2021_2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）月考物理试卷（5月）（含答案解析）

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2021~2022学年湖北省重点高中智学联盟高二（下）月考物理试卷（5月）1.  我国即将进入全面5G时代，将开启万物互联时代车联网物联网智慧城市无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用频段，相比于现有的即第四代移动通信技术，段技术而言，具有极大带宽极大容量和极低时延。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是A. 5G信号在真空中的传播速度更快 B. 5G信号是横波，4G信号是纵波
C. 与4G信号相比，5G信号波长更短 D. 5G信号更容易发生明显衍射2.  下列关于原子核的叙述中正确的是(    )A. 原子核的质量越大，比结合能就越小
B. 轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量
C. 卢瑟福通过粒子轰击氮原子核，首次发现了中子
D. 放射性元素的半衰期与原子所处的物理或化学状态有关3.  2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离。返回舱在距地面一定高度时，打开减速伞，速度减小至，并以这一速度在大气中匀速降落。为确保航天员安全着陆，在距地面时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，着陆时速度减小到。设喷气减速过程返回舱做匀减速直线运动，下列说法正确的是(    )A. “2022年4月16日0时44分”指的是时间间隔
B. 打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时可以将返回舱看做质点
C. 返回舱匀减速过程平均速度为
D. 返回舱匀减速过程加速度大小为4.  放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环未画出，圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是(    )A. 时刻，圆环有扩张的趋势
B. 时刻，圆环有收缩的趋势
C. 和时刻，圆环内的感应电流大小相等
D. 时刻，圆环内有俯视逆时针方向感应电流5.  图甲是用力传感器测量单摆做小角度摆动过程细线对摆球拉力大小F的装置图，图乙是通过力传感器得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像取，下列说法正确的是(    )
 A. 单摆振动周期为 B. 单摆摆长约为25cm
C. 摆球所受重力为 D. 摆球所受重力为6.  如图所示，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC，底面AB水平，D为AB中点，罩内为空气。位于D点的点光源发出的光线中垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是(    )
 A. 液体的折射率为
B. 液体的折射率为
C. D点发出的光照射到BC界面时可能发生全反射
D. D点发出的光进入液体后传播速度不变7.  为研究的相关性质，让一带电的颗粒重力不计，垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场区域，如图所示，其中M、N为正对的平行带电金属板，观察发现该颗粒恰好水平向右做直线运动，则下列判断正确的是(    )
 A. M板可能带负电
B. 颗粒一定带负电
C. 若仅使颗粒的电荷量增大，颗粒可能向M板偏移
D. 若仅使颗粒的速度增大，颗粒可能向N板偏移8.  图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点。Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则(    )A. 波的传播速度为 B. 该波沿x轴负方向传播
C. 时，质点Q的速度方向向上 D. 经过，质点P运动的路程为20cm9.  一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态在同一直线上，下列说法中正确的是(    )A. B状态的温度最高，C状态的体积最大 B. 体积不变
C. 对外界做功 D. 从外界吸热10.  如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接电压恒定的正弦交流电，为定值电阻，为滑动变阻器，在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说法正确的是(    )
 A. 变压器原、副线圈中的电流之比始终为
B. 变压器副线圈两端的电压逐渐增大
C. 通过定值电阻电流逐渐增大
D. 定值电阻消耗的功率逐渐增大11.  甲乙两车在平直公路上两相邻车道行驶，乙车在前，甲车在后。两车运动的图像如图所示。下列判断正确的是(    )A. 甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍
B. 两车第一次平齐的时刻可能发生在12s末
C. 若时两车平齐，则时两车沿运动方向距离为
D. 若时刻两车沿运动方向距离为12m，两车平齐的时刻只有一次12.  某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律，光电门1、2固定在水平的气垫导轨上，质量分别为和的两个滑块含遮光片从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两个光电门之间某位置发生碰撞并粘在一起继续运动，运动到气垫导轨右端时立刻被锁定，两滑块上的遮光片宽度相同为d。

