广东省珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学2023-2024学年高二下学期5月联考物理试题

这是一份广东省珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学2023-2024学年高二下学期5月联考物理试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

高二物理试题
本试卷共15小题，满分100分，考试用时75分钟。
一、单选题（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，只有一个选项符合题意，多选、错选或不选的不给分。）
1．下列说法中错误的是（ ）
A．德国物理学家纽曼和韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C．库仑提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
2．近年来，无线门铃逐渐流行。图甲为某款无线门铃按钮，其“自发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮过程，螺线管上的导线Q端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管上的导线P端电势较低
C．按住按钮不动，螺线管上的导线两端PQ间仍有电势差
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电动势大小一定相等
3．“南鲲号”称之为“海上充电宝”，是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。若转子带动线圈如下图逆时针转动，并向外输出电流，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势
C．线圈转动一周电流方向改变两次，图示位置正是电流变向的时刻
D．线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上
4．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻和灯泡电阻相等（不计温度变化引起的灯泡电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．合上S，B先亮，A逐渐变亮，稳定时A比B暗
B．合上S，A、B一起亮，稳定时A比B亮
C．闭合S稳定后，断开S，A立即熄灭，B闪亮一下后慢慢熄灭
D．闭合S稳定后，断开S，A慢慢熄灭，B闪亮一下后慢慢熄灭
5．如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对氘核进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出，忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法正确的是（ ）
A．只增大加速电压U，氘核获得的最大动能增大
B．只增大加速电压U，氘核在回旋加速器中加速次数减少
C．保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子
D．若要加速质子可只将磁感应强度大小调为原来的2倍
6．某电流和时间的关系图像如图所示（曲线部分为正弦波形的上半部分），则该交变电流的有效值为（ ）
A．B．C．D．
7．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为4Ω、2Ω和2Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。该变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，当开关闭合时，电流表的示数为I；当S断开时，电流表的示数为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（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意，多选、错选或不选的不给分，选对但不全得3分）
8．如图所示为甲、乙两个分子间作用力的合力F随分子间距离r变化的图像，F为正值时，合力表现为斥力，F为负值时，合力表现为引力；已知分子间距离无限大时分子势能为0，将甲分子固定，将乙分子从分子间距离小于的位置由静止释放，则从乙分子由静止释放至运动到分子间距离为的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．乙分子的动能先增大后减小
B．乙分子运动的加速度先减小后增大
C．甲、乙分子系统具有的分子势能先减小后增大
D．当分子间距离为时，甲、乙分子系统具有的分子势能为零
9．一定质量的理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化，则下列说法正确的是（ ）
A．bc过程温度降低
B．ab过程放热，内能减少
C．bc过程气体吸收的热量大于气体对外做功值
D．ca过程内能一直不变
10．如图所示，甲是质谱仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，c对应的比荷最大
B．乙图中，可判断出A极板是发电机的负极
C．丙图中，粒子沿直线通过速度选择器时，粒子的速度与粒子的电荷量有关
D．丁图中，若导体为金属，则稳定时C板电势低
三、实验题（每空2分，共16分）
11．某同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（2）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
12．“用油膜法估测分子的大小”实验的方法及步骤如下：
