河南省驻马店市驿城区驻马店高级中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题（含解析）

驻马店市高中高二下期第四次考试物理试题注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。4.满分：100分考试时间：75分钟1．如图所示，三个完全相同的弹簧振子，分别置于光滑水平面上、竖直悬吊在天花板上、置于倾角为θ的光滑斜面上，现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放，物块做简谐运动。下列说法正确的是 A．物块的位移一定相同B．物块的振动频率一定相同C．物块的最大回复力一定相同D．物块的动量一定相同2．下列有关分子动理论的说法正确的是()A．固体分子间没有空隙B．扩散现象是化学反应的结果C．物体是由大量分子组成的D．悬浮微粒的有规则运动叫作布朗运动3．某同学设计了一种利用光电效应原理工作的电池。如图所示，K、A电极分别加工成球形和透明导电的球壳。现用波长为λ的单色光照射K电极，K电极发射光电子的最大初动能为Ek，忽略光电子重力及它们之间的相互作用。下列说法正确的是()A．若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将增大B．若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将不变C．若仅增大入射光波长，A、K之间的最大电压将增大D．若仅增大入射光波长，A、K之间的最大电压将不变4．如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。民间有“日晕三更雨，月晕午时风”、“看到日晕都会带来好运”等说法。“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示，为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是()A．冰晶对a光的折射率大于对b光的折射率B．在冰晶中，a光的传播速度较小C．用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光的窄D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，b光的临界角较大5．如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入u=311sin100πt(V)的交变电流，则()A．入户端接入的交变电流方向每秒变化50次B．没有发生漏电时，通过副线圈的电流恒定不变且不为0C．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0D．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加6．某同学在本校科技节上展示了一种圆环变速下落的装置。其原理可简化如图，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环A沿螺线管轴线加速下落，在下落过程中，环面保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1，a2，a3，位置2处于螺线管中心，位置1，3与位置2等距离，则A．电流越大，2位置处加速度越小B．改变电流方向，不改变电流大小，可以改变1位置处加速度C．3位置处加速度a3与2位置处加速度a2相等D．三个位置中，加速度最大的是位置27．若有一单摆，其摆长足够大，在摆动过程中受到的地球引力不可以看作恒力。已知单摆摆长为l，周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，l>R，根据所学知识和物理规律并利用逻辑推理判断，这样的单摆的周期公式应该为()8．如图所示，甲、乙、丙三个电荷量大小相等的点电荷固定在圆心为O的圆周上，丙和O的连线与甲、乙的连线垂直，已知丙在O点产生的电场强度大小为E0，甲在O点的电势为φ1，乙在O点的电势为φ2，下列说法正确的是()A．O点的电势为φ2-2φ1C．若移走丙，则O点的电场强度为0D．若移走乙，则O点的电势为09．如图所示，边长为L的正方形金属线框abcd从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，已知ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中ab边始终水平线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是()A．cd边进入磁场时，线框中感应电流的方向为逆时针方向B．ab边进入磁场时，ab两端的电压为C．从ab边进入磁场至cd边离开磁场过程中，线框始终做匀速运动D．线框穿越磁场的全过程中，产生的焦耳热为2mgL10．如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，p2系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为E=1kx2p2其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是()A．物体C的质量为2mB．物体B运动到最高点时的加速度大小为3gC．物体B的最大速度大小为2g·kD．物体B上升的最大高度为4mgk11．进入四月后广东地区频繁下雨，某同学在学习完电磁感应原理后，发明了一种利用旋转雨伞产生电流的方法，其原理可以简化为如下模型：沿雨伞边缘绕一绝缘圆环A并使其均匀带电，在雨伞面上再固定一导体环B。（A、B可看作在同一平面内，且伞面绝缘）。若伞以顺时针方向变速转动时，B环中产生如图所示方向的感应电流，则()A．A环可能带正电且转速不变B．A环可能带正电且转速增大C．A环可能带负电且转速增大D．A环可能带负电且转速减小三、实验题（共24分）12．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为m3，求得的油酸分子直径为m（此空保留一位有效数字）。(2)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为P。则下列说法正确的是______。A．1kg油酸所含有分子数为PNAB．1m3油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为D．油酸分子的直径约为3(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______。A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，且测得1滴油酸酒精溶液的体积为V0(m3)。现滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如下图所示，已知每个格子的面积为S(m3)，根据以上信息，回答下列问题：(1)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是。(2)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是_______。A(3)需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是______。A．玻璃板B．游标卡尺C．圆规(4)若实验中数得的油膜格子数为N，则油酸分子的直径为m（用题目的符号表示）。(5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是。A．甲同学配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些B．乙在计算注射器演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把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内．当外界温度为t=27。C、大气压为p0=1.0×105Pa时，气柱高度为l=0.80m，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2，求：①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸顶端．在顶端处，竖直拉力F有多大？②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到汽缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？如图所示，纸面内有一直角坐标系xOy，a、b为坐标轴上的两点，其坐标分别为（0，3l）、（4l，0直线MN过b点且可根据需要绕b点在纸面内转动。MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从a点平行x轴射入第一象限，若MN绕b点转到合适位置，就能保证粒子经过磁场偏转后恰好能够到达b点。设MN与x轴负方向的夹角为θ（未知0°<θ<180°,不计粒子重力。（1）若粒子的初速度v1=，求粒子从a运动到b的时间；（2）在保证粒子能够到达b点的前提下，粒子速度取不同的值时，粒子在磁场中的轨迹圆的圆心位置就不同，求所有这些圆心所在曲线的方程；（3）若θ=45°,在粒子第一次进入磁场后立即在直线MN左侧空间加上沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E（E为已知，图中未画出要使粒子仍能过b点，粒子的初速度v应满足什么条件？物理参考答案【详解】AD．物块做简谐运动，物块的位移时刻发生变化，无法比较物块的位移是否相同；物块的速度时刻发生变化，物块的动量时刻发生变化，无法比较物块的动量是否相同，故AD错误；B．根据简谐运动的周期公式可知，简谐运动的周期只与质量m和弹簧的劲度系数k有关，故物块的振动周期一定相同，物块的振动频率一定相同，故B正确；C．图中三者的振幅与三者偏离平衡位置的初位置有关，物块的振幅不一定相同，则物块的最大回复力不一定相同，故C错误。故选B。【详解】A．固体分子间有空隙，故A错误；B．不同物质彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，故B错误；C．物体是由大量分子组成的，故C正确；D．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故D错误。故选C。【详解】设K电极发射光电子的最大动能为Ek，根据光电效应方程可得Ek=hv-W0=h-W0电子聚集在A电极后，使A极带负电，因此会在球内部建立一个从K指向A的反向电场，阻碍电子继续往A聚集。当A、K之间达到最大电势差U，最大动能为Ek的电子都无法到达A极；根据动能定理可得-eU=0-Ekc可得A、K之间的最大电压为U=Ek=hλ-W0c可知若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将不变；若仅增大入射光波长，A、K之间的最大电压将减小。故选B。【详解】A．由题图可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，故A错误；B．根据折射率的光速表达式有cn结合上述，由于六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，可知在冰晶中，b光的传播速度较小，故B错误；C．结合上述，a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的波长比b光的波长大，根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知，用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光的窄，故C正确；D．根据全反射临界角公式sinC=1n结合上述，a光的折射率比b光的折射率小，可则从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大，故D错误。故选C。【详解】A．由题意得交流电的周期w因为正弦式交流电每个周期内电流方向改变两次，故每秒变化100次。故A错误；B．没有发生漏电时，变压器不工作，通过副线圈的电流为0。故B错误；CD．控制器中线圈内的磁通量，是由火线和零线中的电流产生的，当无漏电时，火线和零线中的电流等大反向，在副线圈内的磁通量始终为零，且当电流增加，甚至出现用电器短路时，在副线圈内的磁通量依旧始终为零。故C正确；D错误。故选C。【详解】A．铜环在2位置时，其磁通量变化率为零，环中无感应电流，因而它不受安培力作用，所以其加速度a2=g故A错误；B．铜环在1位置时，磁通量变化率不为零，据楞次定律可知铜环所受的安培力会阻碍环的下落，所以a1<g改变电流方向，不改变电流大小，据楞次定律可知铜环所受的安培力仍会阻碍环的下落，不可以改变1位置处加速度。故B错误；C．同理，铜环在3位置时，磁通量变化率不为零，据楞次定律可知铜环所受的安培力会阻碍环的下落，所以a3<g故3位置处加速度a3小于2位置处加速度a2。故C错误；D．由于全过程均在加速，在3位置时铜环的速度最大，因而受的阻碍作用要比1位置大，所以a2>a1>a3故D正确。故选D。【详解】摆球受地球引力mg，单摆回复力F回=-mgsin(α+β)sin(α+β)=α+βα=llF=-mg(|(+,)x=-kx简谐运动周期T=2πm\k联立得故选C。【详解】AD．甲在O点的电势为φ1，则丙在O的电势也为φ1，乙在O点的电势为φ2，则O点的电若移走乙，O点的电势为φ,=2φ1故AD错误；BC．