精品解析：安徽省六安市叶集皖西当代中学2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题

叶集皖西当代中学高二年级5月月考物理 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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8小题，每小题4分，共32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. 以下物理现象或应用，不涉及多普勒效应的是（　　） A. 超声波测速仪 B. 红移现象 C. 雷达测速 D. 光纤通讯 【答案】D 【解析】 【详解】超声波测速仪、红移现象、雷达测速都涉及到了多普勒效应，光纤通讯是利用光的全反射。 故选D 2. 无线充电技术能实现能量的无线传输。如图，无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ） A. 充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电 B. 充电设备与手机必须接触才能充电 C. 充电设备与手机的充电电流一定相等 D. 充电的原理主要利用了互感 【答案】D 【解析】 【详解】AD．无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理，而根据法拉第电磁感应定律可知，只有变化的电流才能产生变化的磁场，而变化的磁场才能在闭合线圈中感应出电流，因此，充电设备中的线圈必须通变化的电流才能实现对手机的无线充电，故A错误，D正确； B．根据电磁感应原理可知，充电设备与手机不需要接触就能充电，故B错误； C．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像理想变压器的工作原理一样，原副线圈的匝数不同，充电电流就不同，故C错误。 故选D。 3. 如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是（　　） A. 减小双缝到光屏之间的距离 B. 增大双缝之间的距离 C. 将绿光换为红光 D. 减小光源到单缝的距离 【答案】C 【解析】 【详解】根据乙图和丙图可知条纹宽度变大，根据条纹间距公式 可知，条纹间距变大，可能是改用了波长较长的光，也有可能是增大了双缝到光屏的距离L，也有可能减小了双缝间的距离d，但是，条纹间距与光源到单缝的距离无关；红光的波长大于绿光，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，线圈不是处于中性面位置，故A错误； B．由图乙可知，t3时刻，线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零，故B正确； C．由于交流电流表示数为电流有效值，所以电流表示数保持不变，故C错误； D．由图乙可知，t2、t4时刻磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不会发生改变，故D错误。 故选B。 5. 将重物静止悬挂在轻质弹簧下端，往左右方向轻微扰动重物，将会形成一个单摆；往上下方向轻微扰动重物，将会形成一个弹簧振子。若此单摆及弹簧振子的周期满足时，无论给予哪种扰动，该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换，这种现象称为“内共振”。已知弹簧振子的周期（m为重物质量，k为弹簧劲度系数），单摆摆长为L，重力加速度为g，若要产生“内共振”现象，则该弹簧劲度系数应该满足（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】单摆振动周期为 弹簧振子周期为 又因为“内共振”满足 联立可得 故选B。 6. 如图所示，左有两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通。现用外力使棒向右快速摆动，则下列说法正确的是（　　） A. 棒受到的安培力向左，左侧装置的工作原理相当于电动机 B. 棒受到安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机 C. 棒受到的安培力向右，左侧装置的工作原理相当于发电机 D. 棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机 【答案】C 【解析】 【详解】ab棒向右切割磁感线，相当于发电机，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，受安培力向左，cd中电流由c到d，再根据左手定则可知，cd中电流受向右的安培力；右侧装置的运动属于电流在磁场中受力运动，故相当于电动机。 故选C。 7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、Р两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且，，则这两列波的波速可能的最大值是（　　） A. 45m/s B. 37.5m/s C. 20m/s D. 15m/s 【答案】D 【解析】 【详解】由于波向左右两边传播具有对称性，可以在点右侧找对称点来处理，和之间有 可得 又 因此可得 当时，波速最大，最大值为 故选D。 8. 如图所示的坐标系中，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，一半径为R、顶角为直角的弧形导体框由t=0时刻从如图所示的位置开始以O为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针的方向转动，已知该导体框的电阻为r。则导体框转动一周的过程中导体框中产生的感应电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】从图示位置转过90°的过程中，即在0～时间内，导体框的OA边切割第三象限的磁场线，则导体框中的感应电动势为 E=BR2ω 感应电流沿逆时针方向；在转过90°至180°的过程中，即在～的时间内，导体框中的感应电动势仍为 E=BR2ω 感应电流沿逆时针方向；在转过180°至270°的过程中，即在～时间内，导体框中的感应电动势仍为 E=BR2ω 感应电流沿顺时针方向；在转过270°至360°的过程中，即在～T时间内，导体框中的感应电动势仍为 E=BR2ω 感应电流沿顺时针方向。根据电流有效值的定义可知，该交流电的有效值大小为 I= 故选A。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。 9. 如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A 小球带负电荷 B. 小球受到的电场力与重力大小之比为 C. 小球从A运动到B的过程中电势能增加 D. 小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意，受力分析如图所示 A．由于小球沿直线运动，则合力与速度在同一直线上，所以小球受到的电场力水平向左，即小球带负电，故A正确； B．由图可知 所以小球受到的电场力与重力大小之比为，故B错误； C．由于小球从A到B电场力做负功，所以电势能增加，故C正确； D．根据动能定理可知 故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压瞬时值变化规律为，理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈回路接有一阻值为的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻和灯泡L，闭合开关S后，规格为“10V，8W”的灯泡L恰好正常发光，则（ ） A. 变压器副线圈的电流为0.2A B. 变压器原线圈的电压为80V C. 电阻的阻值为 D. 变压器输入功率为20W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．