①向体积的油酸中加入酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；
③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长。根据以上信息，回答下列问题：
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是______mL。（保留2位有效数字）
（2）油膜的面积为______（保留2位有效数字）
（3）油酸分子直径是______m。（保留1位有效数字）
（4）某同学进行以上实验时，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是______。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格
四、计算题（共38分）
13．（10分）某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中，气体内能增加了，大气压强，重力加速度g取，求：
（1）气体在状态C时的压强；
（2）气体由状态A到状态C过程中，从外界吸收的热量Q。
14．（12分）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：
图甲 图乙
（1）6s内线圈中的感应电流的大小和方向；
（2）后2s内电阻R两端电压及消耗的功率；
（3）前4s内通过R的电荷量。
15．（16分）如图所示，在直角坐标系的第一象限，有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴下方放置一长度为L的绝缘薄板PQ，挡板平面与x轴垂直且上端紧贴x轴。一质量为m，电荷量为的粒子从y轴上一点以大小为的速度水平向右射出，恰好从薄板上边缘P点处射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，之后粒子恰好未与薄板碰撞，不计粒子重力，求：
（1）粒子在y轴上的发射位置到P点的水平距离；
（2）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）粒子在薄板右侧运动的时间t。
2023—2024学年第二学期高二第二次联考（物理参考答案）
本试卷共15小题，满分100分，考试用时75分钟。
选择题（1～7为单选题，每题4分，共28分；8～10为多选题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，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。）
11．（8分）答案：（1）（2分）向左偏转 （2）（6分）顺时针 右 扩张
12．（8分）答案：（1）（2分） （2）（2分）0.046
（3）（2分） （4）（2分）AC
13．（10分）（1） （2）150J
【详解】（1）气体在状态A时，有
解得
气体由状态A到状态B过程中，气体的压强不变，
由盖吕萨克定律有
解得
气体由状态B到状态C过程中，气体的体积不变，
由查理定律有
解得
（2）气体从状态A到状态C的过程中，气体对外做的功为
由热力学第一定律有
解得
14．（12分）（1）0～4s内，线圈中的感应电流的大小为0.02A，方向沿逆时针方向；4～6s内，线圈中的感应电流大小为0.08A，方向沿顺时针方向；（2）0.32V，0.0256W；（3）0.08C
【详解】（1）0～4s内，由法拉第电磁感应定律有
则线圈中的感应电流大小为
由楞次定律可知线圈中的感应电流方向沿逆时针方向；
4～6s内，由法拉第电磁感应定律有
则线圈中的感应电流大小为
由楞次定律可知线圈中的感应电流方向沿顺时针方向。
（2）后2s内电阻R两端电压为
消耗的功率为
（3）前4s内通过R的电荷量为
15．（16分）（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可得粒子在P点速度方向与x轴的夹角为30°，
可得粒子在P点的竖直分速度
粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有
竖直方向根据牛顿第二定律有
而根据速度与时间的关系可得
联立以上各式可得
（2）粒子在P点的速度
粒子在磁场中做圆周运动，有
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示
根据几何关系可得
联立解得
（3）根据几何关系可知，粒子在挡板右侧磁场中运动的时间
而粒子做圆周运动的周期
解得
1．C 【详解】A．德国物理学家纽曼和韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后提出了电磁感应定律。故A正确，不满足题意要求；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确，不满足题意要求；
C．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，故C正确，不满足题意要求；
D．法拉第发现了电场感应现象，并制作了世界上第一台发电机，故D正确，不满足题意要求；
2．A 【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，螺线管上产生的感应电流从P流向Q，则螺线管上的导线Q端电势较高。故A正确；
B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，螺线管上产生的感应电流从Q流向P，螺线管上的导线P端电势较高。故B错误；
C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，则螺线管无感应电动势产生，则上导线两端PQ间没有电势差。故C错误；
D．按下和松开按钮过程，时间不一定相等，则磁通量的变化率不一定相等，则螺线管产生的感应电动势大小不一定相等。故D错误。故选A。
3．D 【详解】A．线圈转动到如图所示位置时穿过线圈的磁通量为零，最小，选项A错误；
