广东省广州市广东实验中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题及答案

广东实验中学2021级高二校本训练（二）

物理

本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时90分钟。

第一部分选择题（共54分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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的。

1．用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的表面，均发生了光电效应。下列说法正确的是（　　）

A．蓝光照射金属时，逸出的光电子最大初动能更大 

B．蓝光照射金属时，单位时间内逸出的光电子数更多 

C．增加光照强度，逸出的光电子最大初动能增大 

D．如果换作红光照射，一定能使该金属发生光电效应

2．如图所示，某学校探究性学习小组的同学用、两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心点射出后重合。、两种光穿过玻璃砖所需时间分别为、，全反射临界角分别为、，则下列说法正确的是　

A．， 

B．， 

C．， 

D．，

3．如图甲所示，小型交流发电机的单匝矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，线圈与一个阻值为R=9Ω的电阻构成闭合电路，线圈的电阻r=1Ω。从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化(如图乙所示)，则下列说法正确的是（）

A．线圈的转速为2.5r/min

B．电压表的示数为18V

C．通过线圈的最大磁通量为

D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为C

4．下列说法错误的是（）

A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故

B．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故

C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果

D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关

5．如图，水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1＝4cm，s2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（　）

A．A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点 

B．S1、s2两列波的传播速度可以不相同 

C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点 

D．质点D的位移不可能为零 

6．如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法错误的是（）

A．气体自发扩散前后内能相同
B．气体在被压缩的过程中内能增大

C．气体在自发扩散过程中，气体对外界不做功

D．气体在被压缩的过程中，气体对外界做功

7．下列关于分子运动和热现象的说法错误的是()

A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加

B．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

C.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大

8．铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态，装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图）。当它经过固定在两铁轨间的矩形线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心，相当于在线圈的始末端点M、N处接入一理想电压表。线圈宽为l1，长为l2，匝数为n．设匀强磁场只分布在一个长方形区域内，该区域的长（沿火车行进方向）为L，磁场宽度大于线圈宽度．当火车首节车厢向右运动通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线)，则

A．匀强磁场的长度L一定小于线圈长度l2

B．在t1~t2时间内，M点电势高于N点电势

C．在t1~t2时间内，火车加速度大小为

D．将M、N两点用导线短接，设线圈所在回路的总电阻为R，t1时刻火车速度为v1，则该时刻线圈受到的安培力大小为

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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，有错选的得0分。

9．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r=r0时，分子势能为零

10．关于布朗运动，下列说法正确的是()

A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动

B．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈

C．液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动

D．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的

11．利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是　

A．干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的 

B．当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小 

C．当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变 

D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的

12．近年来，手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利。如图甲为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时方向为正），下列说法正确的是（　　）

A．感应线圈中产生的是恒定电流 

B．感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反 

C．t3时刻，感应线圈中电流的瞬时值为0

D．t1～t3时间内，c点电势高于d点电势

13．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a。下列说法正确的是（）

A．在过程ab中气体的内能增加   

B．在过程ca中外界对气体做功

C．在过程ca中气体从外界吸收热量

D．在过程bc中气体从外界吸收热量

14.如图,水平面内固定有两根平行的粗糙长直金属导轨,两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。从t=0时开始,对AB棒施加一与导轨平行的水平外力F,使AB棒从静止开始向右做加速度大小为a0的匀加速直线运动。导轨电阻不计,两棒均与导轨接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列关于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F随时间t变化的关系图线可能正确的是（）

A． B．C． D．

第二部分非选择题（共46分）

15、（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

（1）上述步骤中，正确的顺序是_________________。（填写步骤前面的数字）

（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为___________________m。（结果保留l位有效数字）

16．（8分）图甲为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，为使光屏上能观察到清晰的干涉条纹；

（1）从左到右依次放置①光源、②绿色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是　　。

A．③、④分别是单缝、双缝

B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离

C．应先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心

D．屏上的干涉条纹与双缝垂直

（2）调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数

为　　mm。

（3）该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，则单色光的波长的表达式λ＝　　（用a、L、d、n表示）；将滤光片由绿色换成红色，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

17.（8分）如图所示，平静湖面岸边的垂钓者的眼睛恰好位于岸边P点正上方h1＝1.8m的高度处，浮标Q离P点的距离s1＝2.4m，鱼饵灯M在浮标正前方s2＝3.6m处的水下h2＝4.8m深度处，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住。求：

