2021_2022学年北京市北京师范大学附属实验中学高二（下）月考物理试卷（6月）（含答案解析）

2021~2022学年北京市北京师范大学附属实验中学高二（下）月考物理试卷（6月）

1.  下列说法正确的是(    )

A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B. 水凝结成冰后，水分子的热运动停止
C. 水的温度越高，水分子热运动的平均动能越大
D. 水的温度升高，每个水分子的运动速率都会增大

2.  假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，两个分子间作用力的合力F、分子势能与分子间距离r的关系如图甲和乙所示，下列说法正确的是(    )

A. 在r由无限远到趋近于的过程中，F先做负功后做正功
B. 在r由无限远到趋近于的过程中，F先做正功后做负功
C. 在r由趋近于0的过程中，F做负功，先变小再变大
D. 在r由趋近于0的过程中，F做负功，变大

3.  如图所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面的入射角为i，经过折射后射出到空气中，下列说法正确的是(    )

A. a光为红光，b光为蓝光
B. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
C. 在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D. 若入射角i逐渐增大，则b光的折射光首先消失
 

4.  单色光a、b分别经过同一装置形成的干涉图样如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 单色光a波长比单色光b的波长大
B. 单色光a的频率比单色光b的频率高
C. 在同一块玻璃砖中传播时，单色光a比单色光b的传播速度小
D. 如果让它们分别通过同一窄缝，单色光b比单色光a的衍射现象更明显
 

5.  下列几个光现象中，说法正确的是(    )

A. 水中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
B. 激光虽然是人类制造，但是与自然光的特性相同
C. 在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹是光的折射产生的色散现象
D. 通过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹是光的衍射现象
 

6.  一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像如图所示，该气体从状态a开始，经历，，三个过程回到原状态，下列判断正确的是(    )

A. 状态a气体的分子平均动能最大
B. 状态c气体的分子平均动能最小
C. 状态a的体积小于状态b的体积
D. 状态b的体积小于状态c的体积

7.  甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知(    )

A. 时，甲的回复力为0，乙的速度为0
B. 时，甲、乙的速度方向相同
C. 甲、乙两个摆的振幅之比是
D. 甲、乙两个摆的摆长之比是
 

8.  如图所示，单匝正方形金属线圈ABCD在外力F作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场，则(    )

A. 两次产生的感应电流大小之比为
B. 两次施加的外力F大小之比为
C. 两次线圈中产生的热量之比为
D. 两次线圈受外力F的冲量大小之比为

9.  如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量q随时间t变化曲线，则下列判断正确的是(    )

A. 在b和d时刻，电路中电流为零
B. 在Oa时间内，电场能转变为磁场能
C. 在a和c时刻，电路里的能量全部储存在电容器的电场中
D. 在Oa和cd时间内，电容器被充电
 

10.  2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献．引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量．如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S经半透光分束镜分为相互垂直的两束和，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，和相遇形成干涉，被探测器接收．精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为下列说法正确的是

A. 引力波可以超光速传播
B. 引力波不能传播能量
C. 探测器接收到的两束波的频率相同
D. 无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0

11.  某同学利用所图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

以下实验器材在图中未标出：毛玻璃屏、双缝、光源、单缝、滤光片。在图中从左至右合理的顺序为C、E、______、______、A。

若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______；

A.将单缝向双缝靠近        将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动

C.使用间距更大的双缝      将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动

在实验前已获知的数据有：双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为L。经测量，相邻两条亮条纹间的距离为，请写出计算该光波长大小的表达式______。

12.  物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

实验仪器。用游标卡尺测某个杯子的深度h，示数如图所示，则该杯子的深度为______cm。

用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，配制的油酸酒精溶液的浓度为每500mL溶液中有纯油酸2mL，用注射器取1mL该油酸酒精溶液，滴入烧杯中，记录液滴共60滴。取1滴该溶液滴入盛水的浅水盘里，待水面稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描下油膜边界的轮廓线，如图所示。坐标中一个小正方格的边长是1cm。根据以上数据和测量结果，估测出的分子直径约为______保留一位有效数字。

13.  一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm，P、Q两点的坐标分别为和，已知时，P点第二次出现波峰。

这列波的传播速度为多大？

从时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？

14.  如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数匝，面积为，总电阻，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。已知匀强磁场磁感应强度，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为。从线框转至中性面位置开始计时，求：

线框中感应电动势的瞬时值表达式；
电流表的示数；
当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R的阻值及消耗的电功率。

