四川省蓬溪中学校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题（Word版附解析）

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1. 下列说法正确的是（ ）
A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B. 太空舱里静止的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C. 水滴“粘”在玻璃上，是因为水不能浸润玻璃
D. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子在不停地做无规则运动，故A错误；
B．太空舱里静止的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故B正确；
C．水滴“粘”在玻璃上，是因为水能浸润玻璃，故C错误；
D．某气体的摩尔体积为V，若每个分子占据的空间体积为，则阿伏加德罗常数可表示为
故D错误。
故选B。
2. 关于下面光现象的分析和理解，说法正确的是（ ）

A. 图甲说明了光导纤维外套材料的折射率应比内芯材料的折射率大
B. 图乙说明了对精密的光学平面的平滑度进行检测应用的是光的衍射现象
C. 图丙显示了大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的干涉现象
D. 图丁显示了立体电影图片，观看立体电影应用了光的偏振现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中光导纤维内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大才能够让光在光纤里发生全反射，选项A错误；
B．图乙说明了对精密的光学平面的平滑度进行检测应用的是光的干涉现象，选项B错误；
C．图丙显示了大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的衍射现象引起的，选项C错误；
D．图丁显示了立体电影的图片，观看立体电影应用了光的偏振现象，选项D正确。
故选D。
3. “中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
B. 在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小
C. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
D. 常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机
【答案】A
【解析】
【详解】A．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，电容器的电场能最大，则线圈产生的磁场能最小，磁场能大小与电流大小变化同步，因此电路中的电流最小，故A正确；
B．无线电波、红外线、可见光、紫外线都是电磁波，它们在真空中的速度都相同，故B错误；
C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场周围产生恒定的磁场；变化的磁场周围也一定产生电场，但不一定产生变化的电场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。周期性变化的电场，在空间产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场，在空间产生周期性变化的电场，故C错误；
D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故D错误。
故选A。
4. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液
B. 图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故A正确；
B．图乙为水中炭粒每隔一定的时间位置的连线图，连线并不表示炭粒做布朗运动的轨迹，因为在这一小段时间内，炭粒也可能运动到连线外的其它位置，故B错误；
C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，由图可知，分子间距从增大时，分子力先变大后变小，故C错误；
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，由图可知，曲线②对应的速率大的分子数占比较大，对应的平均动能较大，则曲线②对应的温度较高，故D正确。
故选AD。
5. 一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A. 零时刻线圈位于中性面
B. 时刻电流方向发生改变
C. 感应电动势的有效值为
D. 时刻到时刻，感应电动势的平均值为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．零时刻，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，线圈不是位于中性面，故A错误；
B．时刻穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，线圈不是位于中性面，电流方向没有发生改变，故B错误；
C．感应电动势的最大值为
则感应电动势的有效值为
故C正确；
D．时刻到时刻，穿过线圈的磁通量变化量大小为
根据法拉第电磁感应定律可知此过程平均感应电动势不为0，故D错误。
故选C。
6. 如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一圆形导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。则在时间内，下列判断正确的是（ ）
