[物理]湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期5月月考试题(解析版)

这是一份[物理]湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高二下学期5月月考试题(解析版)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（本题共6小题，每小题4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）
1. 物体通过两个连续相等位移的平均速度的大小分别为，，则物体在整个运动过程中的平均速度的大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设整体过程的总位移为，则
物体通过第一段位移所用时间为，
物体通过第二段位移所用时间为，
则物体在这整个运动过程中的平均速度为，
代入整理得到．
故选：C．
2. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C. 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
D. 已知某气体的摩尔体积V，再知道阿伏加德罗常数，就可以求出一个气体分子的体积
【答案】C
【解析】AB．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故固体小颗粒的无规则运动反映了周围液体分子的无规则运动，故AB错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故C正确；
D．已知某气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以求一个气体分子所占空间的大小，由于气体分子之间的距离比较大，所以不能计算分子的体积，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，长为L的轻杆一端用铰链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在等边三角形斜坡上，由静止释放小球，某时刻轻杆与水平方向的夹角为30°，轻杆此时转动的角速度为，则此时斜劈的速度大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】轻杆转动的角速度为 ，小球的速度大小为
小球绕铰链的固定点做圆周运动，小球的线速度可分解为水平向右分速度与沿斜面向下的分速度，如图所示

轻杆与水平方向的夹角为 时，由几何关系可得，小球水平方向的分速度大小
则此时斜劈的速度大小为。
故选A。
4. 一定质量的某种理想气体，在0℃和100℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像，下列说法正确的是（ ）
A. 100℃温度下的图像与横轴围成的面积等于1
B. 0℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大
C. 相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更大
D. 相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
【答案】A
【解析】A．速率分布曲线的面积意义就是将每个单位速率的分子占分子总数的百分比进行累计，累加后最终的结果都等于1。故A正确；
B．100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大。故B错误；
C．相同体积下，100℃的气体对应的气体压强更大.。故C错误；
D. 相同体积下，气体分子数密度相同，温度高时分子的平均速率大，则气体在100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0℃时多。故D错误。
故选A。
5. 常用的两种表示温度的方法就是摄氏温标和热力学温标，关于温度和温标，下列说法正确的是（ ）
A. 摄氏温度升高1℃小于热力学温度升高1K
B. 某物体热力学温度是20K，摄氏温度就是293.15℃
C. 热力学温标亦称“绝对温标”，是由玻意耳首先引入的
D. 摄氏温度有负值，热力学温度不可能取负值
【答案】D
【解析】A．摄氏温度升高1℃等于热力学温度升高1K，故A错误；
B．某物体摄氏温度为20℃，即热力学温度为
故B错误；
C．热力学温标亦称“绝对温标”，是由开尔文首先引入的，开尔文所利用的实验事实是气体发生等容变化时，压强与摄氏温度成线性关系，再进行合理外推得到的，故C错误；
D．摄氏温度有负值，热力学温度最小是零，不可能为负值，故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示，直导线a、b分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，两组绳长不同，其截面图如图乙所示，初始时刻a固定于水平轴正下方，导线b通以垂直纸面向里的电流，导线a电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳夹角，现让a绕水平轴沿逆时针缓慢向上转动，同时改变a中电流大小，保证夹角不变，直到连接导线a的轻绳水平，下列说法正确的是（ ）
A. a导线中电流方向垂直纸面向里
B. a导线中电流I增大，b导线对悬线的拉力不变
C. a导线中电流I先减小后增大，b导线对悬线的拉力一直减小
D. 初末状态a、b间相互作用力大小之比为
【答案】D
【解析】A．根据题意知a对b的力为斥力，两导线的电流方向相反，即a导线中电流方向垂直纸面向外，故A错误；
BC．对b进行受力分析，设两绳对b的拉力的合力为T，设斥力为F，绳子与竖直方向的夹角为，如图所示
在矢量三角形中，根据正弦定理
此时
根据受力平衡有
在系统缓慢转动直至转接导线a的轻绳水平的过程中，a不变，从逐渐减小到0，又
