精品解析：云南省曲靖市民族中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题（解析版）

曲靖市民族中学高二年级月考

物理试卷

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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

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收回。

4．本卷主要考查内容：必修第三册，选择性必修第二~三册。

一、选择题：本题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，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. 关于热力学第二定律，下列说法正确的是（　　）

A. 热量不可能从低温物体传向高温物体。能够自发地从高温物体传到低温物体

B. 第二类永动机不可能制成的原因是机械能不能全部转化为内能

C. 热机不可能将内能全部转化为机械能

D. 热力学第二定律是物理学家通过实验由理论推导得出来的结果

【答案】C

【解析】

【详解】A.不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体，在一定的条件下能使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱要耗电，选项A错误；

B.机械能可以全部转化为内能，第二类永动机的设想违背了“能量转化过程是有方向性的”规律，选项B错误；

C.根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，选项C正确；

D.热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，选项D错误。

故选C。

2. 如图所示，实线为三个点电荷甲、乙、丙产生的电场的电场线，虚线是电子的运动轨迹，A、B是虚线上两点，则下列判断正确的是（　　）

A. 电子在B点时受到电场力方向向右

B. B点场强方向斜向右下方

C. 甲一定带正电，乙、丙均带负电

D. A点的场强大于B点的场强

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知电子做曲线运动，合外力指向曲线内侧，所以电子在B点时受到的电场力方向不能向右，故A错误；

B．若B点的场强方向斜向右下方，电子受力方向与场强方向相反，可知电子受力方向指向左上方，指向曲线的外侧，而电子做曲线运动，合外力应指向曲线内侧，故B错误；

C．由图的电场线分布可知，乙、丙为同种电荷，甲与乙、丙电性相反，在根据电子在运动过程中，与乙、丙电荷相互排斥，与甲电荷相互吸引，由此可以推断甲一定带正电，乙、丙均带负电，故C正确；

D．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知B点的电场线比A处的密，所以B点的场强大于A点的场强，故D错误。

故选C。

3. 如图所示，在利用静电计研究影响平行板电容器电容因素的实验中，电容器充电完成后，断开电源。保持两极板间的距离d、正对面积S不变，在两极板间插入有机玻璃板，能得出电容器的电容变大的结论的依据是（　　）

A. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变大

B. 电容器两极板的电荷量几乎不变，静电计指针的偏角变小

C. 静电计指针的偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变大

D. 静电计指针的偏角几乎不变，电容器两极板的电荷量变小

【答案】B

【解析】

【详解】断开电源则电容器两极板板和静电计上储存的总电荷量不变，由于静电计上能容纳的电荷少，所以认为电容器两极板的电荷量几乎不变，根据，保持两极板间的距离d、正对面积S不变，在两极板间插入有机玻璃板，介电常数增大，导致电容变大，由 ，可知电压变小，电压变小导致静电计指针的偏角变小。

故选B

4. 一定质量的理想气体体积V与摄氏温度t的关系图像如图所示，线段的延长线过原点O点理想气体由状态M变化到状态N的过程中。下列说法正确的是（　　）

A. 压强变小，内能增大，气体对外界做功，同时从外界吸收热量

B. 压强变小，内能减小，气体对外界做功，同时从外界吸收热量

C. 压强变大，内能增大，外界对气体做功，同时向外界放出热量

D. 压强变大，内能减小，外界对气体做功，同时向外界放出热量

【答案】A

【解析】

【详解】在图像中等压线是延长线过℃直线，斜率越大，压强越小，气体从状态M到状态N的过程中，压强变小；M到N气体的温度升高，内能增大；从状态M到状态N，体积增大，气体对外做功，，温度升高，内能增大，，根据热力学第一定律

可知

从外界吸收热量。

故选A。

5. 某种金属，在光的照射下产生光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子的电荷量大小为e，图像上的一点的坐标为，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　）

A. 图像的斜率为

B. 金属的逸出功为

C. 金属的截止频率为

D. 当入射光的波长大于，金属就不能发生光电效应

【答案】D

【解析】

【详解】A．由光电效应方程

可知关系图像的斜率为普朗克常量为h，故A错误；

B．由

解得金属的逸出功为

故B错误；

C．由

结合

综合解得金属的截止频率为

故C错误；

D．当入射光的频率ν小于，金属就不能发生光电效应，结合

可得

解得

故D正确。

故选D。

6. 如图甲所示，在匀强磁场中一匝数n=10的矩形金属线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. t=1.5s时，线圈平面与磁场方向垂直

B. t=2.5s时，线圈平面和中性面重合

C. t=3s时，线圈中磁通量变化率最大

D. 穿过线圈磁通量的最大值为Wb

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图乙可知，t=1.5s时，线圈产生的电动势为最大值，此时线圈平面和磁场方向平行，A错误；