①水的折射率；

②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出。（结果可以用根号表示）

18（10分）某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图所示，导热性能良好的气缸，内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦的左右滑动。气缸左端开口，通过A封有压强为P0的气体，气缸右端通过B封有压强为4P0的气体。一细管连通两气缸，初始状态A、B均位于气缸最左端。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知外界大气压强为P0，P0相当于10m高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体。求：

①当活塞A向右移动L/5时，水的深度；

②该深度计能测量的最大水深。

19.（14分）随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝正方形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间t火箭着陆，此时火箭速度为v′；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：

（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈ab边两端的电势差Uab；

（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；

（3）火箭主体的速度从v0减到v′的过程中系统产生的电能。

参考答案：

1．A

【解析】A．因为蓝光频率更高，根据光电效应方程：，所以蓝光照射时，光电子最大初动能更大，A正确

B．单位时间逸出的光电子数与光强有关，由于不知道光的强度，所以无法确定，B错误

C．根据：，可知最大初动能与光强无关，C错误

D．因为红光的频率比绿光的还小，无法确定是否会发生，D错误

2．C

【解析】由图知A光的折射率n更大，光在介质中的速度为

可知A光在玻璃砖中的速度比B光的小，根据

A、B光的光程一样，所以A光穿过玻璃砖所需时间较长，即

由全反射临界角公式

可知A光的全反射临界角比B光的小，即

故C正确，ABD错误。

故选C。

3．C

【解析】A．由乙图知，T＝0.4s，转速

n2.5 r/s

故A错误。

B．感应电动势最大值为

Em＝20V

有效值为

EV＝10V

电压表的示数为

UE＝9V

故B错误。

C．由

所以通过线圈的最大磁通量为

故C正确。

D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为

故D错误。

故选C。

4．B

【解析】A．针浮在水面上，是由于水面分子间的作用力较大，形成了液体的表面张力的原因，A正确，不符合题意；

B．玻璃及水分子之间存在着引力，故我们很难将玻璃板拉开，这不是水膜的表面张力作用，B错误，符合题意；

C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴处于完全失重状态，故水滴由于表面张力的原因而呈球形，C正确，不符合题意；

D．由于不同物质之间的分子作用力性质不同，可能是引力也可能是斥力，所以毛细管中的液面有的升高、有的降低，与液体的种类和毛细管的材质有关，D正确，不符合题意。

故选B。

5．A

【解析】A．此刻A、D是振动加强点，A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点，A正确；

B．两列波的频率相同，又在同一介质中传播，波速一定相同，B错误；

C．干涉图样是稳定存在的，此刻质点B、C是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C错误；

D．振动加强指的是振动范围（振幅）变大，某时刻仍会回到平衡位置，位移可能为零，D错误。

故选A。

6．D

【解析】AC．抽开隔板时，由于右方是真空，气体做自由扩散，气体没有对外做功，又没有热传递，则根据△U=Q+W可知，气体的内能不变，故AC正确；

BD．气体被压缩的过程中，外界对气体做功，又没有热传递，根据△U=Q+W可知，气体内能增大，故B正确，D错误；

故选D。

7．D

【解析】A．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，属于汽化吸热，内能增大，但是温度不变，所以分子动能不变，分子势能增加，故A正确；

B．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，所以温度升高，内能变大，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，故B正确；

C．一定量的气体，在压强不变时，根据压强的微观意义可知，随着温度降低体积在减小，所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数在增加，故C正确；

D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但是若体积发生变化，则压强不一定增大，故D错误。

故选D。

8．C

【解析】A．匀强磁场的长度L可能大于线圈长度l2，当火车前进，线圈相对火车向左运动，当线圈进入磁场时，磁通量增加，产生感应电流，当线圈全在磁场内部时，磁通量不变感应电流为零，当线圈离开磁场时，磁通量减小，产生感应电流，根据右手定则可以判断两次电流方向相反，A错误．

B．在t1~t2时间内，根据右手定则可以判断N点电势高，B错误．

C．t1时刻火车速度，t2时刻火车速度，所以加速度，C正确．

D．感应电动势，感应电流，所以导线受到安培力，D错误．

9．AC

【解析】A．为分子间的平衡距离，在阶段，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确；

B．在阶段，分子力表现为斥力，相互靠近时F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；

C．由以上分析可知，当在时，分子势能最小，动能最大，故C正确；

D．由于两分子相距无穷远时分子势能为零，在阶段，相互靠近时F做正功，势能减小，故在时，分子势能小于零，故D错误。

故选AC。

10．ABD

【解析】A．布朗运动是悬浮在液体的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，A正确；

B．液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中对悬浮微粒的撞击的不平衡性越剧烈，布朗运动越明显，B正确；

