府谷县府谷中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷（含答案）

这是一份府谷县府谷中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷（含答案），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
府谷县府谷中学2022-2023学年高二下学期第二次月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、通过如图所示的实验装置，卢瑟福建立了原子核式结构模型。实验时，若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3。则能观察到最少粒子数量的位置是( )

A.1 B.2 C.3 D.一样多
2、图示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像.已知气体在状态A时的压强是.关于气体的状态，下列说法正确的是( )

A.气体在状态C的压强为 B.气体在状态C的压强为
C.从状态A到状态B气体的压强增大 D.从状态A到状态B气体的压强减小
3、某种战机从静止加速到最大速度所需的最短时间仅为，设该战机从静止开始做加速直线运动（视为匀加速直线运动），则该战机从静止开始运动后4分钟内可以行进的最大距离为( )
A. B. C. D.
4、B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计筫机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是( )

A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
B.质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C.时质点M运动到横坐标的N处
D.内质点M的路程为
5、2023年1月29日，在德国举行的跳台滑雪世界杯女子大跳台比赛中，中国选手刘奇获得第8名，这是我国跳台滑雪选手近十年来在世界杯赛事中取得的最好成绩.跳台斜坡与水平面的夹角为θ，滑雪运动员从斜坡的起点A点水平飞出，当初速度为时，运动员恰好落到斜面底端B点，做平抛运动的飞行时间为，如图所示.现运动员以不同的初速度v从该斜坡顶端向左水平飞出，下面分别画出了运动员做平抛运动的初速度v和飞行时间t关系的图像，其中正确的是( )

A. B.
C. D.
6、如图所示，在正六边形的M、N、P三个顶点上各放一个完全相同且带正电的点电荷，X、Y、Z为正六边形的另外三个顶点，O点是六边形的中心，下列说法正确的是( )

A.X、Y、Z三点的电场强度相同
B.O点的电场强度为0
C.Z点的电势高于O点电势
D.从Y点至O点移动正试探电荷，电场力做正功
7、如图甲所示，在匀强磁场中一矩形金属线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是( )

A.时，线圈平面与磁场方向平行，线圈转动的角速度为
B.时，线圈平面与中性面重合，线圈转速为
C.时，线圈中磁通量变化率最大
D.线圈产生的电动势的有效值为40V
8、如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为2F，则线框LMN受到的安培力的大小为( )

A. B.3F C.4F D.0
二、多选题
9、一放射性原子核X静止在与纸面垂直的匀强磁场中，衰变后产生的原子核Y及粒子的运动轨迹如图，则( )

A.此次衰变为α衰变 B.Y的质子数比X的质子数小2
C.Y的中子数比X的中子数小4 D.轨迹2为Y的运动轨迹
10、2023年2月10日消息，科学家发现了离地球仅31光年的一颗宜居行星.考虑到它明显宜居的环境，在遥远的未来，它可能会成为人类新家的重点备选.关于天体运动、开普勒行星运动的三大定律，下列说法正确的是( )

A.开普勒把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律
B.开普勒行星运动定律也适用于月球绕地球的运动
C.开普勒第三定律中，k值只与中心天体的质量有关
D.若地球同步卫星轨道半径为某低轨卫星的8倍，则该低轨卫星绕地球一圈需要的时间约为3h
11、如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为4Hz。现匀速转动摇把，转速为60r/min。则( )

A.当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s
B.当振子稳定振动时，它的振动频率是1Hz
C.当摇把转速增大为75r/min时，弹簧振子的振幅增大
D.当摇把转速减小为45r/min时，弹簧振子的振幅增大
12、如图所示，在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道BCD，其中CD段为半圆形轨道，BC段水平，整个轨道处于场强大小为的竖直向下匀强电场中，质量为M的光滑斜面体静止在水平面上，其底端与平面由微小圆弧连接.一带电量为的金属小球甲，从距离地面高为的A点由静止开始沿斜面滑下，与静止在C点的不带电金属小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两小球大小相同，质量均为m，且，水平轨道足够长，不考虑两球之间的静电力，小球与轨道间无电荷转移，且甲、乙碰后电荷均分，重力加速度大小g取。则( )

A.甲球刚滑到水平面时的速度大小为4m/s
B.甲、乙两球碰撞后甲的速度大小为2m/s
C.甲乙两球碰撞后乙的速度大小为4m/s
D.若乙球恰能过D点，则半圆形轨道半径为0.32m
三、实验题
13、（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图甲可以估算出油膜的面积是______，由此估算出油酸分子的直径是______m（保留1位有效数字）。

（2）图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。这个原子围栏是由96个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为______m（π取3.14，结果保留1位有效数字）。
（3）做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是______。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL，不小心错记录为57滴
C.丙同学在计算完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取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗
D.丁同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格
14、某实验小组想测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，器材如下：金属丝，电源E（电动势3V、内阻不计），电流表（量程0~0.6A、内阻1.0Ω），电压表（量程0~3V、内阻约3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值15Ω），毫米刻度尺，开关S及导线若干。实验步骤如下：

