江西省丰城市第二中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（学生版+教师版）

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考试范围：选择性必修一、选择性必修二1、2章
一、选择题（本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分。 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求。 ）
1. 下列现象中利用的原理不是利用电磁感应的是（ ）
A. 如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属能迅速熔化
B. 如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C. 如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来
D. 如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来
【答案】C
【解析】
【详解】A．真空冶炼炉外中的线圈中通有高频交流电，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使得金属到达很高的温度从而熔化，利用了电磁感应的原理，故A正确，不符合题意；
B．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生的磁场，会在金属物品中产生变化的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，即利用了电磁感应的原理来工作，故B正确，不符合题意；
C．放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，从而使得圆柱形电极与边缘形成电流，电流在磁场中受到安培力的作用而发生转动，不是利用电磁感应的原理，故C错误，符合题意；
D．用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘内部将会产生涡流，从而会很快静止下来，利用了电磁感应的原理，故D正确，不符合题意；
故选C。
2. 小明在水平的水泥地上进行拍球练习。他将直径为d的篮球竖直向下瞬间拍出，每次篮球碰到地时竖直反弹，当篮球的速度减为零时，小明就再次重复将球瞬间拍出。若忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 球在竖直方向做简谐运动
B. 地板不断对球做正功
C. 每次向下运动的过程中，球的加速度始终不变
D. 球与地板碰撞的过程中，地板对球的冲量大于球动量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．做简谐振动的物体其回复里与位移之间的关系为
而篮球在空中向下运动或向上运动时只受重力，且重力是恒力，与位移无关，因此可知球在竖直方向做的并非简谐运动，故A错误；
B．在篮球与地板刚接触到篮球速度减为零的过程中，地板对篮球的作用力向上，而篮球仍在继续向下运动，该过程中地板对篮球做负功，故B错误；
C．当篮球向下运动未与地板接触过程中，篮球所受的合力为重力，因此加速度为重力加速度；而当篮球与地板接触后继续向下运动的过程中，地板对篮球的弹力逐渐增大，在弹力等于重力之前，合力仍向下，但在不断减小，因此在该过程中篮球做加速度减小的加速运动，当地板对篮球的弹力等于篮球重力时加速度减为零，此时篮球速度最大，之后篮球继续向下运动，地板对篮球的弹力继续增大，合力向上，此后篮球做加速度反向增大的减速运动，直至速度减为零，故C错误；
D．取向上为正方向，设地板对篮球的冲量为，作用时间为，篮球与地板接触瞬间速度为，则由动量定理有
可得
而篮球动量的变化量
则可知球与地板碰撞的过程中，地板对球的冲量大于球动量的变化，故D正确。
故选D。
3. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，返回舱重力的功率随时间增大
B. 在时间内，返回舱的加速度不变
C. 在时间内，返回舱的动量随时间减小
D. 在时间内，返回舱的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．在时间内，由图像可知速度不断减小，根据公式
可知返回舱重力的功率随时间减小，故A错误；
B．图像任意点切线的斜率表示加速度，在时间内，可知返回舱的加速度不断减小，故B错误；
C．在时间内，由图像可知速度不断减小，根据动量公式
可知返回舱的动量随时间减小，故C正确；
D．在时间内，由图像可知速度减小，所以动能减小，下降过程重力势能也在减小，返回舱着陆的过程中除重力外还有阻力做功，所以返回舱的机械能减小，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，物体A放置在物体B上，B与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点，运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k，系统的振动周期为T，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中不正确的是（ ）
A. 物体B从P向O运动的过程中，弹簧的弹性势能逐渐变小
B. 物体B处于PO之间某位置时开始计时，经时间，物体B一定运动到OQ之间
C. 物体B的速度为v时开始计时，每经过T时间，物体B的速度仍为v
D. 当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于kx
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．物体B从P向O运动的过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，所以弹性势能逐渐变小，故A正确；
B．物体B处于PO之间某位置时开始计时，经时间，由运动的对称性可知，物体B一定运动到OQ之间，故B正确；
C．物体B和A整体做简谐运动，根据对称性，当物体B的速度为v时开始计时，每经过T时间，物体B的速度仍为v，故C正确；
D．整体的加速度大小a=，A、B间摩擦力的大小
Ff=ma=kx
故D错误。
本题选错误，故选D。
5. 人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人。如图所示，在一口较浅的枯井的正中间居住着一只青蛙，设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为d=1.2m，水的折射率，当井水灌满时，青蛙能够看到整个天空，则下列说法正确的是（ ）
A. 井深h=0.8m
