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湖北省省联考2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题
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这是一份湖北省省联考2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题，共14页。试卷主要包含了对如图所示的含光敏电阻等内容，欢迎下载使用。
物理试题
考试时间：2024年5月22日10：30-11：45 试卷满分：100分 考试用时：75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示的光电效应现象，下列说法正确的是（ ）
A．当光照射到金属表面上，若能发生光电效应，这种现象几乎是瞬时发生的
B．当光照射到金属表面上时，金属内部的质子和电子会从表面逃逸出来，此现象叫光电效应
C．用光照射带正电的金属板，由于金属不带负电荷，不可能发生光电效应
D．当入射光的频率低于金属的截止频率，光照的时间足够长，会发生光电效应
2．如图所示的实线1、2分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．实线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B．实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C．当分子间的距离增大，实线2表示的物理量先减小后增大
D．当分子间的距离增大，实线2表示的物理量先增大后减小
3．用不同颜色的单色光或白光做双缝干涉实验，在相同实验条件下可得到如图所示的实验结果（从上到下依次是蓝光、红光和白光的干涉条纹），下列说法正确的是（ ）
A．题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离d以及单缝光源到屏的距离L一定
B．光的干涉条纹与衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的
C．光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝只发生干涉
D．当用白光作为光源时，光屏的中央为彩色条纹，两边是白色条纹
4．对如图所示的含光敏电阻（传感器）的闭合电路，、是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表是理想电表，先闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电源的内电压减小B．两端的电压增大
C．电流表的示数减小D．的功率增大
5．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波源在坐标原点，在时刻的波形图如图所示，波源已通过的路程为1.5m，由于某种原因，有一部分波形无法看出，已知波的频率为0.25Hz，根据图像所提供信息来判断，下列说法正确的是（ ）
A．波速为6.4m/s
B．振幅为1.0m
C．再经过2s，平衡位置在0.2m处质点的路程为1.0m
D．再经过5s，平衡位置在1.6m处质点的路程为2.5m
6．如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是直径，OE是与CD垂直的半径，A、B是圆周上的两点，，把电流大小均为I的相同的长直导线分别置于A、B、E三点并垂直圆面放置，方向如图所示，已知A点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A．E点的直导线在O点产生的磁感应强度方向由D到O
B．O点的磁感应强度大小为
C．A、B两点的直导线在O点产生的合磁感应强度的大小为
D．A、B两点的直导线在O点产生的合磁感应强度的方向垂直于CD
7．如图所示的理想变压器，原线圈两端所加的正弦交流电压的有效值恒定，原线圈的匝数为4n，对副线圈，接线柱1上方的匝数为3n，接线柱1、2之间的匝数为9n，对定值电阻R，开关S接2时的功率与接1时的功率之差为P，下列说法正确的是（ ）
A．对定值电阻R，开关S接1时的电压与接2时的电压之比为1：3
B．对原线圈，开关S接1时的输入功率与接2时的输入功率之比为1：4
C．原线圈两端所加的电压为
D．对原线圈，开关S接1时的电流与接2时的电流之差为
8．如图所示，两平行板间有方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电小球速度垂直磁场，在竖直面内做匀速圆周运动，已知小球（视为质点）的动量大小为p，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球可以带正电也可以带负电
