四川省德阳市第五名校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷

试卷更新日期：2024-06-07 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分。共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 生活中有许多美妙的光现象，下列对光现象的认识正确的是（　　）

A、著名的泊松亮斑是光的干涉形成的 B、水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的 C、观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的 D、“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射

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2. 两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间。内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（）

A、观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧 B、干涉条纹是由空气膜上下两个表面的反射光叠加而成 C、若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将变大 D、若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹间距将保持不变

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3. 武汉病毒研究所内的实验室是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积，空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A、图乙中M点的电势高于N点的电势 B、正、负离子所受洛伦兹力方向相同 C、只需要测量 $M 、 N$ 两点电压就能够推算废液的流量 D、当污水中离子浓度降低，MN两点电压将减小

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4. 如图，真空中有两个电性未知的点电荷 $Q_{1}$ 和 $Q_{2}$ ，分别固定在x轴上M、N两点。P点位于y轴上，P、M、N到O点距离都相同。将带正电的检验电荷q置于P点时，q所受电场力方向斜向右上方与y轴成 $3 0^{∘}$ 角。下列说法正确的是（　　）

A、 $Q_{1}$ 和 $Q_{2}$ 电性相反 B、 $Q_{1}$ 的电荷量比 $Q_{2}$ 的大 C、q在O点的电势能小于在P点的电势能 D、若将q放在O点由静止释放，它将沿直线从O运动到P点

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5. 如图所示，直线 $C D$ 沿竖直方向， $C D$ 的右方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于 $C D$ 上的a点，能沿图示方向发射不同速率、质量为 $m$ 、重力可忽略、电荷量为 $+ q$ 的同种粒子，所有粒子均能经过 $C D$ 上的b点从右侧磁场进入左侧磁场，已知 $a b = L$ ，则粒子的速度可能是（　　）

A、 $\frac{q B L}{2 m}$ B、 $\frac{q B L}{3 m}$ C、 $\frac{q B L}{6 m}$ D、 $\frac{q B L}{12 m}$

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6. 如图所示，质量均为 $m$ 的物块 $a$ 、 $b$ 与劲度系数为 $k$ 的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块 $a$ 正上方有一个质量也为 $m$ 的物块c，将c由静止释放，与a碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后的运动过程中物块b恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度为 $g$ 。以下说法正确的是（）

A、组合体ac的最大加速度为 $2 g$ B、组合体ac的最大加速度为1g C、物块b与地面间的最大作用力为 $6 m g$ D、物块b与地面间的最大作用力为 $5 m g$

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7. 图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（）

A、磁铁的转速为 $2.5 π r / s$ B、 $1 s$ 内，该电压传感器中电流方向改变10次 C、该交变电流的电压表达式为 $u = 12 s i n 5 π t (V)$ D、该交变电流可以直接加在击穿电压为 $6 \sqrt{2} V$ 的容器上

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8. 如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R₁上。R₁所受压力越大阻值越小，当R₂两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（　　）

A、为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B、为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C、为了选出质量更大的苹果可以增大R₂的阻值 D、质量大的苹果将进入上通道

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二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则下列说法正确的是（）

A、玻璃砖对b光的折射率为 $\sqrt{3}$ B、a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大 C、b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角大于 $45 °$ D、经同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更宽

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10. 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场E，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，在匀强磁场B（磁场方向垂直于前后表面）中，有一载流导体，已知上表面宽为d，侧面高为h（已在图中标出），若通过导体的电流为I，电压表示数为U，导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，下列说法中正确的是（）

A、导体内形成的霍尔电场 $E = \frac{U}{h}$ B、元件下表面电势比上表面电势低 C、洛伦兹力对电子做正功 D、磁感应强度大小为 $B = \frac{n e d U}{I}$

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11. 图甲为超声波悬浮仪，其基本原理是让在竖直方向正对的两个相干波源发射的超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态。图乙中P、Q为平衡位置位于 $(- 2.5 c m ， 0)$ 和 $(2.0 c m ， 0)$ 的两个相干波源，该时刻两列波分别传到了点 $M (- 1.5 c m ， 0)$ 和点 $N (1.0 c m ， 0)$ ，已知声波传播的速度为 $340 m / s$ 。则在两列波相干并稳定后（）