B. 青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了衍射
C. 当月亮位于天顶时，青蛙看到的月亮的大小为平地上的人的
D. 当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更深
【答案】C
【解析】
【详解】A．由全反射由光的可逆性可知，当青蛙上发出的光射到井的边缘时发生全反射，此时青蛙恰能看见整个天空，则
解得
h≈053m
选项A错误；
B．青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了折射，从而射到青蛙眼睛里，不是衍射，选项B错误；
C．由光的折射定律可知，青蛙在水中看到月亮的直径为地面上的人看到的月亮的直径的，因此面积变为其平方，即，选项C正确；
D．根据光的折射定律，结合光路图可知，当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更浅，选项D错误。
故选C。
6. 如图所示，某人骑共享单车从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为，方向由南向北，竖直分量大小为，方向竖直向下，共享单车车把为金属材质，且带有绝缘把套，两把手间距为L。只考虑共享单车在地磁场中的电磁感应，下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置辐条中A点电势比B点电势高
B. 图示位置辐条中电流由A点流向B点
C. 共享单车左把手的电势比右把手的电势高
D. 该人骑共享单车在十字路口左拐，则共享单车把手间的电势差要降低
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．共享单车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，由右手定则可判断，题图所示位置辐条中A点电势比B点电势低，选项A错误；
B．辐条不在闭合回路中，故辐条中无电流，选项B错误；
C．共享单车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则及电磁感应定律知，左把手的电势比右把手的电势高，选项C正确；
D．该人骑共享单车在十字路口左拐，共享单车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，且有效切割长度不变，则共享单车把手间的电势差大小不变，选项D错误。
故选C。
7. 如图所示，两根长为L、质量为m的导体棒a、b, a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为s，当两棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列说法正确的是( )
A. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向水平向右
B. b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为
C. 若使b上移少许，a仍可能保持静止
D. 若使b下移少许，a仍可能保持静止
【答案】C
【解析】
【详解】A．通电导体a处于通电导体b的磁场中，由右手螺旋定则可得通电导体a处于竖直向上的磁场中，故A错误；
B．当导体a处于匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，因夹角为，则大小
故B错误；
C．由题意可知，重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小b在a处的磁感应强度，则磁场力减小，要使仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b上移，即b对a的磁场力斜向上，故C正确；
D．当b竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a受力的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D错误。
故选C。
8. 有关电荷所受电场力和洛沦兹力的说法中，正确的是（ ）
A. 电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B. 电荷在电场中一定受电场力的作用
C. 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致
D. 电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，或者电荷在磁场中处于静止状态，则电荷不受洛伦兹力，故A错误；
B．电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确；
C．正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反，故C错误；
D．根据左手定则知，电荷若受磁场力，则所受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直，故D正确。
故选BD。
9. 战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
A. 该波的波速为2.4m/s
B. 波源开始振动的方向向下
C. 该质点与波源的距离为3.6m
D. 时间内该质点通过的路程为4.8m
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由图1可知该波的波长为2.4m，由图2可知该波的周期为1s，则波速为
m/s
故A正确；
B．由图2可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故B正确；
C．该质点开始振动的时刻为t=0.5s，根据
x=vt=2.4×0.5m=1.2m
可知质点与波源的距离为1.2m，故C错误；
D．一个周期内质点通过的路程为4A，0∼3s内该质点运动了2.5s，故2.5s内质点通过的路程为
s=10A=10×40cm=400cm=4m
故D错误。
故选AB。
10. 如图所示（俯视图），在光滑的水平面上，宽为的区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直水平面向下．水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE（由同种材料制成），边长为．t=0时刻，E点处于磁场边界，CD边与磁场边界平行．在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域．从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中，线框中感应电流I（以逆时针方向的感应电流为正）、外力F（水平向右为正方向）随时间变化的图象（图象中的,曲线均为抛物线）可能正确的有（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据楞次定律可知，线框进入磁场时产生逆时针电流，且线框的有郊切割长度在增大，电流增大，B正确，A错；