B．小球可以沿逆时针方向运动
C．小球带电量的绝对值与圆周运动半径的乘积为
D．若匀强电场的电场强度大小为E，则小球做匀速圆周运动的角速度为
9．如图甲所示，长度为L的细长玻璃管开口向下竖直放置，一段长为19cm的水银柱封住一段理想气体，水银柱的端面正好与管口持平，气体的温度为300K；若把玻璃管缓慢的旋转180°，如图乙所示，使玻璃管开口向上竖直放置，稳定后气体的温度仍为300K，水银柱的上端面与管口的距离为，已知大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ）
A．甲图气体的压强与乙图气体的压强大小之比为1：2
B．玻璃管的长度L为76cm
C．对乙图，缓慢的增加气体的温度，气体一直做等压变化
D．对乙图，缓慢的增加气体的温度，当气体的温度为525K时，管内水银柱长度减小一半
10．如图所示，导体棒1放置在水平导轨上的粗糙区域，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，导体棒2放置在水平导轨上的光滑区域，导轨足够长，导轨的间距为L，导体棒2的左侧光滑，已知导体棒1、2的质量均为m，接入电路的总阻值为R，其它阻值均忽略不计，导轨处在竖直向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给导体棒2施加一个水平向左的恒定拉力，当导体棒2稳定运动时，导体棒1与导轨间的静摩擦力刚好达到最大值，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．给导体棒2施加的水平向左的恒定拉力大小为0.5mg
B．导体棒2稳定运动的速度大小为
C．若导体棒2运动的时间为，平均电流为，则运动的位移大小为
D．若导体棒2从开始运动到稳定运动，运动时间为t，则流过某一横截面的电荷量为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（8分）某同学用如图所示的实验装置来测量当地的重力加速度和摆球的半径。摆球为磁性摆球，下方放置一磁性传感器，引出端连接到数据采集器上。回答下列问题：
（1）传感器的轴线竖直，其延长线________（选填“一定”或“不一定”）指向悬点；使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达________（选填“最大值”或“最小值”）；
（2）若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则单摆的周期________；
（3）由于小球的直径未知，可以让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐振动，多次测量，用测得的摆线长度l和相应的周期T，做出的关系图像是一条倾斜直线，当图像的斜率为k，纵轴截距为b，则当地的重力加速度________，摆球的半径________（用b、k表示）。
12．（9分）实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律。在气垫导轨的左端装上弹射器，释放弹射器，滑块可被向右弹射出去。质量分别为、的滑块1、2上装有宽度均为d的挡光片。实验开始前，滑块1被弹射器锁定，滑块2置于光电门1、2之间。实验的主要过程如下：
A．调节气垫导轨；
B．释放弹射器，滑块1被弹出，离开弹簧后测得通过光电门1的遮光时间为；
C．滑块1、2相碰后，测得滑块1直接向左运动通过光电门1的遮光时间为，滑块2直接向右运动通过光电门2的遮光时间为。
规定水平向右为正方向，回答下列问题：
（1）气垫导轨________要调成水平状态（选填“一定”或“不一定”），________（选填“>”“=”或“<”）；
（2）当滑块1、2碰撞过程中动量守恒，则应满足的等式为________（等式用题中所给字母表示）；
（3）若滑块1、2发生弹性碰撞，则应满足的等式为________（等式用题中所给字母表示）。
13．（11分）如图所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖放置在水平面上，与水平面的接触点为顶点P，OP是半径沿竖直方向，一单颜色的细光束从O射入玻璃砖，延长线与水平面的交点为N，折射光线与水平面的交点为M，已知反射光线与ON的夹角为60°，M、N两点间的距离为，光速为c，求：
（1）∠PON以及玻璃砖对此颜色光的折射率；
（2）此单颜色光在玻璃砖中的传播时间。
14．（15分）如图所示，四分之一的圆弧轨道AB与水平面BC在B点平滑对接，A点的切线竖直，水平面BC与ED的高度差CE为R，把小球乙放置在BC上，让小球甲从A点由静止释放，运动到BC上与乙球发生弹性碰撞，碰撞刚结束时，甲、乙的速度等大，然后乙离开C点运动到ED上的D点，已知E、D两点间的距离为R，乙从C到D重力的冲量为，两小球视为质点，不计一切摩擦，重力加速度为g，求：
