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湖南省岳阳市第一中学等多校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题
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这是一份湖南省岳阳市第一中学等多校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题，共13页。试卷主要包含了下列说法正确的是，风力发电是一种绿色清洁能源等内容，欢迎下载使用。
物理
本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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6小题，每小题4分，共24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.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A.变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场
B.只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C.变化的磁场与变化的电场沿同一方向，且与电磁波的传播方向垂直
D.电磁波是横波，而且是一种真正的物质
2.中国宇航员杨利伟在乘坐“神舟五号”绕地球运行时听到“咚、咚、咚”的声音，有点像敲门声，这种声音时有时无，有时会戛然而止，有时会持续一段时间，十多年后谜底才揭开，所谓太空中的“敲门声”，其实是舱体的材料在太空的巨大压力下产生了微小变形，从而发出了这样有规律的声音，舱体一种材料的微观结构如图所示.下列说法正确的是（ ）
A.图示材料可能是非晶体
B.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，气体的分子总动能一定增大
C.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，分子的密集度减小
D.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当压强降低时，分子的平均动能可能不变
3.近日，工信部披露的最新数据显示，2023年我国光缆线路建设取得显著成果，新建光缆线路长度达473.8万公里，使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里.光缆线路主要用于光信息传输，在辅设的过程中，尽量不要弯曲.如图所示，一段折射率为1.2、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为r，现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，在铺设的过程中弯曲成的圆弧的曲率半径（圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离）R至少为（ ）
A.20rB.12rC.11rD.10r
4.如图所示，L为直流电阻可忽略的线圈，R为定值电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态.现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波.下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）以及两极板间电势差Uab随时间变化的图像是（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压U2由22kV升级为220kV，在保持发电站输出电压U1，发电站输送的总电功率、输电线电阻R线、用户得到的电压U4均不变的情况下，则（ ）
A.升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
B.输电线上损失的电压变为原来的
C.输电线损失的功率变为原来的
D.降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的10倍
6.某同学设计了一个电磁推动的火箭发射装置，如图所示.竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为l.导轨间加有垂直于导轨平面向里的匀强磁场B，绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为m，金属棒EF的电阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触.引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，回路CEFDC的面积导轨、减小，感应出强电流，EF产生电磁推力推动火箭加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿逆时针
B.若在火箭运动前CD上升的高度为h，则流过EF某一横截面的电荷量为
C.若EF刚要启动时的加速度大小为a，则此时回路中的感应电流为
D.若火箭上升高度H时的速度为v，则安培力对EF做的功为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
7.下列说法正确的是（ ）
A.把一枚硬币轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于存在水的表面张力
B.水在涂有蜡的玻璃板上能形成水珠，这是因为蜡与水不浸润
C.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，浸润液体在细管中呈“凹”形液面
8.如图所示，T1、T2是测量高压交流电的两种互感器（均视为理想变压器），假设T1、T2都接在交流高压输电线的前端，T1原、副线圈的匝数比为1∶n，T2原、副线圈的匝数比为n∶l，电表a的示数与电表b的示数之积为N，则下列说法正确的是（ ）
A.T1是电流互感器，且为升压变压器
B.T2是电流互感器，且为降压变压器
C.若a的示数为M，则交流高压输电线的输送电流为
D.交流高压输电线的输送功率为Nn2
9.如图所示，ABC是边长为L的等边三棱镜，一束单色光照射在AB边上的D点，入射角为45°，折射光线在BC面的反射光照射到AC面的E点（图中未标出）.不考虑光在AC面的反射，已知三棱镜对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A.光有可能在BC面上发生全反射
B.光从D点传播到E点所用时间为
C.保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面所用时间一定不变
D.保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到AC面所用时间可能变短
10.风力发电是一种绿色清洁能源.其发电原理可简化如图甲所示，风轮转动带动内部的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动.产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
A.t=0.005s时穿过线圈的磁通量最大
B.t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大
C.灯泡两端的电压有效值为V
D.每秒内电流方向改变100次
三、非选择题：本题共5小题，共56分.
