重庆市青木关中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1.作答前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
第I卷 选择题
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. 关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（ ）
A. 偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波
B. 在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是不等的
C. 激光的相干性好，可以用于精确测距
D. 泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹
2. 弹簧振子做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧振子的周期为1.6s，振幅是24cm
B. t=0.2s时，振子的回复力方向沿x轴正方向
C. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大
D. t=0.8s到t=1.2s的时间内，振子的动能逐渐增大
3. 如图为一简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，P是平衡位置为x=7m处的质点，此刻P点振动方向沿y轴负方向，并经过0.4s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=4m处的质点，下列判断正确的是（ ）
A. 该波沿x轴负方向传播，波速为20m/s
B. t=0.1s时，质点Q的加速度正向最大，速度为0
C. 从t=0.1s到t=0.25s，质点Q沿x轴移动距离是3m
D. 从t=0.2s到t=0.5s的时间内，质点P通过的路程为18cm
4. 一个边长为2L的正方形ABCD区域内，有垂直纸面的匀强磁场，其中ABC范围内的磁场垂直纸面向内，ACD范围内的磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B，如图所示。其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化规律正确的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 1831年10月28日，法拉第展示人类历史上第一台发电机圆盘发电机，如图为法拉第圆盘发电机的示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘以角速度ω顺时针旋转（从上往下看），则（ ）
A. 圆盘转动过程中电流沿b到a的方向流过电阻R
B. 圆盘转动过程中Q点电势比Р点电势低
C. 若圆盘转动的角速度变为原来的3倍，则转动一周，R上产生的焦耳热也变为原来的3倍
D. 圆盘转动过程中产生的电动势大小与圆盘半径的平方成正比
6. 如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，发电机线圈匝数为20匝，内阻为，外接灯泡的电阻为恒定不变，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的读数为
B. 发电机输出功率为
C. 线圈转动过程中，磁通量的最大值为
D. 在时刻，线圈平面恰好经过中性面垂面的位置
7. 中国京剧的特技水袖舞包容了戏曲和舞蹈的成分，别具美感。图甲是时刻京剧花旦舞动水袖形成的一列简谐横波。P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，P点振动领先Q点，时刻Q质点正处于波峰（图中未画出），图乙为P质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，P质点所受合力沿y轴正方向
B. P质点的振动方程为
C. 该简谐横波的波长可能为
D. 该简谐横波的传播速度可能为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 以下四图都与电磁感应有关，下列说法正确的是（ ）
A. 真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
B. 当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动
C. 金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属
D. 磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用
9. 如图甲为电能输送示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100。其输入电压如图乙所示且始终不变，输电线的总电阻为100Ω，降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1，其副线圈接一火警报警系统，其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时，R2阻值变小。电压表V可显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未发生火情时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的是（ ）
A. 未发生火情时，降压变压器制线圈输出的电压为311V
B. 未发生火情时，输电线上损耗的功率为90kW
C. 当R2所处发生火情时，R2两端电压减小
D. 当R2所在处发生火情时，电压表V的示数变大
10. 如图所示，足够长的光滑绝缘斜面与水平面成固定在地面上，斜面上虚线和与斜面底边平行，在，围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为h的正方形导体框MNQP，正方形导体框由虚线上方无初速度释放，在释放瞬间PQ边与虚线平行且相距h。已知导体框的质量为m，总电阻为r，重力加速度为g，MN边与两虚线重合时的速度大小恰好均为，忽略空气阻力，导体框在进出磁场过程中运动状态相同且不会发生转动，两虚线间的距离大于h。下列说法正确的是（ ）
A. 两虚线的距离为
B. 导体框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为
C. 导体框的PQ边与虚线重合时，其克服安培力做功的功率大小为
D. 导体框从PQ边与虚线重合到MN边与虚线重合时所用的时间为
三、实验题。（本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。）
11. 如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图
（1）下图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的④是___________。
（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条纹之间的距离___________（填字母）
A. 增大③和④之间的距离
B. 增大④和⑤之间距离
C. 将红色滤光片改为绿色滤光片
D. 增大双缝之间的距离
（3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第6条亮纹中心，这时手轮上的示数如图乙所示。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为___________m。（计算波长结果保留二位有效数字）
12. 用单摆测量重力加速度，实验装置如图甲所示。
（1）第一小组在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第次经过最低点所用的时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。
①从图乙可知，摆球的直径为___________mm。
②该小组的一位同学认为单摆周期为，并由此计算当地的重力加速度，若该小组其他操作都正确，他们的测量结果将___________。（选填偏大、偏小、不变）
（2）将第三、四、五小组的实验数据标注到同一坐标系中，分别得到实验图线a、b、c，如图所示。已知图线a、b、c平行，图线b过坐标原点。对于图线a、b、c，下列分析正确的是___________。
A. 出现图线c原因可能是因为使用的摆线比较长
B. 出现图线a原因可能是误将摆线长记作摆长L
C. 由图线b计算出的g值最接近当地的重力加速度，由图线a计算出的g值偏大，图线c计算出的g值偏小
（3）在测量时，第六小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________（填偏大、偏小、不变），说明理由___________。
三、解答题（本题共3个小题，13题10分，14题13分，15题18分，共41分）
13. 某学习小组测量半径为R的透明半圆柱体玻璃的折射率，其横截面如图所示为半圆形，是通过透明玻璃体横截面圆心O的直线，用激光笔沿平行于的直线射向该柱体，B为入射点，角。为出射光线，与相交，夹角。已知光在真空中的传播速度为c，求：
（1）透明玻璃半圆柱体材料对该激光束的折射率；
（2）激光束在半圆柱体中传播的最短时间。
14. 如图，匀强磁场区域上、下边界水平且相距为L，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。矩形单匝线框abcd由均匀导线构成，ab边长为L、bc边长为2L、回路电阻为R、质量为m。开始时，线框平面与磁场方向垂直，线框的cd边与磁场上边界平行且距磁场上边界的距离为L。现将线框由静止释放，使其在图示竖直平面内运动，过程中线框不发生翻转。若线框恰能匀速离开磁场区域，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，求：
（1）线框cd边进入磁场瞬间，c、d两点的电势差；
（2）线框穿越磁场的过程中回路产生的焦耳热；
（3）线框cd边进入磁场瞬间，线框abcd的加速度。
15. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
（1）求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；
（2）若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，求：①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q；②初始时刻N到的最小距离x；
（3）初始时刻，若N到的距离与第（2）问初始时刻的相同、到的距离为，求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。