四川省宜宾市第四中学2022-2023学年高二下学期4月月考物理试题（Word版附解析）

宜宾市四中2023年春期高二第二学月考试物理试题第I卷选择题（50分）一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。1.家庭装修使用的大理石中常含有放射性元素氡（），其衰变方程为：，半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（　　）A.衰变中释放出的射线比射线的穿透能力强B.10个氡核经过3.8天衰变剩余5个氡核C.钋（）的比结合能大于氡（）的比结合能D.若采用增大压强的方法，可以改变氡（）的半衰期【答案】C【解析】【详解】A．由射线及射线的特点可知：衰变中释放出的射线比射线的穿透能力弱，故A错误；B．半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，故B错误；C．钋核比氡核稳定，钋（）的比结合能大于氡（）的比结合能，故C正确；D．半衰期不受外界环境及化学状态的影响，故D错误；故选C。2.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U的变化情况是（　　）A.Q变小，C不变，U不变B.Q变小，C变小，U不变C.Q不变，C变小，U变大D.Q不变，C变大，U变大 【答案】C【解析】【详解】依题意，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，根据可知电容C减小。电容器极板上电荷量Q不变，根据可知两极间的电压U变大。故ABD错误；C正确。故选C。3.一个单摆在地面上做受迫振动，改变驱动力频率，其振动稳定时振幅A与驱动力频率f的关系如图所示．单摆所处位置重力加速度g=9.8m/s2，下列说法正确的是（）A.单摆摆长约为2mB.单摆的受迫振动频率与驱动力频率相同时振幅最大C.若减小摆长，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动D.若把该单摆移到月球表面，共振曲线振幅最大值的横坐标将向右移动【答案】C【解析】【详解】单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s；由公式T=2π，可得L≈1m，故A错误；单摆的受迫振动频率与固有频率相同时振幅最大，选项B错误；若摆长减小，则固有频率变大，所以共振曲线的峰将向右移动．故C正确；若把该单摆移到月球表面，重力加速度减小，则振动的频率减小，则共振曲线振幅最大值的横坐标将向左移动，故D错误；故选C．点睛：本题关键明确：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．4.如图，理想调压变压器输入端接正弦交流电源，是灯泡，是电容器， 是与线圈接触良好的滑片，是开关，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）A.接，从点至点缓慢滑动，电流表的示数将减小B.接，从点至点缓慢滑动，灯泡的亮度将增大C.接，从点至点缓慢滑动，电压表的示数不变D.接，从点至点缓慢滑动，电流表的示数始终为零【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．接，从点至点缓慢滑动，根据电压减小，故减小，则减小，A正确，B错误；C．由电压与匝数的关系，即知，P下滑过程中，减小，故减小，电压表V的示数减小，C错误；D．电流表显示的是有效值，由于电容器不停的充放电，所以电流表的示数不为零，D错误。故选A。5.如图所示的电路中，a、b、c为三个相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，电阻不计，电源E内阻不计，下列判断正确的有（　　） A.S闭合的瞬间，a、b、c三灯一样亮B.S闭合的瞬间，b灯最亮C.电路稳定后，将S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭D.电路稳定后，将S断开，a、c两灯亮度相同且逐渐变暗【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．由于通过线圈L的电流会缓慢变化，当电键K闭合瞬间，L中的电流为0，电路的结构为b与c串联后与a并联，所以a支路的电阻值小，流过a的电流大，而流过b、c的电流相等，所以S闭合的瞬间，bc两灯一样亮，a灯最亮。故AB错误；CD．当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，此时b被短路，a与c并联；电路稳定后，将S断开此时线圈L产生感应电动势，相对于电源电路的结构是a与c串联后与b并联，所以a、c两灯亮度相同且逐渐变暗。故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，真空中有一四面体ABCD，MN分别是AB和CD的中点，现在A、B两点分别都固定电荷量为+Q的点电荷，下列说法正确的是A.C、D两点的电场强度相同B.仅受电场力的负点电荷，可以在该电场中做匀速圆周运动C.N点的电场强度方向平行AB且跟CD垂直D.将试探电荷+q从C点移到D点，电场力做正功，试探电荷+q的电势能降低【答案】B 【解析】【详解】A.CD在AB的中垂面上，C、D到AB连线的距离相等，根据等量同种电荷在空间的电场线分布特点，知道C、D两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；B.仅受电场力的负点电荷，如果在AB的中垂面内，两个等量正电荷对它的作用总指向A、B连线的中点，就可以提供大小恒定的向心力，可以做匀速圆周运动，故B正确；C.根据电场叠加原理知道N点的电场强度方向与AB垂直，故C错误；D.CD在AB的中垂面上，C、D到AB连线的距离相等，C、D两点电势相等，试探电荷+q从C点移到D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误．7.如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为w，则当线圈转至图示位置时（　　）A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电动势为2nBl2wC.电流功率为D.线圈ad边所受安培力的大小为【答案】C【解析】【详解】A．