11.（7分）某实验小组用插针法测量玻璃砖的折射率，主要实验操作如下：
A.在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住；
B.将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率；
C.在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的四个边，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针a、b，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住；
D.继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住；
请回答下列问题：
（1）请将上述实验操作按照正确步骤排序： 。
（2）实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图，并标明入射面的入射角θ1与折射角θ2，该玻璃砖的折射率为 。
（3）该实验小组同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，如图乙所示，两块棱镜放在空气中，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在右边的插针应该是 （填选项字母）.
A.P3、P6B.P3、P8C.P7、P8D.P5、P6
12.（9分）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验.
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列.本实验体现的物理思想方法为 （填字母）.
A.控制变量法B.理想化模型法C.等效替代法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是 （填字母）.
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.有助于油酸的颜色更透明便于识别
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.对油酸溶液起到稀释作用
（3）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列： .
（4）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每10'mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）.该油酸分子的大小d= m（结果保留2位有效数字）.
（5）某同学在该实验中，计算结果明显偏小，可能是由于 （填字母）.
A.油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D.油酸未完全散开
13.（10分）如图所示，有甲、乙两个储气钢瓶，甲的体积V1=9L，乙的体积V2=3L，甲中有压强为6p0的理想气体，乙被抽成真空.将甲和乙通过细管连通，甲给乙充气，直到两钢瓶中气体压强相等.充气过程中甲.乙中气体温度相等且保持不变，细管中气体体积忽略不计.求：
（1）稳定时储气钢瓶乙中气体的压强p；
（2）储气钢瓶甲中剩余气体质量与充气前甲中气体总质量的比值.
14.（14分）电磁驱动技术现已广泛应用于生产、生活和军事中，如图所示为一电磁驱动模型，水平面内，连续排列的边长为L的正方形区域内存在竖直方向的匀强磁场，相邻区域的磁感应强度方向相反、大小均为B.质量为m、总电阻为R的矩形金属线框abcd处于匀强磁场中，ab边长为L.当匀强磁场水平向右以速度v匀速运动时，金属线框能达到的最大速度为v0.线框达到最大速度后做匀速直线运动，线框运动中受到的阻力恒定，求：
（1）图示位置时，线框ab边中感应电流方向；
（2）线框运动中受到的阻力大小；
（3）线框匀速运动后，外界每秒提供给线框的总能量.
15.（16分）如图所示的平面直角坐标系xOy，第I、IV象限存在垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场，第II象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第III象限存在沿y轴负方向电场强度为E的匀强电场，四分之一圆弧轨道JK固定放置在第III象限，圆心P在x轴负半轴上，半径PJ在x轴上.一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）从y轴负半轴上的M点以速度v0（与y轴的负方向成53°夹角）垂直磁场进入第IV象限，从y轴正半轴上的N点进入第II象限，然后从P点沿x轴负方向进入匀强电场，最后粒子运动到圆弧上的某点Q，已知四分之一圆弧轨道半径等于粒子在第II象限运动轨迹半径的倍，O是MN的中点，sin53°=0.8、cs53°=0.6，求：
（1）O、N两点间的距离；
（2）第II象限匀强磁场的磁感应强度大小以及粒子从M到P的运动时间；
（3）若改变粒子在M点的入射速度v0的大小以及两个匀强磁场的磁感应强度大小，使粒子从M到P的运动轨迹不变，同时粒子运动到圆弧轨道上某点Q的位置不同，速度的大小也不同，当粒子落到Q点的速度最小时，则粒子从P到Q的运动时间.（结果保留根号）
2024年上学期高二5月大联考•物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 变化的磁场能够在周围的空间产生电场，变化的电场能够在周围的空间产生磁场，不需要闭合线圈与电容器，不需要介质，这种现象可以在真空中发生，A、B错误；变化的磁场与变化的电场互相垂直，且与电磁波的传播方向垂直，C错误；电磁波是横波，而且是一种真正的物质，D正确.