15.  碰撞是生活中常见的现象。在调平的气垫导轨上研究两个滑块的碰撞，让滑块A以某一速度与原来静止的滑块B发生碰撞，已知A的质量为2m，B的质量为m。

如图1所示，若滑块A的右端、滑块B的左端均装有粘扣，碰后A、B将粘在一起运动。已知滑块A的初速度为，求：

A.碰撞后A、B一起运动的速度大小v；

B.碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能。

如图2所示，若滑块A的右端、滑块B的左端均装有弹簧圈，碰后A、B将分开运动。请通过分析判断碰撞后A、B各自的运动方向。

16.  很多宏观现象，其本质是由微观粒子的运动所体现出的结果。

固体的宏观性质与固体分子的微观结构有着紧密联系。内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。为了理解这个现象，可以做如下定性、半定量的分析。

考虑由电荷量相同的正、负离子交替间隔排列，形成一维的直线分子，这些离子之间的间距都相等，且相互作用力均可近似认为是点电荷之间的电场力。假设处离子受到处离子的作用力大小为。

写出处离子受到右侧的所有离子、2、3……的电场力作用的合力表达式，并指出合力的方向。

有人提出下述观点：“仅考虑与处离子最近邻的处离子和次近邻处离子对处离子的作用力即可作为所有离子对处离子合力的近似值。”在下表中根据你的分析，填写“是”或者“否”，判断这样的近似是否合理。

近似计算的结果与精确计算的结果相比较：

一横截面为S的圆板正以v的速度在空气中向右匀速运动。为简化问题，我们将空气分子视为质量为m的小球，单位体积内的分子个数为n，空气分子与圆板碰撞前后瞬间相对圆板的速率不变。

若不考虑空气分子的热运动，求空气对圆板的作用力F的大小；

实际上，圆板四周的空气分子都在做不停地的热运动，假定分子热运动的平均速率为5v，仅考虑与圆板垂直碰撞的情况，求此时周围空气对圆板的作用力大小。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】

【分析】
明确分子热运动的性质，知道分子热运动与宏观运动无关，是物体内部分子的无规则运动，其剧烈程度与温度有关，同时温度升高时并不是所有分子的速率都增大。
本题考查分子热运动的基本性质，要注意明确温度是统计规律，温度升高时分子的热运动加剧，大多数分子运动加快，但可能有些分子运动减慢。
【解答】
A.水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；
B.分子永不停息地做无规则运动，B错误；
水的温度升高，水分子的平均动能增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；C正确。
故选C。  

2.【答案】D 

【解析】

【分析】
本题考查分子间作用力与分子间势能的变化关系，知道分子间作用力随距离的变化关系是解题的前提，结合分子力做功分析势能的变化。
根据分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系判断；当时分子引力等于分子斥力，r大于平衡距离时分子力表现为引力，当r小于时分子间的作用力表现为斥力；根据分子力做功与分子势能的变化关系判断。
【解答】
在r由无限远到趋近于的过程中，分子力表现为引力，引力一直做正功，故AB错误；
在r由趋近于0的过程中，分子力表现为斥力，斥力一直做负功，分子势能增大，故C错误D正确。
故选D。  

3.【答案】C 

【解析】解：光线a的偏折程度大，可知a光的折射率大，a为蓝光，
再根据公式
可知a光在玻璃中的传播速度小。故C正确、AB错误；
D.若改变光束的入射方向使入射角i逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D错误。
故选：C。
根据折射定律公式判断折射率大小，从而得出频率和波长的大小。根据判断在玻璃中的光速大小；根据折射角的关系分析哪条光线先发生全反射。
本题综合考查了光的折射和全反射，关键是记住几个公式：折射率定义公式、光速公式。要注意公式的条件是光从真空射入介质折射，且r是折射角。
 

4.【答案】A 

【解析】

【分析】
根据分析两束光波长的大小，由可知，波长越大，频率越低，根据分析光的传播速度大小关系，根据发生明显衍射的条件分析。
解决该题的关键是能根据题意正确分析条纹间距与波长的关系，掌握光速的计算公式，知道发生明显衍射的条件。
【解答】
A.由图可知，条纹间距，由可知，故A正确；
B.由可知波长越大，频率越小，则单色光a的频率比单色光b的频率低，故B错误；
C.因为在同一介质中，频率越大的光，折射率越大，则，根据知，在同一块玻璃砖中传播时，单色光a比单色光b的传播速度大，故C错误；
D.由于，如果让它们分别通过同一窄缝，单色光a比单色光b的衍射现象更明显，故D错误。
故选A。  