（1）甲、乙两球的质量；
（2）碰撞刚结束时乙的速度以及圆弧轨道的半径；
（3）若甲球从A到B，圆弧轨道对甲的冲量大小为I，则重力的冲量的大小为多少。
15．（17分）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第三象限存在与x轴正方向成37°夹角的匀强电场。一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）在第二象限的M点以沿着y轴负方向的速度运动，运动轨迹与x轴相切于N点，然后从y轴正半轴上的P点进入第一象限，接着从y轴负半轴上的J点逆着电场线方向运动到x轴负半轴上的K点，且到达K点时速度刚好为0，已知K、J两点间的电势差为U，距离为d，O、P与O、J两点间的距离相等，，，求：
（1）粒子在J点的速度以及第一、四象限匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）第二象限匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从M到K的运动时间t以及在此过程中对时间而言，粒子受力平均值的大小。
2023~2024学年高二年级5月联合测评
物理试题
参考答案及多维细目表
1．【答案】A
【解析】光电效应具有瞬时性，若能发生光电效应，这种现象几乎是瞬时发生的，A项正确；当光照射到金属表面上时，金属内部的电子会从表面逃逸出来，此现象叫光电效应，B项错误；用光照射带正电的金属板，也可能发生光电效应，当光电子从表面逃逸出来，金属板带的正电荷更多，C项错误；当入射光的频率低于金属的截止频率，无论光照多强，照射时间多么长，都不会发生光电效应现象，D项错误。
2．【答案】C
【解析】实线1表示分子间引力随分子间距离的变化规律，A项错误；实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律，当分子间的距离增大，实线2表示的物理量即分子势能由正值变为0再变成最小值（负值）然后再增大接近0，即实线2表示的物理量先减小后增大，B、D项错误，C项正确。
3．【答案】B
【解析】题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离d以及双缝到屏的距离L一定，A项错误；光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的，B项正确；光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝同样会衍射，C项错误；当用白光作为光源时，光屏上出现彩色的干涉条纹，这是由于白光是由不同颜色的单色光复合而成，各色光产生的条纹间距不同，在光屏上叠加在一起，中央明纹为白色，两边出现彩色条纹，D项错误。
4．【答案】D
【解析】增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，流过内阻r的电流增大，电源的内电压增大，A项错误；的电压即外电压减小，B项错误；流过的电流减小，则流过、以及电流表的电流均增大，C项错误；流过的电流增大，则的功率增大，D项正确。
5．【答案】C
【解析】由图像可知，则波速，A项错误；周期，波由坐标原点传到平衡位置的横坐标为1.2m处，传播的距离为，则传播的时间为，则波源通过的路程，解得，B项错误；再经过，平衡位置在0.2m处质点的路程为，C项正确；再经过，波传到平衡位置为1.6m处，则再经过平衡位置在1.6m处质点的路程为，D项错误。
6．【答案】B
【解析】根据右手螺旋定则，E点的直导线在O点产生的磁感应强度方向由O到D，A项错误；A点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，则B点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小也为，根据右手螺旋定则，A点的直导线在O点产生的磁感应强度垂直OA，B点的直导线在O点产生的磁感应强度垂直OB，两者的夹角为120°，根据平行四边形定则，合磁感应强度的方向由C指向D，大小为，C、D项错误；A、B两点的通电直导线在O点产生的合磁感强度大小为，方向由C指向D，E点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，方向由C指向D，则O点的磁感应强度大小为，B项正确。
7．【答案】D
