河南省周口市周口恒大中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

这是一份河南省周口市周口恒大中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题，共18页。试卷主要包含了1Ω），89，79，04，94mm等内容，欢迎下载使用。
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
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、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28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．如图所示，有一长方体，，，M、N、P、Q分别为AB、、、CD的中点（图中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．若B点放置一正点电荷，则电势差
B．若B点放置一正点电荷，则电势差
C．若在、B两点分别放置等量异种点电荷，则、M两点的电场强度大小相等
D．若在、B两点分别放置等量异种点电荷，则D、两点的电势相等
2．图中虚线所示为静电场中的等势面、、、，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面的电势为．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过、点时的动能分别为和．当这一点电荷运动到某一位置，其动能变为时，它的电势能为（ ）
A．B．C．D．
3．某同学用如图所示的电路进行小电机M的输出功率的研究，其实验步骤如下所述，闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为U1，电流表的读数为I1；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为U2，电流表的读数为I2，则此时电动机的输出功率为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示,在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环,有两个可 视为点电荷的相同的带负电的小球A和B套在圆环上,其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动,小球B固定在圆环上和圆心O的连线与水平方向的夹角为45°．现将小球A从水平位置的左端由静止释放,则下列说法中正确的是
A．小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能始终保持不变
B．小球A可以恰好运动到圆环的水平直径右端P点
C．小球A运动到圆环最低点Q的过程中,速率先增大后减小
D．小球到达圆环最低点Q时的速度大小为
5．如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合．要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有( )
A．使通电螺线管中的电流发生变化
B．使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动
C．使线圈a以MN为轴转动
D．使线圈绕垂直于MN的直径转动
6．光电效应现象，证明了光具有什么性质（ ）
A．粒子性B．波动性C．物质性D．波粒二象性
7．在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖用导电材料制成，医生护士穿由导电材料制成的鞋和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做的目的是（ ）
A．除菌消毒B．消除静电C．利用静电D．防止漏电
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，电阻与水平放置的线圈相连，放在垂直于环面的磁场中。要使流经电阻的电流方向为到，下列关于线圈中磁场的方向及变化说法正确的是（ ）
A．垂直环面向上，减弱B．垂直环面向上，增强
C．垂直环面向下，减弱D．垂直环面向下，增强
9．如图所示，平行纸面向下的匀强电场与垂直纸面向外的匀强磁场相互正交，一带电小球刚好能在其中做竖直面内的匀速圆周运动。若已知小球做圆周运动的半径为r，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g，则下列判断中正确的是（ ）
A．小球一定沿逆时针方向转动
B．小球做圆周运动的周期
C．小球运动过程中所受洛伦兹力大小为
D．小球在做圆周运动的过程中，机械能守恒
10．一只电炉的炉丝和一台电动机的线圈电阻相同，都为R，若把二者串联在电路中，电炉和电动机都正常工作，则（ ）
A．电炉和电动机的热功率相等
B．电动机的功率大于电炉功率
C．电炉和电动机两端电压相等
D．电炉两端电压小于电动机两端电压
三、非选择题:共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤,共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（10分）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 。
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1 T2（选填“”）。
12．（10分）某多用电表欧姆挡的内部电路如图1虚线框内所示，小明同学将电阻箱和电压表并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路测量欧姆挡“×1”时多用电表内部的电阻r（远小于电压表的内阻）和电池的电动势E。实验的主要步骤为：
（1）表笔b为 （填“红表笔”或“黑表笔”）。将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节 ，使指针指在 （填“左”或“右”）侧零刻度处。
（2）改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R，作出-图线如图2所示。