5.【答案】D 

【解析】

【分析】
气泡看起来特别明亮，发生了全反射的缘故；激光是一种单频率的光，偏振光，几乎不发散，高能量；太阳光经过肥皂泡内外膜的反射后叠加，从而出现彩色条纹，这是光的干涉；通过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹是发生了衍射。
物理知识在现实生活中的具体应用是考查的重点，在平时学习中要注意多积累．
【解答】
A.水中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，故A错误；
B.激光是一种单频率的光，偏振光，几乎不发散，高能量；自然光都是混合的光，非偏振光，故B错误；
C.在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹是光的薄膜干涉现象，故C错误；
D.通过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹是光的衍射现象，故D正确。
故选D。  

6.【答案】D 

【解析】

【分析】
温度是分子平均动能的标志，根据图像直接得出气体的最高温度，然后判断分子平均动能关系；根据一定质量的理想气体的状态方程分析出气体的体积变化。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，根据根据一定质量的理想气体状态方程结合图像即可完成分析。
【解答】
温度是物质分子热运动的平均动能的标志，状态c温度最高，气体的分子平均动能最大，故AB错误；
C.气体从状态a到状态b经历等温变化，压强增大，根据玻意耳定律可知气体体积减小，所以状态a的体积大于状态b的体积，故C错误；
D.气体从状态b到状态c经历等压变化，温度升高，根据盖-吕萨克定律可知气体体积增大，所以状态b的体积小于状态c的体积，故D正确。
故选D。  

7.【答案】A 

【解析】A.时，甲处在平衡位置，回复力为0，乙处在最大位移处，速度为0，故A正确；

B.图像斜率代表速度，时，甲、乙的速度方向相反，故B错误；

C.根据图像可知，甲、乙两个摆的振幅之比是，故C错误；

D.根据

解得

甲、乙两个摆的周期之比为，所以摆长之比为，故D错误。

故选A。

8.【答案】C 

【解析】

【分析】
根据法拉第电磁感应定律分析出感应电动势的大小，结合欧姆定律分析出产生的感应电流；
根据安培力公式结合线圈的平衡状态分析出外力F的大小关系；
根据焦耳定律分析出两种情况下产生的热量之比；
根据冲量的计算公式分析出冲量的大小关系。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉法拉第电磁感应定律计算出感应电动势，结合安培力公式、焦耳定律和冲量的计算公式即可完成分析。
【解答】
A、设磁感应强度为B，线圈的边长为L，线圈电阻为R
线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势为：
感应电流为
可知感应电流I与速度v成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比等于速度之比，即I1:I2=vv，故A错误；
B、线圈进入磁场时受到的安培力为：
线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力，两次施加的外力F大小之比为，故B错误；
C、线圈进入磁场过程中产生的热量
所以两次线圈中产生的热量之比为，故C正确；
D、外力F的冲量大小为：相同，所以两次线圈受外力F的冲量大小为，故D错误；
故选：C。  

9.【答案】C 

【解析】解：在b和d时刻，q为0，但q随t的变化率最大，电流最大，不为零，故A错误；

B.在Oa时间内，q从0逐渐增大至最大值，而电流从最大值减小至0，电容器充电，磁场能转变为电场能，故B错误；

C.在a和c时刻，电容器均完成充电过程，电路里的能量全部储存在电容器的电场中，故C正确；

D.在Oa时间内，电荷量q逐渐增大，电容器充电，在cd时间内，电荷量q逐渐减小，电容器放电，故D错误。
故选：C。

电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程，q体现电场能，i体现磁场能。
明确电容器的充放电特征是解题的关键，注意各物理量周期性的变化是解题的核心

10.【答案】C 

【解析】

【分析】
此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了高考灵活性高的特点．
【解答】
AB：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；
C：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；
D：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误．  

11.【答案】；B；；。 

【解析】

【分析】
根据实验原理与实验操作分析判断；
、根据干涉条纹间距公式进行分析求解即可判断；
解决本题的关键是掌握干涉条纹间距公式，注意相邻亮条纹间距的求解是解题的关键。
【解答】
为获取单色相干线光源，滤光片后面要有单缝、双缝，即D、B；
若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以减小相邻明暗条纹之间的距离，条纹间距离为

A.将单缝向双缝靠近，不影响条纹间距，故A错误；
B.将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离L，则减小，故B正确；
C.使用间距更大的双缝，即增大双缝间的距离d，则减小，故C正确；
D.将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离L，则增大，故D错误；
故选BC；
由公式
可得。  