【解析】设原线圈两端所加的电压为U，开关S接1时，，，则有，，则有，A项错误；对定值电阻R，，，则有，根据能量守恒，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率（定值电阻R的功率），对原线圈，开关S接1时的输入功率与接2时的输入功率之比为，B项错误；由题意可得，综合解得，结合解得，再结合解得，C项错误；对原线圈，开关S接1时，开关S接2时，则有，D项正确。
8．【答案】CD
【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，则电场力与重力等大反向，只由洛伦兹力提供向心力，电场力竖直向上，而电场强度竖直向下，则小球带负电，A项错误；小球受到的洛伦兹力充当向心力指向圆心，根据左手定则，小球沿顺时针方向运动，B项错误；由可得，结合可得，C项正确；，比较可得，结合，综合可得，D项正确。
9．【答案】BD
【解析】由甲图，，气体的长度，对乙图，，气体的长，比较可得，由等温变化规律可得，综合解得，，A项错误，B项正确；对乙图，缓慢的增加气体的温度，先做等压变化，当水银柱从管中溢出，气体不再做等压变化，C项错误；当气体的温度为，设管内水银柱的长度为x，则，，甲到丙由理想气体状态方程可得，结合，综合解得，则管内水银柱长度减小一半，D项正确。
10．【答案】ACD
【解析】导体棒2稳定运动时，由二力平衡对棒2，，对棒1，，计算可得，A项正确；设导体棒2稳定运动的速度为，由，，，综合解得，B项错误；由，，，综合可得，结合，综合可得，C项正确；若导体棒2从开始运动到稳定运动，运动时间为t，由动量定理可得，结合可得，综合解得，D项正确。
11．【答案】（1）一定（1分） 最大值（1分） （2）（2分） （3）（2分） （2分）
【解析】（1）传感器的轴线一定位于悬点的正下方，使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达最大值；
（2）若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则有，解得；
（3）由单摆的周期公式可得，整理可得，则关系图像的斜率，纵轴截距，综合解得，。
12．【答案】（1）一定（2分） <（2分） （2）或（2分） （3）或（3分）
【解析】（1）为了准确的测量滑块1、2碰撞前后的速度，滑块1、2碰撞前后应做匀速直线运动，气垫导轨一定要调成水平状态，因为碰撞前后滑块1的速度方向发生了变化，则有；
（2）碰撞前滑块1的速度为，碰撞刚结束时，滑块1、2的速度分别为，，当成立时，就可验证滑块1、2碰撞过程中动量守恒，整理可得或；
（3）若滑块1、2发生弹性碰撞，则有，综合可得，整理可得或。
13．【答案】（1）60° （8分） （2）（3分）
【解析】（1）设光线在O点的入射角为i，则，反射光线与ON的夹角为60°，
由几何关系可得（2分）
解得（1分）
设折射角为r，则，（1分）
（1分）
结合综合解得（1分）
玻璃砖对此颜色光的折射率
（2分）
（2）光在玻璃砖中的传播速度为（1分）
传播时间为（1分）
综合可得（1分）
14．【答案】（1）m 3m（7分） （2） R（4分）（3）（4分）
【解析】（1）乙球从C到D做平抛运动，
有（1分）
（1分）
综合解得，（1分）
甲、乙两球在BC上发生弹性碰撞，若碰撞刚结束时甲球与乙球的速度大小相等，方向相同，则两者达共速，是完全非弹性碰撞，所以碰撞刚结束后甲球的速度与乙球的速度一定是等大反向（1分）
设甲球运动到B点时的速度为，碰撞刚结束时，设甲球的速度为，乙球的速度为v，由弹性碰撞规律可得（1分）
（1分）
综合可得，（1分）
（2）由平抛运动的规律可得，
综合可得碰撞刚结束时乙球速度为（1分）
结合
碰撞刚发生前甲球的速度为（1分）
甲球从A到B由机械能守恒定律可得
（1分）
解得（1分）
（3）甲球从A到B，由动量定理可得（1分）
水平向右，则水平向右，重力的冲量竖直向下（1分）
根据矢量的运算法则圆弧轨道对甲的冲量I斜上右上方，I、、构成矢量直角三角形，、是直角边，I是斜边，则有（1分）
综合解得（1分）
15．【答案】（1） （6分）
（2）（5分）
（3）（6分）
【解析】（1）由受力分析可知，粒子带正电，粒子从J到K由动能定理可得
（1分）
解得（1分）
O、P与O、J两点间的距离相等，根据圆周运动的对称性，P到J的圆弧轨迹的圆心在x的正半轴上，由几何关系可得粒子在J点的速度与y轴的正方向成53°夹角（1分）
过J点做圆周运动的半径，设为，在直角三角形中，
由几何关系可得（1分）
由洛伦兹力充当向心力可得（1分）
综合解得（1分）
（2）在直角三角形KOJ中，由几何关系可得（1分）
则
根据圆周运动的对称性，粒子在P点的速度与y轴的正方向也成53°夹角，
设粒子在第二象限做圆周运动的圆心为，过N、P两点做圆弧轨迹的半径、，由几何关系可得（1分）
设、为，
则有（1分）
由洛伦兹力充当向心力可得（1分）
综合解得（1分）
（3）粒子从M点到P点的运动时间为（1分）
粒子从P点到J点的运动时间为（1分）
粒子从J点到K点的运动时间为（1分）