用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则___ mm
实验中记录到滑块B碰撞前、碰撞后通过光电门2挡光时间均为，则碰撞前滑块B的速度大小为___ 用字母d、表示
若，光电门2两次挡光时间，则碰撞前滑块A的速度为___ 结果保留2位有效数字。13.  热敏电阻是温度传感器的核心元件，某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示，现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度，提供实验器材如下：A.直流电源，电动势，内阻不计。B.电压表，量程3V，内阻约C.电流表，量程，内阻约D.滑动变阻器，最大阻值E.滑动变阻器，最大阻值F.被测热敏电阻；G.开关、导线若干本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应选用______填“”或“”；结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于______填“1”或“2”位置。接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为，对应的电流表示数如图丙所示，由此得此时热敏电阻对应的温度为______结果保留两位有效数字，温度测量值______真实值填“大于”、“小于”或“等于”。 14.  一质点做匀变速直线运动，依次通过A、B、C三个位置，已知质点通过AB段的时间，通过BC段的时间，且AB段距离，BC段距离，试求：
质点加速度a的大小;
质点经过B点时的速度。15.  如图所示，平行边界MN间存在垂直纸面向里的匀强磁场，边界间距为，磁感应强度为。质量为、电量为的负离子不计重力从边界M上的A点进入磁场，速度与边界的夹角为，从边界N上的C点垂直边界射出磁场。求：计算结果保留2位有效数字。负离子进入磁场时的速度大小；负离子在磁场中运动的时间t；若入射速度不变，要使负离子不能从边界N射出磁场，磁感应强度应满足什么条件。 16.  如图所示，两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B。导轨上端并联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的图像如图所示，当元件Z两端的电压大于或等于时，流过元件Z电流稳定为。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g。为了方便计算，取，。以下计算结果只能选用m、g、B、L、R、t表示。断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度；闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒匀速下落时的速度先断开开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再闭合开关S，若经时间t导体棒速度再次稳定，求该过程中导体棒下降的距离。
答案和解析 1.【答案】C 【解析】解：A、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；
B、电磁波均为橫波，故5G和4G信号均为横波，故B错误；
C、根据可知，由于5G信号的频率更大，故5G信号的波长更短，故C正确；
D、5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号不易发生衍射现象，故D错误。
故选C。
 2.【答案】B 【解析】A、比结合能为结合能与核子数的比值，则原子核的质量越大，比结合能不一定越小，故A错误；
B、轻核聚变过程中，会有质量亏损，由质能方程可知，要释放能量，故B正确；
C、查德威克在粒子轰击铍核实验中发现了中子，故C错误；
D、放射性元素的半衰期只与核本身有关，与原子所处的物理或化学状态无关，故D错误。
 3.【答案】C 【解析】A.“2022年4月16日0时44分”指的是时刻，故A错误；
B.打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时，返回舱的形状和大小不能忽略，返回舱不能看做质点，故B错误；
C.返回舱匀减速过程平均速度为，故C正确；
D.返回舱匀减速过程加速度为，故加速度大小为，故D错误。
 4.【答案】C 【解析】A、由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量变大，根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，故A错误；
B、由图可知在时刻，通过线圈的电流减小，则线圈产生的磁场减小，所以穿过金属小圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，故B错误；
C、由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等；故C正确；
D、由图可知在时刻穿过线圈的电流正在减小，根据安培定则可知，线圈产生的磁场的方向向下，所以穿过圆环的磁通量向下减小，则根据楞次定律可知，圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，故D错误。故选C。
 5.【答案】A 【解析】A、当摆球经过最低点时摆线拉力最大，相邻两次经过最低点的时间间隔为半个周期，由图像可知相邻两次拉力最大值的时间间隔为，即半个周期为，则单摆周期为，故A正确；
B、，代入数据可得单摆摆长约为1m，故B错误；
CD、由图可得，摆球运动到最低点时细线的拉力，
由牛顿第二定律得：，
由最高点到最低点的过程，根据机械能守恒定律得：
，
拉力最小值：，
联立解得，故CD错误。
故选A。
 6.【答案】B 【解析】AB、发光点D发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面，光路图如图所示
