四川省宜宾市叙州区第二中学2022-2023学年高二物理下学期4月月考试题（Word版附解析）

叙州区二中2023年春期高二第二学月考试

物理试题

第I卷   选择题

一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 下列说法中正确的是（    ）

A. 物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大

B. 气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的

C. 物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大

D. 分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小

【答案】B

【解析】

【详解】物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，并非每个分子热运动的动能都增大，选项A错误；气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项B正确；宏观物体的机械能与微观分子的动能无关，选项C错误；分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项D错误；故选B.

2. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（   ）

A. 小球在O位置时，动能最小，加速度最小

B. 小球A、B位置时，动能最大，加速度最大

C. 小球从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功

D. 小球从B到O的过程中，振动的能量不断减小

【答案】C

【解析】

【详解】振子经过平衡位置时，速度最大，位移为零，所以经过平衡位置动能最大，恢复力为零，加速度为零，故A错误；在A、B位置时，速度为零，位移最大，恢复力最大，加速度最大，故B错误；由于恢复力指向平衡位置，所以振子从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功，故C正确；振子的动能和弹簧的势能相互转化，且总量保持不变，即振动的能量保持不变，故D错误．所以C正确，ABD错误．

3. 如图所示各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A、磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A正确；

B、磁场向外，电流向上，根据左手定则可得，安培力的方向向右，所以B正确；

C、磁场向左，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向向上，所以C错误；

D、磁场向里，电流向右上方，根据左手定则可得，安培力的方向向左上方，所以D正确；

本题选不正确的，故选C．

4. 一振动片（以频率）做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上、两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。是水面上的一点，、、间的距离均为，如图所示。已知除、两点外，在、连线上还存在其他振幅极大的点，其中距最近的振幅极大的点到的距离为，则该波的波长为（　　）。

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】如图所示，设、连线上距点最近的振幅极大的点为点，与的距离为，与的距离为，与的距离为s，波长为。则

由几何关系有

联立并代入题给数据得，B正确。

故选B。

5. 如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3.已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表示数变大，电流表示数变小

B. 电源的输出功率变小

C. 当R=4Ω时，电压表示数为5.4V

D. 当R=36Ω时，R获得的功率最大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由理想变压器的特点可知

，

可知

滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以变大，则变大，故电流表示数变大，电源的输出功率为

则电源的输出功率变大，原线圈两端电压

因为变大，所以减小，得减小，电压表示数减小，故AB错误；

C．原线圈与副线圈两端电压之比为

电流之比

联立可得

即

电压表示数为

故C错误；

D．R获得的功率

当时，R获得的功率最大，此时

故D正确。

故选D。

6. 图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻，A、B间电压。开关原来闭合，电路处于稳定状态，在某时刻断开开关，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示，则（　　）

A. 线圈L的直流电阻

B. 断开开关后通过电灯的电流方向向右

C. 断开开关瞬间能够观察到电灯闪亮一下再熄灭

D. 在时刻线圈L中的感应电动势的大小约为

【答案】D

【解析】

分析】

【详解】A.断开开关前，通过线圈的电流为，则

则线圈的直流电阻尺

A错误；

B．由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过电灯的电流向左，B错误；

C．断开开关前通过电灯的电流为

由题图乙可知，断开开关后，通过电灯的电流从1.5A逐渐减小到零，电灯逐渐变暗，C错误；

D．由题图乙可知，在时，通过线圈的电流为0.7A，线圈的自感电动势为

D正确。

故选D。

7. 如图所示，垂直于纸面向里匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0后刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是(　　)

A. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从cd边射出磁场

B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ad边射出磁场

C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从bc边射出磁场

D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场

【答案】A

【解析】

【详解】由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为．

A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则粒子轨迹的圆心角为

速度的偏向角也为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场．故A正确．

B.当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为

在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，故若该带电粒子在磁场中经历的时间是，一定不是从ad边射出磁场．故B错误．

C.粒子从bc边射出时，由几何关系，可知其转过的圆心角：，粒子运动时间：，故C错误；

D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则得到轨迹的圆心角为，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于