综合可得粒子从M点到K点的运动时间为（1分）
粒子从M点再回到K点，由动量定理可得（1分）
联立解得的大小（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
B
D
C
B
D
CD
BD
ACD
物理试题
考试时间：2024年5月22日10：30-11：45 试卷满分：100分 考试用时：75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示的光电效应现象，下列说法正确的是（ ）
A．当光照射到金属表面上，若能发生光电效应，这种现象几乎是瞬时发生的
B．当光照射到金属表面上时，金属内部的质子和电子会从表面逃逸出来，此现象叫光电效应
C．用光照射带正电的金属板，由于金属不带负电荷，不可能发生光电效应
D．当入射光的频率低于金属的截止频率，光照的时间足够长，会发生光电效应
2．如图所示的实线1、2分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．实线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B．实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C．当分子间的距离增大，实线2表示的物理量先减小后增大
D．当分子间的距离增大，实线2表示的物理量先增大后减小
3．用不同颜色的单色光或白光做双缝干涉实验，在相同实验条件下可得到如图所示的实验结果（从上到下依次是蓝光、红光和白光的干涉条纹），下列说法正确的是（ ）
A．题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离d以及单缝光源到屏的距离L一定
B．光的干涉条纹与衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的
C．光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝只发生干涉
D．当用白光作为光源时，光屏的中央为彩色条纹，两边是白色条纹
4．对如图所示的含光敏电阻（传感器）的闭合电路，、是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为E、r，电流表是理想电表，先闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电源的内电压减小B．两端的电压增大
C．电流表的示数减小D．的功率增大
5．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波源在坐标原点，在时刻的波形图如图所示，波源已通过的路程为1.5m，由于某种原因，有一部分波形无法看出，已知波的频率为0.25Hz，根据图像所提供信息来判断，下列说法正确的是（ ）
A．波速为6.4m/s
B．振幅为1.0m
C．再经过2s，平衡位置在0.2m处质点的路程为1.0m
D．再经过5s，平衡位置在1.6m处质点的路程为2.5m
6．如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是直径，OE是与CD垂直的半径，A、B是圆周上的两点，，把电流大小均为I的相同的长直导线分别置于A、B、E三点并垂直圆面放置，方向如图所示，已知A点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A．E点的直导线在O点产生的磁感应强度方向由D到O
B．O点的磁感应强度大小为
C．A、B两点的直导线在O点产生的合磁感应强度的大小为
D．A、B两点的直导线在O点产生的合磁感应强度的方向垂直于CD
7．如图所示的理想变压器，原线圈两端所加的正弦交流电压的有效值恒定，原线圈的匝数为4n，对副线圈，接线柱1上方的匝数为3n，接线柱1、2之间的匝数为9n，对定值电阻R，开关S接2时的功率与接1时的功率之差为P，下列说法正确的是（ ）
A．对定值电阻R，开关S接1时的电压与接2时的电压之比为1：3
B．对原线圈，开关S接1时的输入功率与接2时的输入功率之比为1：4
C．原线圈两端所加的电压为
D．对原线圈，开关S接1时的电流与接2时的电流之差为
8．如图所示，两平行板间有方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电小球速度垂直磁场，在竖直面内做匀速圆周运动，已知小球（视为质点）的动量大小为p，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球可以带正电也可以带负电
B．小球可以沿逆时针方向运动
C．小球带电量的绝对值与圆周运动半径的乘积为
D．若匀强电场的电场强度大小为E，则小球做匀速圆周运动的角速度为
