[物理]2023_2024学年6月山东济宁市中区济宁第一中学高二下学期月考物理试卷(原题版+解析版)

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2023~2024学年6月山东济宁市中区济宁第一中学高二下学期月考物理试卷
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
B. 密闭容器中 20℃的水滴蒸发成同温度的水蒸气，其内能不变
D. 打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
C. 温度相同的氢气和氦气，氢气分子和氦气分子的平均速率相同
2. 在利用光电管装置研究光电效应的实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，下列说法
中正确的是（ ）
A. 三条曲线对应的三种照射光的频率大小关系为
甲
丙
乙
B. 甲光对应的截止频率大于乙光对应的截止频率
C. 甲、丙两种光所产生的光电子的最大初动能相同
D. 甲、丙两种光所产生的光电子的动能相同
3. 贫铀弹在爆炸中有很多
），其衰变方程式为
残留，其半衰期极为漫长且清理困难，所以对环境的污染严重而持久。
，下列说法中正确的是（ ）
经过α衰变和β衰变后变成新核—氡核（
A. 衰变方程中X等于4，Y等于2
B. 如果将来气候变暖会加快
的衰变
C.
D.
的比结合能大于
的比结合能
能发生β衰变是因为铀核中含有β粒子
4. 根据热力学定律，下列说法中正确的是（ ）
A. 利用永久磁体间的作用力可以造一台永远转动的机械
B. 对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
C. 一定质量的理想气体通过等压变化和等容变化升高 1℃吸收的热量不同
D. 电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体说明热传递不存在方向性
5. 旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，探测器内电磁波发生电路包含 LC 电磁振荡电路，设在某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极
板带电情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器所带电荷量正在逐渐增大
B. 电路中电场能正在转化为磁场能
C. 若增大电容器的电容，则发射的电磁波频率变大
D. 若减小线圈的自感系数L，则发射的电磁波波长变长
6. 如图所示，在理想自耦变压器的输入端和输出端分别连接阻值为 R =2Ω、R =8Ω的定值电阻，原线圈匝数为n =100匝，副线圈匝数n 可通过触
1
2
1
2
片P进行调节，已知原线圈接在稳定的交流电源上，电动势的表达式为
，电源内阻r=6 ，电压表、电流表均为理想电表。则

当n =50匝时，通过电阻R 的电流为（ ）
2
1
A. 4.5A
B. 5.5A
C. 6.5A
D. 7.5A
7. 如图甲所示， 一半径为r、电阻为R的圆形金属导线框放置在绝缘水平面上， 其直径 MN所在的虚线左、右两侧空间均存在垂直水平面的磁场。左
侧空间磁场为匀强磁场，磁感应强度大小为2B0，方向垂直水平面向下，右侧磁场的磁感应强度B随时间 t的变化规律如图乙所示，规定垂直水平面向
下为正方向，其中 B 、t 都是已知量。由于水平面粗糙，导线框一直处于静止状态。则下列说法中正确的是（ ）
0
0
A. 0~2t0时间内导线框受到的摩擦力方向一直向右
B. 2t0时刻导线框受到的摩擦力为0
C.
2t0时刻导线框受到的安培力大小为
D.
0~4 t0时间内通过导线框横截面的电荷量为
8. 如图所示，磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，磁性皮套结合霍尔元件可以对手机屏幕起到控制作用，打开皮套时磁体远离霍尔元件，手机
屏幕变亮；合上皮套时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭。一块宽度为d、长度为l、厚度为h的矩形半导体霍尔元件，通入方向向右大小为I的电流，手机
套合上时，元件处于垂直于上表面向上且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，已知元件内的导电粒子是电荷量为
e的自由电子。下列说法正确的是（
）
A．元件前表面的电势高于后表面的电势
B．仅增大霍尔元件的厚度h，则元件的前、后表面间电势差U会减小
C．自由电子所受电场力的大小为
D．元件单位体积内的自由电子个数为
9. 2022年3月23日，王亚平在“天宫课堂”的液桥演示实验中，将两块透明板上的水球接触后融成一体，然后将两块透明板缓缓分开，水球被拉长成
柱体，形成了一个长约 10cm的液桥。关于液桥实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 水浸润透明板
B. 液桥内的分子停止了无规则运动
C. 液桥的形成是由于液体分子间存在相互作用力
D. 如果在 地球上完成该实验，液桥的最大长度将变长
10. 如图所示，一定质量理想气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a过程后又回到状态a，其中 ba的延长线通过坐标原点，气体a、b、c、d四个状
态的压强与温度的关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A. 在a→b→c→d→a过程中，气体对外界做功
B. 气体在 ab 过程中吸收的热量小于 cd过程中放出的热量
D. 气体在 bc过程中体积的变化量小于 da过程中体积的变化量
C. 气体在 ab过程中内能的增加量等于 cd过程中内能的减少量
11. 利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器， 3为数字电压表， 5为底部长为 L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的
弹性梁上时，数字电压表上的读数 U与所加外力F成正比，即 U=kF，式中k为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜
丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，数字电压表的读数为 U0； 当线框中电流为I时，输出电压为 U。则下列说法中正确的是（ ）
A.
C.
B.
D.
线框受到的安培力为
磁感应强度的大小为
线框受到的安培力为
磁感应强度的大小为
12. 如图甲所示， abcd是竖直平面内的正方形闭合金属线框，在线框的下方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水
平边界，与线框的 bc边平行，两边界的距离为h，磁场方向与线框平面垂直。现让线框从距MN某一高度由静止开始下落，图乙是线框由开始下落到
完全穿过匀强磁场区域的v-t图像，其中OA∥BC∥DE，曲线 AB与直线
相切于 B点。已知线框的边长为L（
），质量为 m，电阻为R，当
地的重力加速度为 g，下落过程中bc边始终保持水平。根据题中所给条件，下列说法中正确的是（ ）
A.
v1的大小为
B. t 是线框全部进入磁场的时刻，t 是线框全部离开磁场的时刻
2
4
C. 从开始下落到完全穿过匀强磁场区域的过程中，线框中产生的焦耳热为
D. 过程中流过线框横截面的电荷量比 过程中流过线框横截面的电荷量多
13. 某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”实验，通过向竖直放置的U型玻璃管开口端多次注入水银改变气体的状态，每次缓
慢注入水银后，均测量U型玻璃管两端液面的高度差h （cm）以及封闭的气柱的长度h （m）。一次实验中，该小组通过多次测量记录多组h 和的
1
2
1
h 数据，然后以h 为纵坐标、以
为横坐标作出
图像如图乙所示，已知图像的斜率为k，图像与纵轴的截距为-b。
2
1
（1）实验中，每次注入水银时都需要缓慢注入，其目的是
；

