湖北省荆州市沙市区沙市中学2022-2023学年高二物理下学期5月月考试题（Word版附解析）

2022-2023学年度下学期2021级5月月考物理试卷考试时间：2023年5月11日一、选择题（1—7题为单选，8—11题为多选，每题4分，共44分）1．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）A．题中的氢原子跃迁共能发出3种不同频率的光子B．a光是从能级向能级跃迁产生的C．a光的波长大于b光的波长D．b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小2．关于核反应的知识，下列说正确的是（　　）A．是聚变方程B．核反应方程是U核裂变的许多核反应中的其中一个C．一个静止的硒核发生衰变，，反应生成粒子的总质量等于硒核的质量D．，X是中子3．如图，在一有界匀强磁场中水平放置一对电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场左边界，导轨跟圆形导体环N相接，图中导体环M与导体环N共面、彼此绝缘，且两导体环的圆心重合，半径RM<RN，在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab，与金属导轨始终良好接触，已知磁场垂直于导轨所在平面向外。欲使导体环M有收缩的趋势，下列说法正确的是（   ）A．导体棒可能沿导轨向左做匀速运动B．导体棒可能沿导轨向左做加速运动C．导体棒可能沿导轨向右做减速运动D．导体棒可能沿导轨向右做匀速运动4．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，导体棒中电流方向如图所示，此时台秤读数为；若导体棒中电流方向不变，电流缓慢减小为零时，台秤读数为，则以下说法正确的是（　　）A．弹簧长度将不变B．弹簧长度将变短C．D． 5．随着生活水平的提高，电子钟已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类有很多，用平行板电容器制成的厨房专用电子秤及其电路简图如图所示。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。下列说法正确的是（　　）A．放上物体后，电容器的电容变小B．放上物体后，电容器所带电荷量增大C．放上物体后，极板间电场强度变小D．取下物体时，电流表有从b到a的电流6．大气污染日益严重，静电除尘器可以对工业尾气进行有效处理。图甲是静电除尘器的原理图，它由金属管和管中金属丝P组成，P接负极，接正极。废气以一定的速度从底部开口进入，经过除尘后，干净的空气从顶部出来，达到除尘目的。m、n是静电除尘器中的两个点，图乙是静电除尘器内部电场分布图，下列说法正确的是（　　）A．m点和n点的电场强度大小相等B．同一尘埃微粒在n点的电势能大于在m点的电势能C．靠近金属丝P处场强大，附近的空气被电离成正离子和电子D．尘埃微粒在强大的电场作用下电离成正负离子，分别吸附在P和上7．某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．物块受到的滑动摩擦力大小约为10NB．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.14C．当长木板相对物块滑动后，一定向左做匀加速直线运动D．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同8．下列有关光学现象的说法不正确的是（　　）A．观看立体电影时需戴上特制眼镜，是利用了光的干涉现象B．一束白光通过三棱镜形成彩色光带是因为不同颜色的光折射率不同C．激光切割金属利用了激光相干性好的特点D．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象9．下列有关分子运动说法正确的是（　　）A．往一杯水里放几粒盐，盐粒沉在水底，逐渐溶解，过一段时间，上面的水也咸了，这是盐分子做布朗运动的结果B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C．气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小D．分子间距离从无限远减小到（是物体分子处于平衡位置间的距离）的过程中，分子间作用力表现为引力，且先增大后减小，分子势能一直减小10．如图，理想变压器原线圈与阻值为12Ω的定值电阻R0以及电流表串联后接在的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，原、副线圈匝数比为n。定值电阻R1＝6Ω。电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）A．通过电阻R1的电流方向每秒钟改变100次B．电流表示数为1AC．电压表示数为6VD．若滑动触头向上滑动，则电流表、电压表示数均增大11．在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）A．气体在状态a时的内能小于状态b时的内能B．气体分子的平均动能C．在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小D．在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量二、实验题12．（6分）如图1所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。所用的打点计时器连接频率为的交流电。（1）从起点O到打下计数点F的过程中，重物重力势能的减少量________J，重物的动能增加量________J。（结果保留三位有效数字）；（2）通过正确处理纸带，经过计算发现：重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是________。13．（8分）某实验小组要在实验室中用伏安法能确测量一合金丝的阻值，除待测电阻，多用中表、电键、导线外，实验室还提供了如下器材：A．