精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

高二物理4月考 一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~11题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率会发生变化，并研究其规律的科学家是（　　） A. 开普勒 B. 多普勒 C. 康普顿 D. 普朗克 2. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列有关光应用的说法正确的是（　　） A. 3D立体电影是利用光的衍射 B. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 C. 光纤通信是利用光的全反射原理 D. 激光测量月球到地球的距离是利用激光相干性好的特点 3. 某学习小组研究光的单缝衍射、圆孔衍射、圆盘衍射、双缝干涉，实验得到如图四个图样，则甲、乙、丙、丁四个图分别对应着（　　） A. 圆盘衍射、圆孔衍射、单缝衍射、双缝干涉 B. 圆孔衍射、圆盘衍射、双缝干涉、单缝衍射 C. 圆盘衍射、圆孔衍射、双缝干涉、单缝衍射 D. 圆孔衍射、圆盘衍射、单缝衍射、双缝干涉 4. 某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒布朗运动情况，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A. 乙图中，炭粒运动的位置连线就是炭粒运动的轨迹 B. 布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动 C. 悬浮炭粒越大，布朗运动越显著 D. 温度降到0℃时，炭粒的布朗运动会停止 5. 若以、表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度，以、表示水的摩尔体积和密度，表示水的摩尔质量，表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中错误的是（　　） A. 一个水分子的质量为 B. 一个水分子的体积为 C. 一个水分子的体积为 D. 6. 如图所示，间距为1m两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一绝缘水平面内，左端通过导线连接一个阻值为的定值电阻R，整个导轨处在方向竖直向下、磁感应强度大小为0.8T的匀强磁场中，匀质金属杆CD垂直导轨放置，在CD杆的中点施加一个方向垂直杆、大小为2N的水平拉力F，一段时间后CD杆匀速运动，CD杆与导轨始终接触良好，CD杆接入回路的电阻为，导轨的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. CD杆匀速运动时，流过CD杆的电流方向为由D到C B. CD杆匀速运动时，流过定值电阻R电流为1.6A C. CD杆匀速运动时，CD杆两端的电压为4.0V D. CD杆匀速运动时的速度大小为5m/s 7. 如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长均为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，穿过金属框的磁通量为 B. 时刻，金属框内的感应电流由大变小 C. 时间内的感应电动势大于时间内的感应电动势 D. 时间内，A、E两点的电势差的绝对值恒为 8. 分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 分子间距离由减小为的过程中，分子力先增大后减小 B. 分子间距离为时，引力和斥力平衡 C. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 D. 假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于 9. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻（PTC），其电阻随温度升高而增大，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. 电压表V2的示数为150V C. 处温度升高时，电压表V2的示数增大 D. 处温度降低时，变压器原线圈输入功率增大 10. 如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相于波源，它们振动的频率为4Hz，振动方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波速为16m/s。在中，，，则下列说法正确的是（　　） A. 的中点为振动加强点 B. 的中点为振动减弱点 C. 上有5个振动加强点 D. 上的振动加强点到的距离为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图甲所示，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先在白纸上画一条直线，画出一直线代表入射光线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再画出玻璃砖另一个面所在的直线，然后画出过点的法线。 （1）在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使的像挡住的像，插上大头针，让挡住_____（选填“和”或“”、“”）的像，然后再插上大头针挡住和、的像。 （2）连接、并延长与交于点，连接。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过、两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，折射率_____（用、表示）。 （3）如图乙所示，在确定玻璃砖边界线时发生错误，折射率的测量值会_____。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 某同学利用如图甲所示的一半径较大的固定光滑圆弧面测定当地重力加速度。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆的简谐运动。 具体步骤如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d； ②用秒表测量小铁球的运动周期T； ③更换不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制如图乙所示的图像，横纵轴截距分别为a、b。 （1）测量小铁球运动周期时，开始计时的位置为图甲中的______；（选填“A”、“O”或“”） （2）由图像可得当地重力加速度______，圆弧的半径______。 （3）该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的周期是初始摆角很小时的近似值，实验过程中初始摆角对周期T有一定的影响，与初始摆角θ的关系如图丙所示。若实验时该同学释放小铁球的位置离O点较远，初始摆角接近15°，若只考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会______。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 13. 瓷器的烧制可以采用窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.5p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启。某次烧制过程，初始时窑内温度为27°C，窑内气体体积为，压强为。绝对零度取-273°C． （1）求窑内温度为447°C时窑内气体压强； （2）求窑内温度为927°C时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。 