云南省保山市腾冲市益群中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题

腾冲市益群中学2024--2025学年下学期高二年级5月月考 物理试卷 考生注意： 1、答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 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。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1．关于热学问题，下列说法正确的是（　　） A．液体温度越高，布朗运动越显著 B．花粉颗粒的无规则运动就是分子的热运动 C．第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律 D．热量只能从高温物体传向低温物体，而不能从低温物体传向高温物体 2．关于简谐运动和机械波，下列说法正确的是（　　） A．声波由空气进入水中时，波长变长 B．当波的波长小于障碍物的尺寸时就不能发生衍射 C．我们通过飞机发出声音的音调高低来判断飞机在靠近或远离，是利用波的干涉 D．物体做受迫振动达到稳定时的周期等于外界驱动力的周期与物体的固有周期之和 3．分子力F随分子间距离r的变化如图所示，将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子间引力增大、斥力减小 B．从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能一直减小 D．从r=r2到r=r1分子动能一直增大 4．在直角三角形PQS中，∠S=30°，O为PS的中点，四根长度均为L的直导线均垂直于纸面并分别固定于P、Q、S、O点。若四根导线均通有大小为I的电流，方向如图所示。已知通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为，则通电直导线O受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 5．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，光从左侧射入水滴，a、b是其中的两条出射光线（光线与球心处于同一平面），在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（    ） A．a光线是红光，b光线是紫光 B．a光在水中的速度大于b光在水中的速度 C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射 6．如图所示，x轴上x=6m和x=-6m处有两个波源，在t=0时刻同时开始振动，在同一介质中产生两列振幅不同的简谐横波，t=6s时的波形图如图所示。足够长时间后两波源之间（不包含波源）振动加强点的个数为（　　） A．3 B．5 C．7 D．9 7．如图所示，在磁感应强度大小为，方向水平向右的匀强磁场中，放有一根半圆形金属导线，线中通有如图所示恒定电流。现将该导线绕轴由图示位置向纸面外缓慢转过，在该过程中导线所受的安培力（　　） A．大小和方向均不变 B．大小和方向均改变 C．大小改变，方向不变 D．大小不变，方向改变 8．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．3D电影是主要应用了光的干涉原理 B．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理 C．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 D．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象 9．如图所示，房顶上固定的一根长2.5 m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点）。打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，则小球从最右端运动到最左端的时间不可能为（　　） A．0.4πs B．0.6πs C．8πs D．1.2πs 10．如图，两条光滑且足够长的直金属导轨、平行放置，两导轨与水平面间夹角均为，间距为L，导轨所在空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两相同导体棒a、b垂直导轨放置，质量均为m，接入电路的电阻均为R，b棒靠在绝缘挡杆上保持静止。a棒在沿导轨向上的拉力作用下由静止开始做加速直线运动，将b棒刚要离开挡杆时刻设为0时刻，在时刻，拉力大小减为，直到运动稳定。导轨电阻不计，运动过程中两导体棒与导轨始终垂直且接触良好。关于a、b棒从静止到最终稳定运动的过程，下列说法正确的是（　　） A．b棒离开挡杆前，a棒做匀加速直线运动 B．b棒刚要离开挡杆时，a棒速度大小为 C．b棒最终速度大小为 D．a棒最终速度大小为 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11．某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。 （1）用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则摆球直径 ； （2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第n次（n为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期 （用t、n表示）。此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的图像，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为 。 （3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径d，在测得多组细线长度和对应的周期T后，画出图像。在图线上选取M、N两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式 。 12．图是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图。某次实验选用缝间距为d的双缝屏。已知毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。 （1）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图甲中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时游标卡尺上的读数为x1；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙所示，此时游标卡尺上的读数为x2.请根据上述测量结果，写出这种色光波长的表达式λ= 。（用题中给出的字母表示） （2） 干涉实验能够把一些数量级非常小、不便于观测的量（波长λ），放大为便于观测的量（条纹间距Δx）。通过干涉现象还可以观测到一些物理量的微小变化（比如双缝间距d的微小变化），干涉仪就是这类仪器。基于干涉理论的激光干涉仪LIGO于2015年首次观测到引力波的存在，其观测到引力波所引起的10-18m尺度上的变化（相当于原子核直径的千分之一），进一步证实了爱因斯坦相对论理论的正确性。请举例写出2~3个利用将微小量放大的方法进行的实验 。 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13．2020年新冠肺炎的爆发对人们的生产、生活和生命安全带来了巨大的影响。医生给病人输液时，若需要输送两瓶相同的药液，可采用如图所示的装置。细管a是通气管（可通气但不会有药液流出），细管b是连通管（可通气也可通药液），c是输液管（下端的针头与人体相连，图中未画出），开关K可控制输液的快慢和停止输液。A、B是两个相同的药瓶，放置的高度相同。开始时，两药瓶内液面与管口的高度差均为，液面与瓶底的高度差均为d。已知药液的密度为，大气压强为，重力加速度为g，不考虑温度的变化。 （1）打开K，药液缓慢输入病人体内。当A瓶内液面与管口的高度差时，通过通气管进入瓶内气体的质量与开始时A瓶内气体质量的比值k为多少？ （2）若打开K开始输液时就将通气管堵住，则当A瓶内液面与管口的高度差时，药瓶内液面上方的压强为多少？ 14．如图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形： (1)写出这列波的波速表达式； (2)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？ 15．如图所示，x轴上方存在电场强度、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个比荷为的带正电粒子，从y轴上的位置P以初速度沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力。求： （1）粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向； （2）粒子从P点射出到第2次经过x轴时所用的时间及第二次经过x轴的位置到O点的距离； （3）粒子射出后，在右侧有一与x轴垂直的能检测粒子的薄板，为使粒子能垂直打到薄板上，则该薄板所放位置的横坐标是多少（已知电磁场范围足够大）。 第 3 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C A C B A BD BC BC 1．A 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，液体温度越高 ，分子热运动越剧烈，对悬浮颗粒的撞击越频繁且越不均匀，布朗运动就越显著，故A正确； B．花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，它是由大量液体分子对花粉颗粒的无规则撞击造成的，反映了液体分子的热运动，而不是花粉颗粒分子的热运动 ，花粉颗粒是由大量分子组成的宏观物体，其运动不是分子热运动，故B错误； C．第二类永动机不可制成是因为它违背了热力学第二定律（即涉及热现象的宏观过程具有方向性），而不是违背能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，故C错误； D．在自发的情况下，热量只能从高温物体传向低温物体，但在外界做功等非自发条件下，热量可以从低温物体传向高温物体，比如冰箱制冷就是通过压缩机做功实现热量从低温物体（冰箱内部）传向高温物体（冰箱外部环境） ，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】A．声波由空气进入水中，频率和周期不变，波速变大，故波长变长，故A正确； B．波的波长小于障碍物尺寸时，衍射现象不明显，但仍能发生衍射，故B错误； C．我们通过飞机发出声音的音调高低来判断飞机在靠近或远离，是利用波的多普勒效应，故C错误； D．物体做受迫振动达到稳定时的周期等于外界驱动力的周期，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误； B．由图可知，在r=r0时分子力为零，故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误； C．分子势能在r=r0时最小，故从r=r2到r=r0分子势能一直在减小，故C正确； D．从r=r2到r=r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D错误。 