电流表0~0.6A（内阳约0.5Ω）B．电压表0~15V（内用约10kΩ）C．滑动变阻器（用值范围0~5Ω）D．电源，直流12V （1）该小组同学先用多用表测量该电阻阻值，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需换成_________倍率的电阻挡（填“×1”或“×100”），将欧姆表调零后再进行测量，多用表的示数如图所示，测量结果为_________Ω；（2）为使合金丝两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，如图四个电路中应该选用的是_________；（3）利用螺旋测微器测量合金丝的直径d。某次测量时，螺旋测微器的示数如图所示，则该次测量值d=______mm；三、解答题14．（10分）某种透明材料做成的直角棱镜的折射率，其横截面如图所示，，。一束细光线a从棱镜边上的D点垂直于边射入，。（1）通过计算说明光线在边上是否会发生全反射；（2）求光线第一次从边射出时与边之间夹角的正弦值。15．（16分）如图所示，长为的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带两端各静止一个质量为的物块B和C，在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端处由静止释放一 质量的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走，已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块A与斜面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取。，。求：（1）物块A从轨道滑下到底端与物块B碰前的速度；（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。16．（16分）如图所示，虚线所示的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域圆的半径为R。质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从圆周上的M点射入磁场。不计重力，求：（1）如果一个带电粒子沿直径MON方向射入磁场，速度，该粒子在磁场中运动的时间为多少；（2）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，，求粒子在磁场中运动的时间的最大值；（3）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，，求这些粒子在磁场边界上出射点分布的长度？ 高二年级5月月考物理参考答案1．C【详解】A．一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中，辐射出的光子的种类，A错误；B．根据上述，6种光之中，只有2种能够使阴极K发生光电效应，可知这两种光在6种光之中的光子能量最大，即这两种是能级向能级跃迁与能级向能级跃迁产生的，根据图丙可知，a光的遏止电压小，则a光是从能级向能级跃迁产生的，B错误；C．根据上述，a光的光子能量小于b光的光子能量，根据，可知，a光的波长大于b光的波长，C正确；D．根据，由于a光的光子能量小于b光的光子能量，则a光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比b光照射时的小，D错误。故选C。2．B【详解】A．是元素人工转变方程，不是聚变方程。A错误；B．核反应方程是U核裂变的许多核反应中的其中一个，B正确；C．衰变放出能量，质量发生亏损，C错误；D．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为4，电荷数为2，则X是粒子，D错误。故选B。3．B【详解】由于磁感线为闭合线，则线圈N圈内的磁场与线圈N圈外的磁场方向相反，且由题图可看出，线圈M只在线圈N圈内，则欲使导体环M有收缩的趋势，根据“增缩减扩”可知线圈N圈内的磁场需增大，故导体棒一定做加速运动。故选B。4．D【详解】CD．电流为零时，台秤读数等于磁铁的重力大小，弹簧处于原长；磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为导体棒在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，导体棒通电时，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导体棒受磁铁给的安培力方向是斜向右下，导体棒是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导体棒给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平方向和竖直方向分解，由平衡条件知光滑平板对磁铁支持力小于磁铁重力大小，即有D正确，C错误；AB．导体棒通电时由于磁铁受导体棒的作用力在水平方向向左，弹簧会压缩，当导体棒电流为零时，弹簧长度将变长，AB错误。故选D。5．B【详解】A．根据电容器表达式，当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大，故A错误；BD．根据电容器定义式，由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，所以取下物体时，电流表有从a到b的电流，故B正确，D错误； C．由匀强电场公式得，所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，故C错误。故选B。6．C【详解】A．m点电场线较密集，m点的电场强度较大，故A错误；B．n点的电势大于m点的电势，若是带负电的微粒，在n点的电势能小于在m点的电势能，故B错误；CD．在静电除尘中，通过除尘器中的金属丝与金属管间的直流高压，在金属丝附近产生极强的电场，该强电场将附近的空气电离成正离子及电子，尘埃微粒吸收电子后，在电场力作用下被吸附到金属管的内壁上。