（2）根据上述条件可知，大气压强为
（3）某次实验中，测得的h₁=h0，则此时封闭的气柱长度为
（4）该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得
到的 图像的斜率相比第二次实验得到的 图像的斜率 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
cmHg（用所给的字母表示）；
m（用所给的字母表示）；
14. 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒
间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一
次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离
子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则：
(1)两盒所加交流电的频率为
。
(2)粒子离开回旋加速器时的动能为
。
(3)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间 电为
，粒子在整个回旋加速器中加速所
，水的密度为 ，现利用其发
用的时间
为
。
总
15. 水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为
，落差
电，若发电机的总效率为
，输出电压为
，输电线的总电阻为
。（取
，为满足用电的需求，使用户获得
的电压，此时输
电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为
（1）求输电线中的电流I；
）
（2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
16. 如图所示，某兴趣小组设计了一款测量水深的装置，内壁光滑的P、Q两汽缸通过容积可忽略的细管相连。汽缸P上端开口，横截面积为2S，汽缸
Q下端封闭，横截面积为S，使用前用密闭良好的轻质活塞A和B在两汽缸内分别封闭一定质量的理想气体，稳定时活塞A距P底部距离为L，P内部气体
压强为p ，活塞B恰好位于汽缸Q顶端且距汽缸底部为L，缸内气体压强为4p 。使用时将此装置置入深水中，根据测量活塞相对汽缸的位置可计算出
0
0
装置所处位置的水深。已知外界大气压强始终为p （p 相当于10m高的水柱产生的压强）缸中气体温度保持不变。
0
0
（1）若将该装置放在水面下10m处（L<<10m），求稳定后活塞A相对汽缸P向下移动的距离d；
（2）求该装置可测量水深的最大值hm。
17. 如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为B=0.4T的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂
直，轨道宽L=0.5m，将一质量为m=0.2kg、电阻为r=0.05Ω的导体棒垂直静置于导轨上。当开关S与a接通时，电源可提供恒定的I=2A电流，电流方
向可根据需要进行改变，开关S与b接通时，所接定值电阻的电阻R=0.15Ω，开关S与c接通时，所接电容器的电容C=5F（耐压值足够大），若开关S

的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。
（1）若开关S始终接a，求棒在运动过程中的加速度大小；
（2）若开关S先接a，当棒的速度为v0=4m/s时；
（i）立即与b接通，求此时棒两端电势差的绝对值；
（ii）立即与c接通，求此后电容器所带电荷量的最大值。
18. 如图甲为一粒子收集装置，粒子源靠近加速区水平极板M、N的M板，N板下方偏转区为一对长为L，间距为
的竖直极板P、Q，再下方
区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有粒子收集板．极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上
边界的交点为O．加速区极板M、N之间的电压为 ；竖直极板P、Q之间的电势差 随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度
，粒子源连续释放初速可忽略、质量为m、带电量为
的粒子，这些粒子经加速区电场获得速度进入电场偏转区后再进入磁场区
域，最终被Q板右侧的粒子收集板全部收集．已知粒子在电场偏转区中运动的时间远小于电场变化的周期，忽略极板P、Q间电场的边界效应，粒子重
力不计．求：(1)带电粒子进入电场偏转区时的速率 ；(2)磁场上、下边界区域的最小宽度D；(3)收集板的最小长度 及对应收集板左端至O点距离
．