图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出，线圈中感应电流方向为adcba，故A错误；B．当线圈转至图示位置时，线圈中的感应电动势为e=Em=nBSω=nBl1l2ω故B错误；C．电流的功率为故C正确； D．线圈ad边所受安培力的大小为故D错误。故选C。8.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A.在内质点经过的路程是B.在末，质点的速度为零，加速度最大C.和两时刻，质点的位移大小相等都是D.质点的速度随时间的变化规律为【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．由题图可知周期为，质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，依题意，可得则在内质点经过的路程是故A正确；B．在末，质点位于正向最大位移处，速度为零，加速度最大。故B正确；D．因质点的位移随时间变化规律为则质点的速度随时间的变化规律为故D错误；C．将和分别代入位移随时间变化的关系式中可得，两时刻质点的位移大小相等，都是 故C正确。故选ABC。9.实验室经常使用的电流表是磁电式电流表，这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁体和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A.磁电式电流表内部的蹄形磁体和铁芯间的磁场是匀强磁场B.磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比C.磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱D.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线圈的转动作用【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．磁电式电流表内部的蹄形磁体和铁芯间的磁感线不是平行等距，不是匀强磁场，选项A错误；B．电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行。因此磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。当通电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故B错误；C．磁电式电流表的优点是灵敏度高，但只能测出很弱的电流，故C正确；D．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用，故D正确。故选CD。10.如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d 的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　）A.电阻R两端的电势差为B.微粒的电荷量与质量之比为C.电阻消耗的电功率为D.若增大角速度和电阻R的阻值，微粒有可能仍保持静止状态【答案】AB【解析】【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势即为电阻R两端的电势差故A正确；B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒两极板间处于静止状态，则即故B正确；C．电阻消耗的功率故C错误；D．若增大角速度，则电动势增大，即电容器的电压增大。根据U=Ed可知E 增大，则微粒向上运动。故D错误。故选AB。第II卷（非选择题60分）二、实验题（14分）11.某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹，回答下列问题：（1）可以使目镜中观察到的条纹数增加的操作是____________。A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.减小双缝的间距（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第2条亮条纹到第5条亮条纹之间的距离为，则所测单色光的波长λ=__________。（3）选用的双缝的间距为d=0.24cm，测得屏与双缝间的距离为l=1.2m，某次测量时手轮上的示数如图乙所示，此时手轮上的示数为__________；若第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为1.12mm，则所测单色光的波长为__________m（结果保留两位有效数字）。【答案】①.B②.③.2.190mm（2.189~2.191mm）④.【解析】【详解】（1）[1]要增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。故选B。 （2）[2]第2条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为，则两个相邻明纹间的距离则单色光的波长（3）[3]手轮上的示数为[4]双缝的间距为d=0.24cm，测得屏与双缝间的距离为l=1.2m，第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为1.12mm，可得单色光的波长为12.用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从________（填“a到b”或“b到a”）。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是________。【答案】①.b到a②.A【解析】【分析】【详解】[1]当磁体运动到如图所示的位置时，线圈中的磁通量正在增大，感应电流所产生的磁场的方向竖直向下，根据右手定则可判定电流方向从b到a；[2]磁体进入线圈的过程中，线圈中有感应电流；磁体完全进入线圈后，线圈内的磁通量保持不变，感应电流为零，磁体在线圈内加速下落；磁体离开线圈时的速度大于磁体进入线圈时的速度，感应电流也大于磁体进入线圈过程中的感应电流。故选A。13.