规格为“”的灯泡L恰好正常发光，则副线圈的电流为 选项A错误； B．理想变压器 解得原线圈电流为 从交流电源电压的瞬时值变化规律可得输入电压的有效值为100V，原线圈两端的电压为 选项B正确； C．理想变压器有 解得 电阻的阻值为 选项C正确； D．变压器输入功率为 选项D错误。 故选BC。 三、非选择题：共58分。 11. 钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。 （1）该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖的_______（填“磨砂面”或“光学面”）。 （2）关于该实验的操作，不正确的是_______。 A. 在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出 B. 在确定位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C. 为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖 D. 为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验 （3）该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图甲所示。用量角器测量出图中和的大小，则玻璃的折射率_______。 （4）若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点为圆心、随机的半径作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率_______（用图中线段的字母表示）。 【答案】（1）光学面 （2）A （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖光学面。 【小问2详解】 A．在确定玻璃砖上下边界时，不能用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、，以免污染和磨损玻璃砖，故A错误，满足题意要求； B．在确定、位置时，为减小误差，应使二者距离适当远一些，故B正确，不满足题意要求； C．为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖，故C正确，不满足题意要求； D．为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 【小问3详解】 由图根据折射定律可得玻璃的折射率 【小问4详解】 根据折射定律可得玻璃的折射率 12. 某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻，实验室提供下列一些仪器： A．电池组（电动势约为3V，内阻约为） B．电压表V（量程0~15.0V，内阻约为） C．电流表A（量程为0~2mA，内阻） D．定值电阻 E．电阻箱（，0~1.0A） F．滑动变阻器（，0~1.0A） G．导线及开关 （1）同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的a、b两种测量电路，经讨论后认为a测量电路不合理，应选b测量电路。请说明a测量电路不合理的原因：______。（只需说明其中一个原因） （2）请在图乙中按照b电路图连接测量电路。（ ） （3）将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录数据作出如图所示的图像（I为电流表A的示数，为电阻箱的阻值），若测得图线纵截距为13.5，图线斜率为0.94，则电池组电动势______V；内阻______。（结果均保留一位小数） 【答案】（1）电流表内阻已知，用b图测量没有系统误差 （2） （3） ①. 3.2 ②. 10.4 【解析】 【小问1详解】 因为电流表内阻已知，用b图测量没有系统误差。 【小问2详解】 根据电路图可得实物连接图如图所示 【小问3详解】 [1][2]改装后电流表内阻 量程变为原来3倍，实际电流为3I，根据闭合电路欧姆定律 得 则 ， 解得 ， 13. 有一列沿轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，波源振动周期为2s，M点和N点位置如图所示。求： （1）这列波的传播速度； （2）从t=0时刻开始，当N点完成2次全振动时，M质点运动的路程。 【答案】（1），方向沿轴正方向；（2） 【解析】 【详解】（1）由图可知，波长为4m，所以 方向沿轴正方向； （2）N经∆t时间开始振动，则 当N完成两次次全振动时，M质点振动时间为 则M质点振动路程为 14. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，，棱镜的折射率为，求光第一次从BC面射出时： （1）光的折射角． （2）光在棱镜中传播的时间（设光在真空中传播速度为c） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示： 根据 则 C=45° 因为光线在D点入射角为60°，则能发生全反射，由反射定律和几何知识得： 则有 解得 则 （2）设光线由O点到E点所需的时间为t，则有 由几何知识得 联立以上几式得 15. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面内存在着两个边长均为L的相邻正方形区域abef和bcde，在正方形区域abef内存在着沿fa方向的匀强电场，电场强度大小为E，在矩形区域acdf内存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。在cd右侧紧挨着cd边的某矩形区域内（含边界）存在着竖直方向上的另一匀强磁场（未画出）。现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从af的中点O以初速度（大小未知）沿ab方向水平射入abef区域，小球在该区域内沿直线运动，进入bcde区域后从d点离开，并进入cd右侧的另一磁场区域中，小球在该磁场中偏转，经过一段时间后，恰从C点回到bcde区域中。。求： （1）小球的初速度大小； （2）小球从O点运动到d点的时间； （3）cd右侧矩形区域磁场的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由带电小球进入区域后沿直线运动可知 得 （2）带电粒子从中点进入区域后做匀速圆周运动，画出带电粒子在区域内的运动轨迹图像，如图所示 轨迹圆心为，根据几何关系有 解得 由数学知识可知 得 小球在磁场里运动的周期为 （3）带电粒子从点离开正方形磁场区域，进入右侧的匀强磁场后，又从点进入磁场区域。由分析可知，右侧的磁场方向竖直向下，根据对称性可知，粒子在右侧区域内的运动轨迹如图所示，轨迹圆心为点，由数学知识可知 矩形磁场的最小面积为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 叶集皖西当代中学高二年级5月月考物理 本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。 考生注意： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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8小题，每小题4分，共32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. 以下物理现象或应用，不涉及多普勒效应的是（　　） A. 超声波测速仪 B. 红移现象 C. 雷达测速 D. 光纤通讯 2. 无线充电技术能实现能量的无线传输。如图，无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ） A. 