（3）根据图线得到电动势E= V，内电阻r= Ω。（结果保留三位有效数字）
（4）由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值与真实值相比 （填“相等”“偏大”或“偏小”）。
13．（10分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，有一直径为d，质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方，固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。
（1）如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d＝ mm。
（2）小球经过光电门B时的速度表达式为 （用题中所给字母表示）。
（3）多次改变高度H，重复上述实验，分别计算钢球在释放点和B点之间的势能变化大小与动能变化大小，下表为该同学的实验结果：
他发现表中的与近似相等，但总小于，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点 （选填“同意”或“不同意”）。请简要说明理由 。
14．（12分）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻实验室提供的实验器材如下∶
A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω）
B．电压表V1（0~2V，内阻RV1=4000Ω）
C．电压表V2（0~2V，内阻RV2约为3500Ω）
D．电流表A（0~3A，内阻0.1Ω）
E.电阻箱R1（0~9999Ω）
F.滑动变阻器R2（0~200Ω，1A）
G.电键和导线若干
回答下列问题。
(1)小组同学，根据以上实验器材设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势和内阻，请你根据实验电路，将下列主要的实验步骤补充完整∶
a.闭合电键 ，记下V1的读数U1；
b.闭合电键 ，断开电键 ，记下V1的读数U1′和V2的读数U2。
(2)请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出干电池的电动势和内阻的表达式∶E= ，r= 。
(3)利用实验室提供的现有器材，实验小组同学设计出了如图乙所示的四种测量干电池电动势和内阻的电路，你认为最合适的电路是 。
A． B．
C． D．
(4)实验完成后，实验小组同学利用实验数据，画出了如丙图所示的函数图像。
请你结合选择的电路，在电动势E、内电阻r、可变电阻R、电压表读数U和电流表读数I中，选择合适的物理量，写出图像的函数表达式是 。
(5)如果上述图像的纵横截距分别为-a和b，则干电池电动势E= ，内电阻r= 。
15．（12分）佛山市九江大桥撞船事故发生后，佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修，其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工，置换了大桥上所有的斜拉悬索某校研究性学习小组的同学们就想进一步了解这新悬索，于是上网查了相关资料：建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关，对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值是一个常数，这个常数叫做杨氏模量。用E表示，即：。同学们为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝、不同质量重物、螺旋测微器、游标卡尺、米尺、天平、固定装置等。设计的实验如图所示。
同学们取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计），用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；天平测出重物的质量m（不超量程）。（图中△L未知）
（1）在一次测量中：
a.螺旋测微器，其示数为 mm；
b.游标卡尺，其示数为 mm（放大快对齐的那一部分）；
（2）用以上测量的字母表示该金属丝的拉力F= 。
（3）用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E= 。
4.89
9.79
14.69
19.59
29.38
5.04
10.10
15.10
20.00
29.80
参考答案：
1．C
【详解】AB．B点放一正点电荷时，如图所示
连接B、P，以B为圆心，分别以BC、BN（长度与相等）的长为半径作圆弧，分别交BP于R、S，因
故
又因
故
设，则有
显然，根据正点电荷电场的特点，RS段的平均电场强度大于SP段，且离电荷越远场强越小、电势越低，故必有
综上可知
故AB错误；
C．若在、B两点分别放置等量异种点电荷，由等量异种点电荷的电场特点可知M、N两点的电场强度大小相等，C、两点的电场强度大小相等，M、C两点的电场强度大小相等，则、M两点的电场强度大小相等，故C正确；
D．若在、B两点处放置等量异种点电荷，则、B连线的中垂面是等势面，则D、两点分布在中垂面的两侧，电势不相等，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】解：由能量守恒可知，点电荷从运动到再到之后的过程中，动能减小，电势能增加但它们之和为定值，由于等势面电势为电势能就为0，电荷通过等势面时，动能均匀变化到，它们之和为10ev，所以任何一个位置总能量为10ev，因而当动能变为时，电势能变为．故选B．
3．B
【详解】闭合电键后，电动机未转动时，电动机的内阻
电动机转动后，电动机的电功率
发热功率
则电动机的输出功率
故选B。
4．D
