四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期5月月考试题 物理（含答案）
文档属性
| 名称 | 四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期5月月考试题 物理（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 911.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-17 15:36:01 | ||
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文档简介
石室中学2023-2024学年度下期高2025届5月月考
物理试题
考试时间共90分钟，满分100分。
注意事项：
1．本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、考号、座位号填涂在答题卡相应位置并贴好条形码。
3．选择题答案涂在答题卡相应位置上．如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其他答案标号。
4．非选择题答案必须写在答题卡相应位置，超出范围无效。计算题应有必要的文字说明、方程式和解题过程，只写出答案不给分。
第Ⅰ卷（选择题 共52分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。）
1．2024年3月，华为小折叠屏PocketS2手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E芯片，支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G网络相比4G网络具有更高的数据传输速率。已知4G网络通信技术采用1880MHz～2635MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，5G信号比4G信号传播速度快
B．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
C．5G信号属于横波，4G信号属于纵波
D．5G信号比4G信号更难发生明显衍射现象
2．一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．零时刻线圈位于中性面
B．时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．时刻到时刻，感应电动势的平均值为零
3．通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距不变
B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙中，a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度
D．图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗
4．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线是该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从到时，分子力先变小后变大
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②比曲线①对应的温度高
5．如图所示，一透明半圆柱体折射率为n = 2，半径为 R、长为 L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，有光线从部分柱面射出。则该部分柱面的面积为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，空气中有一束复色光从O点入射到半圆柱体玻璃砖。因不同颜色的光在该玻璃砖中折射率不同，导致玻璃中的两束折射光线分别从A、B点出射。记从A、B两点出射的光在玻璃砖中传播的时间分别为和，则（ ）
A．大于 B．等于
C．小于 D．因入射角度未知，无法比较和大小
7．一定质量的理想气体，由温度为T1的状态1经等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则（ ）
A．从1到2过程中，气体对外做功，内能减小
B．从2到3过程中，气体对外做功，内能减小
C．从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定从外界吸热
D．从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能增加
8．如图所示，假设“天宫一号”正以速度绕地球做匀速圆周运动，运动方向与其太阳帆板两端相距的、的连线垂直，太阳帆板视为导体。飞经某处时的地磁场磁感应强度垂直于所在平面的分量为，若此时在太阳帆板上将一只“”的小灯泡与相连构成闭合电路（图中未画出），太阳帆板内阻不可忽略。则（ ）
A．此时两端间的电势差为0
B．此时小灯泡恰好能正常发光
C．“天宫一号”绕行过程中受到电磁阻尼
D．“天宫一号”在南、北半球水平飞行时端的电势始终高于端
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。）
9．相同的电灯、和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲的电路中，电源电动势为E，内阻不计。闭合开关S待电路稳定后开始计时，时刻断开开关S，时刻整个电路的电流均为零。前后通过电灯的电流-时间图像如图乙，用和分别表示开关S断开瞬间通过电灯的电流大小。下列说法正确的是（ ）
A．电感线圈的直流电阻不可忽略
B．断开开关S后，电灯、电流大小始终相等
C．断开开关S后，流过电灯的电流方向向左
D．线圈的自感系数是由线圈本身决定，与是否有铁芯无关
10．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1。当开关闭合、断开，输入端ab的电压为时，四个完全相同的灯泡均可正常发光；当开关断开、闭合，输入端ab的电压为时，四个灯泡仍正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电压和相同
B．两次实验ab端输入电功率之比为2：1
C．和的阻值之比为8：1
D．两次实验和的电功率相同