2.B 由图可知该材料分子规则排列，一定是晶体，A错误；当温度升高时，平均动能增大，分子个数不变，气体分子总动能一定增大，B正确；宇航员乘坐的舱体，内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，因为理想气体的体积不变，分子的密集度不变，C错误；当压强降低时，温度降低，分子的平均动能一定减小，D错误.
3.C 如图所示，最下端入射的光在界面的入射角最小，故临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射，根据全反射的公式，由几何关系，可得，故选C.
4.A 因为L为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电量为零，通过线圈L的电流向下；断开S后，电流在LC电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向（负方向）且电流大小逐渐减小，D错误；断开S后，电容器开始充电，b板带正电荷且逐渐增加，即负方向的电场强度逐渐增加；则两极板间电势差Uab逐渐增大，且小于0，A正确，B、C错误.
5.C 根据电压匝数比的关系有，输送电压U2变为原来的10倍，升压变压器原、副线圈匝数比值变为原来的，A错误；输送总功率，输电电流变成原来的，损失的电压，变为原来的，B错误；输电线损失的功率，变为原来，C正确；根据电压分配关系有，根据，降压变压器原、副线圈匝数比值不是原来的10倍，D错误.
6.B 由右手定则可得，CD在上升的过程中，产生的电流由D到C，则火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿顺时针，A错误；由、、，综合可得，火箭运动前可知，可得，B正确；对EF进行受力分析，由牛顿第二定律可得，解得，C错误；当火箭上升的高度为H时获得的速度为v，由动能定理可得，解得，D错误.
7.ABD 由于液体表面张力的存在，硬币能浮在水面上，选项A正确；水在涂有蜡的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，选项B正确；液体的种类和毛细管的材质决定了液体与管壁的浸润或不浸润，浸润液体在细管中呈“凹”形液面，不浸润液体在细管中呈“凸”形液面，选项D正确；玻璃板很难被拉开是由于大气压力的缘故，选项C错误.
8.AD T1串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，且是升压变压器，A正确；T2并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，且是降压变压器，B错误；若a的示数为M，根据理想变压器的原理，交流高压输电线的输送电流为Mn，C错误；设交流高压输电线的输送电流、输送电压分别为I1、U1，则输送功率为P=U1I1，设电表a、b的示数分别为I2、U2，由理想变压器的原理可得、，由题意可得，综合可得，D正确.
9.BC 由可知，折射角，根据几何关系，光在BC面上的入射角，由于，解得，因此光在BC面上不会发生全反射，A错误；根据几何关系可知，光从D点传播到E点传播距离为L，则传播时间，B正确；保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面传播距离仍为L，所用时间不变，C正确；保持入射点不变，将入射角略增大一些，由几何关系可知，光从D点传播到AC面的距离增大，所用时间变长，D错误.
10.CD t=0.005s时瞬时电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，A错误；由图可知t=0.01s时瞬时电动势为零，线圈位于中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，B错误；由图可知发电机的有效电压为，灯泡两端的电压有效值为，C正确；由图可知周期为0.02s，每个周期发电机的电流方向改变2次，故每秒发电机的电流方向改变100次，D正确.
11.（1）CADB（2分）
（2）如图甲所示（1分）
（3）D（2分）
解析：（2）连接ab，确定入射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接cd确定最终的折射光线并反向延长，与玻璃砖界面相交，连接两交点，确定第一次折射的折射光线，作出光路图，如图甲所示，；
（3）光路图如图乙所示，可知经过P1、P2的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在右边的插针应该是P5、P6，故选D.
12.（1）B（1分）
（2）D（2分）
（3）CAEDB（2分）
（4）（2分，均可得分）
（5）A（2分）
解析：（1）将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜.本实验体现的物理思想方法为理想化模型法.
