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河南省创新发展联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
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这是一份河南省创新发展联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题，共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册，选择性必修第三册第一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.布朗运动是说明分子热运动的重要实验事实，布朗运动是指（ ）
A.液体分子的运动
B.悬浮在液体中的固体分子的运动
C.水分子与花粉颗粒共同的运动
D.悬浮在液体中或气体中的小颗粒的运动
2.我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（ ）
A.该调弦技术主要利用多普勒效应
B.该调弦技术主要利用共振原理
C.拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况
D.敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况
3.无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
该试卷源自 每日更新，享更低价下载。A.电容器正在充电
B.电容器下板带负电
C.俯视看，线圈中电流沿顺时针方向
D.电场能正在转化为磁场能
4.霓是大气中有时和虹一起出现的一种光现象，也叫“副虹”。它是太阳光经过水珠发生两次折射和两次全反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（ ）
A.b光的频率比a光的频率大
B.a光光子的能量小于b光光子的能量
C.在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D.使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光窄一些
5.动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（ ）
A.烟雾浓度增大时，的阻值减小
B.烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大
C.滑片P向右移动可以提高报警灵敏度
D.烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大
6.如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域中，有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电粒子从A点沿直径AC方向以速度v射入磁场，从D点射出磁场，速度偏转角为，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，则下列说法正确的是（ ）
A.带电粒子带负电
B.带电粒子做圆周运动的半径为2R
C.带电粒子在磁场中的运动时间为
D.带电粒子在磁场中的运动时间为
7.如图所示，是一直角三棱镜的横截面，，。一细光束从AB边上的D点以与AB边成45°角射入三棱镜，AD长度为a，AC长度为，三棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c，光在三棱镜中传播的时间为（ ）
A.B.C.D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A.分子间距离为时，分子间的作用力为零
B.假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于
C.假设将分子间距离从增大到，分子间作用力将变大
D.分子间距离由减小为的过程中，分子力先增大后减小
9.滑板运动是由冲浪运动演变而成的一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端以20m/s的共同速度向右做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞（以相同速度运动）。该同学的质量为45kg，两滑板的质量均为2.5kg，不计滑板与地面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统水平方向上动量守恒
B.该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度大小为19m/s
C.该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s
D.该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度小于19m/s
10.如图所示，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器，、、为三个相同的定值电阻，S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是（ ）
A.原、副线圈的匝数比为3:1
B.原、副线圈的匝数比为2:1
C.S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:4
D.S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:9
三、非选择题：共54分。
11.（6分）“流光”兴趣小组的同学利用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
（1）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的红色条纹，则下列说法正确的是________。
A.若取下滤光片，则在屏上可得到明暗相间的白色条纹
B.仅将红色滤光片换成绿色滤光片，条纹间距将变大
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以换用两缝间距更大的双缝
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以减小单缝到双缝的距离
（2）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如图乙所示，此时手轮的读数x＝________mm。
