河南省重点高中2023-2024学年高二下学期5月月考物理试卷（含解析）

2023~2024学年度5月质量检测
高二物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效，
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A.变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场
B.只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C.变化的磁场与变化的电场沿同一方向，且与电磁波的传播方向垂直
D.电磁波是横波，而且是一种真正的物质
2.2024年4月25日，神舟十八号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十八号飞船在执行任务时可视为在距地面400km轨道上做匀速圆周运动，每天绕地球约转15圈，已知地球半径约为6400km.下列说法正确的是（ ）
A.神舟十八号飞船绕地球运动的线速度小于7.9km/s
B.神舟十八号飞船绕地球运动的角速度比地球同步卫星的角速度小
C.神舟十八号飞船的向心加速度比地球同步卫星的小
D.从飞船发射到绕地稳定运行，宇航员在飞船中始终处于完全失重状态
3.物理老师举行技巧挑战赛，要求用一根最大能承受拉力为75N的细绳，尽可能沿水平地面拉动更重的物体，如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体可视为质点，，，则理论上利用这根细绳能拉动物体的最大重量是（ ）
A.150N B.125N C.100N D.75N
4.如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A.虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B.实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C.当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小
D.当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小
5.对如图所示的含光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小）的闭合电路，、是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为、，电流表是理想电流表，闭合开关S，增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A.电源的内电压减小 B.两端的电压增大
C.电流表的示数增大 D.光敏电阻的功率一定增大
6.一列沿轴正方向传播的简谐横波，在某时刻的波形图如图所示，由于某种原因，中间有一部分波形无法看到，已知该波的频率为2Hz，根据图像所提供信息，下列说法正确的是（ ）
A.波长为2m
B.波速为1m/s
C.波源的起振方向向下
D.从该时刻起经过3s，平衡位置在4.5m处质点通过的路程为480cm
7.某同学设计了一个电磁推动的火箭发射装置，如图所示.竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为.导轨间加有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为，金属棒的电阻为，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触.引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，回路的面积减小，感应出强电流，产生电磁推力推动火箭加速运动，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A.火箭开始加速运动时，回路中感应电流的方向沿逆时针
B.若在火箭运动前上升的高度为，则流过某一横截面的电荷量为
C.若刚要启动时的加速度大小为，则此时回路中的感应电流为
D.若火箭上升高度时的速度为，则安培力对做的功为
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.如图所示，、是测量高压交流电的两种互感器（均视为理想变压器），假设、都接在交流高压输电线的前端，原、副线圈的匝数比为，原、副线圈的匝数比为，电表的示数与电表的示数之积为，则下列说法正确的是（ ）
A.是电流互感器，且为升压变压器
B.是电流互感器，且为降压变压器
C.若的示数为，则交流高压输电线的输送电流为
D.交流高压输电线的输送功率为
9.一定质量的理想气体由状态开始，经历过程，其图像如图，的延长线过坐标原点，与纵轴平行.已知状态下气体的压强为.下列说法正确的是（ ）
A.过程气体做等压变化
B.状态时气体的压强为
C.过程气体一定从外界吸热
D.整个过程中气体一定从外界吸热
10.质量分别为、的甲、乙两物块（视为质点）用轻质弹簧连接放置在光滑的水平面上，计时开始时，让甲获得一个水平初速度，甲、乙运动的速度—时间图像如图所示，已知阴影部分的面积为，弹簧的弹性势能与弹簧的形变量以及弹簧的劲度系数之间的关系式为，再根据图像所给的信息分析，下列说法正确的是（ ）
A.甲获得的初速度为
B.0至时间间隔内甲所受冲量的大小为
C.弹簧的劲度系数为
D.时刻甲、乙的总动能大于
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（6分）某同学用如图所示的实验装置来测量当地的重力加速度和摆球的直径.摆球为磁性摆球，下方放置一磁性传感器，引出端连接到数据采集器上.
（1）传感器的轴线竖直，其延长线指向悬点；使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达____________（填“最大值”或“最小值”），若测得连续（从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为，则单摆的周期__________；
（2）由于小球的直径未知，可以让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，多次测量，用测得的摆线长度和相应的周期，作出的关系图像是一条倾斜直线，图像的斜率为，纵截距为，则当地的重力加速度_________，摆球的直径_________.