9．如图甲所示，长度为L的细长玻璃管开口向下竖直放置，一段长为19cm的水银柱封住一段理想气体，水银柱的端面正好与管口持平，气体的温度为300K；若把玻璃管缓慢的旋转180°，如图乙所示，使玻璃管开口向上竖直放置，稳定后气体的温度仍为300K，水银柱的上端面与管口的距离为，已知大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（ ）
A．甲图气体的压强与乙图气体的压强大小之比为1：2
B．玻璃管的长度L为76cm
C．对乙图，缓慢的增加气体的温度，气体一直做等压变化
D．对乙图，缓慢的增加气体的温度，当气体的温度为525K时，管内水银柱长度减小一半
10．如图所示，导体棒1放置在水平导轨上的粗糙区域，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，导体棒2放置在水平导轨上的光滑区域，导轨足够长，导轨的间距为L，导体棒2的左侧光滑，已知导体棒1、2的质量均为m，接入电路的总阻值为R，其它阻值均忽略不计，导轨处在竖直向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给导体棒2施加一个水平向左的恒定拉力，当导体棒2稳定运动时，导体棒1与导轨间的静摩擦力刚好达到最大值，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．给导体棒2施加的水平向左的恒定拉力大小为0.5mg
B．导体棒2稳定运动的速度大小为
C．若导体棒2运动的时间为，平均电流为，则运动的位移大小为
D．若导体棒2从开始运动到稳定运动，运动时间为t，则流过某一横截面的电荷量为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（8分）某同学用如图所示的实验装置来测量当地的重力加速度和摆球的半径。摆球为磁性摆球，下方放置一磁性传感器，引出端连接到数据采集器上。回答下列问题：
（1）传感器的轴线竖直，其延长线________（选填“一定”或“不一定”）指向悬点；使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达________（选填“最大值”或“最小值”）；
（2）若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则单摆的周期________；
（3）由于小球的直径未知，可以让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐振动，多次测量，用测得的摆线长度l和相应的周期T，做出的关系图像是一条倾斜直线，当图像的斜率为k，纵轴截距为b，则当地的重力加速度________，摆球的半径________（用b、k表示）。
12．（9分）实验小组用如图所示的装置来验证动量守恒定律。在气垫导轨的左端装上弹射器，释放弹射器，滑块可被向右弹射出去。质量分别为、的滑块1、2上装有宽度均为d的挡光片。实验开始前，滑块1被弹射器锁定，滑块2置于光电门1、2之间。实验的主要过程如下：
A．调节气垫导轨；
B．释放弹射器，滑块1被弹出，离开弹簧后测得通过光电门1的遮光时间为；
C．滑块1、2相碰后，测得滑块1直接向左运动通过光电门1的遮光时间为，滑块2直接向右运动通过光电门2的遮光时间为。
规定水平向右为正方向，回答下列问题：
（1）气垫导轨________要调成水平状态（选填“一定”或“不一定”），________（选填“>”“=”或“<”）；
（2）当滑块1、2碰撞过程中动量守恒，则应满足的等式为________（等式用题中所给字母表示）；
（3）若滑块1、2发生弹性碰撞，则应满足的等式为________（等式用题中所给字母表示）。
13．（11分）如图所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖放置在水平面上，与水平面的接触点为顶点P，OP是半径沿竖直方向，一单颜色的细光束从O射入玻璃砖，延长线与水平面的交点为N，折射光线与水平面的交点为M，已知反射光线与ON的夹角为60°，M、N两点间的距离为，光速为c，求：
（1）∠PON以及玻璃砖对此颜色光的折射率；
（2）此单颜色光在玻璃砖中的传播时间。
14．（15分）如图所示，四分之一的圆弧轨道AB与水平面BC在B点平滑对接，A点的切线竖直，水平面BC与ED的高度差CE为R，把小球乙放置在BC上，让小球甲从A点由静止释放，运动到BC上与乙球发生弹性碰撞，碰撞刚结束时，甲、乙的速度等大，然后乙离开C点运动到ED上的D点，已知E、D两点间的距离为R，乙从C到D重力的冲量为，两小球视为质点，不计一切摩擦，重力加速度为g，求：
（1）甲、乙两球的质量；
（2）碰撞刚结束时乙的速度以及圆弧轨道的半径；
（3）若甲球从A到B，圆弧轨道对甲的冲量大小为I，则重力的冲量的大小为多少。