B．t=2.5s时，感应电动势最大，线圈平面和中性面垂直，B错误；

C．t=3s时，电动势为0，线圈平面和中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，C错误；

D．该交流电的周期

T=2s

则线圈转动的角速度为

根据

可得

D正确。

故选D。

7. 如图所示为某三棱镜的截面图，其中，，两束不同的单色光垂直边射入三棱镜，光束P刚好在边发生全反射，光束Q有一部分从边射出。则下列说法正确的是（　　）

A. 光束P的折射率等于2

B. 光束Q的折射率大于2

C. 光束Q在棱镜中传播的速度大

D. P光比Q光的衍射现象明显

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．两束色光射到边时的入射角相同，由题意可知P光的临界角小，则P光的折射率大，P光的折射率为

Q光的折射率小于2，故A正确，B错误；

D．Q光的折射率小，Q光的频率小，根据可知Q光的波长长，Q光比P光的衍射现象明显，故D错误；

C．根据可知Q光在介质中传播速度大，故C正确。

故选AC。

8. 如图所示，间距为1m的U形导体框放在匀强磁场中，磁场方向垂直导体框平面向下，磁感应强度大小为4T，导体框左端接有阻值为4Ω的定值电阻，长为1m，电阻为4Ω的金属杆ab垂直导轨置于导体框上，金属杆开始处于实线位置，经过一段时间后到达虚线位置，此过程金属杆以速度=5m/s匀速运动，金属杆产生的焦耳热为25J，导体框电阻不计，下列说法正确的是（　　）

A. 该回路产生的电流方向是顺时针 B. a点的电势高于b点电势

C. 整个过程中金属杆的位移为1m D. 整个过程回路中的磁通量变化率为20Wb/s

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据右手定则，可知电流方向逆时针，a是正极，a点的电势高于b点电势，A错误，B正确；

CD．由法拉第电磁感应定律得

由闭合电路欧姆定律得

产生的热量为

解得

金属杆的位移为

整个过程回路中的磁通量变化率为

故C错误，D正确。

故选BD。

9. 如图所示，理想变压器原线圈的a、b两端接正弦交变电源，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想交流电表。已知滑动变阻器的总阻值小于R0，下列说法正确的是（　　）

A. 若滑片P向上滑动，则电压表的示数变大

B. 若滑片P向上滑动，则电流表的示数变小

C. 若滑片P向下滑动，则R消耗的功率变大

D. 若滑片P向下滑动，则电压表的示数变化和电流表的示数变化的比值变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．设a、b两端的输入电压为U1，设原，副线圈的匝数比为n：1，由

则电压表示数始终为

A错误；

B．滑片P向上滑动的过程中，副线圈回路的总阻值R2变大，通过副线圈的电流

变小，由

则电流表的示数

变小，B正确；

C．R消耗的功率

电压不变，滑片P向下滑动的过程中，随着R的减小，R消耗的功率变小，C错误；

D．滑片P向下滑动的过程中，电压表的示数不变，所以电压表的示数变化和电流表的示数变化的比值为0，不变。D错误。

故选B。

10. 有一列正在沿水平方向传播的简谐波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐波上的两个质点，从该时刻起某同学记录下了Q点在一段时间内的振动图像如图乙所示，则（　　）

A. 该波的传播速度为

B. 该波遇到向左传播的简谐波后一定会发生干涉现象

C. 任意时刻P和Q两质点的振动速度、加速度、位移都相等

D. 该波遇到体长为左右障碍物时能发生明显的衍射现象

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知，该简谐横波

，

所以波速

A正确；

B．机械波发生干涉的条件必需满足频率相同、相位差恒定时才会发生干涉现象，B错误；

C．因为质点P、Q相差半个波长，所以他们的振动过程中振动速度大小、加速度大小、位移大小都相等，但方向相反，C错误；

DD．根据机械波发生明显衍射条件可知，该简谐波遇到体长为的障碍物时，由于波长大于障碍物尺寸，则能发生明显的衍射现象，D正确。

故选AD。

二、实验题：本题共2小题，共15分。

11. 某实验小组做“用油膜法估测油酸分子直径”的实验，请完成下列问题：

（1）下面四幅图分别表示实验过程中的4个步骤，其正确操作的先后顺序为___________（填字母序号）。

（2）若实验小组通过相关操作得到一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为，绘出的油膜形状如（1）中D图所示，已知方格纸每个正方形方格的边长为1.0cm，则油膜面积为___________m2，油酸分子的直径为___________m（此空结果保留2位有效数字）。

【答案】    ①. ACBD    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]实验步骤为配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是ACBD；

（2）[2]超过半格的有118格，故油膜面积为

[3]油酸分子直径为

12. 某同学验证“碰撞中动量守恒”的实验装置如图甲所示，a和b是质量分别为m1和m2的两个小球，直径分别为d1和d2。如图乙所示，轨道末端在水平地面上的投影为O点，M、P和N为验证动量守恒定律实验中小球的平均落点。