CD．设导体线框的电阻为R，DE、CE与的平分线间的夹角都为，线框匀速运动的速度为，则，F与成正比，D正确，C错。
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）
11. 某同学利用图示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）若想增加从目镜中观察到条纹个数，该同学可______。
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝______。
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，此时手轮上的示数为______；若第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为______nm（结果保留3位有效数字）。
【答案】 ①. B ②. ③. 2.189~2.191mm ④. 630
【解析】
【分析】
【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1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为，两个相邻明纹（或暗纹）间的距离
则单色光的波长
（3）[3] 手轮上的示数为
[4] 将双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm，以及n=4代入公式可得单色光的波长为
12. 某学习小组探究一标有“，”小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如下：
A．电池组电动势为4.5V，内阻约1Ω）；
B．直流电流表0~0.6A（内阻约为0.125Ω）；
C．直流电压表0~3V（内阻约3kΩ）；
D．直流电压表0~15V（内阻约15kΩ）；
E．滑动变阻器（10Ω，5A）；
F．滑动变阻器（1kΩ，300mA）；
G．开关、导线若干
（1）本实验中电压表选用________，滑动变阻器应选用_______（选填“C”或“D”，“E”或“F”）。
（2）如图甲所示，现已完成部分导线的连接，实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接_______；
（3）某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；
（4）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，将这个小电珠与阻值为9Ω的定值电阻串联，接到电动势为4V、内阻为的电源两端，这个小电珠的实际功率为________W（保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. C ②. E
（2） （3）0.44
（4）0.30
【解析】
【小问1详解】
[1]由题意知，小电珠的额定电压为3V，故电压表选择3V量程的电压表，故选C。
[2]该实验中电流需从零开始测量多组，故滑动变阻器需采用分压式接法，为调节方便，滑动变阻器选择阻值小的，故选E。
【小问2详解】
小电珠内阻较小，测量电路用外接法，滑动变阻器用分压式，滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则小电珠与滑动变阻器右侧接线柱相连，实物图如图所示。
【小问3详解】
电流表量程为0.6A，可知图中电表的读数为
【小问4详解】
根据闭合电路的欧姆定律
整理得
在小电珠伏安特性曲线的同一坐标内画出该回路的U-I图线，其与伏安特性曲线的交点坐标值即为小电珠实际的电压和电流，如图所示。
小电珠在该闭合回路中电压为1.0V，电流为0.3A，实际功率
三、计算题（本题共3小题，每题12分，共36分）
13. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）粒子的速度为多少？
（2）速度选择器两板间电压为多少？
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在A加速器中做加速直线运动，由动能定理得
解得粒子的速度为
（2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得
解得速度选择器两板间电压为
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
可得匀速圆周运动的半径为
14. 如图，单匝线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以2v匀速进入同一匀强磁场。求：
(1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比；
(2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比；
(3)第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。
【答案】(1)；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1)进入磁场的过程中，感应电动势为，根据闭合电路的欧姆定律得
所以电流之比为
(2)匀速进入，则外力与安培力平衡，所以外力做的功的功率为
功率之比为
(3)根据功能关系，外力做的功转化为线圈产生的热量，所以有
15. 如图所示，足够长的光滑斜面与水平面夹角θ=30°，斜面上用轻弹簧栓接的两小球a、b质量分别为ma=1kg、mb=2kg，现将a、b球由静止释放，同时用大小为15 N的恒力F平行斜面向上拉a球，释放时弹簧为原长状态。已知当弹簧弹性势能为12J时，a球速度va=2 m/s，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g=10 m/s2，求：
（1）刚释放瞬间a、b球加速度大小；
（2）当a球速度va=2 m/s时，b球速度大小；
（3）由静止释放到a球速度va=2 m/s的过程中a球的位移大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对a球分析
解得
对b球分析
解得
（2）对a、b球系统分析知
故a、b球系统满足动量守恒，有
解得
（3）由可得
对a、b球和弹簧系统，由能量守恒定律有
解得
，