四川省安岳中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷(解析版)

安岳中学高2022级第四期5月月考
物理试卷
（考试时间：75分钟；满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1.关于分子动理论，下列说法正确的是
A.气体扩散的快慢与温度无关
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.分子间同时存在着引力和斥力
D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；
C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误．
点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的．
2.下列说法错误的是（）
A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
【分析】
【详解】A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，A错误，符合题意；
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，B正确，不符合题意；
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，C正确，不符合题意；
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，D正确，不符合题意。

故选A。

3.电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（）
A.电磁波不能产生衍射现象
B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．任何波都能发生衍射现象，故A错误；
B．常用的遥控器是通过发出红外线脉冲信号来遥控的，故B错误；
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度，故C正确；
D．由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值不变，故D错误。

故选C。

4.如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为r a>r b，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为()
C.Φa<Φb
D.条件不足，无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部穿过线圈a的磁感线比穿过线圈b的磁感线要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，所以Φa<Φb；
A.Φa>Φb，，与结果不一致，故A错误；
B.Φa＝Φb，与结果不一致，故B错误；
C.Φa<Φb，与结果一致，故C正确；
D.条件不足，与结果不一致，故D错误；
5.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大且电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关.下列关于两灯泡点亮和熄灭的说法正确的是（）
A.合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些
B.合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮
C.断开开关，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭
D.断开开关，b逐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b灯泡立刻发光，而a灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮，由于两灯泡并联，L的电阻不能忽略，所以稳定后b比a更亮一些，选项A 正确，B错误；
CD.当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，亮度相同，稳定后b比a更亮一些，所以a、b不会先变得更亮，两灯泡同时熄灭，故C、D错误.
6.图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则
A.t＝0时刻线圈平面与中性面垂直
B.每秒钟内电流方向改变100次
C.灯泡两端的电压为22V
D.0～0.01s时间内通过灯泡的电荷量为0
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图乙电动势随时间变化的正弦规律图象可知：计时起点e＝0，即从中性面开始计时，A错误；
B．由图象可知：电动势周期为0.02s，所以频率为50Hz，即每秒钟内电流方向改变100次，B正确；C．由图象可知：电动势的有效值为22V，所以灯泡两端的电压为:
U＝90
100×22V＝19.8V
故C错误；
D．0～0.01s时间内通过灯泡的电流均为正方向，所以电荷量不为0，D错误．
7.如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。

当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（）
A.2222
1
(1)n k P n k P -+B.221(1)n P n P -+C.12222
1(1P P n k n k -
+D.122221(1)P P n k n k -+【答案】B
【解析】
【详解】原、副线圈的匝数比为k ，根据变压器的规律可得
1:1:I I k
=据能量守恒可得
22211P P I R k I R
-==当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk 时，用户得到的功率为
'2211
(1)P n P n P =-+故选B 。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。

每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.关于热力学定律，下列说法正确的是（）
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
【答案】AC
【解析】
【详解】A ．做功和热传递是改变物体内能的两种方法，由热力学第一定律知：为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，故A 正确；
B ．对某物体做功，对物体做功，物体的内能不一定增加，因为物体可能向外界放热，故B 错误；
C ．在外界的影响下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，故C 正确；
D ．根据热力学第二定律，知不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体，但在外界的作用下，能使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱，故D 错误。

故选AC 。

9.如图所示，一长为L ＝1m 、质量为m ＝1kg 的导体棒ab 垂直放在光滑且足够长的U 形导轨底端，导轨宽度和导体棒等长且接触良好，导轨平面与水平面成θ＝30°角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5T ．现给导体棒沿导轨向上的初速度v 0＝4m ／s ，经时间t 0＝0.5s ，导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已做匀速运动．已知导体棒的电阻为R ＝0.05Ω，其余电阻不计，重力加速度g 取10m ／s 2，忽略电路中感应电流之间的相互作用，则
A.导体棒到达导轨平面底端时，流过导体棒的电流为5A
B.导体棒到达导轨平面底端时的速度大小为1m ／s
C.导体棒从开始到顶端的过程中，通过导体棒的电量为3C
D.导体棒从开始到返回底端的过程中，回路中产生的电能为15J
【答案】BC
【解析】
E=BLv 结合闭合电路欧姆定律求解电流；根据动量定理求解电量q ；根据能量关系求解回路产生的电能.
【详解】导体棒到达底端前已做匀速运动，则由平衡知识：220
sin 30m B L v mg R =,带入数据解得：v m =1m/s ，选项B 正确；导体棒到达导轨平面底端时，流过导体棒的电流为0.511100.05m BLv I A A R ⨯⨯=
==，选项A 错误；导体棒从开始到顶端的过程中，根据动量定理：000(sin 30)0mg BIL t mv -+=-，其中0It q =，解
得q=3C ，选项C 正确；导体棒从开始到返回底端的过程中，回路中产生的电能为22220111-1(41)7.5222
m mv mv J J =⨯⨯-=，选项D 错误；故选BC.10.如图所示，质量为3m 的重物与一质量为m 的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框的横边边长为L ，水平方向匀强磁场的磁感应强度大小为B ，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h 。