15．（17分）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第一、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第三象限存在与x轴正方向成37°夹角的匀强电场。一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）在第二象限的M点以沿着y轴负方向的速度运动，运动轨迹与x轴相切于N点，然后从y轴正半轴上的P点进入第一象限，接着从y轴负半轴上的J点逆着电场线方向运动到x轴负半轴上的K点，且到达K点时速度刚好为0，已知K、J两点间的电势差为U，距离为d，O、P与O、J两点间的距离相等，，，求：
（1）粒子在J点的速度以及第一、四象限匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）第二象限匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从M到K的运动时间t以及在此过程中对时间而言，粒子受力平均值的大小。
2023~2024学年高二年级5月联合测评
物理试题
参考答案及多维细目表
1．【答案】A
【解析】光电效应具有瞬时性，若能发生光电效应，这种现象几乎是瞬时发生的，A项正确；当光照射到金属表面上时，金属内部的电子会从表面逃逸出来，此现象叫光电效应，B项错误；用光照射带正电的金属板，也可能发生光电效应，当光电子从表面逃逸出来，金属板带的正电荷更多，C项错误；当入射光的频率低于金属的截止频率，无论光照多强，照射时间多么长，都不会发生光电效应现象，D项错误。
2．【答案】C
【解析】实线1表示分子间引力随分子间距离的变化规律，A项错误；实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律，当分子间的距离增大，实线2表示的物理量即分子势能由正值变为0再变成最小值（负值）然后再增大接近0，即实线2表示的物理量先减小后增大，B、D项错误，C项正确。
3．【答案】B
【解析】题中所说的相同实验条件是指两缝间的距离d以及双缝到屏的距离L一定，A项错误；光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的，B项正确；光通过一条狭缝会发生衍射，光通过平行的两条宽度相等狭缝同样会衍射，C项错误；当用白光作为光源时，光屏上出现彩色的干涉条纹，这是由于白光是由不同颜色的单色光复合而成，各色光产生的条纹间距不同，在光屏上叠加在一起，中央明纹为白色，两边出现彩色条纹，D项错误。
4．【答案】D
【解析】增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，流过内阻r的电流增大，电源的内电压增大，A项错误；的电压即外电压减小，B项错误；流过的电流减小，则流过、以及电流表的电流均增大，C项错误；流过的电流增大，则的功率增大，D项正确。
5．【答案】C
【解析】由图像可知，则波速，A项错误；周期，波由坐标原点传到平衡位置的横坐标为1.2m处，传播的距离为，则传播的时间为，则波源通过的路程，解得，B项错误；再经过，平衡位置在0.2m处质点的路程为，C项正确；再经过，波传到平衡位置为1.6m处，则再经过平衡位置在1.6m处质点的路程为，D项错误。
6．【答案】B
【解析】根据右手螺旋定则，E点的直导线在O点产生的磁感应强度方向由O到D，A项错误；A点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，则B点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小也为，根据右手螺旋定则，A点的直导线在O点产生的磁感应强度垂直OA，B点的直导线在O点产生的磁感应强度垂直OB，两者的夹角为120°，根据平行四边形定则，合磁感应强度的方向由C指向D，大小为，C、D项错误；A、B两点的通电直导线在O点产生的合磁感强度大小为，方向由C指向D，E点的通电直导线在O点产生的磁感强度大小为，方向由C指向D，则O点的磁感应强度大小为，B项正确。
7．【答案】D
【解析】设原线圈两端所加的电压为U，开关S接1时，，，则有，，则有，A项错误；对定值电阻R，，，则有，根据能量守恒，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率（定值电阻R的功率），对原线圈，开关S接1时的输入功率与接2时的输入功率之比为，B项错误；由题意可得，综合解得，结合解得，再结合解得，C项错误；对原线圈，开关S接1时，开关S接2时，则有，D项正确。
8．【答案】CD