C．布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动，是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，反映了液体分子的无规则运动，C错误；

D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，D正确。

故选ABD。

11．BD

【解析】A．干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的，A错误；

B．如下图所示，当稍向右移动图甲中的薄片时，A、B两点之间的距离增大，根据 ，相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距Δx变小，B正确；

C．根据，当换用频率更高的单色光照射时，波长λ变短，条纹间距Δx变小，C错误；

D．如下图所示，在A、B两点的光程差相等，经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的，D正确。

故选BD。

12．CD

【解析】A．励磁线圈产生的磁场随电流变化，因为电流不是均匀变化，磁场也不是均匀变化，所以感应电动势：，就不是恒定的，感应电流也就不是恒定的，A错误

B．感应电流方向阻碍引起感应电流磁通量的变化，当励磁线圈电流减小，磁场减小时，感应电流与励磁线圈电流相同，阻碍磁场减小，B错误

C．t3时刻,励磁线圈电流变化率为零，磁感应强度变化率为零，，感应电动势为零，感应电流为零，C正确

D．t1～t3时间内，励磁线圈正向减小，磁场向上减小，感应电流磁场向上，根据安培定则可判断c点电势高于d点电势，D正确

13．ABD

【解析】A．在过程ab中气体的温度升高，则内能增加，选项A正确；

BC．在过程ca中气体体积减小，则外界对气体做功，即W>0；压强不变，则温度降低，内能减小，即∆U<0，则根据可知Q<0，则气体放热，选项B正确，C错误；

D．过程bc中气体温度不变，内能不变，即∆U=0，体积变大，对外做功，即W<0，则由热力学第一定律可知Q>0，气体从外界吸收热量，选项D正确。

故选ABD。

14．BD

【解析】A．因金属棒与导轨之间有摩擦力，可知开始时导体棒CD的速度为零，当所受的安培力等于最大静摩擦力时才开始运动，故A错误；

B．开始时，CD棒的速度为零，加速度为零；当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大，与AB的速度差逐渐变大，则回路中感应电流逐渐变大，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，加速度逐渐变大，当CD的加速度与AB加速度相等时，两棒的速度差保持不变，安培力保持不变，加速度保持不变，故B正确；

C．在开始CD棒不动时，安培力

即安培力随时间成正比关系增加；当CD开始运动后，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故C错误；

D．对AB外力

开始时CD加速度为零，AB加速度为a=a0，则此时外力F随时间t线性增加；当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大，导体棒AB所受的向左的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故D正确。

故选BD。

15．     ④①②⑤③     5×10-10   

【解析】（1） “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③），即④①②⑤③；

（2）油酸溶液的体积百分比浓度是，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积

所以分子直径为

16．     AB     19.4          增大

【解析】(1) A．③、④分别是单缝、双缝。故A正确；

B．根据公式

易知减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离。故B正确；

C．是否先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心对实验本身没有影响。故C错误；

D．屏上的干涉条纹与双缝平行。故D错误。

故选AB。

(2)调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为

(3)依题意，相邻亮条纹间的距离为

联立，可得

将滤光片由绿色换成红色，入射光的波长变大，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将增大。

17．（1）​；（2）​

【解析】（1）由几何关系可得：

入射角

可得

​

折射角

可得

​

根据光的折射定律可知

​

（2）当鱼饵灯离水面深度为​时，水面​间恰好无光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方向夹角恰好为临界角​，有：

​

根据几何关系有

​

解得

​

18．（1）2.5m（2）40m

【分析】当A右移时，假设B不动，汽缸Ⅰ内气体等温变化，根据波意尔定律求出压强，判断是否成立，再求出水的深度；当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大，应用玻意耳定律求得；

【解析】解：（1）A右移时，假设B不动，汽缸Ⅰ内气体等温变化，有：

解得，假设成立          

由可得：

（2）当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大，设此时活塞B右移了

两部分气体压强相等，设为P2

对Ⅰ内气体应用玻意耳定律可得：

对Ⅱ内气体应用玻意耳定律可得：

联立解得：

由可得：

19．（1）（2）（3）

【解析】(1)ab边产生电动势：E＝Blv0，因此

(2)安培力，电流为，对火箭主体受力分析可得：

Fab－mg＝ma

解得：

(3)设下落t时间内火箭下落的高度为h，对火箭主体由动量定理：

mgt－＝mv′－mv0

即

mgt－＝mv′－mv0

化简得

h＝

根据能量守恒定律，产生的电能为：

E＝

代入数据可得：