初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h ，将重物从静止开始释放，线框上边缘刚进磁场时，线框恰好做匀速直线运动，重力加速度为g ，滑轮质量、摩擦阻力均不计。

则下列说法中正确的是（）
A.
B.C.线框通过磁场的过程中产生的热量Q =2mg h
D.【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A ．线框进入磁场前，重物和线框组成的系统机械能守恒，有()213242
m m g h mv -=
⨯ 解得线框进入磁场时的速度大小为v =
故A 正确；
B ．线框进入磁场做匀速直线运动，根据平衡条件有
223B L v mg mg R
=+解得线框的电阻
R=
故B正确；
C．线框通过磁场时做匀速直线运动，根据能量守恒定律有
()
-=
m m g h Q
32
解得
=
Q mgh
4
故C错误；
D．线框通过磁场的时间为
2h
t
==
v
选项D错误；
故选择：AB。

二、非选择题（共5个小题，共计57分）
11.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D 为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．
(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中，内能减小的过程是__(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63kJ的热量，在C→D过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功是多少？
;25kJ
【答案】①.C;②.B C
【解析】
【分析】气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可．
【详解】(1)A项：A→B过程中，为等温变化，则内能不变，体积增大，气体对外界做功，故A错误；
B项：由于B→C为绝热过程，由于体积增大，即气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体内能减小，所以气体温度降低，即气体分子平均动能减小，故B错误；
C项：由于C→D为等温过程，分子平均动能不变，体积减小，分子密度增大，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D项：D→A为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，内能增大，气体温度升高，所以气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D错误．
(2)该循环过程中，A→B温度不变则内能不变；B→C过程中，温度降低则内能减小；C→D过程中，为等温变化，内能不变；D→A过程中，温度升高，则内能增加；
故该循环过程中，内能减小的过程是B→C；
气体完成一次循环时，内能变化ΔU＝0，热传递的热量Q＝Q1－Q2＝(63－38)kJ＝25kJ，根据ΔU＝Q＋W，得W＝－Q＝－25kJ，即气体对外做功25KJ
【点睛】本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决．
12.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。

（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关
D.干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是___________。

（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为
___________mm。

（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。

则在这种情况下测量干涉条纹的间距x
∆时，测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。

【答案】（1）AD（2）0.703
（3）大于
【解析】
【小问1详解】
A．为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，A正确；
B．干涉条纹与双缝平行，B错误；
CD．由干涉条纹间距公式
l
x
d
λ
∆=可知，干涉条纹疏密程度与光的波长、双缝到屏的距离以及双缝的间距
有关，与双缝宽度无关，C错误，D正确。

故选AD。

【小问2详解】
由图乙所示可知，该读数为
0.5mm20.300.01mm0.703mm
+⨯=
【小问3详解】
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，由几何关系可知，测量头中的读数大于条纹间的实际距离。

13.如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。

已知篮球内部容积为7.5L，环境温度为27℃，大气压强为1.0atm，打气前球内气压等于外界大气压强，手持式打气筒每打一次气能将0.5L、1.0atm的空气打入球内，当球内气压达到1.6atm时停止打气（1atm=1.0×105Pa）。

(1)已知温度为0℃、压强为1atm标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol，求打气前该篮球内空气的分子数n（取阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol-1，计算结果保留两位有效数字）；
(2)要使篮球内气压达到1.6atm，求需打气的次数N（设打气过程中气体温度不变）。