（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再测得金属丝直径d为0.72mm；
（2）为减小误差，应选用甲图中的________（选填“a”或“b”）连接线路；
（3）实验过程中，改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两电表的读数，作出如图乙所示的图像，可得金属丝的电阻________Ω，电阻率________Ω∙m（结果均保留2位有效数字）；
（4）电路保持闭合，若测量时间较长，会使电阻率的测量结果________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、计算题
15、如图所示，上端开口的直圆筒放在水平地面上，在筒底中心固定一个点光源，在圆筒口上端水平固定一个大光屏，观察光源照亮光屏的面积。已知圆筒深度为，圆筒底部圆的半径为，光屏与圆筒口上端距离为，已知水的折射率。

（1）若筒中不注入水，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径；
（2）当筒中注入深的水时，射向圆筒口边缘的光线的折射角的正弦值为0.8，画出光源能照亮光屏的区域的示意图（画出一束光线的光路即可），并求光屏被光源照亮的区域半径。
16、如图所示，光滑的圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的C点与水平面相切，其半径为。在水平面内有一质量的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为的小球P从B点正上方高处由静止释放，小球P和小球Q大小相同，均可视为质点，当地的重力加速度g取，不计空气阻力。求：

（1）小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力；
（2）在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能。（结果保留三位有效数字）
17、如图所示，在直角坐标系xOy所在平面内，A点坐标为（0，d），直线AC与y轴垂直，它是第一象限内匀强电场与匀强磁场的分界线。场强大小为E的电场方向竖直向上，磁感应强度大小为B的磁场垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为（）的带负电粒子，以某一初速度与x轴正向成从O点射入磁场。已知粒子在磁场中偏转后穿过AC第一次进入电场并恰好做直线运动，不计粒子重力，求：

（1）在图中画出粒子运动轨迹的示意图并求带电粒子射入磁场初速度的大小；
（2）带电粒子进入电场前在磁场中运动的时间和第一次在第一象限内运动的时间；
（3）粒子每次经过x轴时的位置坐标。
参考答案
1、答案：A
解析：在卢瑟福α粒子散射实验中，绝大部分α粒子沿原路径通过，少数α粒子发生了大角度偏转，极少数发生了反弹，根据图像可知，显微镜放在位置1时，显示的是反弹现象，可知位置1处观察到的粒子数量最少，即能观察到最少粒子数量的位置是1。
故选A。
2、答案：A
解析：CD.在图像中，AB为过坐标原点的直线，气体做等压变化，故CD错误；
AB.从B到C，根据一定质量的理想气体状态方程可得，解得，故B错误，A正确；
故选A。
3、答案：C
解析：匀加速的位移为，匀速运动的位移为，该战机从静止开始运动后4分钟内可以行进的最大距离为，故C项正确。
综上所述，本题正确答案为C。
4、答案：A
解析：由图可知波长，由得波速，故A正确；根据波动与振动方向间的关系，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误；质点M只会在自己的平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故C错误；因为质点M振动的周期，由于，所以质点M在内运动的路程为，故D错误。
5、答案：A
解析：若，则运动员水平飞出后落在平面上，其运动时间均相等，不会随v变化；若，则运动员落在斜面上.设运动员运动时间为t，则其水平位移，竖直位移，，解得，只有选项A正确.
6、答案：B
解析：A.依题意，根据点电荷的场强公式，结合场强叠加原理