可知从锐角逐渐增大到钝角，根据
可知由于不断减小，可知T不断减小，先增大后减小，可知F先增大后减小，故B、C错误；
D．最后T减小到零，F与mg平衡
则有
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7. 如下图所示是某物体在内的图像，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体在第1s内的位移为4mB. 物体在第5s内的位移为8m
C. 物体在前5s内的位移为8mD. 物体在后5s内的位移为16m
【答案】AC
【解析】A．由题中图像可知，物体在内位移从0均匀增加到8m，所以物体在第1s内的位移为4m，故A正确；
B．物体在位移为零，故这段时间物体是静止的，物体在第5s内的位移为零，故B错误；
C．物体在前5s内的位移即为前2s内的位移，等于8m，故C正确；
D．物体在后5s内的位移即为的位移，等于8m，故D错误。
故选AC。
8. 中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上、如图所示是治疗时常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速将罐口按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上、某次使用时，先将气体由300 K加热到400 K，然后将罐口按在皮肤上，当罐内气体的温度降至300 K时，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（ ）
A. 加热后罐内气体质量是加热前的
B. 加热后罐内气体质量是加热前的
C. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的
D. 温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的
【答案】AD
【解析】应用理想气体状态方程解题的一般思路
（1）确定研究对象：某一部分气体或多部分气体组成的整体。
（2）根据力学状态求压强，根据几何关系求体积，确定热力学温度，并注意单位的统一。
（3）确定气体初、末状态的状态参量后，应用理想气体状态方程解题。
（4）分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。AB．加热罐中气体时，气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有
=
解得
气体总体积变为原来三分之四，则火罐内气体的密度变为原来的四分之三，所以加热后罐内气体质量是加热前的，故A正确，B错误；
CD．罐内气体温度由400 K降至300 K，由理想气体状态方程有
＝
即
解得
p3=p2
则罐内气体压强变为原来的，故C错误，D正确。
9. 质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 克服摩擦力做的功为
C. 物体再前进便停止
D. 要使物体前进总距离为2d，其初速度应为
【答案】CD
【解析】AB．根据动能定理
即克服摩擦力做功为，根据
解得
AB错误；
C．根据动能定理
解得
C正确；
D．根据动能定理
解得
D正确。
10. 中国的火星探测器“天问一号”成功在火星表面着陆，图为其运行的轨道示意图，它由椭圆轨道1、椭圆轨道2、圆轨道3、最终经过轨道4落在火星表面附近，最后启动主发动机进行反冲，稳稳地落在火星表面，P点是它们的内切点，关于探测器的上述运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器从轨道2到轨道3需要向前喷气减速
B. 探测器在轨道2和轨道1的P点加速度大小不相等
C. 火星的球心与椭圆的中心重合
D. 探测器在轨道4上降落火星表面的过程中机械能减小
【答案】AD
【解析】A．探测器由高轨道进入低轨道，需要向前喷气减速，故A正确；
B．根据牛顿第二定律
可知在同一点，探测器的加速度大小相等，故B错误；
C．火星的球心在椭圆的焦点上，故C错误；
D．探测器在降落火星表面过程中，推力做负功，机械能减小，故D正确。
三、非选择题：共5小题，共56分。
11. 如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。
（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是___________；
A．在活塞上涂上润滑油
B．推拉活塞时要缓慢
C．不要用手直接握在注射器上
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气
（2）图甲中是两同学在次实验中得到的图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是___________；
（3）如图乙所示，某同学在实验中根据实验数据画出的图线不是直线而是出现了向下弯曲，则可能的原因是___________。
【答案】（1）BC##CB （2）两同学实验时所用封闭气体的质量不同 （3）实验过程中气体质量减小或气体温度降低
【解析】（1）[1]A．在活塞上涂上润滑油是为了避免实验过程中气体泄露，并不是为了保持封闭气体的温度不变，故A不符合题意；
B．推拉活塞时要缓慢，使封闭气体有足够的时间与外界发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变，故B符合题意；
C．不要用手直接握在注射器上，防止气体温度升高，故C符合题意；
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气，与保持封闭气体的温度不变无关，故D不符合题意。
（2）[2] 在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，图像的斜率不同，即不同，在温度相同和气体种类相同的情况下，与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。
