精品解析：山西省忻州市二校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

高二物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一、二册，选择性必修第三册第一、二章。 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. “温故而知新”，一同学在笔记本上做了些课后总结，其中正确的是（　　） A. 达到热平衡的系统具有相同的温度 B. 摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一 C. 在温度不变的情况下，压强与体积成反比 D. 在表示温度的时候可以用摄氏度代替开尔文 2. 取一滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下，观察到小碳粒做无规则的运动。下列说法正确的是（　　） A. 小碳粒做布朗运动，充分说明了小碳粒内部分子是不停地做无规则运动的 B. 小碳粒越小，运动越明显 C. 水的温度为100℃时，小碳粒速度不可能为零 D. 小碳粒与水分子之间的引力推动着它做无规则的运动 3. 春天来了，雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力 B. 在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力 C. 在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力 D. 在水珠表面层，水分子间的作用力为零 4. 如图所示，这是两分子系统的分子势能与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（ ） A. 当时，分子间的作用力为零 B. 当时，分子间的作用力表现为引力 C. 当r由变到过程中，分子力逐渐变大 D. 当r由变到的过程中，分子势能增大 5. 固体可分为晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 非晶体有规则的外形 B. 晶体具有确定的熔点 C. 玻璃是晶体 D. 晶体都显示各向异性 6. 如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　） A. l增大，h增大 B. l减小，h增大 C. l增大，h减小 D. l减小，h减小 7. 如图甲所示，电阻r=25Ω、匝数n=200匝的线圈两端A、B与电阻R相连，R=75Ω，线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R电流方向为由B通过R到A B. 线圈两端的电压为100V C. R的电功率为65W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “祖冲之”研究小组制备出了一种超轻气凝胶，设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A. a千克气凝胶所含的分子数为 B. 每个气凝胶分子平均占据空间为 C. 气凝胶的摩尔体积为 D. 每两个相邻气凝胶分子平均间距为 9. 0.3mol的某种气体的压强和温度的关系图像（p-t图像）如图所示。p0表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是（　　） A. 状态A时气体的体积为6.72L B. 状态B时气体的体积为8.4L C. 状态B时气体体积为1.2L D. 状态A时气体的体积为7.72L 10. 如图所示，可视为质点的完全相同的A、B两小球分别拴接在一轻弹性绳的两端，两小球质量均为m，且处于同一位置（离地面足够高），弹性绳始终处于弹性限度内。某时刻，A球自由下落，同时B球以速度v0水平向右抛出。已知两个小球发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. A、B两小球组成的系统动量守恒 B. 弹性绳最长时，A、B两小球的速度不相同 C. 弹性绳第一次恢复原长时，A小球水平分速度为v0 D. 弹性绳的最大弹性势能为 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。 （1）关于实验过程，下列说法正确的是______； A.改变体积时，推拉活塞要迅速 B.为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C.可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 （2）启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得图像如图所示，则T1______T2；（填“>”、“=”或“<”） （3）该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是______。 A.实验过程中出现漏气现象 B.连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 C.实验过程中气体温度降低 12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距d=0.5mm，双缝到光屏的距离L=50cm，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示）xA=____mm，在B位置时游标卡尺的读数xB=14.9mm，相邻两亮条纹的间距Δx=____mm；该单色光的波长λ=____nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若装置各数据不变，改用波长为6.0×10-7m的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数____（填“增加”“减少”或“不变”）。 （3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 13. 如图所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的横截面积为2S，小活塞的横截面积为S；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为2L，汽缸外大气压强为p0，温度为T，初始时大活塞与大圆筒底部相距L，两活塞间封闭气体的温度为2T，活塞质量不计，现汽缸内气体温度缓慢下降，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小为g。 （1）在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，求缸内封闭气体的温度T1； （2）活塞到达衔接处后继续降低温度，当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，求缸内封闭气体的压强p2。 14. 如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，在x=2b位置有一竖直挡板MN，MN=b，N点坐标为（2b，b），在x=2b直线左边存在竖直向下匀强电场，其右边存在垂直纸面向外的匀强磁场，一粒子从坐标原点O以速度v沿x轴正半轴开始运动，恰好从N点进入磁场，后打到M点，已知粒子的比荷为k，粒子所受重力不计，求： （1）电场强度大小E； （2）磁感应强度大小B。 15. 消防高压水枪的结构原理图如图所示。已知储气储水罐的容积为20V，空气压缩机的气罐体积为V，管子的体积可忽略不计。现在通过进水口向储气储水罐中注入5V的水，然后关闭其他通道，仅打开进气口让空气压缩机连续工作了10次，假设大气压强为p0，储气储水罐一开始灌水后的罐内气体压强以及空气压缩机每一次压气时气罐内气体压强均等于大气压强，空气压缩机每一次压气都能把气罐内气体全部压入储气储水罐，压气过程两罐内气体温度变化可忽略不计，环境温度为T0。 （1）求压缩机停止压缩后，储气储水罐内的气体压强p1； （2）消防车到达火灾现场时的环境温度为1.4T0，假设储气储水罐导热性能良好，求当储气储水罐内水只剩一半时罐内气体压强p2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一、二册，选择性必修第三册第一、二章。 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. “温故而知新”，一同学在笔记本上做了些课后总结，其中正确的是（　　） A. 达到热平衡的系统具有相同的温度 B. 摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一 C. 在温度不变的情况下，压强与体积成反比 D. 在表示温度的时候可以用摄氏度代替开尔文 【答案】A 【解析】 【详解】A．处于热平衡的系统一定具有相同的温度，故A正确； B．热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，故B错误； C．根据一定质量的理想气体的状态方程可知，一定质量的理想气体在温度不变的情况下，压强与体积成反比，故C错误； D．在温度差上摄氏度（℃）和开尔文（K）是相同的，故表示温度差的时候可以用摄氏度（℃）代替开尔文（K），但在表示温度的时候不可以用摄氏度代替开尔文，故D错误。 故选A。 2. 取一滴用水稀释碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下，观察到小碳粒做无规则的运动。下列说法正确的是（　　） A. 小碳粒做布朗运动，充分说明了小碳粒内部分子是不停地做无规则运动的 B. 小碳粒越小，运动越明显 C. 水的温度为100℃时，小碳粒速度不可能为零 D. 小碳粒与水分子之间的引力推动着它做无规则的运动 【答案】B 【解析】 【详解】AD．小碳粒做布朗运动，是由于受到水分子无规则撞击的不平衡性导致的，间接说明水分子是不停地做无规则运动的，故AD错误； B．小碳粒越小，运动越明显，故B正确； C．水的温度为100℃时，小碳粒速度可能为零，故C错误。 故选B。 3. 春天来了，雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力 B. 在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力 C. 在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力 D. 在水珠表面层，水分子间的作用力为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．荷叶上水珠呈球形是因为液体的表面张力，故A错误； BCD．在水珠表面层，水分子相对于水珠内部分布比较稀疏，水分子间的作用力表现为引力，故B正确，CD错误。 故选B。 4. 如图所示，这是两分子系统的分子势能与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（ ） A. 当时，分子间的作用力为零 B. 当时，分子间的作用力表现为引力 C. 当r由变到的过程中，分子力逐渐变大 D. 当r由变到的过程中，分子势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离。 A．r2是分子的平衡距离，r等于r1时两个分子之间的距离小于平衡距离，可知r=r1时分子力为斥力，故A错误； B．r2是平衡距离，当r1＜r＜r2时，分子间作用力表现为斥力，当时，分子间的作用力表现为引力，故B错误； C．当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距减小，分子力逐渐变大，故C正确； D．