（3）测得双缝到光屏之间的距离为L，双缝之间的距离为d，第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，则该红色光的波长λ＝________。（用L、d、表示）
12.（9分）徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，就地取材组装了几种实验装置。
（1）下列最合理的装置是________。
（2）徐同学用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径d＝________mm。
（3）徐同学用秒表记录单摆振动的周期，为了获得更准确的实验结果，实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期T，由于马虎，该同学误将摆线长度当成了摆长，作出的周期的平方一摆长（）图像如图乙所示，该图像的斜率为________（填“”“”或“”）；根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小g＝________（π取3.14，计算结果保留两位小数）。
13.（10分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的部分波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波的波速v；
（2）从时刻起到质点P第三次位于波峰位置所用的时间。
14.（12分）如图所示，两根光滑金属导轨平行固定在倾角的绝缘斜面上，导轨下端接有的定值电阻，导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。将一根质量、电阻的金属棒ab从导轨上方某处由静止释放，金属棒沿导轨下滑，设导轨足够长，导轨宽度和金属棒的长度均为。金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，金属棒沿导轨下滑的高度时，金属棒已经匀速运动了一段时间。取重力加速度大小，求：
（1）金属棒ab达到的最大速度；
（2）金属棒ab从释放到沿导轨下滑的高度的过程中，金属棒上产生的焦耳热Q。
15.（17分）如图所示，轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连，在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止，小物块B静置于水平轨道上的P点，水平轨道与半径的竖直光滑半圆轨道相切于C点，P点与挡板间的水平轨道光滑，P、C间有一段长度的粗糙轨道（K点为粗糙轨道的左端点）。现由静止释放小物块A，弹簧恢复原长一段时间后，A、B发生弹性碰撞，碰后B进入半圆轨道且恰好不能脱离轨道。A、B均可视为质点，它们的质量分别为、，它们与粗糙轨道间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求B第一次通过半圆轨道上的C点时，轨道对B的支持力大小；
（2）求A静止在O点时，弹簧的弹性势能；
（3）若A、B恰好在K点发生第二次弹性碰撞，求碰后瞬间B的速度大小。
2023-2024学年高二下学期第二次月考
物理试卷参考答案
1.D【解析】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围分子撞击而做的无规则运动，选项D正确。
2.B【解析】该调弦技术主要利用共振原理，选项B正确，A错误；当驱动力频率等于物体固有频率时，会发生共振现象，拨动其他音调的两根琴弦，不可能同时发生共振（小纸人明显跳动），选项C错误；敲击352Hz的音叉，则两古琴均会发生共振，选项D错误。
3.A【解析】根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，选项C错误；电流正在减小，则电容器正在充电，磁场能正在转化为电场能，电容器下板带正电，选项A正确，选项B、D均错误。
4.C【解析】根据题中光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律可知，水对a光的折射率比对b光的折射率大，则a光的频率比b光的频率大，选项A错误；光子的能量，即a光光子的能量大于b光光子的能量，选项B错误；由公式可知，在同一介质中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项C正确；由于a光的频率比b光的频率大，因此a光的波长小于b光的波长，使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些，选项D错误。
5.A【解析】定值电阻N两端的电压增大，传感器两端的电压一定减小，干路电流增大，则并联部分电阻一定减小，烟雾浓度增大时的阻值减小，选项A正确；根据欧姆定律可知，烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流减小，选项B错误；滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器与烟雾传感器并联的电阻越接近，烟雾浓度增大时，N两端的电压增大得越明显，可以提高报警灵敏度，选项C错误；烟雾浓度增大时，烟雾传感器两端的电压一定减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可能减小或不变，选项D错误。
6.D【解析】带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，粒子做匀速圆周运动的半径，选项B错误；根据左手定则可知，带电粒子带正电，选项A错误；带电粒子在磁场中做圆周运动的周期，带电粒子在磁场中的运动时间显然小于一个周期，选项C错误；根据几何关系可知，带电粒子在磁场中的运动时间，选项D正确。
7.C【解析】光线在AB界面上发生折射，在AC界面上发生全反射，最后垂直BC边射出，根据光路图结合几何关系可知，光通过的路程为2a，根据公式可知光在三棱镜中的传播速度为，则光在三棱镜中传播的时间，选项C正确。
8.AD【解析】分子力为零时，分子势能最小，由题图可知时，分子间的作用力为零，选项A正确；假设将两个分子从处释放，分子将在至无穷远处之间运动，选项B错误；假设将分子间距离由增大到，分子间的作用力逐渐减小，选项C错误；分子间距离由减小为的过程中，根据题图切线的斜率可知，分子力先增大后减小，选项D正确。