（1）实验中对小球的要求是：质量m1______ m2（填“>”“=”或“<”），直径d1______ d2（填“>”“=”或“<”）；

（2）如图乙所示，连接图乙中ON，用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点间的距离分别为x1、x2、x3，若关系式________成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒；

（3）若两球间的碰撞是弹性碰撞，下列等式成立的有______。

A．                        B．

C．        D．

【答案】    ①. >    ②. =    ③.     ④. BD##DB

【解析】

【详解】（1）[1]为了碰后不反弹，要求质量

[2]为了保证小球碰撞为对心正碰，直径

（2）[3]碰撞时满足动量守恒有

两边同时乘以下落时间t有

（3）[4]弹性碰撞过程动能守恒有

两边同时乘以t2整理得

又因为

联立可得

故选BD。

三、解答或论述题：本题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅲ、Ⅳ象限有垂直于坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从x轴上的点在坐标平面内向磁场射入两个带电粒子a、b，入射方向分别与x轴负方向成角和角，两粒子经磁场偏转后均从坐标原点O射出磁场。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：

（1）a、b两粒子的入射速度、大小的比值；

（2）a、b两粒子在磁场中运动时间、的比值。

【答案】（1）2；（2）

【解析】

【详解】（1）a、b两粒子在磁场中运动轨迹如图，

设运动半径分别为、。对a粒子，由洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系可知

可得

对b粒子，由洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系可知

可得a、b两粒子的发射速度大小比值

（2）粒子在磁场中做圆周运动的周期

a、b两粒子在磁场中运动时间分别为

可得a、b两粒子在磁场中运动时间比值

14. 现在正是全球抗击新冠病毒的关键时期，在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了吸氧治疗。如图所示为医用氧气钢瓶，它在低温贮存室时瓶内氧气温度为7℃，现运到病房供病人使用，已知病房温度恒为27℃，氧气钢瓶送到病房放置很长时间且使用前氧气压强为，氧气钢瓶导热性能良好，求：

（1）医用氧气钢瓶在低温贮存室时瓶内氧气压强；

（2）病人使用后，钢瓶内气压降至，用去的氧气质量与原来氧气总质量之比。（结果可以用分数表示）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）选取钢瓶内氧气整体作为研究对象，设钢瓶内氧气体积为，有

此过程中钢瓶的容积一定，根据查理定律

解得

（2）选取钢瓶氧气整体作为研究对象，设钢瓶内气压降至的体积为V，该过程是等温变化，根据玻意耳定律

解得

所以用掉的氧气的体积为

因此用掉的氧气与原来总气体质量之比为

15. 如图所示的水平面，A点左侧和B点右侧的水平面光滑，半径为R、质量的光滑圆弧形槽放在水平面上，弧形槽刚好与水平面相切于A点，质量为的物块乙左端拴接一轻弹簧，静止在水平面上，弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知段粗糙且物块甲与段间的动摩擦因数为，A、B两点之间的距离为R，质量为m的物块甲由弧形槽的最高点无初速度释放，重力加速度为g，两物块均可视为质点。求：

（1）物块甲刚到达水平面时弧形槽的位移大小；

（2）整个过程中弹簧储存的弹性势能的最大值。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物块甲沿光滑弧形槽下滑的过程中，物块甲和弧形槽组成的系统水平方向动量守恒，

假设该过程中弧形槽的位移为x，则物块甲的水平位移大小为，由动量守恒定律得

解得

（2）设物块甲滑到弧形槽底端的速度为，此时弧形槽的速度为，该过程中由动量守恒以及机械能守恒定律得

，

解得

，

滑块甲刚好滑到B点的速度为，由动能定理得

解得

此后当物块甲与物块乙共速时，弹簧的弹性势能最大，设共同的速度为，对甲乙及弹簧组成的系统，右动量守恒定律可得

由能量守恒可得弹簧的最大弹性势能

联立解得

16. 如图甲所示，质量为的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆柱形绝热汽缸中，活塞横截面积，可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。原来活塞处于A位置，汽缸内气体原来的内能，现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达位置B，在此过程中，缸内气体的图像如图乙所示。已知大气压，取，一定质量的理想气体的内能仅与热力学温度成正比，求：

（1）汽缸内气体的压强和活塞处于A位置时汽缸内气体的热力学温度；

（2）活塞由A位置缓慢到达B位置，汽缸内气体变化过程中从电热丝吸收的总热量。

【答案】（1）300K；（2）64J

【解析】

【详解】（1）活塞从A位置缓慢到B位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象有

解得

由盖吕萨克定律有

解得

（2）由气体的内能与热力学温度成正比，则有

解得

外界对气体做功

由热力学第一定律

解得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为