11．两平行、光滑的直导轨与水平面间的夹角为，导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，材料相同的均质金属棒P、Q垂直地放在导轨上，金属棒P被直导轨上的位置等高的且与导轨平面垂直的两挡板（图中未画出）挡住，一根轻质细绳跨过如图所示的轻质定滑轮，一端悬吊一重物，另一端连接金属棒Q，定滑轮右侧的细绳和导轨平行，将金属棒Q由静止释放，经过一段时间后，金属棒Q的速度始终为v，金属棒P与挡板间恰好无弹力作用。已知金属棒Q的质量为2m，金属棒P和重物的质量均为m，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，直导轨电阻不计，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒Q运动过程中最大安培力为mg
B．夹角的正弦值
C．金属棒Q的最大加速度为
D．金属棒P上产生的焦耳热的最大功率为
12．如图所受，纸面内O为圆心、半径为R的圆形区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB为一条直径，半径AO与PO的夹角为30°。质量为m、带电量为+q的粒子1从P点沿平行于AO方向以大小为v0的速度射入磁场，其离开磁场时，速度方向恰好改变了180°；质量为2m、带电量为+q的粒子2从B点沿平行于OP方向以大小为v0的速度射入磁场。不计粒子的重力和两粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A．磁场的磁感应强度大小为
B．粒子2在磁场中的运动时间为
C．将粒子2在B 点的速度v0逆时针旋转60°后，粒子将经过O点
D．将粒子2在B 点的速度v0逆时针旋转90°后，粒子将从A点射出
13．电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg。每个矩形线圈abcd匝数n=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，bc边长d=10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度v0=5.0m/s向右进入磁感应强度大小B=0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围是够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。则（ ）
A．刚进入磁场时减震器的加速度大小a=0.2m/s2
B．第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小为4.2m/s
C．滑动杆上至少需安装12个线圈才能使减震器完全停下来
D．第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k=96
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
三、实验题（共12分）
14．用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题：
（1）关于此实验，下列说法正确的是_________。
A．与不平行
B．若改用宽ab更大的介质做实验，则间的距离会变大
C．若O处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质ad面射出
（2）若测得，，，则该介质的折射率_________（结果保留三位有效数字）。
（3）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的_________（选填“左侧”或“右侧”）。
15．图甲是一个多用电表，图乙是多用电表的简化电路图，电流档的两个量程为10mA和3mA，电压档的两个量程为10V和4V，表盘如图丙所示。
（1）在测量电阻时要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤：
①旋动部件 ，使指针对准电流的“0”刻度线。
②将K旋动到电阻档适当的倍率位置。
③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻的 刻度线（选填“0”或“∞”）。
（2）对于图乙，下列说法正确的是 （请填写选项前对应的字母）
A．A表笔应为黑表笔，B表笔应为红表笔
B．当选择开关K旋到位置“1”时，对应的是电流档，量程为3mA
C．当选择开关K旋到位置“5”测量时，A表笔应接触电势较高的点
D．当选择开关K旋到位置“3”时，对应的是电阻档。某同学测量电阻时，由于粗心将红、黑表笔插反，这对最终的测量结果没有影响
（3）当图乙的选择开关K旋到位置“3”时，内部电源电动势为4.5V。欧姆调零后，在A、B两表笔之间接入一个待测电阻，发现表头G刚好半偏，则A、B之间所接的电阻为 Ω，对应的倍率为 （选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）。
四、计算题（本题包括3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16．（10分）图中系统由左右两个侧壁绝热，底部截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气压强为p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第二次平衡时氮气的体积；
（2）水的温度。
17．（12分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴。假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求：
（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；
（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；
（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
18．（14分）如图所示，在xOy平面内，以O1(0，R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场B1偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小，ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。
（1）求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小？
（2）若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上，MN与ab板间的最小距离h1是多大？
（3）若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上，MN与ab板间的最大距离h2是多大？当MN与ab板间的距离最大时，电子从O点到MN板，运动时间最长是多少？
石室中学2023-2024学年度下期高2025届5月月考
参考答案
一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。）