14. 如图所示，等腰直角三角形abc区域内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。求 （1）粒子运动速度的最大值和速度最小值分别为多少？ （2）粒子在磁场中运动最长时间和最短时间分别为多少？ 15. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理4月考 一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~11题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率会发生变化，并研究其规律的科学家是（　　） A. 开普勒 B. 多普勒 C. 康普顿 D. 普朗克 【答案】B 【解析】 【详解】根据物理学史，发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率会发生变化，并研究其规律的科学家是多普勒。 故选B。 2. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列有关光应用的说法正确的是（　　） A. 3D立体电影是利用光衍射 B. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 C. 光纤通信是利用光的全反射原理 D. 激光测量月球到地球距离是利用激光相干性好的特点 【答案】C 【解析】 【详解】A．立体电影利用了光的偏振现象，故A错误； B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故B错误； C．光纤通信是利用光的全反射原理，故C正确； D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，故D错误。 故选C。 3. 某学习小组研究光的单缝衍射、圆孔衍射、圆盘衍射、双缝干涉，实验得到如图四个图样，则甲、乙、丙、丁四个图分别对应着（　　） A. 圆盘衍射、圆孔衍射、单缝衍射、双缝干涉 B. 圆孔衍射、圆盘衍射、双缝干涉、单缝衍射 C. 圆盘衍射、圆孔衍射、双缝干涉、单缝衍射 D. 圆孔衍射、圆盘衍射、单缝衍射、双缝干涉 【答案】D 【解析】 【详解】单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗，而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知甲是小圆孔衍射图样，乙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且较宽，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则丙是单缝衍射图样，丁是双缝干涉图样。 故选D。 4. 某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒布朗运动情况，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的位置连线图。下列说法正确的是（　　） A. 乙图中，炭粒运动的位置连线就是炭粒运动的轨迹 B. 布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动 C. 悬浮炭粒越大，布朗运动越显著 D. 温度降到0℃时，炭粒的布朗运动会停止 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，故A错误； B．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动，故B正确； C．小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，故C错误； D．温度越低，布朗运动越不明显，但温度降到0℃时，炭粒的布朗运动不会停止，故D错误。 故选B。 5. 若以、表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度，以、表示水的摩尔体积和密度，表示水的摩尔质量，表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中错误的是（　　） A. 一个水分子的质量为 B. 一个水分子的体积为 C. 一个水分子的体积为 D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．表示水的摩尔质量，则一个水分子的质量为 故A正确，不满足题意要求； B．、分别表示水的摩尔体积和密度，则一个水分子的体积为 故B正确，不满足题意要求； C．、分别表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积和密度，由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则一个水分子的体积 故C错误，满足题意要求； D．由题意可知水的摩尔质量为 故D正确，不满足题意要求。 故选C 6. 如图所示，间距为1m的两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一绝缘水平面内，左端通过导线连接一个阻值为的定值电阻R，整个导轨处在方向竖直向下、磁感应强度大小为0.8T的匀强磁场中，匀质金属杆CD垂直导轨放置，在CD杆的中点施加一个方向垂直杆、大小为2N的水平拉力F，一段时间后CD杆匀速运动，CD杆与导轨始终接触良好，CD杆接入回路的电阻为，导轨的电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. CD杆匀速运动时，流过CD杆的电流方向为由D到C B. CD杆匀速运动时，流过定值电阻R的电流为1.6A C. CD杆匀速运动时，CD杆两端的电压为4.0V D. CD杆匀速运动时的速度大小为5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，CD杆匀速运动时，流过CD杆的电流方向为由C到D，故A错误； BD．设CD杆匀速运动时速度大小为v，此时回路中感应电动势大小为 感应电流大小为 CD杆所受安培力大小为 根据平衡条件有 联立可得 ， 故B错误，D正确； C．CD杆匀速运动时，CD杆两端的电压为 故C错误。 故选D。 7. 如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长均为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，穿过金属框的磁通量为 B. 时刻，金属框内的感应电流由大变小 C. 时间内的感应电动势大于时间内的感应电动势 D. 时间内，A、E两点的电势差的绝对值恒为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t0时刻磁感应强度大小为 此时穿过金属框的磁通量为 故A错误； BC．金属框中的感应电动势大小为 由图可知时间内B-t图线的斜率绝对值比时间内斜率的绝对值小，所以时间内的感应电动势小于时间内的感应电动势，且时刻，金属框内的感应电流由小变大，故BC错误； D．时间内，金属框中的感应电动势大小为 由题意可知ADE段和ACD段金属框的电阻相等，则A、E两点的电势差的绝对值恒为 故D正确。 故选D。 8. 分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A. 分子间距离由减小为的过程中，分子力先增大后减小 B. 分子间距离为时，引力和斥力平衡 C. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近 D. 假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于 【答案】AB 【解析】 【详解】A．Ep-r图像上各点切线的斜率大小表示分子力大小，由图可知分子间距离由减小为的过程中，分子力先增大后减小，故A正确； BC．