当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能Ep减小，故D错误。 故选C。 5. 固体可分为晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A. 非晶体有规则的外形 B. 晶体具有确定的熔点 C. 玻璃是晶体 D. 晶体都显示各向异性 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体有规则的外形，而非晶体没有规则的外形，故A错误； B．晶体均具有确定的熔点，故B正确； C．玻璃是非晶体，故C错误； D．多晶体显示各向同性，单晶体具有各向异性，故D错误。 故选B。 6. 如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　） A. l增大，h增大 B. l减小，h增大 C. l增大，h减小 D. l减小，h减小 【答案】A 【解析】 【分析】先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动，求解出气体的压强，看能否平衡；再假设向水银槽内加入少许水银时液面与水银柱上升相同的高度，分析压强的变化情况，看能否平衡。 【详解】由题意可知变化过程为等温变化；先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动 h增大，则封闭气体压强P减小，在大气压的作用下水银柱下降，而封闭气体由于压强减小，体积增大，故l增大； 根据 平衡，可知h增大。故A正确，BCD错误。 故选A。 【点评】本题考查理想气体状态方程的动态变化问题，学会先假设某些量不变，然后再根据相关公式分析各个状态参量的变化情况。 7. 如图甲所示，电阻r=25Ω、匝数n=200匝的线圈两端A、B与电阻R相连，R=75Ω，线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向为由B通过R到A B. 线圈两端的电压为100V C. R的电功率为65W D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可得，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，则通过R的电流方向为由A通过R到B，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可得 所以线圈两端的电压为 故B错误； C．R的电功率为 故C错误； D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为 故D正确。 故选D。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. “祖冲之”研究小组制备出了一种超轻气凝胶，设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A. a千克气凝胶所含的分子数为 B. 每个气凝胶分子平均占据空间为 C. 气凝胶的摩尔体积为 D. 每两个相邻气凝胶分子平均间距为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a千克气凝胶的摩尔数为 a千克气凝胶所含的分子数为 故A错误； BC．气凝胶摩尔体积为 1mol气凝胶中含有NA个分子，故每个气凝胶分子气凝胶分子平均占据空间为 故BC正确； D．设每两个相邻气凝胶分子平均间距为d，则 所以 故D错误。 故选BC。 9. 0.3mol的某种气体的压强和温度的关系图像（p-t图像）如图所示。p0表示1个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是（　　） A. 状态A时气体的体积为6.72L B. 状态B时气体的体积为8.4L C. 状态B时气体的体积为1.2L D. 状态A时气体的体积为7.72L 【答案】AB 【解析】 【详解】AD．此气体在0℃时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为 由题中图线可知，从压强为p0到A状态，气体做等容变化，A状态时气体的体积为6.72L，故A正确，D错误； BC．A状态时气体温度为 B状态时气体温度为 从A状态到B状态为等压变化，根据盖吕萨克定律得 解得 故B正确，C错误。 故选AB。 10. 如图所示，可视为质点的完全相同的A、B两小球分别拴接在一轻弹性绳的两端，两小球质量均为m，且处于同一位置（离地面足够高），弹性绳始终处于弹性限度内。某时刻，A球自由下落，同时B球以速度v0水平向右抛出。已知两个小球发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. A、B两小球组成的系统动量守恒 B. 弹性绳最长时，A、B两小球的速度不相同 C. 弹性绳第一次恢复原长时，A小球的水平分速度为v0 D. 弹性绳的最大弹性势能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B两小球组成的系统水平方向动量守恒，故A错误； B．弹性绳最长时，A、B两小球的速度相同，故B错误； C．弹性绳第一次恢复原长时，由于两球质量相等，所以水平方向上两球速度交换，即A小球的水平分速度为v0，故C正确； D．根据水平方向动量守恒有 弹性绳的最大弹性势能为 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共54分。 11. 某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。 （1）关于实验过程，下列说法正确的是______； A.改变体积时，推拉活塞要迅速 B.为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C.