1．D 2．C 3．C 4．D 5．A 6．B 7．C 8．C
二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分。有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。）
9．AB 10．AD 11. BC 12. BC 13. BD
三、填空题（共12分）
14．（1）B （2）1.33 （3）右侧
15．（1）①S ③T、0 （2）CD （3）1500 ×100
四、计算题（共36分）
16. 【答案】（1）2.7hS；（2）368.55K；
【解析】（1）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则
，
由玻意耳定律得
（2）活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。
设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
17.【答案】（1）vm=1.0m/s；（2）Q=5.305J；（3）μ=0.2，R=0.4Ω
【解析】（1）导体棒内阻不计，E=U，B、L为常数，在0~1.2s内导体棒做匀加速直线运动，设导体棒加速度为a，t1=1.2s时导体棒速度为v1，由图可知，此时电压U1=0.90V。
E1=U1=BLv1
得v1=0.90m/s
由a=
得a=0.75m/s2
从图可知，t=2.4s时R两端的电压最大，Em=1.0V
由Em=BLvm
得vm=1.0m/s
（2）在1.2s~1.4s内，由功能关系得
P△t=mvm2-mv12+Q
解得Q=5.305J
当t=1.2s时，设拉力为F1，则
F1= =5.0N
同理，设t=2.4s时拉力为F2，则
F2= =4.5N
根据牛顿第二定律：F1-f-F安1=ma；F2-f-F安2=0
mg-N=0；f=μN
又F安1=BI1L= F安2=BI2L= ；代入数据得μ=0.2，R=0.4Ω
18.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等，设为，当电子从位置处射入的电子经过O点进入轴下方，则：
解得：
（2）设电子经电场加速后到达时速度大小为， 电子在与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为，沿轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成角，则：
如果电子在O点以速度沿轴负方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，不能打在感光板上，则所有电子都不能打在感光板上。恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为如图，则：感光板与ab间的最小距离：
解得：，，，
（3）如果电子在O点沿轴正方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，能打在感光板上，则所有电子都能打在感光板上。恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为，如图，感光板与间的最大距离：
解得：
当感光板与间的距离最大为时，所有从O点到MN板的电子中，沿轴正方向射入电场的电子，运动时间最长。设该电子在匀强电场中运动的加速度为，运动时间为，在磁场中运动周期为，时间为，则：
， ，
运动最长时间：
解得： ，，
物理试题
考试时间共90分钟，满分100分。
注意事项：
1．本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、考号、座位号填涂在答题卡相应位置并贴好条形码。
3．选择题答案涂在答题卡相应位置上．如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其他答案标号。
4．非选择题答案必须写在答题卡相应位置，超出范围无效。计算题应有必要的文字说明、方程式和解题过程，只写出答案不给分。
第Ⅰ卷（选择题 共52分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。）
1．2024年3月，华为小折叠屏PocketS2手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E芯片，支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G网络相比4G网络具有更高的数据传输速率。已知4G网络通信技术采用1880MHz～2635MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，5G信号比4G信号传播速度快
B．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
C．5G信号属于横波，4G信号属于纵波
D．5G信号比4G信号更难发生明显衍射现象
2．一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．零时刻线圈位于中性面
B．时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．时刻到时刻，感应电动势的平均值为零
3．通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距不变
B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙中，a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度
D．图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗
4．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线是该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C．图丙为分子力F与分子间距r的关系图，分子间距从到时，分子力先变小后变大
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②比曲线①对应的温度高
5．如图所示，一透明半圆柱体折射率为n = 2，半径为 R、长为 L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，有光线从部分柱面射出。则该部分柱面的面积为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，空气中有一束复色光从O点入射到半圆柱体玻璃砖。因不同颜色的光在该玻璃砖中折射率不同，导致玻璃中的两束折射光线分别从A、B点出射。记从A、B两点出射的光在玻璃砖中传播的时间分别为和，则（ ）