（3）[3]图像出现了向下弯曲，即pV值减小，根据（2）中分析可知原因可能是气体质量减小；另外根据理想气体状态方程可知，pV值减小的原因也有可能是气体温度降低。
12. 用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下：
A.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉
B.将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液
C.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为）
D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
（1）上述步骤中，正确的顺序是___________（填步骤前的字母）。
（2）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为___________。
（3）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为___________m（保留两位有效数字）。
（4）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于___________
A. 油酸未完全散开
B. 将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C. 求每滴体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
D. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
（5）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的___________
A. 摩尔质量B. 体积C. 摩尔体积D. 密度
【答案】（1）BDAECF （2）0.0224 （3）4.5×10-10 （4）AD （5）C
【解析】（1）根据实验思路可知，题中所述步骤中，正确的顺序是BDAECF。
（2）数出油酸膜轮廓范围内的小方格共有56格，则油酸膜的面积约为
（3）1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
则油酸分子的直径约为
（4）A. 油酸未完全散开，导致S偏小，油酸分子的直径计算结果偏大，故A正确；
B.若油酸酒精溶液长时间敞口放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，实验数据处理仍然按照挥发前的浓度计算，即算出的纯油酸体积偏小，则所测的分子直径d明显偏小，故B错误；
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，根据公式
可知，一滴油酸酒精溶液中的纯油酸体积会偏小，这将导致纯油酸体积的计算值小于实际值，油酸分子的直径计算结果偏小，故C错误；
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致S偏小，油酸分子的直径计算结果偏大，故D正确。
故选AD。
（5）由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数。
故选C。
13. 铁的密度、摩尔质量，阿伏加德罗常数。可将铁原子视为球体，试估算（保留一位有效数字）：
（1）10g铁含有铁原子数；
（2）铁原子的直径大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）10g铁含有铁原子数为
（2）铁的体积为
单个铁原子的体积为
由球体体积公式可得
解得
14. 洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后开始喷水。已知外部大气压强恒为，打气筒每次打入压强为、体积为的空气，空气可视为理想气体，不计细管内液体的体积及压强，打气及喷水过程中封闭空气的温度始终不变。
（1）求喷水壶内封闭空气的最大压强p；
（2）喷水壶内洗涤剂能否全部从喷口喷出？若不能，最少还能剩余多少？
【答案】（1）；（2）不能，
【解析】（1）打气过程中，相当于把空气等温压缩，有
解得
（2）假设壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，当壶内空气的压强降到时，剩余洗涤剂的体积为，有
解得
故假设成立，壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，剩余洗涤剂的体积为。
15. 如图所示，水平地面OP长度为L，半圆弧轨道半径为R，竖直直径PN左侧空间分布有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，右侧空间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将一质量为m、带电荷量为（）的小球从O点静止释放，重力加速度大小为g，不计一切阻力，轨道均绝缘，小球通过N点落回地面的位置在P点左侧，求：
（1）小球第一次到达P点时的速度大小；
（2）小球上升到与圆弧轨道圆心等高点D（未画出）时对圆弧轨道的弹力大小；
（3）小球落回地面时离P点的距离d。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球从O点到P点过程，根据动能定理可得
解得
（2）小球从O点到与圆弧轨道圆心等高点D过程，根据动能定理可得
在D点时，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
由牛顿第三定律可知，小球对圆弧轨道的弹力大小为
（3）小球从O点到N点过程，根据动能定理可得
解得
小球通过N点落回地面的位置在P点左侧，竖直方向有
解得
水平方向有
，
联立解得