根据金属丝与金属管间电场线的分布可分析出靠近金属丝处电场强度比靠近金属管处的电场强度大，故C正确，D错误。故选C。7．B【详解】AB．根据题意，由图乙可知，最大静摩擦力约为，滑动摩擦力约为，由公式可得故A错误，B正确；CD．当长木板相对物块滑动前，拉力随时间的变化关系和图乙的相同，但相对滑动后，拉力的大小与物块受到的摩擦力大小无关，不清楚拉力是否变化，无法确定小物块的运动情况，故CD错误。故选B。8．ACD【详解】A．观看立体电影时需戴上特制眼镜，是利用了光的偏振现象，故A错误；B．白光是由各种色光混合而成，而由于不同颜色的光折射率不同，通过三棱镜后偏转角度不同，从而形成彩色光带，故B正确；C．激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点，故C错误；D．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象，故D错误。故选B。9．CD【详解】A．盐分子在水中的运动是扩散现象而非布朗运动，故A错误；B．物体的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定，故B错误；C．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力的大小，故C正确；D．分子间距离从无限远减小到的过程中，分子间作用力表现为引力，且先增大后减小，分子力做正功，分子势能一直减小，故D正确。故选CD。10．AB【详解】A．交流电源的频率为，电流方向每个周期改变2次，可知通过电阻R1的电流方向每秒钟改变100次，故A正确；BC．交流电源的有效值为，设电压表示数为，电流表示数为I，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，根据变压器规律可知，，解得，，故B正确，C错误； D．由上述分析，设原、副线圈匝数比为n，则有，，解得，若滑动触头向上滑动，n变小，则电流变大。解得，当时，电压表最大，所以滑动触头向上滑动，电压表示数先增大后减小，故D错误；故选AB。11．AC【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确；B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误；C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确；D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有所以，则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。故选AC。12．0.686--0.6960.661由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能【详解】（1）F点刻度尺读数7.04cm，从起点O到打下计数点F的过程中，重物重力势能的减少量，从起点O到打下计数点F的过程中，重物的动能增加量（2）重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能。13．×130丙2.000【详解】（1）[1]用多用表测量电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很大，说明电阻较小，应换小倍率的电阻挡，需选择“×1”倍率的电阻挡，并让红黑表笔短接，重新欧姆调零；[2]选择“×1”倍率的电阻挡，故读数为（2）[3]由于，所以采用电流表的外接法；为使合金丝两端电压调节范围尽量大，故应采用分压接法，故应选用的是图丙；（3）[4]合金丝的直径即螺旋测微器的读数为14．（1）发生全反射；（2）【详解】（1）根据，解得，光线在边的入射角为，大于C，发生 全反射；（2）根据折射定律，可得15．（1）；（2）；（3）【详解】（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得，代入数据可得（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，根据动量守恒和机械能守恒可得，代入数据解得，物块B刚滑上传送带的速度小于传送带速度，物块B做匀加速运动，对物块B，根据牛顿第二定律可得，解得，设物块B经时间后，速度与传送带速度相等，向左运动的位移为，则有，，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，则共速前物块B与传送带发生的相对位移为物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能为（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有，，代入数据解得，，由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了次，由动能定理可知，代入数据得，物块C第次返回至传送带左端时速度平方大小为，由运动学公式得（，，），物块B获得速度后在传送带上先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，回到传送带左端时速度大小不变，物块B第次在传送带上来回一次运动的路程（，，），所以整个过程物块B在传送带上滑行的总路程，代入数据得16．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由，，可得，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示。圆弧对应的圆心角，由，可得 （2）由，可得，粒子在磁场从N点射出时的时间最大，如图所示。由几何关系可知，其轨迹弧对应的圆心角，粒子在磁场中运动的时间的最大值（3）由，可得，粒子在磁场边界上出射点距M点最远时，轨迹弧为一半圆，如图所示。由几何关系可知：出射点分布的长度为磁场边界的，即