A、两列超声波信号频率均为 $340 H z$ B、该时刻P、Q两波源的相位相反 C、小水珠可在图乙中O点位置附近悬浮 D、小水珠可在图乙中 $(0.25 c m ， 0)$ 点位置附近悬浮

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12. 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为a。一直角三角形导线框ABC（BC边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i、BC两端的电压U_BC与线框移动的距离x的关系图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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13. 如图，带电荷量为 $6 Q (Q > 0)$ 的球1固定在倾角为 $30 °$ 光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为 $- Q$ 的球2，斜面上距a点L处的b点有质量m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为 $\frac{L}{2}$ ，球2、3间的静电力大小为 $\frac{m g}{2}$ 。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（）

A、带负电 B、运动至a点的速度大小为 $\sqrt{g L}$ C、运动至a点的加速度大小为2g D、运动至ab中点时对斜面的压力大小为 $\frac{3 \sqrt{3} + 4}{6} m g$

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三、非选择题：本题共6小题，共56分

14. 某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度 $d = 0.2 m m$ ，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离 $L = 2.0 m$ ，则该激光波长 $λ =$ m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会（填“变大”、“变小”或“不变”）。

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15. 用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R_x。已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：
电流表A₁(量程0～30 mA)；电流表A₂(量程0～100 mA)；电压表V(量程0～6 V)；

滑动变阻器R₁(阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R₂(阻值0～300 Ω)；开关S一个，导线若干条。

某同学的实验过程如下：

Ⅰ、设计如图所示的电路图，正确连接电路。

Ⅱ、将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线。

Ⅲ、断开开关，将R_x改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线（横纵坐标的单位均为国际单位），图线与横轴I的交点坐标为(I₀ ， 0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U₀)。

回答下列问题：

(1)、电流表应选用，滑动变阻器应选用。

(2)、由图线，得电源内阻r＝Ω。

(3)、用I₀、U₀和r表示待测电阻的关系式R_x＝，代入数值可得R_x。

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16. 为取得良好的保温效果，一窗户安装了双层平行玻璃，如图所示，双层玻璃由厚度均为4a的单层玻璃组成，两玻璃板平行且中间有干燥的空气，宽度也为4a，一细束光从窗外射入室内，入射光与玻璃面的夹角 $α$ =37°，经第一次折射后传播方向改变的角度 $Δ θ = 16 °$ ，光在真空中传播的速度为c，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)、该玻璃的折射率n；

(2)、该束光通过窗户所用的时间t。

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17. 如图所示，实线是一列简谐横波在 $t_{1} = 0$ 时刻的波形，虚线是这列波在 $t_{2} = 1 s$ 时刻的波形。

(1)、这列波的波长；

(2)、若这列波的周期T满足 $T < t_{2} - t_{1} < 2 T$ ，求该波的波速大小 $v_{1}$ ；

(3)、若该波的波速大小 $v = 83 m / s$ ，请通过计算判断该波传播的方向

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18. 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，金属条电阻为0.5R，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻，若橡胶带匀速运动，电压表读数为U，求：

(1)、一根金属条经过磁场区域时受的安培力的大小；

(2)、橡胶带匀速运动的速率；

(3)、若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时，一段时间R上产生热量 $Q = \frac{6 B U L d}{R}$ ，则一共有几根金属条通过磁场区域？

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19. 如图所示，ON是坐标系xOy第四象限的角平分线，在ON与y轴负半轴所夹的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为2E。在第一象限内的射线OM与x轴正半轴所夹区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，射线OM与x轴的夹角为θ，在ON与x轴正半轴所夹区域内存在一个矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小 $B = 4 \sqrt{\frac{E m}{q a}}$ ，方向周期性变化，每次粒子进入磁场时磁场的方向改变一次。现在y轴上的P（0，-a）点由静止释放一个重力不计，质量为m，电荷量为q的粒子，粒子在射出第四象限的电场后立即进入磁场，欲使粒子能在第一、第四象限内做周期性运动，且恰好不从第一象限电场飞出。求：

(1)、粒子在磁场中做圆周运动的半径；

(2)、OM与x轴的夹角θ的正切值；

(3)、带电粒子从P点出发到第一次返回P点所用的时间；

(4)、第四象限内磁场区域的最小面积。

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