在两分子间距离从无穷大减小至平衡距离的过程中，分子力表现为引力且一直做正功，分子势能一直减小，在平衡距离时分子势能最小，所以由图可知分子间距离为时，引力和斥力平衡，假设将两个分子从处释放，它们将保持静止，故B正确，C错误； D．由图可知，r1处分子势能为零，且分子间作用力表现为斥力，而r3处分子势能小于零，所以将两个分子从处释放，分子间距离将增大，且根据功能关系可知，分子间距离可以大于r3，故D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻（PTC），其电阻随温度升高而增大，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B. 电压表V2示数为150V C. 处温度升高时，电压表V2的示数增大 D. 处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原线圈两端电压的角频率为 瞬时值表达式为 故A错误； B．原线圈电压的有效值为 电压表V2的示数为 故B正确； C．由B项分析可知，电压表V2的示数只与原线圈输入电压和匝数比有关，与阻值无关，所以处温度升高时，电压表V2的示数不变，故C错误； D．处温度降低时，阻值减小，根据可知副线圈消耗功率增大，则变压器原线圈的输入功率增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，、是同一种介质中相距5m的两个振动情况完全一致的相于波源，它们振动的频率为4Hz，振动方向垂直于直角所在的平面，在介质中形成的机械波的波速为16m/s。在中，，，则下列说法正确的是（　　） A. 的中点为振动加强点 B. 的中点为振动减弱点 C. 上有5个振动加强点 D. 上的振动加强点到的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，由于的中点到两振源的距离相等，且是同一种介质中的两个振动情况完全一样的相干波源，则的中点为振动加强点，故A正确； B．根据题意可知，由于的中点到两振源的距离相等，且是同一种介质中的两个振动情况完全一样的相干波源，则的中点为振动加强点，故B错误； C．机械波的波长为 根据题意，设为上一点，则有 振动加强点到两波源的波程差为波长的整数倍，可知当的值为、、时，为振动加强点，故上有3个振动加强点，故C错误； D．根据几何关系有 根据题意，设为上一点，则有 可知当的值为时，为振动加强点，设上的振动加强点到的距离为，则 解得 故D正确。 故选AD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 如图甲所示，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先在白纸上画一条直线，画出一直线代表入射光线，让玻璃砖的一个面与直线重合，再画出玻璃砖另一个面所在的直线，然后画出过点的法线。 （1）在上、位置竖直插两个大头针，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使的像挡住的像，插上大头针，让挡住_____（选填“和”或“”、“”）的像，然后再插上大头针挡住和、的像。 （2）连接、并延长与交于点，连接。为了便于计算折射率，以为圆心适当的半径画圆，与交于点，与交于点，过、两点分别向法线作垂线和，并用刻度尺测出和的长度分别为和，折射率_____（用、表示）。 （3）如图乙所示，在确定玻璃砖边界线时发生错误，折射率的测量值会_____。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）和 （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 插上大头针，让挡住和的像，然后再插上大头针挡住和、的像。 【小问2详解】 折射率 【小问3详解】 画出光路如图：根据 图中折射角偏小，则折射率偏大。 12. 某同学利用如图甲所示的一半径较大的固定光滑圆弧面测定当地重力加速度。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆的简谐运动。 具体步骤如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d； ②用秒表测量小铁球的运动周期T； ③更换不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制如图乙所示的图像，横纵轴截距分别为a、b。 （1）测量小铁球运动周期时，开始计时的位置为图甲中的______；（选填“A”、“O”或“”） （2）由图像可得当地的重力加速度______，圆弧的半径______。 （3）该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的周期是初始摆角很小时的近似值，实验过程中初始摆角对周期T有一定的影响，与初始摆角θ的关系如图丙所示。若实验时该同学释放小铁球的位置离O点较远，初始摆角接近15°，若只考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会______。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 【答案】（1）O （2） ①. ②. （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 O点运动速度最快，造成的时间误差最小，故从O点开始计时。 【小问2详解】 [1][2]由单摆周期公式可得 变形可得 由可知， 解得， 【小问3详解】 根据单摆周期公式有， 解得， 由题意得，故，故填“偏小”。 13. 瓷器的烧制可以采用窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.5p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启。某次烧制过程，初始时窑内温度为27°C，窑内气体体积为，压强为。绝对零度取-273°C． （1）求窑内温度为447°C时窑内气体压强； （2）求窑内温度为927°C时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）假设窑内温度为447°C时，排气阀未开启则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有 解得 由于2.4p0小于2.5p0，可知排气阀未开启，所以假设成立； （2）设气体温度为927°C，压强为时，体积为。 根据理想气体状态方程有 解得 所以 14. 如图所示，等腰直角三角形abc区域内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。求 （1）粒子运动速度的最大值和速度最小值分别为多少？ （2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间分别为多少？ 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，设粒子从ab边离开的最小轨道半径为，最大轨道半径为，如图所示 根据几何关系可得 解得最大半径为 根据几何关系可得最小半径为 根据洛伦兹力提供向心力可得 可得 则子运动速度的最大值和速度最小值分别为 ， （2）粒子在磁场中运动的周期为 则粒子在磁场中运动的最长时间为 设粒子在磁场中运动的最短时间对应的圆心角为，由几何关系可得 则 粒子在磁场中运动的最短时间为 15. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 【答案】（1）1 m/s；（2）0.35 s；（3）45cm 【解析】 【详解】（1）由振动图像可知周期T＝0.2s，由波动图像可知波长λ＝0.2m则由波速公式，可得 （2）乙图时刻到Q第一次到达波谷的时间 （3）当Q第一次达到波谷时P点一共振动了 t+=0.45s 可得P点经过的路程为 ×4A＝45cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$