12.（9分）有两节完全一样的干电池，某实验小组设计了如图甲所示的电路图，来测量一节干电池的电动势和内阻，设电压表（阻值极大）的示数为，电阻箱的接入阻值为，回答下列问题：
（1）根据甲图，在图乙中用笔画线代替导线连接实物图；
（2）闭合开关S1、S2，改变电阻箱的接入阻值，画出图像是图丙的“1”或“2”其中一条，写出这条线的表达式________（用、、、来表示）；断开开关S2，闭合S1，改变电阻箱的接入阻值，画出图像是图丙的________（填“1”或“2”）；
（3）根据图丙所给的已知条件可得，一节干电池的内阻________，电动势_________，图丙两条图线的斜率均为________.（均用“”或“”来表示）
13.（10分）如图所示，半径为的半圆柱形玻璃砖放置在水平面上，与水平面的接触点为顶点，一单色细光束从圆心点射入玻璃砖，延长线与水平面的交点为，折射光线与水平面的交点为，已知折射光线与水平面之间的夹角，、两点间的距离与、两点间的距离之差为，光在真空中的速度为，求：
（1）的大小以及玻璃砖对此光的折射率；
（2）此光在玻璃砖中的传播时间.（不考虑光在玻璃中的反射）
14.（13分）运动员高山滑雪的运动模型简化如下，质量为的运动员乙静止在水平面上的点，运动员甲沿着倾角为37°的斜面以速度从点匀速运动到转折点，当甲运动到处与乙发生弹性碰撞，碰后瞬间，甲乙的速度大小相等，已知甲从到重力冲量的大小为，甲与斜面和水平面间的动摩擦因数相等，、两点间的距离与、两点间的距离相等，甲、乙均视为质点，不计甲经过转折点时的能量损失，重力加速度为，、，求：
（1）甲与接触面间的动摩擦因数以及甲的质量；
（2）若规定水平向右为正方向，则甲、乙碰撞前、后瞬间甲的速度.
15.（16分）如图所示的平面直角坐标系，第Ⅰ、Ⅳ象限存在垂直纸面向里磁感应强度大小为的匀强磁场，第Ⅱ象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿轴负方向电场强度为的匀强电场，四分之一圆弧轨道固定放置在第Ⅲ象限，圆心在轴负半轴上，半径在轴上.一质量为、带电量为的粒子（不计重力）从轴负半轴上的点以速度（与轴的负方向成53°夹角）垂直磁场进入第Ⅳ象限，从轴正半轴上的点进入第Ⅱ象限，然后从点沿轴负方向进入匀强电场，最后粒子运动到圆弧上的某点，已知四分之一圆弧轨道半径等于粒子在第Ⅱ象限运动轨迹半径的倍，是的中点，、，求：
（1）、两点间的距离；
（2）第Ⅱ象限匀强磁场的磁感应强度大小以及粒子从到的运动时间；
（3）若改变粒子在点的入射速度的大小以及两个匀强磁场的磁感应强度大小，使粒子从到的运动轨迹不变，同时粒子运动到圆弧轨道上某点的位置不同，速度的大小也不同，当粒子落到点的速度最小时，则粒子从到的运动时间.（结果保留根号）
2023~2024学年度5月质量检测·高二物理
参考答案、提示及评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B A C D B ACD AD BC
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.【答案】D
【解析】变化的磁场能够在周围的空间产生电场，变化的电场能够在周围的空间产生磁场，不需要闭合线圈与电容器，不需要介质，这种现象可以在真空中发生，A、B错误；变化的磁场与变化的电场互相垂直，且与电磁波的传播方向垂直，C错误；电磁波是横波，而且是一种真正的物质，D正确.
2.【答案】A
【解析】根据万有引力提供向心力可得，可得，，，由于神舟十八号飞船的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则神舟十八号飞船的角速度比地球同步卫星的角速度大，向心加速度比地球同步卫星的大；地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则神舟十八号飞船的运行速度小于7.9km/s，A正确，BC错误；飞船加速发射阶段宇航员处于超重状态，D错误.
3.【答案】B
【解析】设绳子与水平方向的夹角为时，能拉动物体的重量为，根据平衡条件得竖直方向有，水平方向有，又，联立可得，可知当时，重物的重量最大为125N，故B正确.
4.【答案】A
【解析】虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律，A正确；实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律，当分子间的距离增大，实线2表示的物理量即分子势能由正变为0再变成最小值（负值）然后再增大接近0，即实线2表示的物理量先减小后增大，B、C、D错误.
5.【答案】C
【解析】增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得通过内阻的电流增大，由欧姆定律可得，电源的内电压增大，A错误；由闭合电路欧姆定律可得，的电压即外电压减小，B错误；的电流减小，则、以及电流表的电流均增大，C正确；减小，电流增大，则功率不一定增大，D错误.
