是1.00A；闭合S1和S2，电流表的示数是2.00A，此时电动机竖直向上匀速吊起质量为的重物，已知电动机线圈电阻为，电流表、电压表均为理想电表，不计一切阻力，取，求：(1)电源电动势E；(2)电动机的输入功率P入；(3)闭合S1和S2时，重物向上运动的速率。【答案】(1) 6.00V；(2) 4.80W；(3) 0.68m/s【解析】【分析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律(2)闭合S1和S2，路端电压为电动机电流为电动
21、机的输入功率P入(3)重物向上运动的速率解得16. 如图，直角三角形为一棱镜的横截面，边的长度为。一细束光线垂直于边从边中点进入棱镜，然后平行于底边从边射出。光在空气中的传播速度为。（结果可用根号表示）(1)求棱镜材料的折射率；(2)光在棱镜中的传播时间。【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)光垂直于边从边中点进入棱镜，光在棱镜中的传播路径如下图所示：由几何关系可知，光在C点入射时，入射角为60，折射角为30，则折射率(2)光在棱镜中的传播为由几何关系可知光在棱镜中传播距离为光在棱镜中的传播时间为17. 图甲中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织时会产生不
22、同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图乙为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1107 Hz。求：(1)血管探头发出的超声波在血管中的传播速度；(2)01.2510-7 s内质点M的路程；(3)质点N第一次到达波峰所用时间。【答案】(1) 1.4103 m/s；(2)2mm；(3)【解析】【分析】【详解】(1)由图像知波长=1410-2 mm=1410-4 m则波速v=f=1.410-4 1107m/s z=1.4103 m/s(2)质点M振动的周期由于所以质点M在01.2510-7 s内运动的路程s=4A=
23、40.4 mm=2 mm(3) 质点N第一次到达波峰所用时间18. 如图所示，小木块A、B放在光滑平台M上，A的质量为1kg，B的质量为3kg，D为侧放的半圆凹型槽且固定在地面上，内侧面光滑，半径为1.2m。C是质量为1kg的长木板，C足够长，开始时左端靠在凹型槽的最低端，C上表面与凹型槽内侧最低点相切并静止在光滑地面上，上表面与小木块B之间的动摩擦因数为0.2.某时刻，给木块A一个8Ns的瞬时冲量，之后A、B发生弹性碰撞，B能够与D内侧最高点相切进入凹型槽。求： (1)B刚进入半圆形内侧面最高点时对接触面的压力；(2)B、C最终的共同速度；(3)C至少多长，才能保证B不从C上掉下来。【答案】(1)，方向竖直向上；(2)；(3)4m【解析】【分析】【详解】（1）木块A获得一个冲量，A获得一个初速度，有A、B发生弹性碰撞，可得B进入凹型槽，在最高点处 可得由牛顿第三定律知，压力为10N，方向竖直向上（2）B从半圆凹型槽滑到最低点，有B滑上C后，带动C一起向右运动，最后达到共同速度v得（3）B在C上滑动，最后达到同速，系统产生热量，设相对位移为，有得即木板至少要4m