充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电 B. 充电设备与手机必须接触才能充电 C. 充电设备与手机的充电电流一定相等 D. 充电的原理主要利用了互感 3. 如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是（　　） A. 减小双缝到光屏之间距离 B. 增大双缝之间的距离 C. 将绿光换红光 D. 减小光源到单缝的距离 4. 小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 5. 将重物静止悬挂在轻质弹簧下端，往左右方向轻微扰动重物，将会形成一个单摆；往上下方向轻微扰动重物，将会形成一个弹簧振子。若此单摆及弹簧振子周期满足时，无论给予哪种扰动，该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换，这种现象称为“内共振”。已知弹簧振子的周期（m为重物质量，k为弹簧劲度系数），单摆摆长为L，重力加速度为g，若要产生“内共振”现象，则该弹簧劲度系数应该满足（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，左有两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通。现用外力使棒向右快速摆动，则下列说法正确的是（　　） A. 棒受到的安培力向左，左侧装置的工作原理相当于电动机 B. 棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机 C. 棒受到的安培力向右，左侧装置的工作原理相当于发电机 D. 棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机 7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、Р两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且，，则这两列波的波速可能的最大值是（　　） A. 45m/s B. 37.5m/s C. 20m/s D. 15m/s 8. 如图所示的坐标系中，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，一半径为R、顶角为直角的弧形导体框由t=0时刻从如图所示的位置开始以O为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针的方向转动，已知该导体框的电阻为r。则导体框转动一周的过程中导体框中产生的感应电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 0 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。 9. 如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成角的虚线由A向B做直线运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球带负电荷 B. 小球受到的电场力与重力大小之比为 C. 小球从A运动到B的过程中电势能增加 D. 小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量 10. 如图所示，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压瞬时值变化规律为，理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈回路接有一阻值为的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻和灯泡L，闭合开关S后，规格为“10V，8W”的灯泡L恰好正常发光，则（ ） A. 变压器副线圈的电流为0.2A B. 变压器原线圈的电压为80V C. 电阻阻值为 D. 变压器输入功率为20W 三、非选择题：共58分。 11. 钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。 （1）该同学实验时不能用手直接接触玻璃砖的_______（填“磨砂面”或“光学面”）。 （2）关于该实验的操作，不正确的是_______。 A. 在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出 B. 在确定位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C. 为了减小实验误差，应选用宽度大一点的玻璃砖 D. 为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验 （3）该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图甲所示。用量角器测量出图中和的大小，则玻璃的折射率_______。 （4）若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点为圆心、随机的半径作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率_______（用图中线段的字母表示）。 12. 某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻，实验室提供下列一些仪器： A．电池组（电动势约为3V，内阻约为） B．电压表V（量程0~15.0V，内阻约为） C．电流表A（量程为0~2mA，内阻） D．定值电阻 E．电阻箱（，0~1.0A） F．滑动变阻器（，0~1.0A） G．导线及开关 （1）同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的a、b两种测量电路，经讨论后认为a测量电路不合理，应选b测量电路。请说明a测量电路不合理的原因：______。（只需说明其中一个原因） （2）请图乙中按照b电路图连接测量电路。（ ） （3）将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录数据作出如图所示的图像（I为电流表A的示数，为电阻箱的阻值），若测得图线纵截距为13.5，图线斜率为0.94，则电池组电动势______V；内阻______。（结果均保留一位小数） 13. 有一列沿轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，波源振动周期为2s，M点和N点位置如图所示。求： （1）这列波的传播速度； （2）从t=0时刻开始，当N点完成2次全振动时，M质点运动的路程。 14. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，，棱镜的折射率为，求光第一次从BC面射出时： （1）光的折射角． （2）光在棱镜中传播的时间（设光在真空中传播速度为c） 15. 如图所示，光滑绝缘的水平桌面内存在着两个边长均为L的相邻正方形区域abef和bcde，在正方形区域abef内存在着沿fa方向的匀强电场，电场强度大小为E，在矩形区域acdf内存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。在cd右侧紧挨着cd边的某矩形区域内（含边界）存在着竖直方向上的另一匀强磁场（未画出）。现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从af的中点O以初速度（大小未知）沿ab方向水平射入abef区域，小球在该区域内沿直线运动，进入bcde区域后从d点离开，并进入cd右侧的另一磁场区域中，小球在该磁场中偏转，经过一段时间后，恰从C点回到bcde区域中。。求： （1）小球的初速度大小； （2）小球从O点运动到d点的时间； （3）cd右侧矩形区域磁场的最小面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$