9.AC【解析】两滑板恰好不相撞，则他最后和A、B两滑板具有相同的速度。上述过程中，把该同学、A、B看成一个系统，该系统水平方向不受外力的作用，系统水平方向上的动量守恒，选项A正确；根据动量守恒定律有，代入数据解得，该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度减小，该同学从滑板B跳回滑板A的过程中，根据动量守恒定律可知，滑板A的速度会减小，即该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度应大于19m/s，选项D错误；同理可知，该同学从滑板B跳回滑板A的过程中，滑板B的速度会增大，即该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度应小于19m/s，选项B错误；该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板B有了一定的速度，该同学从滑板B跳回滑板A后，滑板B的速度大小为19m/s，根据动量定理可知，该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s，选项C正确。
10.BC【解析】S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，由于三个电阻阻值相等，由电功率公式可知，三个电阻中的电流I相等，则原线圈电流，副线圈电流，则变压器原、副线圈的匝数比，选项B正确、A错误；S断开后，与中电流比等于，结合电功率公式可知，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:4，选项C正确、D错误。
11.（1）C（2分）
（2）11.1（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）若取下滤光片后，入射光为白光，则在屏上可得到彩色条纹，选项A错误；红光的波长大于绿光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知条纹间距将变小，选项B错误；根据双缝干涉条纹间距公式可知，换用间距更大的双缝，条纹间距将变小，且镜中观察到的条纹个数会增加，选项C正确；减小单缝到双缝的距离，条纹间距不变，选项D错误。
（2）手轮的读数。
（3）根据双缝干涉条纹间距公式结合题中条件有，则。
12.（1）D（2分）
（2）21.25（2分）
（3）（2分） 9.86（3分）
【解析】（1）为了减小误差，小球应选取质量大体积小即密度大的铁球，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应采取铁夹夹住细丝线，选项D正确。
（2）游标卡尺的精度为0.05mm，摆球直径。
（3）根据单摆周期公式，可得，则图像的斜率，结合题图乙有，解得当地的重力加速度大小。
13.解：（1）根据题图甲可知此波的波长
（1分）
根据题图乙可知此波的周期
（1分）
该波的波速（2分）
解得。（1分）
（2）时刻质点P左侧最近的波峰的平衡位置
（1分）
从时刻起到质点P第一次位于波峰位置所用的时间
（2分）
质点P第三次位于波峰位置对应的时刻
（1分）
解得。（1分）
14.解：（1）金属棒ab匀速下滑时速度最大，此时金属棒ab产生的感应电动势
（1分）
回路中的感应电流
（1分）
金属棒ab受到的安培力大小
（1分）
对金属棒ab受力分析，根据受力平衡有
（2分）
解得。（1分）
（2）金属棒ab从释放到沿导轨下滑的高度的过程中，根据功能关系有
（2分）
金属棒上产生的焦耳热
（2分）
解得。（2分）
15.解：（1）设B第一次通过半圆轨道上的C点时的速度大小为，根据机械能守恒定律有
（2分）
根据牛顿第二定律有
（2分）
解得。（1分）
（2）设A、B发生第一次弹性碰撞前瞬间A的速度为，碰后瞬间A、B的速度分别为、。
B从K点运动到C点的过程中，根据动能定理有
（1分）
根据动量守恒定律有
（1分）
根据能量守恒定律有
（1分）
A由O点到P点的过程中，根据机械能守恒定律有
（1分）
解得。（2分）
（3）设A、B发生第二次碰撞前瞬间B的速度大小为，根据动能定理有
（1分）
设向右为正方向，根据题意可知，A、B发生第二次碰撞前瞬间
A的速度（1分）
B的速度
根据动量守恒定律有
（1分）
根据能量守恒定律有
（1分）
解得（2分）
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册，选择性必修第三册第一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.布朗运动是说明分子热运动的重要实验事实，布朗运动是指（ ）
A.液体分子的运动
B.悬浮在液体中的固体分子的运动
C.水分子与花粉颗粒共同的运动
D.悬浮在液体中或气体中的小颗粒的运动
2.我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（ ）
A.该调弦技术主要利用多普勒效应
B.该调弦技术主要利用共振原理
C.拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况
D.敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况
3.无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
该试卷源自 每日更新，享更低价下载。A.电容器正在充电
B.电容器下板带负电
C.俯视看，线圈中电流沿顺时针方向
D.电场能正在转化为磁场能
4.霓是大气中有时和虹一起出现的一种光现象，也叫“副虹”。它是太阳光经过水珠发生两次折射和两次全反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（ ）
A.b光的频率比a光的频率大
B.a光光子的能量小于b光光子的能量
C.在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D.使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光窄一些
5.动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（ ）
A.烟雾浓度增大时，的阻值减小
B.烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大
C.滑片P向右移动可以提高报警灵敏度
D.烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大
6.如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域中，有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电粒子从A点沿直径AC方向以速度v射入磁场，从D点射出磁场，速度偏转角为，已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，则下列说法正确的是（ ）
A.带电粒子带负电
B.带电粒子做圆周运动的半径为2R
C.带电粒子在磁场中的运动时间为
D.带电粒子在磁场中的运动时间为
7.如图所示，是一直角三棱镜的横截面，，。一细光束从AB边上的D点以与AB边成45°角射入三棱镜，AD长度为a，AC长度为，三棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c，光在三棱镜中传播的时间为（ ）
A.B.C.D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A.分子间距离为时，分子间的作用力为零
B.假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于
C.假设将分子间距离从增大到，分子间作用力将变大
D.分子间距离由减小为的过程中，分子力先增大后减小
9.滑板运动是由冲浪运动演变而成的一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端以20m/s的共同速度向右做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞（以相同速度运动）。该同学的质量为45kg，两滑板的质量均为2.5kg，不计滑板与地面间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统水平方向上动量守恒
B.该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度大小为19m/s
C.该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s
D.该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度小于19m/s
10.如图所示，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器，、、为三个相同的定值电阻，S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是（ ）
A.原、副线圈的匝数比为3:1
B.原、副线圈的匝数比为2:1
C.S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:4
D.S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:9
三、非选择题：共54分。
11.（6分）“流光”兴趣小组的同学利用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
（1）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的红色条纹，则下列说法正确的是________。
A.若取下滤光片，则在屏上可得到明暗相间的白色条纹
B.仅将红色滤光片换成绿色滤光片，条纹间距将变大
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以换用两缝间距更大的双缝
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以减小单缝到双缝的距离
（2）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如图乙所示，此时手轮的读数x＝________mm。
（3）测得双缝到光屏之间的距离为L，双缝之间的距离为d，第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，则该红色光的波长λ＝________。（用L、d、表示）
12.（9分）徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，就地取材组装了几种实验装置。
（1）下列最合理的装置是________。
（2）徐同学用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径d＝________mm。
（3）徐同学用秒表记录单摆振动的周期，为了获得更准确的实验结果，实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期T，由于马虎，该同学误将摆线长度当成了摆长，作出的周期的平方一摆长（）图像如图乙所示，该图像的斜率为________（填“”“”或“”）；根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小g＝________（π取3.14，计算结果保留两位小数）。
13.（10分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的部分波形图如图甲所示，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示。求：
（1）该波的波速v；
（2）从时刻起到质点P第三次位于波峰位置所用的时间。
14.（12分）如图所示，两根光滑金属导轨平行固定在倾角的绝缘斜面上，导轨下端接有的定值电阻，导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。将一根质量、电阻的金属棒ab从导轨上方某处由静止释放，金属棒沿导轨下滑，设导轨足够长，导轨宽度和金属棒的长度均为。金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，金属棒沿导轨下滑的高度时，金属棒已经匀速运动了一段时间。取重力加速度大小，求：
（1）金属棒ab达到的最大速度；
（2）金属棒ab从释放到沿导轨下滑的高度的过程中，金属棒上产生的焦耳热Q。
15.（17分）如图所示，轻质弹簧的左端与固定在水平轨道上的竖直挡板相连，在外力作用下小物块A缓慢将弹簧右端压缩至O点并保持静止，小物块B静置于水平轨道上的P点，水平轨道与半径的竖直光滑半圆轨道相切于C点，P点与挡板间的水平轨道光滑，P、C间有一段长度的粗糙轨道（K点为粗糙轨道的左端点）。现由静止释放小物块A，弹簧恢复原长一段时间后，A、B发生弹性碰撞，碰后B进入半圆轨道且恰好不能脱离轨道。A、B均可视为质点，它们的质量分别为、，它们与粗糙轨道间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求B第一次通过半圆轨道上的C点时，轨道对B的支持力大小；
（2）求A静止在O点时，弹簧的弹性势能；
（3）若A、B恰好在K点发生第二次弹性碰撞，求碰后瞬间B的速度大小。
2023-2024学年高二下学期第二次月考
物理试卷参考答案
1.D【解析】布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒受到周围分子撞击而做的无规则运动，选项D正确。
2.B【解析】该调弦技术主要利用共振原理，选项B正确，A错误；当驱动力频率等于物体固有频率时，会发生共振现象，拨动其他音调的两根琴弦，不可能同时发生共振（小纸人明显跳动），选项C错误；敲击352Hz的音叉，则两古琴均会发生共振，选项D错误。