6.【答案】D
【解析】由图像可知，A错误；波速，B错误；在时刻，平衡位置在5m处的质点正向上振动，则波源的起振方向向上，C错误；再经过3s，平衡位置在4.5m处质点通过的路程为，D正确.
7.【答案】B
【解析】由右手定则可得，在上升的过程中，产生的电流由到，则火箭开始加速运动时，回路中感应电流的方向沿顺时针，A错误；由、、，综合可得，结合，可得，B正确；对进行受力分析，由牛顿第二定理可得，解得，C错误；当火箭上升的高度为时获得的速度为，由动能定理可得，解得，D错误.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8.【答案】ACD
【解析】串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，且是升压变压器，A正确；并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，且是降压变压器，B错误；若的示数为，根据理想变压器的原理，交流高压输电线的输送电流为，C正确；设交流高压输电线的输送电流、输送电压分别为、，则输送功率为，设电表、的示数分别为、，由理想变压器的原理可得、，由题意可得，综合可得，D正确，
9.【答案】AD
【解析】的延长线过坐标原点，过程气体做等压变化，A正确；过程由气体状态方程，可得，B错误；过程气体体积增大，对外做功，温度降低，内能减小，无法判断气体是吸热还是放热，C错误；整个过程中，过程中外界对气体做功，，过程不做功，过程中气体对外界做功大于，根据可知，气体一定从外界吸热，D正确.
10.【答案】BC
【解析】分析图可知时刻甲、乙达到共同速度，设甲获得的初速度为，由系统的动量守恒定律可得，解得，A错误；0至时间间隔内，对甲应用动量定理可得，计算可得，B正确；分析题意可得0时刻弹簧处于原长，设时刻弹簧的形变量为，已知阴影部分的面积为，则有，设弹簧的劲度系数为，则有，由系统的机械能守恒定律可得，综合解得，C正确；时刻弹簧恢复原长，弹性势能为0，由系统的总机械能守恒可得时刻甲、乙的总动能等于0时刻甲的动能，D错误.
三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.【答案】（6分）（1）最大值
（2）
【解析】（1）传感器的轴线位于悬点的正下方，使单摆做小角度摆动，当小球运动到最低点，传感器测量的磁感应强度达最大值，若测得连续（从0开始计数）个磁感应强度极值间的时间间隔为，则有，解得；
（2）由单摆的周期公式可得，整理可得，则关系图像的斜率，纵截距，综合解得，.
12.【答案】（9分）（1）如图所示
（2） 1
（3）
【解析】（1）用笔划线代替导线连接实物图如图所示；
（2）闭合开关S1、S2有，变形可得；同理断开开关S2，闭合开关S1，由闭合电路欧姆定律可得，变形可得，由截距大小可知断开开关S2，闭合开关S1，对应的图像为1，闭合开关S1、S2对应的图像为2；
（3）由图乙的1可得，解得，由图乙的2可得，解得，图丙两条图线的斜率为.
13.【答案】（1）45° （2）
【解析】（1）设光线在点的入射角、折射角分别为、，则有，
又
综合解得，
玻璃砖对此光的折射率
（2）光在玻璃砖中的传播速度为
传播时间为
综合可得
14.【答案】（1）0.75 （2）
【解析】（1）甲沿斜面下滑，把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由二力平衡可得
、
结合综合解得
甲、乙发生弹性碰撞，若碰撞刚结束时甲与乙的速度大小相等方向相同，则两者达共速，是完全非弹性碰撞，所以碰撞刚结束后甲的速度与乙的速度等大反向
设甲、乙刚要碰撞前甲的速度为，碰撞刚结束时，设甲的速度为，乙的速度为
由弹性碰撞规律可得
解得，
可得
（2）设甲从到的运动时间为，则有
、与、两点间的距离均为
甲从到，由匀减速直线运动规律可得
结合综合解得，则有
15.【答案】（1）（2） （3）
【解析】（1）设粒子在第Ⅰ、Ⅳ象限运动的轨迹半径为，圆心为，由洛伦兹力充当向心力可得
粒子在点的速度与轴的负方向成53°夹角，连接、，
由圆周运动的对称性与几何关系可得
综合解得、
（2）设粒子在第Ⅱ象限运动的轨迹半径为，圆心为，第Ⅱ象限匀强磁场的磁感应强度为，由洛伦兹力充当向心力可得
连接、，同理可得
综合解得、
由匀速圆周运动规律可得粒子从到的运动时间为
解得
（3）粒子从到做类平抛运动，设运动时间为，到达点的速度为，则有
，，
综合可得
由数学知识可得当时，取最小值
结合、
综合解得