，
由几何知识知，
液体的折射率为，故A错误，B正确；
C、光从光疏介质射入光密介质时不会发生全反射，故D点发出的光照射到BC界面时不能发生全反射，故C错误；
D、D点发出的光进入液体后传播速度变小，故D错误。
故选B。
 7.【答案】D 【解析】无论粒子带何种电荷，由于电场力与洛伦兹力都是方向相反的，大小相等；根据左手定则，若颗粒带正电，其洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，而正电荷受到电场力与电场强度同向，则M板带正电；若颗粒带负电，则洛伦兹力向下，电场力向上，负电荷受到电场力方向与电场强度方向相反，则M板带正电，故AB错误；
C.根据电场力和洛伦兹力平衡，即，，与电量的多少无关，仅使其电荷量增大，则颗粒依然保持直线运动，故C错误；
D.若使颗粒的速度增大，则洛伦兹力增大，则电场力与洛伦兹力不平衡，出现偏转现象，因电性不确定，洛伦兹力方向不确定，则颗粒可能向N板偏移，故D正确。
 8.【答案】AD 【解析】A、由甲图知波长，由图乙可知，周期：，则波速为：，故A正确；
B、在时刻，由乙图知质点Q正向上运动，根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播，故B错误；
C、由图乙可知波的周期为，经过，在时，质点振动了个周期，波沿x轴正方向传播，故质点Q的速度方向向下，故C错误；
D、经过，质点P振动了个周期，故通过的路程，故D正确。
故选AD。
 9.【答案】BD 【解析】A、由图可知，B的温度最高，根据理想气体状态方程，因为，，故，故A错误；
B、根据理想气体状态方程有，因为状态AB在同一过原点的倾斜直线上，故体积相同，故B正确；
C、因为，则过程，气体体积减小，外界对气体做功，故C错误；
D、过程，因为温度不变，压强减小，由，知体积增大，气体对外界做功，又温度不变即内能不变，根据热力学第一定律可知，从外界吸收热量，故D正确。
故选BD。
 10.【答案】AB 【解析】A.根据理想变压器输入功率等于输出功率有，得，变压器原、副线圈中的电流之比不变，始终等于2 ：1，故A正确；
设变压器原线圈的等效电阻为，根据理想变压器输入功率等于输出功率有，又，解得：，当滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，增大，则增大，在原线圈电路中，电源电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，原线圈中的电流减小，则两端的电压减小，变压器原线圈两端的电压逐渐增大，根据可知，变压器副线圈两端的电压逐渐增大，根据公式，可知定值电阻消耗的功率逐渐减小，故B正确，CD错误。
 11.【答案】ACD 【解析】【分析】
本题考查了图像；本题是速度-时间图像的应用，要明确图像的斜率表示加速度，图像与坐标轴围成的面积表示位移。
由图像的斜率可求得两车的加速度。两车在后甲车速度小于乙车，以后就不可能发生齐平，从而知道两车一定是在之前发生的齐平。若时两车平齐，根据位移-时间公式表示位移求出内两车的位移，从而求得时两车沿运动方向距离。根据“面积法”求出内两车位移，得到位移之差，再分析两车平齐的时刻有几个。
【解答】
A.图像的斜率表示加速度，由图甲，甲的加速度大小，乙的加速度大小，可见，即甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍，故A正确；
B.由于甲车在后，乙车在前，由图知，前甲车运动较快，此后乙车运动较快，则若前甲车未与乙车第一次平齐，此后甲车一定在乙车后方，可见两车第一次平齐不可能发生在12s末，故 B 错误；
C.由图知，甲车的初速度大小，乙车的初速度大小，由于两车平齐，则时两车沿运动方向的距离，故C正确；
D.图像所围的面积表示位移，由图知，时，甲车比乙车多运动，此时沿运动方向甲车在乙车前方，可见前甲车与乙车已经平齐一次。后，乙车比甲车多运动，可见此后两车不会平齐，即整个过程两车平齐的时刻只有一次，故D正确。  12.【答案】 ；
；
 【解析】解：游标卡尺测量遮光片宽度为；
碰撞前滑块B的速度大小为；
选向右为正方向，由动量守恒可得，即；
碰撞前滑块A的速度大小为。
 13.【答案】；
；
；小于 【解析】解：本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应选用阻值较小的；
因电压表的内阻远大于热敏电阻的阻值，则应该采用电流表外接电路，即为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于2位置；
接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为，对应的电流表最小刻度为，则示数为，由此得此时热敏电阻的测量值为，
当时其对应的温度为，
采用电流表外接电路测电阻，测量值偏小，则温度测量值小于真实值。
 14.【答案】解：设通过A点速度为，AB阶段由位移时间关系：

AC阶段由位移时间关系：

解得：，；
阶段由速度时间关系：，
解得质点经过B点时的速度大小为 ，方向沿着直线AC。 【解析】见答案
 15.【答案】解：离子运动轨迹如图所示：

由几何关系知，离子做圆周运动的半径
由牛顿第二定律：
解得；
离子做圆周运动的周期
转过的圆心角为
故离子在磁场中运动的时间；
离子恰好不从边界N射出时，此时磁感应强度具有最小值，离子的运动轨迹如图所示：

由几何关系：
解得离子做圆周运动的半径
由牛顿第二定律： 
解得      
故磁感应强度的满足的条件为：。 【解析】见答案
 16.【答案】 解：断开开关S，金属棒下落的速度最大时感应电动势：，感应电流：
安培力：，匀速时：，
解得：；
闭合开关S，金属棒匀速下落时的速度，感应电动势为，通过电阻R电流，
假设，则元件Z上电流不变，通过导体棒电流，
金属棒匀速下落时，解得：，故假设成立，；
设导体棒下降的距离为h，因为，所以该过程中Z元件中电流恒为，
对导体棒，由动量定理：
  
又：
解得：。 【解析】见答案