3.A【解析】根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，选项C错误；电流正在减小，则电容器正在充电，磁场能正在转化为电场能，电容器下板带正电，选项A正确，选项B、D均错误。
4.C【解析】根据题中光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律可知，水对a光的折射率比对b光的折射率大，则a光的频率比b光的频率大，选项A错误；光子的能量，即a光光子的能量大于b光光子的能量，选项B错误；由公式可知，在同一介质中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项C正确；由于a光的频率比b光的频率大，因此a光的波长小于b光的波长，使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些，选项D错误。
5.A【解析】定值电阻N两端的电压增大，传感器两端的电压一定减小，干路电流增大，则并联部分电阻一定减小，烟雾浓度增大时的阻值减小，选项A正确；根据欧姆定律可知，烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流减小，选项B错误；滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器与烟雾传感器并联的电阻越接近，烟雾浓度增大时，N两端的电压增大得越明显，可以提高报警灵敏度，选项C错误；烟雾浓度增大时，烟雾传感器两端的电压一定减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可能减小或不变，选项D错误。
6.D【解析】带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，粒子做匀速圆周运动的半径，选项B错误；根据左手定则可知，带电粒子带正电，选项A错误；带电粒子在磁场中做圆周运动的周期，带电粒子在磁场中的运动时间显然小于一个周期，选项C错误；根据几何关系可知，带电粒子在磁场中的运动时间，选项D正确。
7.C【解析】光线在AB界面上发生折射，在AC界面上发生全反射，最后垂直BC边射出，根据光路图结合几何关系可知，光通过的路程为2a，根据公式可知光在三棱镜中的传播速度为，则光在三棱镜中传播的时间，选项C正确。
8.AD【解析】分子力为零时，分子势能最小，由题图可知时，分子间的作用力为零，选项A正确；假设将两个分子从处释放，分子将在至无穷远处之间运动，选项B错误；假设将分子间距离由增大到，分子间的作用力逐渐减小，选项C错误；分子间距离由减小为的过程中，根据题图切线的斜率可知，分子力先增大后减小，选项D正确。
9.AC【解析】两滑板恰好不相撞，则他最后和A、B两滑板具有相同的速度。上述过程中，把该同学、A、B看成一个系统，该系统水平方向不受外力的作用，系统水平方向上的动量守恒，选项A正确；根据动量守恒定律有，代入数据解得，该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度减小，该同学从滑板B跳回滑板A的过程中，根据动量守恒定律可知，滑板A的速度会减小，即该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板A的速度应大于19m/s，选项D错误；同理可知，该同学从滑板B跳回滑板A的过程中，滑板B的速度会增大，即该同学跳上滑板B后，他和滑板B的速度应小于19m/s，选项B错误；该同学从滑板A跳上滑板B后，滑板B有了一定的速度，该同学从滑板B跳回滑板A后，滑板B的速度大小为19m/s，根据动量定理可知，该同学跳离滑板B的过程中，对滑板B的冲量小于47.5N·s，选项C正确。
10.BC【解析】S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，由于三个电阻阻值相等，由电功率公式可知，三个电阻中的电流I相等，则原线圈电流，副线圈电流，则变压器原、副线圈的匝数比，选项B正确、A错误；S断开后，与中电流比等于，结合电功率公式可知，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1:4，选项C正确、D错误。
11.（1）C（2分）
（2）11.1（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）若取下滤光片后，入射光为白光，则在屏上可得到彩色条纹，选项A错误；红光的波长大于绿光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知条纹间距将变小，选项B错误；根据双缝干涉条纹间距公式可知，换用间距更大的双缝，条纹间距将变小，且镜中观察到的条纹个数会增加，选项C正确；减小单缝到双缝的距离，条纹间距不变，选项D错误。
（2）手轮的读数。
（3）根据双缝干涉条纹间距公式结合题中条件有，则。
12.（1）D（2分）
（2）21.25（2分）
（3）（2分） 9.86（3分）
【解析】（1）为了减小误差，小球应选取质量大体积小即密度大的铁球，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应采取铁夹夹住细丝线，选项D正确。
（2）游标卡尺的精度为0.05mm，摆球直径。
（3）根据单摆周期公式，可得，则图像的斜率，结合题图乙有，解得当地的重力加速度大小。
13.解：（1）根据题图甲可知此波的波长
（1分）
根据题图乙可知此波的周期
（1分）
该波的波速（2分）
解得。（1分）
（2）时刻质点P左侧最近的波峰的平衡位置
（1分）
从时刻起到质点P第一次位于波峰位置所用的时间
（2分）
质点P第三次位于波峰位置对应的时刻
（1分）
解得。（1分）
14.解：（1）金属棒ab匀速下滑时速度最大，此时金属棒ab产生的感应电动势
（1分）
回路中的感应电流
（1分）
金属棒ab受到的安培力大小
（1分）
对金属棒ab受力分析，根据受力平衡有
（2分）
解得。（1分）
（2）金属棒ab从释放到沿导轨下滑的高度的过程中，根据功能关系有
（2分）
金属棒上产生的焦耳热
（2分）
解得。（2分）
15.解：（1）设B第一次通过半圆轨道上的C点时的速度大小为，根据机械能守恒定律有
（2分）
根据牛顿第二定律有
（2分）
解得。（1分）
（2）设A、B发生第一次弹性碰撞前瞬间A的速度为，碰后瞬间A、B的速度分别为、。
B从K点运动到C点的过程中，根据动能定理有
（1分）
根据动量守恒定律有
（1分）
根据能量守恒定律有
（1分）
A由O点到P点的过程中，根据机械能守恒定律有
（1分）
解得。（2分）
（3）设A、B发生第二次碰撞前瞬间B的速度大小为，根据动能定理有
（1分）
设向右为正方向，根据题意可知，A、B发生第二次碰撞前瞬间
A的速度（1分）
B的速度
根据动量守恒定律有
（1分）
根据能量守恒定律有
（1分）
解得（2分）
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