A．大于 B．等于
C．小于 D．因入射角度未知，无法比较和大小
7．一定质量的理想气体，由温度为T1的状态1经等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则（ ）
A．从1到2过程中，气体对外做功，内能减小
B．从2到3过程中，气体对外做功，内能减小
C．从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定从外界吸热
D．从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能增加
8．如图所示，假设“天宫一号”正以速度绕地球做匀速圆周运动，运动方向与其太阳帆板两端相距的、的连线垂直，太阳帆板视为导体。飞经某处时的地磁场磁感应强度垂直于所在平面的分量为，若此时在太阳帆板上将一只“”的小灯泡与相连构成闭合电路（图中未画出），太阳帆板内阻不可忽略。则（ ）
A．此时两端间的电势差为0
B．此时小灯泡恰好能正常发光
C．“天宫一号”绕行过程中受到电磁阻尼
D．“天宫一号”在南、北半球水平飞行时端的电势始终高于端
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。）
9．相同的电灯、和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲的电路中，电源电动势为E，内阻不计。闭合开关S待电路稳定后开始计时，时刻断开开关S，时刻整个电路的电流均为零。前后通过电灯的电流-时间图像如图乙，用和分别表示开关S断开瞬间通过电灯的电流大小。下列说法正确的是（ ）
A．电感线圈的直流电阻不可忽略
B．断开开关S后，电灯、电流大小始终相等
C．断开开关S后，流过电灯的电流方向向左
D．线圈的自感系数是由线圈本身决定，与是否有铁芯无关
10．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1。当开关闭合、断开，输入端ab的电压为时，四个完全相同的灯泡均可正常发光；当开关断开、闭合，输入端ab的电压为时，四个灯泡仍正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电压和相同
B．两次实验ab端输入电功率之比为2：1
C．和的阻值之比为8：1
D．两次实验和的电功率相同
11．两平行、光滑的直导轨与水平面间的夹角为，导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，材料相同的均质金属棒P、Q垂直地放在导轨上，金属棒P被直导轨上的位置等高的且与导轨平面垂直的两挡板（图中未画出）挡住，一根轻质细绳跨过如图所示的轻质定滑轮，一端悬吊一重物，另一端连接金属棒Q，定滑轮右侧的细绳和导轨平行，将金属棒Q由静止释放，经过一段时间后，金属棒Q的速度始终为v，金属棒P与挡板间恰好无弹力作用。已知金属棒Q的质量为2m，金属棒P和重物的质量均为m，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，直导轨电阻不计，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒Q运动过程中最大安培力为mg
B．夹角的正弦值
C．金属棒Q的最大加速度为
D．金属棒P上产生的焦耳热的最大功率为
12．如图所受，纸面内O为圆心、半径为R的圆形区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB为一条直径，半径AO与PO的夹角为30°。质量为m、带电量为+q的粒子1从P点沿平行于AO方向以大小为v0的速度射入磁场，其离开磁场时，速度方向恰好改变了180°；质量为2m、带电量为+q的粒子2从B点沿平行于OP方向以大小为v0的速度射入磁场。不计粒子的重力和两粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A．磁场的磁感应强度大小为
B．粒子2在磁场中的运动时间为
C．将粒子2在B 点的速度v0逆时针旋转60°后，粒子将经过O点
D．将粒子2在B 点的速度v0逆时针旋转90°后，粒子将从A点射出
13．电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg。每个矩形线圈abcd匝数n=100匝，电阻值R=1.0Ω，ab边长L=20cm，bc边长d=10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度v0=5.0m/s向右进入磁感应强度大小B=0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围是够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。则（ ）
A．刚进入磁场时减震器的加速度大小a=0.2m/s2
B．第二个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小为4.2m/s
C．滑动杆上至少需安装12个线圈才能使减震器完全停下来
D．第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k=96
第Ⅱ卷（非选择题 共48分）
三、实验题（共12分）
14．用激光测某种材料制成的长方体介质的折射率，介质与屏P平行放置，用红色激光笔以一定角度照射bc侧的O点，从ad一侧的出射，此时在屏P上的处有激光点，移走待测介质，光点移到处。请回答下列问题：
（1）关于此实验，下列说法正确的是_________。
A．与不平行
B．若改用宽ab更大的介质做实验，则间的距离会变大
C．若O处的入射角过大，有可能发生全反射，导致没有光线从介质ad面射出
（2）若测得，，，则该介质的折射率_________（结果保留三位有效数字）。
（3）该实验中，若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在处的_________（选填“左侧”或“右侧”）。
15．图甲是一个多用电表，图乙是多用电表的简化电路图，电流档的两个量程为10mA和3mA，电压档的两个量程为10V和4V，表盘如图丙所示。
（1）在测量电阻时要用到图甲中的选择开关K和部件S、T。请完成下列测量步骤：
①旋动部件 ，使指针对准电流的“0”刻度线。
②将K旋动到电阻档适当的倍率位置。
③将插入“+”“-”插孔的两表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻的 刻度线（选填“0”或“∞”）。
（2）对于图乙，下列说法正确的是 （请填写选项前对应的字母）
A．A表笔应为黑表笔，B表笔应为红表笔
B．当选择开关K旋到位置“1”时，对应的是电流档，量程为3mA
C．当选择开关K旋到位置“5”测量时，A表笔应接触电势较高的点
D．当选择开关K旋到位置“3”时，对应的是电阻档。某同学测量电阻时，由于粗心将红、黑表笔插反，这对最终的测量结果没有影响