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜.
（3）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上；待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.则实验操作顺序为CAEDB.
（4）一滴油酸酒精溶液纯油酸的体积为，正方形小格的面积为1cm2，根据大于半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为61cm2，则油酸分子的直径为.
（5）油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故A符合题意；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故B不符合题意；求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C不符合题意；油酸未完全散开，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故D不符合题意.
13.解：（1）由玻意耳定律可得：
其中、、
解得
（2）由（1）可知甲中充气前的气体在压强为4.5p0时体积为12L
甲储气罐中剩余气体质量与充气前甲中气体总质量的比值为
解得
14.解：（1）线框相对于磁场向左运动，根据右手定则可知，线框ab边中感应电流方向从b到a（2分）
（2）金属框相对于磁场的运动速度大小为
根据右手定则可以判断回路中产生的感应电动势E等于ad、bc边分别产生感应电动势之和，
即
金属框受到的安培力大小为
根据力的平衡可知，线框运动中受到的阻力大小为
（3）线框匀速运动后，外界提供给线框的总能量等于回路中的焦耳热和克服阻力做功之和，即单位时间内
其中
综合可得
15.解：（1）设粒子在第I、IV象限运动的轨迹半径为r，圆心为O1，由洛伦兹力充当向心力可得
粒子在M点的速度与y轴的负方向成53°夹角，连接O1M、O1N，由圆周运动的对称性与几何关系可得
综合解得、
（2）设粒子在第II象限运动的轨迹半径为R，圆心为O2，第II象限匀强磁场的磁感应强度为B2，由洛伦兹力充当向心力可得
连接O2N、O2P，同理可得
综合解得、
由匀速圆周运动规律可得粒子从M到P的运动时间为
解得
（3）粒子从P到Q做类平抛运动，设运动时间为t，到达Q点的速度为v，则有
、，
综合可得
由数学知识可得当时，取最小值
结合、
综合解得
物理
本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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6小题，每小题4分，共24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.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A.变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场
B.只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C.变化的磁场与变化的电场沿同一方向，且与电磁波的传播方向垂直
D.电磁波是横波，而且是一种真正的物质
2.中国宇航员杨利伟在乘坐“神舟五号”绕地球运行时听到“咚、咚、咚”的声音，有点像敲门声，这种声音时有时无，有时会戛然而止，有时会持续一段时间，十多年后谜底才揭开，所谓太空中的“敲门声”，其实是舱体的材料在太空的巨大压力下产生了微小变形，从而发出了这样有规律的声音，舱体一种材料的微观结构如图所示.下列说法正确的是（ ）
A.图示材料可能是非晶体
B.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，气体的分子总动能一定增大
C.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，分子的密集度减小
D.若宇航员乘坐的舱体，其内部的理想气体做等容变化，当压强降低时，分子的平均动能可能不变
3.近日，工信部披露的最新数据显示，2023年我国光缆线路建设取得显著成果，新建光缆线路长度达473.8万公里，使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里.光缆线路主要用于光信息传输，在辅设的过程中，尽量不要弯曲.如图所示，一段折射率为1.2、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为r，现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，在铺设的过程中弯曲成的圆弧的曲率半径（圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离）R至少为（ ）
A.20rB.12rC.11rD.10r
4.如图所示，L为直流电阻可忽略的线圈，R为定值电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态.现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波.下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）以及两极板间电势差Uab随时间变化的图像是（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压U2由22kV升级为220kV，在保持发电站输出电压U1，发电站输送的总电功率、输电线电阻R线、用户得到的电压U4均不变的情况下，则（ ）
A.升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
B.输电线上损失的电压变为原来的
C.输电线损失的功率变为原来的
D.降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的10倍
6.某同学设计了一个电磁推动的火箭发射装置，如图所示.竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为l.导轨间加有垂直于导轨平面向里的匀强磁场B，绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为m，金属棒EF的电阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触.引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，回路CEFDC的面积导轨、减小，感应出强电流，EF产生电磁推力推动火箭加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿逆时针