可以用手握紧针筒以方便推拉活塞 （2）启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得图像如图所示，则T1______T2；（填“>”、“=”或“<”） （3）该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是______。 A.实验过程中出现漏气现象 B.连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 C.实验过程中气体温度降低 【答案】 ①. B ②. > ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了保持封闭气体的温度不变，要缓慢推拉注射器活塞。 若推动活塞速度过快，会引起气体的温度逐渐升高，故A错误； B．为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油，故B正确； C．本实验条件是温度不变，用手握住注射器含有气体的部分，会使气体温度升高，故手不能握住注射器，故C错误。 故选B （2）[2]根据理想气体状态方程变形得 则图线的延长线过原点，且温度越高直线的斜率越大，由图线可知 （3）[3]图线不过原点，在轴上有截距，说明当体积为0时，仍有压强，是连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入，故选B。 12. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距d=0.5mm，双缝到光屏的距离L=50cm，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示）xA=____mm，在B位置时游标卡尺的读数xB=14.9mm，相邻两亮条纹的间距Δx=____mm；该单色光的波长λ=____nm（结果保留三位有效数字）。 （2）若装置各数据不变，改用波长为6.0×10-7m的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数____（填“增加”“减少”或“不变”）。 （3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1） ①. 10.7 ②. 0.7 ③. 700 （2）增加 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 [2]相邻两亮条纹的间距为 [3]根据条纹间距与波长的关系可得 【小问2详解】 若装置各数据不变，改用波长为6.0×10-7m的光照射双缝，即入射光的波长减小，条纹间距减小，则屏上观察到的条纹个数增加。 【小问3详解】 若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测量干涉条纹的间距Δx变大，即测量值大于真实值。 13. 如图所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的横截面积为2S，小活塞的横截面积为S；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为2L，汽缸外大气压强为p0，温度为T，初始时大活塞与大圆筒底部相距L，两活塞间封闭气体的温度为2T，活塞质量不计，现汽缸内气体温度缓慢下降，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小为g。 （1）在大活塞到达两圆筒衔接处前的瞬间，求缸内封闭气体的温度T1； （2）活塞到达衔接处后继续降低温度，当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，求缸内封闭气体的压强p2。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在大活塞到达两圆筒衔接处前，对活塞进行受力分析，有 解得 在大活塞到达两圆筒衔接处前，气体做等压变化，由盖一吕萨克定律有 解得 （2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡的过程中，封闭气体的体积不变，则 解得 14. 如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，在x=2b位置有一竖直挡板MN，MN=b，N点坐标为（2b，b），在x=2b直线左边存在竖直向下的匀强电场，其右边存在垂直纸面向外的匀强磁场，一粒子从坐标原点O以速度v沿x轴正半轴开始运动，恰好从N点进入磁场，后打到M点，已知粒子的比荷为k，粒子所受重力不计，求： （1）电场强度大小E； （2）磁感应强度大小B。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向有 竖直方向有 由牛顿第二定律得 解得 （2）粒子进入磁场瞬间的速度 由几何关系可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动 解得 15. 消防高压水枪的结构原理图如图所示。已知储气储水罐的容积为20V，空气压缩机的气罐体积为V，管子的体积可忽略不计。现在通过进水口向储气储水罐中注入5V的水，然后关闭其他通道，仅打开进气口让空气压缩机连续工作了10次，假设大气压强为p0，储气储水罐一开始灌水后的罐内气体压强以及空气压缩机每一次压气时气罐内气体压强均等于大气压强，空气压缩机每一次压气都能把气罐内气体全部压入储气储水罐，压气过程两罐内气体温度变化可忽略不计，环境温度为T0。 （1）求压缩机停止压缩后，储气储水罐内的气体压强p1； （2）消防车到达火灾现场时的环境温度为1.4T0，假设储气储水罐导热性能良好，求当储气储水罐内水只剩一半时罐内气体压强p2。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据玻意耳定律有 其中气体初始的体积 气体压缩后的体积 解得 （2）根据理想气体状态方程有 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $