叙州区一中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. 波动的下列说法，正确的是（ ）
A. 介质中的质点随波的传播而迁移
B. 质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C. 波不但传递能量，还能传递信息
D. 一切波传播均需要介质
【答案】C
【解析】
【详解】A．波在传播时，介质中的质点不随波迁移，而是在其平衡位置附近做往复运动，故A错误；
B．对于纵波，介质中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错误；
C．波传播的是振动的形式，实际上传递了能量才使质点振动，波还能传递信息，故C正确；
D．机械波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，让自然光照射到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱？（ ）
A. 0° B. 30°
C. 60° D. 90°
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直时几乎没有偏振光透过。故ABC错误，D正确。
故选D。
3. “人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（ ）
A. 该交流电的周期为50s B. 该交流电每秒内电流方向变化50次
C. 该交流电的有效值为220V D. 该呼吸机正常工作时的功率为W
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由正弦交流电的瞬时值表达式，知
正弦交流电一个周期电流方向变化2次，故每秒变化100次，故AB错误；
C．该交流电的最大值为，该交流电的有效值为
故C正确；
D．该呼吸机正常工作时的功率为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率、振动方向均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）
A. 质点O处于振动加强区，始终处在波谷
B. P、N两质点始终处在平衡位置
C. 随着时间的推移，质点M将向O点处移动
D. 随着时间的推移，质点M振动的振幅将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图知此刻是波谷与波谷的相遇点，是振动加强区，再经历半个周期，O将处于波峰，故A错误；
B．、两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；
C．振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，故C错误；
D．随着时间的推移，质点M相对平衡位置的位移会变化，但其振幅不会变化，故D错误。
故选B。
5. 已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，3，年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，，4，5，式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若，由跃迁，释放光子，则
因为，则
由
得
解得里德伯常量
故A正确，BCD错误．
故选A．
6. 在如图所示的电路中，S1和S2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值与R相等。在电键S接通和断开时，灯泡S1和S2亮暗的顺序是（ ）
A. 接通时，S1先达到最亮，断开时，S1后暗
B. 接通时，S2先达到最亮，断开时，S2后暗
C. 接通时，S1先达到最亮，断开时，S1先暗
D. 接通时，S2先达到最亮，断开时，S2先暗
【答案】A
【解析】
【详解】电键S接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡S1的电流较大，故灯泡S1先达最亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加；由于L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，所以电流稳定后，两个灯泡一样亮，即S1灯泡亮度逐渐正常，电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡S1构成闭合回路放电，故断开时S1后暗。
故选A。
7. 质量为m1=1kg和m2（未知的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t图象如图所示，则
A. 被碰物体质量为5kg
B. 此碰撞一定为弹性碰撞
C. 碰后两物体速度相同
D. 此过程有机械能损失
【答案】B
【解析】
【详解】AC．由图象可知，碰撞前m2是静止的，m1的速度为：
碰后m1速度为：
m2的速度为：
即碰后两物体速度大小相等，方向相反，速度不相同；
两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：
m1v1=m1v1′+m2v2′
即：
1×4=1×（-2）+m2×2
解得：
m2=3kg
选项AC错误；
BD．碰撞前总动能：
碰撞后总动能：
碰撞前后系统动能不变，故碰撞是弹性碰撞，故B正确， D错误；
8. 如图所示，光滑的直角墙壁处有A、B两个物体，质量分别为、，两物体间有一压缩的轻质弹簧用细线绷住，弹簧两端拴在物体上，弹簧储存的弹性势能为，初时B物体紧靠着墙壁。将细线烧断，A物体将带动B物体离开墙壁，在光滑水平面上运动。由此可以判断（ ）
A. 烧断细线后，A、B物体和弹簧组成的系统机械能、动量均守恒
B. 物体B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能等于
C. 物体B离开墙壁后弹簧第一次恢复原长时，A物体速度方向有可能向左
D. 物体B离开墙壁后，每当弹簧恢复原长时A物体的速度都等于
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．烧断细线后由于墙壁对B有作用力，系统的外力不为零，故系统的动量不守恒；在这个过程中，只有弹簧得弹力做功，系统的机械能守恒，故A错误；
B．在B没有离开墙面前，弹簧的弹性势能逐渐转化为A的动能，当弹簧恢复原长后，B开始离开墙壁，此时有
此后系统的机械能和动量守恒，当两者速度相等时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，故有
，
联立解得
故B正确；
CD．物体B离开墙面后，每当弹簧恢复原长时，弹簧弹性势能为零。取向右为正方向，根据动量守恒和能量守恒可得
联立解得
若，则有，即A的方向向左，故C、D正确。
故选BCD。
9. 如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为，均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀减弱时（ ）
A. A中无感应电流
B. A、B中均有恒定的感应电流
C. A、B中感应电动势之比为
D. A、B中感应电流之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．当磁场随时间均匀减弱时，根据法拉第电磁感应定律
可知A、B两闭合线圈中均产生恒定不变的感应电动势，则A、B中均有恒定的感应电流，故A错误，B正确；
C．当磁场随时间均匀减弱时，根据法拉第电磁感应定律
则A、B中感应电动势之比为
故C错误；
D．根据电阻定律，线圈电阻为
可得A、B两闭合线圈的电阻之比为
根据
可得A、B中感应电流之比为
故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化关系如图乙所示．t=0时刻，在平行板电容器间，由静止释放一带正电的粒子（重力可忽略不计），假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列关于板间电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中（以向上为正方向）可能正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A、根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小不变，方向逆时针，感应电动势大小不变，方向顺时针方向，方向与相反；
感应电动势大小不变沿逆时针方向，方向与相同，故A错误；
BCD、内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动．内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零，，内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，，内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀减速运动，直到速度为零；由上分析可知，末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置，故B错误，CD正确．
点睛：本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，这样即可还原为我们常见题型．
第II卷（非选择题 60分）
二、实验题（15分）
11. 在用单摆测重力加速度的实验中
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？（将所选用的器材的字母填在题后的横线上．）
（A）长1m左右的细绳； （B）长30m左右的细绳；
（C）直径2 cm的铁球； （D）直径2cm的木球；
（E）秒表；（F）时钟； （G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺．所选择的器材是________．（填序号）
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2~L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=_________．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是_______的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
【答案】 ①. ACEH ②. ③. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]．单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长，测量误差越小，A正确B错误；摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，C正确D错误；秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，E正确F错误；刻度尺的最小分度越小，读数越精确，G错误H正确；
(2)[2][3]．根据单摆周期公式，有
故图象的斜率为
解得
测摆长时漏加了小球半径，图象向左偏移了，但斜率不变，故重力加速度的测量值不变．
12. 图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k．
（1）写出m、U与k之间所满足的关系式．________
（2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表：
m（kg） 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50
U（V） 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740
①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线．______
②m－U直线斜率为______________kg/V．
③弹簧的劲度系数k=______________N/m．（保留3位有效数字）
【答案】 ①. ②. ③. 10.1 ④. 1.24×103
【解析】
【详解】(1)[1]因重力与弹力平衡，则有：mg=kx
又
联立解得：
(2) ①[2]根据m-U的关系，知m-U成正比，图线如图所示
②[3]通过图线求出斜率：kg/V；
③[4]已知，所以
N/m．
三、解答题（本答题共三个小题，13题12分，14题14分，15题19分，共45分）
13. 如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖EF与一底角为30°的直角形玻璃砖平行且正对放置，点O和分别是BC边的中点和半圆形玻璃砖的圆心。一束平行于AC边的单色光从AB边上的点D入射，经折射后从点O射出，最后从半圆形玻璃砖上的某点P（图中未画出）射出。已知BC边与直径EF长度相等，二者相距很近，两者间空气层的厚度可忽略不计，点B、D间距离为R，两种玻璃砖的厚度与折射率均相同，不考虑光在各个界面的反射。
①计算玻璃砖的折射率n；
②在图中画出P点的位置和计算出圆弧FP的弧长s。
【答案】①；②P点的位置如图，
【解析】
【详解】①作出D、O间的光路图如图所示
恰为等边三角形，由几何知识可得此时的入射角和折射角分别为
由折射定律得
解得
②光线在O点处发生折射，根据光路可逆，此时的入射角和折射角分别为30°和60°，由于中间的空气层很薄，可以认为光线到达EF面时是从点入射的。根据光路可逆，光线从点入射时，入射角和折射角分别为60°和30°。光路图如上图所示，则
所求弧长
14. 如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为w，电子质量为m，电荷量为E，求：
（1）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能．
（2）光电子从B板运动到A板所需的最长时间．
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程有：Ek=hv－W
光子的频率：
所以，光电子的最大初动能：
能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板时的动能为Ek1，由动能定理：eU=Ek1－Ek
所以：
（2）能以最长时间到达A板的光电子，是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子．
因为：
所以：
15. 如图所示，在竖直平面内有足够长的平行金属导轨MN、PQ，其间距为L＝2m，在N、Q之间连接有阻值为R＝0.8Ω的电阻，一匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B0．现有一细线绕过光滑的轻质定滑轮，一端系一质量为M＝3kg的重物，另一端与质量为m＝1kg的金属杆相连，金属杆接入两导轨间的电阻为r＝0.2Ω，开始时金属杆置于导轨下端NQ处，将重物由静止释放，当重物下降h＝5m时恰好达到速度v而匀速下降，已知v＝5m/s，且运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和导轨电阻，重力加速度g＝10 m/s2．求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B0；
(2)重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的热量QR；
(3)设重物下降h时为t＝0时刻，从t＝0开始，磁场的磁感应强度B逐渐减小，且金属杆中始终不产生感应电流，试写出B随时间t变化的关系．
【答案】(1) B0＝1 T (2) QR＝40J (3)
【解析】
【详解】解：(1)设细线的拉力大小为T，匀速运动时通过金属杆的电流为I
对金属杆：
对重物：
而：，，
解得匀强磁场的磁感应强度：
(2)设电路中产生的总焦耳热为Q
由能量守恒定律得：
解得：
据串联电路特点，电阻R产生的焦耳热：
(3)金属杆中不产生感应电流是因为回路的磁通量不变，有：
其中：
由牛顿第二定律有：叙州区一中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. 波动的下列说法，正确的是（ ）
A. 介质中的质点随波的传播而迁移
B. 质点振动的方向总是垂直于波的传播方向
C. 波不但传递能量，还能传递信息
D. 一切波的传播均需要介质
2. 如图所示，让自然光照射到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱？（ ）
A. 0° B. 30°
C. 60° D. 90°
3. “人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（ ）
A. 该交流电的周期为50s B. 该交流电每秒内电流方向变化50次
C. 该交流电的有效值为220V D. 该呼吸机正常工作时的功率为W
4. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率、振动方向均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）
A. 质点O处于振动加强区，始终处在波谷
B. P、N两质点始终处在平衡位置
C. 随着时间的推移，质点M将向O点处移动
D. 随着时间的推移，质点M振动的振幅将减小
5. 已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，3，年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，，4，5，式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为