B.若在火箭运动前CD上升的高度为h，则流过EF某一横截面的电荷量为
C.若EF刚要启动时的加速度大小为a，则此时回路中的感应电流为
D.若火箭上升高度H时的速度为v，则安培力对EF做的功为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
7.下列说法正确的是（ ）
A.把一枚硬币轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于存在水的表面张力
B.水在涂有蜡的玻璃板上能形成水珠，这是因为蜡与水不浸润
C.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力
D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，浸润液体在细管中呈“凹”形液面
8.如图所示，T1、T2是测量高压交流电的两种互感器（均视为理想变压器），假设T1、T2都接在交流高压输电线的前端，T1原、副线圈的匝数比为1∶n，T2原、副线圈的匝数比为n∶l，电表a的示数与电表b的示数之积为N，则下列说法正确的是（ ）
A.T1是电流互感器，且为升压变压器
B.T2是电流互感器，且为降压变压器
C.若a的示数为M，则交流高压输电线的输送电流为
D.交流高压输电线的输送功率为Nn2
9.如图所示，ABC是边长为L的等边三棱镜，一束单色光照射在AB边上的D点，入射角为45°，折射光线在BC面的反射光照射到AC面的E点（图中未标出）.不考虑光在AC面的反射，已知三棱镜对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A.光有可能在BC面上发生全反射
B.光从D点传播到E点所用时间为
C.保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面所用时间一定不变
D.保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到AC面所用时间可能变短
10.风力发电是一种绿色清洁能源.其发电原理可简化如图甲所示，风轮转动带动内部的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动.产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
A.t=0.005s时穿过线圈的磁通量最大
B.t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大
C.灯泡两端的电压有效值为V
D.每秒内电流方向改变100次
三、非选择题：本题共5小题，共56分.
11.（7分）某实验小组用插针法测量玻璃砖的折射率，主要实验操作如下：
A.在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住；
B.将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率；
C.在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的四个边，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针a、b，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住；
D.继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住；
请回答下列问题：
（1）请将上述实验操作按照正确步骤排序： 。
（2）实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图，并标明入射面的入射角θ1与折射角θ2，该玻璃砖的折射率为 。
（3）该实验小组同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，如图乙所示，两块棱镜放在空气中，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在右边的插针应该是 （填选项字母）.
A.P3、P6B.P3、P8C.P7、P8D.P5、P6
12.（9分）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验.
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列.本实验体现的物理思想方法为 （填字母）.
A.控制变量法B.理想化模型法C.等效替代法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是 （填字母）.
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.有助于油酸的颜色更透明便于识别
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.对油酸溶液起到稀释作用
（3）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列： .
（4）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每10'mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）.该油酸分子的大小d= m（结果保留2位有效数字）.
（5）某同学在该实验中，计算结果明显偏小，可能是由于 （填字母）.
A.油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D.油酸未完全散开
13.（10分）如图所示，有甲、乙两个储气钢瓶，甲的体积V1=9L，乙的体积V2=3L，甲中有压强为6p0的理想气体，乙被抽成真空.将甲和乙通过细管连通，甲给乙充气，直到两钢瓶中气体压强相等.充气过程中甲.乙中气体温度相等且保持不变，细管中气体体积忽略不计.求：
（1）稳定时储气钢瓶乙中气体的压强p；
（2）储气钢瓶甲中剩余气体质量与充气前甲中气体总质量的比值.
14.（14分）电磁驱动技术现已广泛应用于生产、生活和军事中，如图所示为一电磁驱动模型，水平面内，连续排列的边长为L的正方形区域内存在竖直方向的匀强磁场，相邻区域的磁感应强度方向相反、大小均为B.质量为m、总电阻为R的矩形金属线框abcd处于匀强磁场中，ab边长为L.当匀强磁场水平向右以速度v匀速运动时，金属线框能达到的最大速度为v0.线框达到最大速度后做匀速直线运动，线框运动中受到的阻力恒定，求：
（1）图示位置时，线框ab边中感应电流方向；
（2）线框运动中受到的阻力大小；
（3）线框匀速运动后，外界每秒提供给线框的总能量.