12.【答案】；。 

【解析】

【分析】
明确分度值，游标卡尺读数为主尺读数加上游标尺读数，不需估读；
根据油酸酒精溶液的浓度所取的体积滴数计算出一滴纯油酸的体积，数出油膜边界轮廓所围的小正方形格数得出油膜面积，计算出分子直径。
本题考查用油膜法测定油酸分子直径，要求掌握游标卡尺的读数方法，熟悉实验步骤，会进行数据处理。
【解答】
分度的游标卡尺的精度为，杯子的深度为；
油酸酒精溶液的浓度为每500mL溶液中有纯油酸2mL，注射器取1mL该油酸酒精溶液，滴入烧杯中记录液滴共60滴，则一滴纯油酸的体积为

油膜边界的轮廓所围面积约149格，则面积为

故估测出的分子直径约为
。  

13.【答案】解：由题图知该列波波长为，已知时，P点第二次出现波峰，根据波传播特点，可知波传播的距离为
解得波速
从时刻起，根据波传播的特点可知，当处的点的振动情况传播到Q点时，Q点第一次出现波峰，则波向前传播的距离为
经过的时间为 

【解析】本题考查波的形成和传播、波的图像、波长、频率、波速的关系等。明确波形图与振动的关系是解题的关键，灵活应用波速、波长、路程、周期和频率间的关系，难度不大，属于基础题。
由波形图可知波长，波传播方向向左，根据题意可知内波传播的距离，即可求解波速；
运用波形平移法可求解Q点第一次出现波峰所用时间。
 

14.【答案】解：线圈中感应电动势的峰值，解得
由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为
感应电动势的有效值为
线框内阻的电压为
又
所以电流表示数为
由于理想变压器

则电阻R上消耗的电功率为

设副线圈两端电压为，则有
解得
电阻R的阻值
答：线框中感应电动势的瞬时值表达式为；
电流表的示数为2A；
当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R的阻值及消耗的电功率分别为和360W。 

【解析】根据公式求感应电动势的最大值，由于线圈从中性面的位置开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为。
根据闭合电路的欧姆定律求出线框内阻的电压，进而根据欧姆定律计算出电流。
根据理想变压器输入功率等于输出功率求解电阻R消耗的功率，由电压与匝数成正比求出副线圈两端的电压，求出电阻R的值。
此题考查了变压器的工作原理，关键要掌握理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，掌握感应电动势最大值的求法，理解有效值与最大值的关系。
 

15.【答案】解：两滑块碰撞过程系统动量守恒，设碰撞后两滑块的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv0m+mv
解得：
B.设碰撞过程损失的机械能为E，由能量守恒定律得：
解得：E
若滑块A的右端，滑块B的左端均装有弹簧圈，则碰撞为弹性碰撞
由动量守恒得：2mv0mv1+mv2
由机械能守恒得：
解得：，
碰后A、B速度方向均与v0方向相同。 

【解析】根据动量守恒定律分析出滑块的共同速度；结合能量守恒定律分析出损失的机械能；
根据弹性碰撞的特点分别建立动量和能量的等式并完成分析。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解弹性碰撞的特点，根据动量守恒定律和能量守恒定律联立等式即可完成分析，难度不大。
 

16.【答案】解：、离子之间的距离都相等，且相互中立，均可近似为点电荷之间的电场力与距离平方成反比，假设处，离子受到处离子的作用力大小为

处离子受到的右侧所有离子电场力为

方向沿x轴正方向；
b、 处离子和次近邻处离子对处离子的作用力
根据数学计算可知
近似合力小于精确合力，所以是否；
因为处离子对0处离子作用力更大，且方向向x轴正方向，次近邻处离子对0处离子作用力小，方向向x轴负方向，所以合力方向向x轴正方向不变，所以两种算法的合力方向相同的；
根据数学计算可知
合力的大小变化没有超过，合力的方向没有发生变化，故这样近似较为合理。
设时间t内，根据动量定理

联立解得；
以空气分子为研究对象，并以圆板为参考系，取向右为正，在圆板的正面有
根据动量定理有

解得
在圆板的反面有
根据动量定理有

联立解得
则空气对圆板的作用力。 

【解析】先受力分析，再根据库仑定律判断；根据动量定理和牛顿第三定律求解。
本题解题的关键在于先进行受力分析，再结合库仑定律、动量定理和牛顿第三定律求解。