B．根据右手定则可知，线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势，选项B错误；
C．线圈转动一周电流方向改变两次，线圈经过中性面一次电流方向改变，则图示位置不是电流变向的时刻，选项C错误；
D．根据左手定则可知，线圈转动到如图所示位置时其靠近N极的导线框受到的安培力方向向上，选项D正确。故选D。
4．A 【详解】AB．开关S闭合的瞬间，B灯先亮，线圈产生自感电动势，致使A灯逐渐变亮，稳定时B灯所在支路电阻较小，电流大于A灯电流，因此稳定时A比B暗。故A正确；B错误；
CD．闭合S稳定后，断开S，线圈产生自感电动势，相当电源，自感电流流过A、B两灯；由于线圈的电阻和灯泡电阻相等，则原先通过A灯的电流小于通过B灯的电流，所以A、B两灯逐渐变暗后再熄灭，不存在闪亮的情况。故CD错误。故选A。
5．B 【详解】A．设回旋加速器D形盒的半径为R，氘核的最大速度为，
根据牛顿第二定律有
解得
氘核获得的最大动能为
所以最大动能与U无关，只增大加速电压U，氘核获得的最大动能不变，故A错误；
B．氘核在回旋加速器中加速次数为
所以只增大加速电压U，氘核在回旋加速器中加速次数减少，故B正确；
CD．氘核做匀速圆周运动的周期为
氘核每运动一个周期都被加速两次，而交变电场的方向每个周期改变两次，且氘核每次经过电场都会被加速，所以D形盒缝隙间电场变化的周期等于氘核运动的周期，而氘核和质子的比荷不同，所以保持B、U和T不变，该回旋加速器不能加速质子。而质子的比荷为氘核比荷的2倍，则由上式可知若要加速质子，可只将磁感应强度大小调为原来的一半或只将D形盒缝隙间电场变化周期调为原来的一半，故CD错误。
6．A 【详解】根据有效值的定义
解得
故选A。
7．B 【详解】开关闭合时原线圈电流
原线圈电压
根据变流比副线圈电流
根据变压比，副线圈电压
根据串并联关系
整理可得
当S断开时，原线圈电压
根据变压比，副线圈电压
副线圈电流
解得
故选B。
8．AC 【详解】ABC．从乙分子由静止释放至运动到分子间距离为的过程中，F先减小后增大再减小，根据牛顿第二定律知，乙分子运动的加速度先减小后增大再减小，此过程中合力先表现为斥力后表现为引力，因此F先做正功，后做负功，根据动能定理和功能关系可知，乙分子的动能先增大后减小，甲、乙分子系统具有的分子势能先减小后增大，故B错误，AC正确；
D．分子间距离为时，甲、乙分子系统具有的分子势能最小，为负值，故D错误；故选AC。
9．BC 【详解】AC．由图像可知，bc过程气体压强不变，体积变大，
根据
可知气体温度升高，气体内能增大，由于体积变大，气体对外界做功，
据热力学第一定律
可知气体吸收的热量大于气体对外做功值，故A错误，C正确；
B．ab过程，气体体积不变，压强减小，根据
可知气体温度降低，内能减少，由于体积不变，说明外界对气体做功为0，
根据热力学第一定律
可知气体对外放热，故B正确；
D．ca过程，由图像可知pV乘积先变大后变小，根据
可知气体温度先升高后降低，则气体内能先增大后减小，故D错误；
10．ABD 【详解】A．甲图粒子在电场中被加速，由动能定理得
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得
粒子轨道半径
在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，c对应的比荷最大，故A正确；
B．乙图由左手定则可知，带正电的粒子偏向下极板，则可判断出A极板是发电机的负极，故B正确；
C．丙图中粒子沿直线通过速度选择器，则
可得
则粒子沿直线通过速度选择器时，粒子的速度与粒子的电荷量无关，故C错误；
D．丁图中若导体为金属，由左手定则可知，电子偏向C极板，则稳定时C板电势低，故D正确。
11．（1）向左偏转 （2）顺时针 右 扩张
【详解】（1）闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加时电流计指针向左偏转；闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，通过线圈A中的电流变大，穿过线圈B的磁通量增加，此时灵敏电流计指针也应向左偏转。
（2）［1］图乙可知，根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右；当光照减弱时，光敏电阻的阻值增加，回路中电流减小，穿过金属环A的磁通量减小，根据楞次定律可知产生向右的感应磁场，再由右手螺旋定则可知从左向右看，金属环A中感应电流方向沿顺时针；
［2］［3］因穿过金属环A的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故金属环A与螺线管相互吸引，则金属环A将向右运动，根据“增缩减扩”可知，金属环A有扩张趋势。
12．（1） （2）0.046 （3） 10 （4）AC
【详解】
（1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
（2）根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，
故面积为
（3）油酸分子直径是
（4）A．油酸未完全散开，则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小，由可知，所测分子直径的数据偏大，A正确；
B．油酸溶液的浓度低于实际值，则油酸的体积V偏小，由可知，所测分子直径的数据偏小，B错误；
C．在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了，可知油酸的体积V偏大，由可知，所测分子直径的数据偏大，C正确；
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格，面积S偏大，由可知，所测分子直径的数据偏小，D错误。故选AC。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
A
B
A
B
AC
BC
ABD