【详解】开始时小球A与B之间的距离小于环的直径，而小球A与B之间的最大距离等于环的直径；由于两个小球都带负电，所以二者之间的距离增大时，库仑力做正功，二者的电势能减小；当二者之间的距离减小时，电场力做负功，二者的电势能增大，即小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能先减小后增大．故A错误；小球A在运动的过程中受到重力、电场力以及环对A的支持力，由于环对A的支持力始终与运动的轨迹垂直，所以不做功，则小球运动的过程中重力势能、动能与电势能的总和保持不变，因小球在AP两点的电势能不同，所以小球A不可能恰好运动到圆环的水平直径右端P点，故B错误；小球A从释放到运动到过B点直径的下端点时，电场力和重力都做正功，则圆环的动能增大，速率增大；当圆环从该点继续向下运动到最低点Q的过程中电场力做负功，重力做正功，但因不能比较电场力做的负功与重力做的正功之间的大小关系，则合力功不能确定，即圆环的动能不一定减小，即速率不一定减小，故C错误；由图可知A与Q相对于过OB的直径是对称的，所以小球在A点的电势能与在Q点的电势能是相等的，小球从 A到Q的过程中增加的动能等于减小的重力势能，则：mv2＝mgR，可得：．故D正确；故选D．
5．D
【详解】ABC．在A．B．C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，ABC错误；
D．当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，D正确。
故选D。
6．A
【详解】在光的照射下物体发射电子的现象叫做光电效应，光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应证明了光具有粒子性，A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
【详解】由题意可知，良好接地可以将设备、病人衣物摩擦等产生的电荷通过接地的导线导入地下，从而消除静电，这些要求与除菌消毒无关，也不是为了利用静电或防止漏电，正因为静电会产生火花、热量，而麻醉剂为易挥发性物品，遇到花火或热源便会爆炸，因此所有的措施都是为了消除静电从而避免因麻醉剂的挥发而发生爆炸，造成事故。
故选B。
8．BC
【详解】由题知，要使流经电阻的电流方向为到，根据右手螺旋定则可知，感应磁场垂直环面向下，故原磁场可能是垂直环面向上，不断增强，或者是垂直环面向下，不断减弱。
故选BC。
9．AB
【详解】A．由于小球做匀速圆周运动，重力与电场力平衡
故小球受电场力向上，带负荷，根据左手定则，小球一定沿逆时针方向转动，A正确；
B．运动的周期
B正确；
C．根据
因此运动的速度
因此
C错误；
D．由于势能不断变化，而动能不变，因此机械能不守恒，D错误。
故选AB。
10．ABD
【详解】A．根据
P=I2r
知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则电炉和电动机的热功率相等。故A正确；
B．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率。故B正确；
CD．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压
U炉=Ir
电动机两端电压
U机＞Ir
所以
U机＞U炉
即电动机两端电压大于电炉两端电压。故C错误；D正确。
故选ABD。
11． D ＞
【详解】（1）[1]A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；
B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；
C．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；
D．图像是一条倾斜的直线，作出图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。
故选D。
（2）[2]在图像中，根据，即，可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故
12． 黑表笔 调零旋钮 右 1.47 14.0 偏小
【详解】（1）[1][2][3]表笔b内部接电源的正极，则为黑表笔。将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在右侧零刻度处。
（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可知：
变形得
可知，图像与纵坐标的交点为
则电源的电动势为
图像的斜率表示，则有
则有
（4）[6]当R为无穷大即为不接电阻箱时，电压表的示数为多用电表内部电池的电动势的测量值，而电压表两端的电压等于电动势的真实值减去多用电表的内电压，所以多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值小。
13． 5.667/5.666/5.665/5.664 不同意 详见解析
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数是固定刻度读数（0.5mm的整数倍）加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为
（2）[2]小球经过光电门B时的速度表达式为
（3）[3][4]不同意；由表中数据知，每一列都是小于，如果差异是由于空气阻力造成的，则应大于，即重力势能的减少转化为动能和内能，故表中数据的差异不是空气阻力造成的。
14． S1和S2 S1 S2 B
【详解】(1)[1][2][3]根据实验电路，应先将电键S1和S2都闭合，记下V1的读数U1；然后第二步再闭合电键S1，断开电键S2，记下V1的读数U1′和V2的读数U2。
(2)[4][5]根据闭合电路欧姆定律，利用两次测量结果，出方程组
，
两式联立解得
，
(3)[6]A、C电路电流表量程太大，不合适；B电路电压表测量电压，用电压和电阻箱数据可以求出电流，电路合适；D电路电压表V2和V1分流相近，误差太大，不合适。所以最合适的电路为B。
(4)[7]根据闭合电路欧姆定律，利用相关变量可以列出方程
U+r=E
将方程变形可得图像的函数关系为
(5)[8][9] 如果上述图像的纵横截距分别为-a和b，则
，
解得：
，
15． 3.852 8.94
【详解】（1）a.[1]螺旋测微器的固定刻度为3.5mm，可动刻度为
35.2×0.01mm=0.352mm
所以最终读数为
3.5mm+0.352mm=3.852mm
b.[2]游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为
47×0.02mm=0.94mm
所以最终读数为8.94mm
（2）[3]设轻绳与水平方向的夹角为，对重物受力分析，可得
由几何关系可得
联立解得
（3）[4]由几何关系可得
解得金属丝的变化量为
根据杨氏模量的表达式
其中
联立解得