A. B. C. D.
6. 在如图所示的电路中，S1和S2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值与R相等。在电键S接通和断开时，灯泡S1和S2亮暗的顺序是（ ）
A. 接通时，S1先达到最亮，断开时，S1后暗
B. 接通时，S2先达到最亮，断开时，S2后暗
C. 接通时，S1先达到最亮，断开时，S1先暗
D. 接通时，S2先达到最亮，断开时，S2先暗
7. 质量为m1=1kg和m2（未知两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t图象如图所示，则
A. 被碰物体质量为5kg
B. 此碰撞一定弹性碰撞
C. 碰后两物体速度相同
D. 此过程有机械能损失
8. 如图所示，光滑的直角墙壁处有A、B两个物体，质量分别为、，两物体间有一压缩的轻质弹簧用细线绷住，弹簧两端拴在物体上，弹簧储存的弹性势能为，初时B物体紧靠着墙壁。将细线烧断，A物体将带动B物体离开墙壁，在光滑水平面上运动。由此可以判断（ ）
A. 烧断细线后，A、B物体和弹簧组成的系统机械能、动量均守恒
B. 物体B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能等于
C 物体B离开墙壁后弹簧第一次恢复原长时，A物体速度方向有可能向左
D. 物体B离开墙壁后，每当弹簧恢复原长时A物体的速度都等于
9. 如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为，均匀磁场只分布在B线圈内。当磁场随时间均匀减弱时（ ）
A. A中无感应电流
B. A、B中均有恒定感应电流
C. A、B中感应电动势之比为
D. A、B中感应电流之比为
10. 如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化关系如图乙所示．t=0时刻，在平行板电容器间，由静止释放一带正电的粒子（重力可忽略不计），假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列关于板间电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中（以向上为正方向）可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
第II卷（非选择题 60分）
二、实验题（15分）
11. 在用单摆测重力加速度的实验中
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？（将所选用的器材的字母填在题后的横线上．）
（A）长1m左右的细绳； （B）长30m左右的细绳；
（C）直径2 cm的铁球； （D）直径2cm的木球；
（E）秒表；（F）时钟； （G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺．所选择的器材是________．（填序号）
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2~L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=_________．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是_______的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
12. 图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k．
（1）写出m、U与k之间所满足的关系式．________
（2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表：
m（kg） 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50
U（V） 0108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740
①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线．______
②m－U直线的斜率为______________kg/V．
③弹簧的劲度系数k=______________N/m．（保留3位有效数字）
三、解答题（本答题共三个小题，13题12分，14题14分，15题19分，共45分）
13. 如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖EF与一底角为30°的直角形玻璃砖平行且正对放置，点O和分别是BC边的中点和半圆形玻璃砖的圆心。一束平行于AC边的单色光从AB边上的点D入射，经折射后从点O射出，最后从半圆形玻璃砖上的某点P（图中未画出）射出。已知BC边与直径EF长度相等，二者相距很近，两者间空气层的厚度可忽略不计，点B、D间距离为R，两种玻璃砖的厚度与折射率均相同，不考虑光在各个界面的反射。
①计算玻璃砖的折射率n；
②在图中画出P点的位置和计算出圆弧FP的弧长s。
14. 如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为w，电子质量为m，电荷量为E，求：
（1）从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能．
（2）光电子从B板运动到A板所需的最长时间．
15. 如图所示，在竖直平面内有足够长的平行金属导轨MN、PQ，其间距为L＝2m，在N、Q之间连接有阻值为R＝0.8Ω的电阻，一匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B0．现有一细线绕过光滑的轻质定滑轮，一端系一质量为M＝3kg的重物，另一端与质量为m＝1kg的金属杆相连，金属杆接入两导轨间的电阻为r＝0.2Ω，开始时金属杆置于导轨下端NQ处，将重物由静止释放，当重物下降h＝5m时恰好达到速度v而匀速下降，已知v＝5m/s，且运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和导轨电阻，重力加速度g＝10 m/s2．求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B0；
(2)重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的热量QR；