A. 线框R整体所受安培力方向始终向左
B. 线框R中感应电流在时改变方向
C. 线框R的面积始终有扩张的趋势
D. 线框R中感应电流的方向始终沿顺时针方向
【答案】D
【解析】
【详解】ACD．因为通电导线的磁感应强度大小正比于电流大小，故线框R中的磁感应强度与时间变化的关系与导线PQ中电流变化类似。
在时间内，导线PQ中电流从Q到P，电流逐渐减小，根据右手螺旋定则，此时导线在线框R处产生的磁场垂直向里，且磁场强度逐渐减小，根据楞次定律，线圈R感应电流产生的磁场方向也垂直向里（减同），且线圈R有扩张和向左运动的趋势，即线圈R整体所受安培力方向向左，根据右手螺旋定则，线圈R中的电流方向为顺时针方向；
在时间内，导线PQ中电流从P到Q，电流逐渐增大，根据右手螺旋定则，此时导线在线框R处产生的磁场垂直向外，且磁场强度逐渐增大，根据楞次定律，线圈R感应电流产生的磁场方向为垂直向里（增反），且线圈R有紧缩和向右运动的趋势，即线圈R整体所受安培力方向向右，根据右手螺旋定则，线圈R中的电流方向为顺时针方向，故AC错误，D正确；
B．综合上述分析，在时间内，线圈R中感应电流的方向始终沿顺时针方向，在时没有改变方向，故B错误。
故选D。
7. 如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知，，当开关S断开时的功率为，当S闭合时的功率为，且，则副线圈匝数为（ ）
A. 30B. 45C. 60D. 180
【答案】B
【解析】
【详解】设ab端输出电压为，将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，当开关S断开时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
当S闭合时，等效电阻为
此时通过的电流为
此时的功率为
由题意可知
联立可得
解得副线圈匝数为
故选B。
8. 如图所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T．从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．则在如图所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如图所示的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当线框以O为转轴进入磁场时，磁通量发生变化有感应电流产生，根据有效切割长度判断出电流大小变化，根据楞次定律或右手定则判断出感应电流方向，即可正确解答．
解：A、B图中正方形线框绕O转动时，有效切割长度不断变化，因此产生感应电流大小是变化的，因此AB错误；
C、D图中，有效切割长度为半径不变，因此产生的电流方向不变，根据右手定则，则有D中开始产生电流方向从O到P，而C图中产生电流方向从P到O，故C正确，D错误．
故选C．
【点评】在求导体切割磁感线类型的感应电流时，一定要会正确求解有效切割长度，同时掌握判定感应电流方向的规律，理解楞次定律与右手定则的不同．
9. 在如图所示的甲、乙两个电路中，电阻R和自感线圈L的直流电阻都很小，闭合开关S，使电路达到稳定，则（ ）
A. 在电路甲中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
B. 在电路甲中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
C. 在电路乙中，断开开关S，灯泡A将逐渐变暗
D. 在电路乙中，断开开关S，灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】在电路甲中，设通过线圈L的电流为IL1，通过A及R的电流为IA1和IR1，同理，设电路乙中通过L、A、R的电流分别为IL2、IA2、IR2。当断开开关S时，线圈L相当于电源，产生了自感电动势，在L、R、A回路中产生了自感电流，在电路甲中，自感电流从IL1逐渐减小，通过灯泡A的电流也从IL1逐渐减小，灯泡A将渐渐变暗；在电路乙中，自感电流从IL2逐渐减小，灯泡A的电流也从IL2逐渐减小，因为IL2>IA2，所以灯泡A将先变得更亮，然后逐渐变暗，故选AD。
10. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（ ）
A. 在过程AC中，气体的压强不断变小
B. 在过程CB中，气体的压强不断变大
C. 在状态A时，气体的压强最大
D. 在状态B时，气体的压强最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由题图可知，气体从状态A到状态C是等温变化，由玻意耳定律可知，气体体积逐渐减小，则压强不断增大，A错误；
B．在过程CB中，气体的体积不变，气体做等容变化，由查理定律可知，气体温度逐渐升高，气体的压强不断变大，B正确；
CD．由以上解析可知，气体自状态A经状态C变化到状态B，气体的压强一直增大，因此在状态B时，气体的压强最大，C错误，D正确。
故选BD。
11. 如图所示，两束单色光、分别沿半径方向由空气射入半圆形透明介质中，出射光从圆心点射出时，合成一束复色光。下列说法正确的是（ ）
A. 光的折射率比光小
B. 光的频率比光大
C. 光比光更容易发生明显衍射现象
D. 由该介质入射到空气，光发生全反射的临界角比光大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．从该介质射向空气中时，出射角相同，a光的入射角为，b光的入射角为，则由折射定律可知两束光在该介质中的折射率分别为
，
结合题图可知
由于折射率越大，则光的频率就越大，故A错误，B正确；
C．由于b光频率大于a光的频率，由