15.（16分）如图所示的平面直角坐标系xOy，第I、IV象限存在垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场，第II象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第III象限存在沿y轴负方向电场强度为E的匀强电场，四分之一圆弧轨道JK固定放置在第III象限，圆心P在x轴负半轴上，半径PJ在x轴上.一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）从y轴负半轴上的M点以速度v0（与y轴的负方向成53°夹角）垂直磁场进入第IV象限，从y轴正半轴上的N点进入第II象限，然后从P点沿x轴负方向进入匀强电场，最后粒子运动到圆弧上的某点Q，已知四分之一圆弧轨道半径等于粒子在第II象限运动轨迹半径的倍，O是MN的中点，sin53°=0.8、cs53°=0.6，求：
（1）O、N两点间的距离；
（2）第II象限匀强磁场的磁感应强度大小以及粒子从M到P的运动时间；
（3）若改变粒子在M点的入射速度v0的大小以及两个匀强磁场的磁感应强度大小，使粒子从M到P的运动轨迹不变，同时粒子运动到圆弧轨道上某点Q的位置不同，速度的大小也不同，当粒子落到Q点的速度最小时，则粒子从P到Q的运动时间.（结果保留根号）
2024年上学期高二5月大联考•物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 变化的磁场能够在周围的空间产生电场，变化的电场能够在周围的空间产生磁场，不需要闭合线圈与电容器，不需要介质，这种现象可以在真空中发生，A、B错误；变化的磁场与变化的电场互相垂直，且与电磁波的传播方向垂直，C错误；电磁波是横波，而且是一种真正的物质，D正确.
2.B 由图可知该材料分子规则排列，一定是晶体，A错误；当温度升高时，平均动能增大，分子个数不变，气体分子总动能一定增大，B正确；宇航员乘坐的舱体，内部的理想气体做等容变化，当温度升高时，因为理想气体的体积不变，分子的密集度不变，C错误；当压强降低时，温度降低，分子的平均动能一定减小，D错误.
3.C 如图所示，最下端入射的光在界面的入射角最小，故临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射，根据全反射的公式，由几何关系，可得，故选C.
4.A 因为L为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电量为零，通过线圈L的电流向下；断开S后，电流在LC电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向（负方向）且电流大小逐渐减小，D错误；断开S后，电容器开始充电，b板带正电荷且逐渐增加，即负方向的电场强度逐渐增加；则两极板间电势差Uab逐渐增大，且小于0，A正确，B、C错误.
5.C 根据电压匝数比的关系有，输送电压U2变为原来的10倍，升压变压器原、副线圈匝数比值变为原来的，A错误；输送总功率，输电电流变成原来的，损失的电压，变为原来的，B错误；输电线损失的功率，变为原来，C正确；根据电压分配关系有，根据，降压变压器原、副线圈匝数比值不是原来的10倍，D错误.
6.B 由右手定则可得，CD在上升的过程中，产生的电流由D到C，则火箭开始加速运动时，回路CEFDC中感应电流的方向沿顺时针，A错误；由、、，综合可得，火箭运动前可知，可得，B正确；对EF进行受力分析，由牛顿第二定律可得，解得，C错误；当火箭上升的高度为H时获得的速度为v，由动能定理可得，解得，D错误.
7.ABD 由于液体表面张力的存在，硬币能浮在水面上，选项A正确；水在涂有蜡的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，选项B正确；液体的种类和毛细管的材质决定了液体与管壁的浸润或不浸润，浸润液体在细管中呈“凹”形液面，不浸润液体在细管中呈“凸”形液面，选项D正确；玻璃板很难被拉开是由于大气压力的缘故，选项C错误.