（3）当图乙的选择开关K旋到位置“3”时，内部电源电动势为4.5V。欧姆调零后，在A、B两表笔之间接入一个待测电阻，发现表头G刚好半偏，则A、B之间所接的电阻为 Ω，对应的倍率为 （选填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）。
四、计算题（本题包括3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16．（10分）图中系统由左右两个侧壁绝热，底部截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气压强为p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第二次平衡时氮气的体积；
（2）水的温度。
17．（12分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴。假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求：
（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；
（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；
（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
18．（14分）如图所示，在xOy平面内，以O1(0，R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1，x轴下方有一直线ab，ab与x轴相距为d，x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E，在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN，ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内，质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场B1偏转后都经过O点，然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小，ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。
（1）求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小？
（2）若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上，MN与ab板间的最小距离h1是多大？
（3）若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上，MN与ab板间的最大距离h2是多大？当MN与ab板间的距离最大时，电子从O点到MN板，运动时间最长是多少？
石室中学2023-2024学年度下期高2025届5月月考
参考答案
一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。）
1．D 2．C 3．C 4．D 5．A 6．B 7．C 8．C
二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分。有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。）
9．AB 10．AD 11. BC 12. BC 13. BD
三、填空题（共12分）
14．（1）B （2）1.33 （3）右侧
15．（1）①S ③T、0 （2）CD （3）1500 ×100
四、计算题（共36分）
16. 【答案】（1）2.7hS；（2）368.55K；
【解析】（1）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则
，
由玻意耳定律得
（2）活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。
设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
17.【答案】（1）vm=1.0m/s；（2）Q=5.305J；（3）μ=0.2，R=0.4Ω
【解析】（1）导体棒内阻不计，E=U，B、L为常数，在0~1.2s内导体棒做匀加速直线运动，设导体棒加速度为a，t1=1.2s时导体棒速度为v1，由图可知，此时电压U1=0.90V。
E1=U1=BLv1
得v1=0.90m/s
由a=
得a=0.75m/s2
从图可知，t=2.4s时R两端的电压最大，Em=1.0V
由Em=BLvm
得vm=1.0m/s
（2）在1.2s~1.4s内，由功能关系得
P△t=mvm2-mv12+Q
解得Q=5.305J
当t=1.2s时，设拉力为F1，则
F1= =5.0N
同理，设t=2.4s时拉力为F2，则
F2= =4.5N
根据牛顿第二定律：F1-f-F安1=ma；F2-f-F安2=0
mg-N=0；f=μN
又F安1=BI1L= F安2=BI2L= ；代入数据得μ=0.2，R=0.4Ω
18.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等，设为，当电子从位置处射入的电子经过O点进入轴下方，则：
解得：
（2）设电子经电场加速后到达时速度大小为， 电子在与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为，沿轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成角，则：
如果电子在O点以速度沿轴负方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，不能打在感光板上，则所有电子都不能打在感光板上。恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为如图，则：感光板与ab间的最小距离：
解得：，，，
（3）如果电子在O点沿轴正方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，能打在感光板上，则所有电子都能打在感光板上。恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为，如图，感光板与间的最大距离：
解得：
当感光板与间的距离最大为时，所有从O点到MN板的电子中，沿轴正方向射入电场的电子，运动时间最长。设该电子在匀强电场中运动的加速度为，运动时间为，在磁场中运动周期为，时间为，则：
， ，
运动最长时间：
解得： ，，
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