故不一定从ab边射出磁场．故D错误．

8. 下列说法正确是（　　）

A. 某放射性元素的半衰期为3小时，4个该元素的原子核经过3小时之后变成2个

B. 核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去

C. 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子频率不一定等于入射光的频率

D. 铀核裂变核反应方程为：

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．半衰期是统计学的概念，对大量的粒子才有意义。故A错误；

B．根据质能方程，可知核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去。故B正确；

C．能级跃迁发生在两个定态之间，所以氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子频率不一定等于入射光的频率。故C正确；

D．铀核裂变的核反应，需要中子撞击，故D错误。

故选BC。

9. 如图所示，光滑水平面上有一轻弹簧，其左端固定在竖直墙壁上。一质量可视为质点的滑块A以的水平速度向左运动，撞上静止的质量可视为质点的滑块并粘在一起向左运动，两滑块与弹簧作用后原速率弹回，则下列说法正确的是（  ）

A. 两滑块组成的系统碰撞过程中动量守恒

B. 两滑块碰撞结束时的速度大小为

C. 在整个过程中，两滑块组成的系统动量守恒

D. 在整个过程中，弹簧对A、系统的冲量大小为

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】A．两滑块组成的系统碰撞过程所受外力的矢量和为0，则动量守恒，故A正确；

B．以向左为正方向，由动量守恒定律得

代入数据解得

故B正确；

C．在整个过程中，两滑块与弹簧有相互作用，两滑块组成的系统动量不守恒，故C错误；

D．以向左为正方向，A、与弹簧作用过程，由动量定理得

代入数据解得

冲量方向向右，故D正确。

故选ABD。

10. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为、总电阻为，在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程，磁感应强度大小。线框在沿轴正方向的拉作用下， 以速度水平向右做匀速直线运动，直到边穿出磁场。下列说法正确的是（    ）

A. 当BC边运动到磁场的中心线时，BC两端电压为3V

B. 感应电动势的有效值为

C. 力是恒力

D. 整个过程中产生的是正弦交变电流

【答案】BD

【解析】

【详解】AD．感应电动势

E=BLv=0.3Bvsinx

所以产生的是正弦交变电流，当BC边运动到磁场的中心线，即x=0.15m时

E=3V

感应电动势是3V，BC两端电压是路端电压，小于感应电动势3V，故A错误，D正确；

B．由A可知，感应电动势最大值

Em=3V

由于是正弦交流电，则有效值

故B正确；

C．安培力

F安=BIy=

y=0.3sinx

则安培力是变力，线框做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于安培力，则拉力F是变力，故C错误。

故选BD。

第II卷（非选择题  60分）

二、实验题

11. 如图所示，在插针法测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。在方格纸上画出一条直线作为界面（线），过上的一点画出界面的法线，并画一条线段作为入射光线。再把玻璃砖放到方格纸上，画出玻璃砖的下界面的位置。在直线上插两枚大头针和，再在玻璃砖的另一侧插上大头针和。确定光路后利用折射定律计算折射率。

（1）关于本实验下列说法正确的是______；

A.实验时入射角应适当大些

B.为了减小误差，插大头针时应使和、和的间距小一些

C.插大头针时，应使同时挡住和、的像

D.该实验原理只能测量两面平行的玻璃砖的折射率

（2）利用上述方格纸上的实验记录，计算此玻璃砖的折射率为______；（答案可以用分数或根号表示）

（3）若某同学在插大头针时将插到了入射光线的左侧一点的位置（偏差很小），其它操作均没有错误，则该同学测出的折射率______。（填偏大、偏小或不变）

【答案】    ①. AC    ②.     ③. 偏小

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]A．实验时入射角应适当大些，可以减小误差。故A正确；

B．为了减小误差，插大头针时应使和、和的间距大一些。故B错误；

C．光在同一均匀介质中沿直线传播，所以插大头针时，应使同时挡住和、的像。故C正确；

D．该实验原理不仅能测量两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测两面不平行的。故D错误。

故选AC。

（2）[2]光路图如图所示

在光路图中利用方格构造三角形，由图得

根据折射定律，有

(3)[3]若某同学在插大头针时将插到了入射光线的左侧一点的位置（偏差很小），其它操作均没有错误，则折射角变大，故玻璃砖折射率偏小。

12. 如图甲所示为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h，罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的多个光敏电阻，另一侧有一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻的总长度和遮光板的总长度都为h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光均匀地照射在光敏电阻上，光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量液面的高度。