【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，则电场力与重力等大反向，只由洛伦兹力提供向心力，电场力竖直向上，而电场强度竖直向下，则小球带负电，A项错误；小球受到的洛伦兹力充当向心力指向圆心，根据左手定则，小球沿顺时针方向运动，B项错误；由可得，结合可得，C项正确；，比较可得，结合，综合可得，D项正确。
9．【答案】BD
【解析】由甲图，，气体的长度，对乙图，，气体的长，比较可得，由等温变化规律可得，综合解得，，A项错误，B项正确；对乙图，缓慢的增加气体的温度，先做等压变化，当水银柱从管中溢出，气体不再做等压变化，C项错误；当气体的温度为，设管内水银柱的长度为x，则，，甲到丙由理想气体状态方程可得，结合，综合解得，则管内水银柱长度减小一半，D项正确。
10．【答案】ACD
【解析】导体棒2稳定运动时，由二力平衡对棒2，，对棒1，，计算可得，A项正确；设导体棒2稳定运动的速度为，由，，，综合解得，B项错误；由，，，综合可得，结合，综合可得，C项正确；若导体棒2从开始运动到稳定运动，运动时间为t，由动量定理可得，结合可得，综合解得，D项正确。
11．【答案】（1）一定（1分） 最大值（1分） （2）（2分） （3）（2分） （2分）
【解析】（1）传感器的轴线一定位于悬点的正下方，使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达最大值；
（2）若测得连续n（n从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为t，则有，解得；
（3）由单摆的周期公式可得，整理可得，则关系图像的斜率，纵轴截距，综合解得，。
12．【答案】（1）一定（2分） <（2分） （2）或（2分） （3）或（3分）
【解析】（1）为了准确的测量滑块1、2碰撞前后的速度，滑块1、2碰撞前后应做匀速直线运动，气垫导轨一定要调成水平状态，因为碰撞前后滑块1的速度方向发生了变化，则有；
（2）碰撞前滑块1的速度为，碰撞刚结束时，滑块1、2的速度分别为，，当成立时，就可验证滑块1、2碰撞过程中动量守恒，整理可得或；
（3）若滑块1、2发生弹性碰撞，则有，综合可得，整理可得或。
13．【答案】（1）60° （8分） （2）（3分）
【解析】（1）设光线在O点的入射角为i，则，反射光线与ON的夹角为60°，
由几何关系可得（2分）
解得（1分）
设折射角为r，则，（1分）
（1分）
结合综合解得（1分）
玻璃砖对此颜色光的折射率
（2分）
（2）光在玻璃砖中的传播速度为（1分）
传播时间为（1分）
综合可得（1分）
14．【答案】（1）m 3m（7分） （2） R（4分）（3）（4分）
【解析】（1）乙球从C到D做平抛运动，
有（1分）
（1分）
综合解得，（1分）
甲、乙两球在BC上发生弹性碰撞，若碰撞刚结束时甲球与乙球的速度大小相等，方向相同，则两者达共速，是完全非弹性碰撞，所以碰撞刚结束后甲球的速度与乙球的速度一定是等大反向（1分）
设甲球运动到B点时的速度为，碰撞刚结束时，设甲球的速度为，乙球的速度为v，由弹性碰撞规律可得（1分）
（1分）
综合可得，（1分）
（2）由平抛运动的规律可得，
综合可得碰撞刚结束时乙球速度为（1分）
结合
碰撞刚发生前甲球的速度为（1分）
甲球从A到B由机械能守恒定律可得
（1分）
解得（1分）
（3）甲球从A到B，由动量定理可得（1分）
水平向右，则水平向右，重力的冲量竖直向下（1分）
根据矢量的运算法则圆弧轨道对甲的冲量I斜上右上方，I、、构成矢量直角三角形，、是直角边，I是斜边，则有（1分）
综合解得（1分）
15．【答案】（1） （6分）
（2）（5分）
（3）（6分）
【解析】（1）由受力分析可知，粒子带正电，粒子从J到K由动能定理可得
（1分）
解得（1分）
O、P与O、J两点间的距离相等，根据圆周运动的对称性，P到J的圆弧轨迹的圆心在x的正半轴上，由几何关系可得粒子在J点的速度与y轴的正方向成53°夹角（1分）
过J点做圆周运动的半径，设为，在直角三角形中，
由几何关系可得（1分）
由洛伦兹力充当向心力可得（1分）
综合解得（1分）
（2）在直角三角形KOJ中，由几何关系可得（1分）
则
根据圆周运动的对称性，粒子在P点的速度与y轴的正方向也成53°夹角，
设粒子在第二象限做圆周运动的圆心为，过N、P两点做圆弧轨迹的半径、，由几何关系可得（1分）
设、为，
则有（1分）
由洛伦兹力充当向心力可得（1分）
综合解得（1分）
（3）粒子从M点到P点的运动时间为（1分）
粒子从P点到J点的运动时间为（1分）
粒子从J点到K点的运动时间为（1分）
综合可得粒子从M点到K点的运动时间为（1分）
粒子从M点再回到K点，由动量定理可得（1分）
联立解得的大小（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
B
D
C
B
D
CD
BD
ACD
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