可判断X、Y、Z三点的电场强度大小相等，但方向不相同，A错误；
B.根据可知点电荷M、N、P分别在O点产生的电场强度大小相等，且夹角互为120°

根据矢量叠加原理可得O点合场强为0，B正确；
C.利用对称性结合场强叠加原理，可判断知OZ连线上的合场强沿OZ方向，根据沿电场线方向，电势逐渐降低，则O点的电势高于Z点电势，C错误；
D.利用对称性结合场强叠加原理，可判断知OY连线上的合场强沿OY方向，则从Y点至O点移动正试探电荷，电场力做负功，D错误。
故选B。
7、答案：A
解析：A.时，线圈产生的感应电动势为最大值，此时线圈平面与磁场方向平行，由图乙可知，该交流电的周期，则线圈转动的角速度，故A正确；
B.由图乙可知，时，感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，线圈的转速为，故B错误；
C.由图乙可知，时，感应电动势为0，线圈平面与中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故C错误；
D.线圈产生的电动势的有效值为，故D错误。
故选A。
8、答案：B
解析：设导体棒MN长度为l，MN棒中电流为I，则其受到的安培力大小，MLN的电阻是MN棒电阻的两倍，二者并联，两端电压相同，则流过MLN的电流为，MLN受到的安培力的合力为，MN棒和MLN受到的安培力方向相同，故线框LMN受到的安培力大小为3F。
故选B。
9、答案：ABD
解析：A.原子核X静止衰变过程满足动量守恒定律，可知，衰变后产生的原子核Y及粒子的运动速度方向相反，原子核Y带正电，由于两轨迹外切，根据右手定则可知，生成的粒子也带正电，即此次衰变为α衰变，故A正确；
B.根据质量数与电荷数守恒该衰变反映的方程为，可知Y的质子数比X的质子数小，故B正确；
C.根据上述，Y的中子数比X的中子数小，即Y的中子数比X的中子数小2，故C错误；
D.根据，解得，原子核X静止衰变过程满足动量守恒定律，可知，衰变后产生的原子核Y及粒子的动量大小相等，根据上式可知，由于Y的电荷量大，则Y的圆周运动轨迹半径小，可知轨迹2为Y的运动轨迹，故D正确。
故选ABD。
10、答案：BC
解析：
11、答案：BC
解析：A.匀速转动摇把，转速为60r/min，则摇把转动的周期为，在匀速转动摇把，振子稳定振动时，振子发生受迫振动，振动的周期与外界驱动力的周期相等，即当振子稳定振动时，它的振动周
期是1.0s，故A错误；
B.匀速转动摇把，转速为60r/min，则摇把转动的频率为，在匀速转动摇把，振子稳定振动时，振子发生受迫振动，振动的频率与外界驱动力的频率相等，即当振子稳定振动时，它的振动频率是1Hz，故B正确；
C.摇把转速为75r/min时，频率为，由于振子的频率为4Hz，在频率由1Hz增大至1.25Hz过程，外界驱动力的频率逐渐靠近振子的固有频率，可知弹簧振子的振幅增大，故C正确；
D.摇把转速为45r/min时，频率为，由于振子的频率为4Hz，在频率由1Hz减小至0.75Hz过程，外界驱动力的频率逐渐远离振子的固有频率，可知弹簧振子的振幅减小，故D错误。
故选BC。
12、答案：AC
解析：A.由动能定理可得，以甲球与斜面为系统，水平方向动量守恒，解得，选项A正确；
BC.甲乙两球碰撞由动量守恒定律与机械能守恒定律可得，是，联立两式可得，，选项B错误，C正确；
D.乙球由最低点到D点由动能定理可得，小球乙恰好到达最高点D，由牛顿第二运动定律可得，联立两式可求，选项D错误。
故选AC。
13、答案：（1）256；（2）（3）AB
解析：（1）由图甲可知，油膜轮廓中共有64格，则油膜的面积为

油酸分子的直径为

（2）铁原子的直径为

（3）根据可知：
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则一滴油酸溶液中纯油酸体积计算值偏大，使得分子直径测量值偏大，故A正确；
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL，不小心错记录为57滴，则一滴油酸溶液中纯油酸体积计算值偏大，使得分子直径测量值偏大，故B正确；
C.丙同学在计算完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取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，则实际滴在水面上的纯油酸体积比计算值大，可知分子直径测量值偏小，故C错误；
D.丁同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格，则油膜面积计算值偏大，使得分子直径测量值偏小，故D错误。
故选AB。
14、答案：（2）a（3）3.0；（4）偏大
解析：（2）由于电源内阻不计，而电压表的内阻未知，电流表的内阻已知，为减小误差，应选用甲图中的“a”连接线路。
（3）根据图a，可得

作出如图乙所示图像，可得直线斜率

可得金属丝的电阻，根据电阻定律可得，电阻率

（4）电路保持闭合，若测量时间较长，金属丝发热，温度升高，会使金属丝的电阻率增大，所以测量结果将偏大。
15、答案：（1）示意图见解析，（2）示意图见解析，
解析：（1）若筒中不注入水，光线在空气中沿直线传播，光源能照亮光屏的区域如图所示

设光屏被光源照亮的区域半径为R，则有

解得
（2）当筒中注入深的水时，光线在水面上折射后能照亮光屏的区域如图所示

设在水面O点处折射后的光线恰好能照射到光屏上，根据题意有


则有




由于

解得

所以光屏被光源照亮的区域半径为

16、答案：（1），，方向向下（2）16.7J
解析：（1）小球P从A点运动到C点的过程中由机械能守恒可得

又
解得
在最低点C处由牛顿第二定律得

解得
由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为

方向向下。
（2）当P、Q两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，令共同速度为v，由P、Q两球系统动量守恒得

根据机械能守恒定律可得

联立解得
17、答案：（1），
（2），
（3）
解析：（1）粒子在电场中恰好做直线运动，说明粒子在磁场中偏转后竖直向上进入电场，画出粒子运动的示意图如图所示

设粒子在磁场中运动轨迹的半径为R，由几何关系可知

又
联立可得带电粒子射入磁场初速度的大小

（2）粒子在磁场中运动的周期

粒子进入电场前在磁场中运动的时间

粒子在电场中运动的加速度

粒子在电场中先竖直向上做匀减速直线运动直至速度为零，再反向做匀加速直线运动，在电场中运动的总时间

所以粒子在第一象限内的运动时间

（3）由题意可知粒子将循环运动，N坐标为（r，0），故每次经过x轴时的坐标为（nr，0），即，，2，3，…