【答案】(1)1.8×1023（个）；(2)9（次）
【解析】
【详解】(1)设球内空气在标准状况下的体积为V ′，由盖―吕萨克定律有
'
12
V V T T =其中T 1=300K ，T 2=273K ，又
'
A
V n N V =解得n =1.8×1023（个）(2)由玻意耳定律，有
0()p V N V pV
+∆=解得N =9（次）
14.如图所示，某玻璃砖的截面由半径为R 的半圆和等腰直角三角形ABC 组成，AC 是半圆的直径。

一束单色光照射在圆弧面上的D 点，入射角为60°，折射光线刚好射在AB 边的中点E ，该折射光线在AB 面上的入射角为45°，已知光在真空中传播速度为c ，求：（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）该单色光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光在圆弧面上的反射）。

【答案】（1
；（2
）(3R
t c
+=【解析】
【分析】
【详解】（1）折射光线在AB 面上的入射角为45︒，则DE AC ⊥，由几何关系可知，AO 与DE 的交点M
到A 的距离等于到O
的距离，如图：
则有
12
OM R =
设光线在D 点的入射角和折射角分别为i 和r ，由几何关系可得
112sin 2
R
OM r R R ===
因此折射角为
30r =︒
由折射定律，可得玻璃砖对单色光的折射率为
sin sin 60sin sin 30i n r ︒=
==︒
（2）设全反射的临界角为C
，则有
1sin sin 4532C n =
=<=︒可得
45C <︒
可知光在AB 界面处发生全反射，结合入射角等于反射角的关系及几何关系可知，光恰好到达BC 中点，而且到达BC
界面处仍然发生全反射，光在玻璃砖内的光路如图：
则光在玻璃砖内的路程为
(2cos 22R s R r R R
⎛⎫
=++=+ ⎪⎝⎭
光在玻璃砖内的传播速度为
c
v n
=
则光在玻璃砖中传播的时间
(3R t c
+=
15.如图，质量为m 、电阻为0R 的均匀金属棒ab 垂直架在水平面甲内间距为2L 的两光滑金属导轨的右边
缘处。

下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成（即图中半径OM 和O P '竖直），圆弧导轨半径为R 、对应圆心角为60︒、间距为2L ，水平导轨间距分别为2L 和L 。

质量也为m 、电阻也为0R 的均匀金属棒cd 垂直架在间距为L 的导轨左端。

导轨MM '与PP '、NN '与QQ '均足够长，所有导轨的电阻都不计。

电源电动势为E 、内阻不计。

所有导轨的水平部分均有竖直方向的、磁感应强度为B 的匀强磁场，圆弧部分和其他部分无磁场。

闭合开关S ，金属棒ab 迅即获得水平向右的速度（未知，记为0v ）做平抛运动，并在高度降低2R 时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。

已知重力加速度为g ，求：（1）空间匀强磁场的方向；（2）棒ab 做平抛运动的初速度0v ；（3）通过电源E 某截面的电荷量q ；
（4）从金属棒ab 刚落到圆弧轨道上端起至开始匀速运动止，这一过程中棒ab 和棒cd 组成的系统损失的机械能E ∆。

【答案】（1）竖直向下；（2；（3（4）3815mgR 【解析】
【详解】（1）闭合开关S ，金属棒ab 迅即获得水平向右的速度，表面金属棒受到水平向右的冲量，所以安培力水平向右，根据左手定则，磁场方向竖直向下。

（2）金属棒ab 做平抛运动，其竖直方向有
2
122
R gt =
y gt
=v 由于导体棒在高度降低2R 时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，有
tan 60y v v ︒=
解得
0v =
（3）金属棒ab 弹出瞬间，由动量定理有
020
BI L t mv ⋅⋅∆=-又因为
q I t
=
整理有
2BqL mv =解得
q =
（4）金属棒ab 滑至水平轨道时，有
()2201121cos 6022
mg R R mv mv ⎡⎤+-︒=
-⎣⎦ab 和cd 产生的感应电动势大小相等，即
2a b
B L v BL v ⋅⋅=⋅此过程中，对棒ab 由动量定理有
2Δa BI L t mv mv
''-⋅⋅=-对棒cd ，由动量定理有
Δ0
b BI L t mv '⋅=-'由能量守恒，该过程中机械能的损失量为
222
111222
a b E mv mv mv ∆=
--解得
38
15
E mgR ∆=。