为了粗略测量电阻，小明同学用量程为5mA的毫安表、电动势为3V的电池、0~999.9Ω)的电阻箱制作了一块简易欧姆表，电路如图所示： （1）为制作欧姆表，__准确测量毫安表的内阻（填“需要”或“不需要”）；（2）进行欧姆调零之后，用该表测量某电阻时，a表笔是__表笔（填“红”或“黑”），此时毫安表读数为2.5mA，则待测电阻阻值为____Ω；（3）如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，表盘中间刻度对应的电阻值___（填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小，内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值___真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】①.不需要②.红③.600④.变小⑤.大于【解析】【详解】（1）[1]欧姆表的工作原理而即则不用确定出Rg的值；根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。（2）[2]右表笔接欧姆挡的内部电源的正极，根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律，可知右表笔b为黑表笔，左表笔a为红表笔；[3]毫安表读数2.5mA是表头满偏电流5mA的一半，有 可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻，有Ω=600Ω（3）[4]在毫安表两端并联一个电阻后，有其欧姆内阻为，阻值变小，即中值刻度值变小。（4）[5]电池电动势减小了，则欧姆调零后，欧姆表的内阻故欧姆表的内阻减小了，由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，故实际测量时，当读数为600Ω，实际电阻是小于600Ω的，故测量值大于实际电阻值。三、解答题（本答题共三个小题，13题12分，14题19分，15题15分，共46分）14.如图为某室内模拟滑雪机，机器的前后两个传动轴由电动机提供动力并带动雪毯持续向上运动，使滑雪者获得真实的滑雪体验。已知坡道长L=8m，倾角为θ=37°，雪毯以速度v0=8m/s向上做匀速直线运动，一质量m=60kg（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者未做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.不计空气阻力，在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求：（1）滑雪者所受合力的冲量I；（2）与空载相比电动机多消耗的电能E。【答案】（1）；（2）1920J。 【解析】【详解】（1）在滑雪者滑到坡道底端的过程中解得到达底端速度滑雪者所受合力的冲量（2）滑雪者滑行时间与空载相比电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做功15.如图所示，在直线MN和PQ之间有一匀强电场和一圆形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，MN、PQ与磁场圆相切，CD是圆的一条直径，长为2r，匀强电场的方向与CD平行向右，其右边界线与圆相切于C点。一比荷为k的带电粒子（不计重力）从PQ上的A点垂直电场射入，初速度为v0，刚好能从C点沿与CD夹角为α的方向进入磁场，最终从D点离开磁场。求：(1)电场的电场强度E的大小；(2)磁场的磁感应强度B的大小。【答案】(1)；(2)。【解析】 【分析】求出粒子在C点的沿x方向的分速度以及从A到C的时间，根据速度时间关系求解电场强度；求出粒子在磁场中运动的速度大，根据几何关系可得轨迹半径，根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度。【详解】(1)粒子在C点的沿x方向的分速度为vx，根据几何关系可得：从A到C的时间为t，根据速度时间关系可得：根据速度时间关系可得：解得：(2)粒子在磁场中运动的速度大小为：根据几何关系可得轨迹半径：根据洛伦兹力提供向心力可得：解得： 答：(1)电场的电场强度E的大小为。(2)磁场的磁感应强度B的大小为。16.下列说法正确的是(　　)A.压缩气体总能使气体的温度升高B.能量耗散过程中能量是守恒的C.第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D.第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律E.能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性【答案】BCE【解析】【详解】A．内能的变化取决于做功和热传递两个方面，只压缩气体做功并不一定能使气体温度升高，A错误；B．由能量守恒定律可知，任何物理过程，能量都是守恒的，B正确；C．第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器，违背了能量守恒定律，C正确；D．第二类永动机不违背能量守恒定律，却寄希望于从单一热源吸收热量全部用来做功而不产生其他影响，这违背了热力学第二定律，D错误；E．由热力学第二定律可知，任何孤立系统的熵总是增加的，能量耗散的过程就是熵增加的过程，反映了自然界中的宏观过程具有方向性，E正确。故选BCE。17.如图所示，大气压强恒为p0，用横截面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的汽缸中，活塞的质量为，开始时，环境的热力学温度为T0，活塞与汽缸顶部的高度差为h0，由于环境温度缓慢降低，活塞缓慢向上移动，当环境温度降低至T1时，活塞向上移动了0.2h0，已知密封气体的内能U与热力学温度T的关系为U=kT（k为正常数），汽缸导热良好，与活塞间的摩擦不计，重力加速度为g，求（i）变化后环境的温度T1；（ⅱ）全过程中密封气体向外界放出的热量Q。 【答案】（i）0.8T0；（ii）【解析】【详解】（i）以封闭气体为研究对象，初态体积：V1=h0S，温度为：T0末态体积：V2=（h0-0.2h0）S=0.8h0S，温度为：T1气体做等压变化，根据盖吕萨克定律得：代入数据解得：T1=0.8T0（ⅱ）活塞缓慢移动的过程，封闭气体做等压变化，有：W=pS△h，其中则根据热力学第一定律可知，该过程中气体减少的内能为：△U=Q+W由U=KT可知△U=K△T△T=T0-0.8T0=0.2T0，则：△U=-0.2kT0联立解得：