广东省六校联考2023-2024学年高二下学期物理5月月考试题

试卷更新日期：2024-06-21 类型：月考试卷

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一、单选题（共7题，每题4分）

1. 关于物理学史，下列说法正确的是（　　）

A、楞次找到了判断感应电流方向的方法 B、奥斯特发现了电磁感应现象 C、爱因斯坦预言并证实了电磁波的存在 D、无线电发射过程中，把低频的电信号“加载”在高频的振荡电路上的过程称为调谐

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2. 电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）

A、无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B、红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C、γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D、紫外线、无线电波、γ射线、红外线

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3. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示，霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高，下列说法正确的是（　　）

A、当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将增大 B、霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系 C、霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的 D、若传感器上面磁体向下移动，霍尔电压将减小

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4. 某同学在本校科技节上展示了一种圆环变速下落的装置。其原理可简化如图，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环A沿螺线管轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a₁、a₂、a₃ ，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则（　　）

A、电流越大，2位置处加速度越小 B、改变电流方向，不改变电流大小，可以改变1位置处加速度 C、3位置处加速度a₃与2位置处加速度a₂相等 D、三个位置中，加速度最大的是位置2

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5. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是洛伦兹力演示仪，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E ，下列说法正确的是（　　）

A、甲图要增大粒子的最大动能，可增大电压 B、乙图可判断出A极板是发电机的正极 C、丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 $v = \frac{B}{E}$ D、丁图中仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变小

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6. 如图所示，在阴极射线管两端加上高电压，管中将产生电子流，方向由左向右，形成阴极射线。如果在该阴极射线管的正上方放置一根通有自左向右方向电流的通电直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线偏转形成的轨迹图为（　　）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入 $u = 311 s i n 100 π t$ （V）的交变电流，则（）

A、入户端接入的交变电流方向每秒变化50次 B、没有发生漏电时，通过副线圈的电流恒定不变且不为0 C、没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0 D、没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加

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二、多选题（共3题，每题6分，错选不得分，漏选得3分）

8. 进入四月后广东地区频繁下雨，某同学在学习完电磁感应原理后，发明了一种利用旋转雨伞产生电流的方法，其原理可以简化为如下模型：沿雨伞边缘绕一绝缘圆环A并使其均匀带电，在雨伞面上再固定一导体环B。（A、B可看作在同一平面内，且伞面绝缘）。若伞以顺时针方向变速转动时，B环中产生如图所示方向的感应电流，则（　　）

A、A环可能带正电且转速不变 B、A环可能带正电且转速增大 C、A环可能带负电且转速增大 D、A环可能带负电且转速减小

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9. 我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n ，输电线的总电阻为r ． U、I分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压 $U_{0}$ 保持不变。下列说法正确的是（　　）

A、若仅闭合开关S，则U减小 B、若仅闭合开关S，则U增大 C、仅增大 $R_{2}$ ，则U减小 D、仅增大 $R_{2}$ ，则U增大

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10. 国外某游乐场由于过山车速度过快发生过山车脱轨事故，某同学看到该新闻后利用学过的知识设计了一种可在外部调节过山车速度的装置，其原理可简化如下：如图所示，有两根与水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，上端接可变电阻器R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场B ，过山车可看作一根质量为m的金属杆，从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后速度会趋近于一个最大速度v_m ，则（　　）

A、如果θ变大，过山车的最大速度v_m变小 B、如果磁感应强度B增大，过山车的最大速度v_m变小 C、如果金属杆的质量m变大，过山车的最大速度v_m变小 D、如果可变电阻器R的阻值变小，过山车的最大速度v_m变小

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三、实验题[其中第11题为必做题，12题、13题为选做题（二选一）]

11. 用如图（甲）所示的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验。

(1)、关于此实验，下列说法正确的是____

A、副线圈不接用电器时，原线圈可以长时间通电 B、为了保证人身安全，要使用低压直流电源 C、副线圈空载时，用交流电压表可以测得副线圈两端的电压

(2)、小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱，此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图（乙）所示，其读数值为V（保留1位小数），此时副线圈输出的电压理论上与最接近。（选填下列选项）
A.0V B.1.2V C． 14V D.18.2V

(3)、小黄同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压 $U_{2}$ 随时间变化的图像如图（丙）所示，在 $t_{1} ∼ t_{2}$ 时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是____

A、增加了交流电源的频率 B、摆正并拧紧了松动的铁芯 C、减少了副线圈的匝数 D、增加了原线圈的匝数

(4)、等效法、理想模型法是重要的物理思维方法，合理采用物理思维方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。理想变压器是一种理想化模型。如图（丁）所示，某用电器可以等效为右侧电路，若原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ，在交流电源的电压有效值 $U_{0}$ 和电阻 $R_{0}$ 确定的情况下，调节可变电阻R ，当 $R =$ 时，R可获得最大功率。