8.AD T1串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，且是升压变压器，A正确；T2并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，且是降压变压器，B错误；若a的示数为M，根据理想变压器的原理，交流高压输电线的输送电流为Mn，C错误；设交流高压输电线的输送电流、输送电压分别为I1、U1，则输送功率为P=U1I1，设电表a、b的示数分别为I2、U2，由理想变压器的原理可得、，由题意可得，综合可得，D正确.
9.BC 由可知，折射角，根据几何关系，光在BC面上的入射角，由于，解得，因此光在BC面上不会发生全反射，A错误；根据几何关系可知，光从D点传播到E点传播距离为L，则传播时间，B正确；保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面传播距离仍为L，所用时间不变，C正确；保持入射点不变，将入射角略增大一些，由几何关系可知，光从D点传播到AC面的距离增大，所用时间变长，D错误.
10.CD t=0.005s时瞬时电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，A错误；由图可知t=0.01s时瞬时电动势为零，线圈位于中性面，此时穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，B错误；由图可知发电机的有效电压为，灯泡两端的电压有效值为，C正确；由图可知周期为0.02s，每个周期发电机的电流方向改变2次，故每秒发电机的电流方向改变100次，D正确.
11.（1）CADB（2分）
（2）如图甲所示（1分）
（3）D（2分）
解析：（2）连接ab，确定入射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接cd确定最终的折射光线并反向延长，与玻璃砖界面相交，连接两交点，确定第一次折射的折射光线，作出光路图，如图甲所示，；
（3）光路图如图乙所示，可知经过P1、P2的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在右边的插针应该是P5、P6，故选D.
12.（1）B（1分）
（2）D（2分）
（3）CAEDB（2分）
（4）（2分，均可得分）
（5）A（2分）
解析：（1）将油酸分子看成球形，在水面上形成单分子油膜.本实验体现的物理思想方法为理想化模型法.
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜.
（3）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上；待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.则实验操作顺序为CAEDB.
（4）一滴油酸酒精溶液纯油酸的体积为，正方形小格的面积为1cm2，根据大于半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，约61个小格，则油酸的面积为61cm2，则油酸分子的直径为.
（5）油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，形成的油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故A符合题意；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故B不符合题意；求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C不符合题意；油酸未完全散开，测得油酸的面积偏小，则测得分子直径偏大，故D不符合题意.
13.解：（1）由玻意耳定律可得：
其中、、
解得
（2）由（1）可知甲中充气前的气体在压强为4.5p0时体积为12L
甲储气罐中剩余气体质量与充气前甲中气体总质量的比值为
解得
14.解：（1）线框相对于磁场向左运动，根据右手定则可知，线框ab边中感应电流方向从b到a（2分）
（2）金属框相对于磁场的运动速度大小为
根据右手定则可以判断回路中产生的感应电动势E等于ad、bc边分别产生感应电动势之和，
即
金属框受到的安培力大小为
根据力的平衡可知，线框运动中受到的阻力大小为
（3）线框匀速运动后，外界提供给线框的总能量等于回路中的焦耳热和克服阻力做功之和，即单位时间内
其中
综合可得
15.解：（1）设粒子在第I、IV象限运动的轨迹半径为r，圆心为O1，由洛伦兹力充当向心力可得
粒子在M点的速度与y轴的负方向成53°夹角，连接O1M、O1N，由圆周运动的对称性与几何关系可得
综合解得、
（2）设粒子在第II象限运动的轨迹半径为R，圆心为O2，第II象限匀强磁场的磁感应强度为B2，由洛伦兹力充当向心力可得
连接O2N、O2P，同理可得
综合解得、
由匀速圆周运动规律可得粒子从M到P的运动时间为
解得
（3）粒子从P到Q做类平抛运动，设运动时间为t，到达Q点的速度为v，则有
、，
综合可得
由数学知识可得当时，取最小值
结合、
综合解得
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