可知b光的波长小于a光的波长，而波长越长的波相对而言更容易发生衍射现象，因此a光更容易发生明显衍射现象，故C项正确；
D．临界角有
折射率越小，临界角越大，所以a光发生全反射的临界角比b光的大，故D项错误。
故选BC。
12. 如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为，则下列说法正确的是（ ）

A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器副线圈的电压有效值为10000V
C. 高压输电线上损失的功率为6400W
D. 深夜用户的用电器减少，输电线上损失的功率将变小
【答案】CD
【解析】
【详解】A．因升压变压器初级输入交流电的频率为
可知降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz，选项A错误；
B．升压变压器初级电压有效值为
副线圈的电压有效值为
选项B错误；
C．高压输电线上损失的功率为
选项C正确；
D．深夜用户的用电器减少，则变压器的输入功率减小，输电线上的电流减小，根据
可知，输电线上损失的功率将变小，选项D正确。
故选CD。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
13. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
（2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为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）。油酸分子的大小___________m。（结果保留一位有效数字）
【答案】（1）B （2）
【解析】
【小问1详解】
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，更能保证形成单分子油膜。
故选B。
【小问2详解】
一滴溶液含有的油酸分子的体积
由题图可知，约占60个小格，所以油酸分子直径大小
14. 某实验小组想利用杨氏双缝干涉装置测量某红光的波长，他们利用普通光源按照如图甲所示的摆放顺序安装好实验器材，最终在目镜中观察到了如图乙所示的红光的干涉条纹。
（1）通过测量头，记录A、B两条亮条纹的位置如下图，其中A位置的读数为________mm；相邻亮条纹的间距为___________mm；
（2）已知双缝间的距离，双缝到屏的距离为，则该红光的波长为___________nm（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1） ①. 10.8 ②. 0.8
（2）667
【解析】
【小问1详解】
[1]根据十分度游标卡尺读数规则A位置的读数为
[2]B位置的读数为
相邻亮条纹间距
【小问2详解】
由公式
整理有
15. 真空中某三棱镜的截面为如图所示的直角三角形ABC，一束平行于AC边的光线从AB边的中点E射入三棱镜，在AC边发生全反射后，恰好垂直BC边从F点射出。已知，光在真空中的传播速度为c，求：
（ⅰ）三棱镜的折射率n；
（ⅱ）光在三棱镜内部的传播时间t。
【答案】（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】
【详解】（ⅰ）作出的光路图如图所示，设光线在点的人射角为，折射角为，有
解得
（ⅱ）光线在点发生全反射，根据几何关系有
解得
16. 如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为S=0.01m2，可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80 cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h1=5 cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求活塞的质量m；
(2)若对汽缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37 ℃时，求U形管内水银面的高度差为多少。
【答案】(1)6.8 kg；(2)13.4 cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)对活塞有
p0S+mg=p1S
由题意，可知
p1=p0+ρgh1
解得
m=ρh1S
代入数值得
m=6.8 kg
(2)活塞位置不变，汽缸内气体做等容变化，当缸内气体温度升高到37℃时，设U形管内水银面的高度差h2
由
代入数据解得
17. 如图所示，间距为L的平行倾斜金属轨道、，与足够长、间距也为L的水平金属导轨、平滑连接，虚线、之间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，现有两根长度为L、质量为m、电阻为R的完全相同导体棒P、Q，其中Q静止于水平导轨上，P从距水平轨道高为h处由静止释放，P、Q未在磁场中发生碰撞，且Q出磁场前已与P共速，P出磁场时速度大小为Q出磁场时速度大小的一半，导体棒P、Q与导轨始终保持接触良好且与导轨垂直，已知重力加速度为g，不计一切摩擦及导轨电阻。求：
（1）P运动到倾斜导轨底端虚线处时速度大小及Q刚开始运动时的加速度大小；
（2）从P运动到虚线处开始至Q运动到刚离开虚线处的过程，回路中产生的总焦耳热；
（3）Q刚出磁场时与P之间的距离及Q初始位置与虚线之间的距离。
【答案】（1），；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）P从静止释放到斜面底端过程
解得
Q开始运动时的加速度
解得
（2）P从斜面底端到P、Q共速过程，动量守恒、能量守恒
解得
（3）P从到的过程，对P列动量定理
Q出磁场时与导体棒P之间的距离
P从斜面底端到P、Q共速过程，对Q列动量定理
Q初始时与之间的距离