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12. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将 $1 m L$ 的纯油酸配制成 $5000 m L$ 的油酸酒精溶液，且测得1滴油酸酒精溶液的体积为V₀（m³）。现滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，已知每个格子的面积为S（m²），根据以上信息，回答下列问题：

(1)、从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是；

(2)、不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是____。

A、 B、 C、

(3)、需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是____。

A、玻璃板 B、游标卡尺 C、圆规

(4)、若实验中数得的油膜格子数为N ，则油酸分子的直径为m（用题目的符号表示）。

(5)、甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是____。

A、甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B、乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C、丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些

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13. 在“测玻璃的折射率”实验中：

(1)、如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是____；

A、若P₁、P₂的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P₁、P₂的像 B、为减少测量误差，P₁、P₂的连线与法线NN'的夹角应尽量小些 C、为了减小作图误差，P₃和P₄的距离应适当取大些 D、若P₁、P₂的连线与法线NN'夹角较大时有可能在bb'面发生全反射，所以在bb'一侧就看不到P₁、P₂的像

(2)、如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度。（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

(3)、该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是。

(4)、该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=。（用图中线段的字母表示）

(5)、在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是。

甲乙

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四、计算题[其中14题、15题为选做题（二选一），16、17题为必做题]

14. 如图所示，一个内壁光滑且导热的圆柱形气缸静止在一水平面上，缸内有一质量m＝10kg的活塞封闭一定质量的理想气体，气缸右下端有一个关闭的小阀门K。一劲度系数k＝500N/m的弹簧一端与活塞相连，另一端固定在O点。整个装置都处于静止状态，此时弹簧刚好处于原长，活塞到汽缸底部的高度为h＝30cm。已知活塞的表面积为S＝50cm²。大气压恒为p₀＝1.0×10⁵Pa，重力加速度g＝10m/s²。

(1)、求缸内气体的压强p₁；

(2)、缓慢打开阀门K，当活塞稳定时，气缸内剩余的气体为原来的几分之几？

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15. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播， $t = 0$ 时刻的波形如图所示，介质中质点 $P$ 、 $Q$ 分别位于 $x = 2 m$ 、 $x = 4 m$ 处。从 $t = 0$ 时刻开始计时，当 $t = 15 s$ 时质点Q刚好第4次到达波峰。

(1)、求该横波传播的波速．

(2)、写出质点 $P$ 做简谐运动的振动方程；

(3)、求质点P从0时刻开始计时，经过 $\frac{13}{3}$ s后走过的路程S．

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16. 某科学兴趣小组制作了一个电磁阻尼测速仪。如图，空间中存在一个竖直向下的匀强磁场，MN、PQ分别为磁场的左、右边界，磁感应强度大小B=2T，磁场宽度为L=30cm。将一个塑料玩具小车底部固定一个单匝矩形金属线圈，线圈宽度d=10cm，长度L=30cm，小车和线圈总质量m=0.1kg，线圈总电阻R=0.1Ω．整个装置放置在光滑的水平玻璃板上。小车从磁场左边界开始以一定的初速度向右进入磁场，运动40cm后停下来，忽略空气阻力和一切摩擦。求：

(1)、小车进入磁场的初速度的大小；

(2)、从小车进入磁场到停下来，求此过程线圈中产生的焦耳热；

(3)、从小车进入磁场到停下来，求此过程通过线圈横截面的净电荷量。

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17. 东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束宽度为d ，各组成粒子均纵向均匀分布，混合粒子进入两极板的初速度均为 $v_{0} = 2 \sqrt{\frac{q U}{m}}$ ，方向平行于极板。离子带正电、电荷量为q ，质量为m ，两极板间电压为U ，间距为d ，极板长度为2d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。

(1)、要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场 $B_{1}$ ，求 $B_{1}$ 的大小和方向；

(2)、直线通过极板的离子进入偏转磁场，若偏转磁场的磁感应强度 $B_{2} = \frac{2}{d} \sqrt{\frac{m U}{q}}$ ，且离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场 $B_{2}$ 的最小面积；（要求画图说明）

(3)、撤去极板间磁场 $B_{1}$ ，且 $B_{2}$ 边界足够大，粒子束有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，已知某
次实验中磁场 $B_{2}$ 的取值范围为 $\frac{2}{d} \sqrt{\frac{m U}{q}} \leq B_{2} \leq \frac{8}{d} \sqrt{\frac{m U}{q}}$ 时，可使得进入偏转磁场的带电离子全部被吞噬板噬，求该次实验中吞噬板的最小长度。

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