故C正确。 4．A 【详解】由于OQ=PQ=OP=OS，通电直导线Q在P处产生的磁感应强度大小为，所以通电直导线P、Q、S分别在O处产生的磁感应强度大小都为，方向如图所示 根据余弦定理，合磁感应强度 由F=BIL得通电直导线O受到的安培力大小为 故选A。 5．C 【详解】AD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全反射时b光更容易发生明显的衍射现象，故AD错误； BC．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为 b光在水滴中传播的路径长为 因为，所以 又因为光在介质中的传播速度为，因为，所以 光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确，B错误。 故选C。 6．B 【详解】当质点到两波源的波程差满足，其中k为偶数时，该点为加强点； 两列波的波长均为4m，可知平衡位置在、、、、的5个质点为振动加强点。 故选B。 7．A 【详解】设半圆形金属导线长为L，转动过程中，因有效长度不变，安培力大小始终不变，半圆导线的半径为 受到的安培力为 由左手定则知安培力方向不变。 故选A。 8．BD 【详解】A．3D电影是主要应用了光的偏振原理，故A错误； B．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理，故B正确； C．光导纤维利用全反射原理，所以内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故C错误； D．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，故D正确。 故选BD。 9．BC 【详解】小球开始摆动的摆长为2.5m，碰到窗上沿后摆动的摆长为0.9m，在半个周期内，小球以两个摆长各摆了四分之一个周期，小球在右侧运动四分之一周期，用时为 小球在左侧运动四分之一周期，用时为 所以小球摆动的周期为0.8πs，故小球从最右端运动到最左端的可能时间为 t=0.8nπs+0.4πs，n=0，1，2… 故选BC。 10．BC 【详解】A．b棒离开挡杆前，对a有 可知v增大，加速度a减小，即b棒离开挡杆前，a棒做加速度减小的加速直线运动，故A错误； B．b棒刚要离开挡杆时，对b有 对a有 联立解得 故B正确； CD．在时刻，拉力大小减为，可知系统合外力为零，系统动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设时刻，a棒和b棒的速度分别为，最终两棒的共同速度为v。 在时间内，取沿导轨向上为正方向，对ab棒整体，因两棒受到的安培力大小相等，方向相反，所以安培力对整体的冲量为零，由动量定理得 从时刻直到运动稳定，取沿导轨向上为正方向，对ab棒系统，根据动量守恒定律得 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 11． 1.240 【详解】（1）[1]摆球直径为 （2）[2]小球每个周期经过光电门2次，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期为 [3]图像的峰值对于小球经过最低点，每个周期小球经过两次该位置，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为； （3）[4]根据单摆周期公式 可得 可知，图像的斜率 由图丁可知 可得重力加速度表达式为 12． 油膜法测分子直径   卡文迪许扭称实验测  库伦扭称实验  微小形变的观察及测量 【详解】(1)[1]如图甲所示，此时游标卡尺上的读数为x1；如图乙所示，此时游标卡尺上的读数为x2。那么相邻条纹间距为条纹间距 又知 解得 (2)[2]运用微小量放大的方法进行的实验还有：油膜法测分子直径、卡文迪许扭称实验、库伦扭称实验、微小形变的观察及测量等。 13．（1）；（2） 【详解】（1）通气管与大气相通，管口处的压强为。药液逐渐流出时，只要A瓶管口上方还有药液，B瓶内药液的体积就不变，其上方气体的体积就不变。开始时A瓶内气体的压强为 通入气体后，A瓶内气体的压强为 设药瓶的内横截面积为S，则开始时A内气体的体积 通入气体后，A内气体的体积 由于气体等温变化，设通入压强为的气体的体积为，则有 设通入A内的气体在等温条件下压强为时的体积为，则有 由公式可知，通过通气管进入瓶内气体的质量与开始时A瓶内气体质量的比值为 联立解得 （2）若开始输液时把通气管堵住，则药液逐渐流出时，两药瓶内液面同步降低。则有 解得 14．(1)波向右传播，（n=0，1，2…）；波向左传播，（n=0，1，2…）；(2)波向左传播 【详解】(1)若该列波向右传播，则 （n=0，1，2…） 解得 （n=0，1，2…） 则波速为 （n=0，1，2…） 若该列波向左传播，则 （n=0，1，2…） 解得 （n=0，1，2…） 则波速为 （n=0，1，2…） (2)若波速大小为，向右传播 解得不为整数；向左传播 解得 综上所述可知若波速大小为74 m/s，波向左传播。 15．（1），与x轴正向的夹角为45°；（2），d=0.4m；（3），、2、3 【详解】（1）粒子从P点到第一次经过x轴，做类平抛运动，到达x轴时，设沿电场力方向的速度大小为，合速度v与x轴正向的夹角为，则有 联立以上各式解得 （2）设从P到第一次到x轴用时，则有 解得 在方向匀速，其位移为 进入磁场匀速圆周运动，则有 解得 到第二次经过x轴其轨迹对应的圆心角为，其弦长为 运动时间为 解得 综上可得 （3）粒子再入电场时与x轴正方向的夹角为 做类斜抛运动，其在电场中的运动时间为，沿x轴方向的位移为 再入磁场中圆周运动的圆心角仍为，其弦长仍为 则粒子运动过程中速度方向沿x轴正方向相同时的位置对应的横坐标为 ，、2、3 即薄板所放位置的横坐标为 ，、2、3 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$