为将问题简化，假设管内只有3个光敏电阻R1、R2、R3，分别位于管的上端、下端和中央；它们的暗电阻均为R＝10kΩ，被管内光源照亮时电阻均为R′＝1.0kΩ。给定的仪器还有：直流电源E（电动势为9V，电阻不计），3个定值电阻，阻值分别为R4＝2.5kΩ，R5＝1.8kΩ，R6＝1.5kΩ；电压表V（量程为0~3V，内阻可视为无穷大），开关一个，导线若干。

要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。

（1）如图乙所示为某次电压表的示数为________V。

（2）选择合适的定值电阻，在如图丙所示虚线框内画出电路图，并用题中给定的符号标明图中各元件________。

（3）液面与出液口等高时电压表的示数为________V。（结果保留两位有效数字）

（4）若管内的光强变暗，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2kΩ，则定值电阻的阻值应变为________kΩ，便可达到题目要求。（结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. 1.40    ②.     ③. 0.43    ④. 1.8

【解析】

【详解】（1）[1]电压表量程为0~3V，每小格表示0.1V，指针示数为1.40V。

（2）[2]当罐内装满液体时，3个光敏电阻均受到光照射，电阻均为1.0kΩ，可把三个光敏电阻串联后再与定值电阻Rx串联，接在直流电源两端，把电压表接在定值电阻两端，则有

故

Rx＝1.5kΩ

电压表应与电阻R6并联构成电路，当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。电路图如图所示

（3）[3]当液面与出液口等高时，光源完全被遮光板遮住，此时三个光敏电阻的阻值均为10kΩ，则电压表的示数为

（4）[4]若光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2kΩ，为使电压表满量程，则定值电阻的阻值变为R′x，R′x满足

解得

R′x＝1.8kΩ

三、解答题（本答题共三个小题，13题12分，14题14分，15题20分，共46分）

13. 现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c．

①求透明玻璃材料的折射率．

②若BC=a，求光线在玻璃材料内传播的时间．

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示

DE光线垂直AB射出，所以 ，折射角，所以

（2）由几何关系可知，，所以，，因为，所以，

14. 汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B，两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m，已知A和B的质量分别为1.0×103kg和4×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g＝10m/s2。求：

（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；

（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小。

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）设B车的质量为，碰后加速度大小为，根据牛顿第二定律，根据牛顿第二定律有

设碰撞后的瞬间B车速度的大小，碰后滑行的距离为，则

代入数值，则

（2）设A车的质量为，碰后加速度大小为，根据牛顿第二定律，根据牛顿第二定律有

设碰撞后的瞬间A车速度的大小，碰后滑行的距离为，则

代入数值，得

设碰撞前的瞬间A车速度的大小，两车在碰撞的过程中，动量守恒，则有

代入数值，得

15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限有一与x轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面向里，大小为B．一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：

(1)电场强度E的大小；

(2)圆形磁场区域的最小面积；

(3)粒子从P点运动开始，到再次经过y轴所经历的时间。

【答案】(1)；(2)； (3)

【解析】

【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向有

竖直方向有

且有

解得

(2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度

粒子到达a点时的速度

方向与x轴正方向夹角为45°

粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如下图所示，

粒子在磁场区域中的轨迹是以为圆心、r为半径的圆上的圆弧ab，a点和b点在所求圆形磁场区域的边界上。

在通过a、b两点的不同圆中，面积最小的是以ab连线为直径的圆，设圆形磁场区域的半径为R。

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

由几何关系可知，圆形磁玚区域的最小半径

圆形磁场区域的最小面积

解得

(3)粒子在电场中的运动时间

粒子在磁场中的运动时间

粒子离开磁场后做匀速直线运动，到达y轴需要的时间

粒子总的运动时间