已知丙在O点产生的电场强度大小为E0，方向由O指向丙；根据点电荷的电场强度公式，甲在O点产生的电场强度大小为E0，方向由O指向甲；乙在O点产生的电场强度的大小为E0，方向由O指向甲。根据矢量运算法则，O点的场强大小为E==E0若移走丙，则O点的电场强度方向由O指向甲，大小为E,=2E0。故B正确、C错误。故选B。【详解】A．cd边进入磁场时，切割磁感线，根据安培定则可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，故A正确；B．ab边进入磁场时，产生的感应电动势为E=BLv则ab两端的电压为E33BLvR44故B错误；CD．线框进入磁场时刚好做匀速直线运动，重力和安培力平衡mg=F线框穿越磁场的过程中，一直做匀速直线运动，由能量转化和守恒定律知，系统减小的重力势能转化为内能故CD正确。故选ACD。【详解】A．物体C叠放在物体B上，处于静止状态时，有kx1=(mC+m)g将C取走后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时有kx0=mg其振幅为A=x1-x0当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由二力平衡kx2=mg则有x1-x0=x2+x0解得物体C的质量为mC=2m故A正确；B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，故F=mg所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为故B错误；C．当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与弹簧组成的系统机械能守恒，则222mgA+kx2=222可得物体B的最大速度大小为vmvm=2gmk故C正确；D．物体B上升的最大高度为kh=2A=4mgk故D正确。故选ACD。11．BD【详解】A．若A环可能带正电，但转速不变的情况下，产生的磁场不变，无法在B环中产生感应电流，A错误；B．A环带正电且转速增大时，A环产生的磁感应强度增大，根据安培定则可知，磁场方向垂直纸面向里，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向外，再由安培定则可知，B环内的电流为逆时针，符合题意，B正确；C．A环可能带负电且转速增大，根据安培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向外增加，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向里，再由安培定则可知，B环内的电流为顺时针，C错误；D．A环可能带负电且转速减小，根据安培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向外减少，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向外，再由安培定则可知，B环产生的感应电流应为逆时针，D正确；故选BD。12．(1)2×10-112×10-9(2)B(3)AC【详解】（1）[1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为-6m3=2×10-11m3100500[2]根据题意可知，方格纸每个小格的面积为S0=1×10-4m2根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为S=112S0=1.12×10-2m2油酸分子直径为d=≈2×10-9m（2）A．根据题意，质量为m=1kg的油酸，所含有分子数为AN=mN=NAAMM故A错误；B．体积为V=1m3的油酸，所含分子数为N=PVNA=PNAMM故B正确；C．1个油酸分子的质量为M00NA故C错误；D．根据可知，一个油酸分子的体积为V=m0=MA设分子的直径为d，则有VV联立解得d=3故D错误。故选B。（3）A．根据题意，由公式d=可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时V偏大或S偏小，在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，直径偏大，故A正确；B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则S偏大，直径偏小，故B错误；C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，直径偏大，故C正确。故选AC。13．(1)先变大后变小(2)C(3)A(4)(5)A【详解】（1）从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小。（2）该实验最理想的面积为形状规则近于圆形。故选C。（3）需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是玻璃板，用来描绘油膜的形状，计算其面积。故选A。（4）若实验中数得的油膜格子数为N，则油酸分子的直径为d=m（5）A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，由d=可知所测的分子直径d偏小。故A正确；B．丙同学在计算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管比原来的细，一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S变小，但体积V还是按原来的细的算的，由d=可知所测的分子直径d偏大。故B错误；C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，由d=可知所测的分子直径d偏大。故C错误。故选A。14．①F=240N；②t=102。C【详解】①设起始状态汽缸内气体压强为p1，当活塞缓慢拉至汽缸顶端，设汽缸内气体压强为p2，由玻意耳定律得p1lS=p2LS在起始状态对活塞由受力平衡得p1S=mg+p0S在汽缸顶端对活塞由受力平衡得F+p2S=mg+p0S联立并代入数据得F=240N②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至汽缸顶端，气体是等压变化，由盖吕萨克定律可求解由盖-吕萨克定律得lSLS 代入数据解得t=102C151）(4B)m+或+2）y=一x2+xl(【详解】（1）设此时粒子做匀速圆周运动的半径为r1，根据牛顿第二定律有211解得r2l粒子做匀速圆周运动的周期为11如图所示，根据几何关系可知，当θ=60°时，粒子从a到进入磁场的过程中的位移为sl经历的时间为s1(4)mt1==粒子在磁场中转过的圆心角为120°,则粒子在磁场中运动的时间为1202πm所以粒子从a运动到b的时间为,(4)m2πmτ12Bq3Bq当θ=120°时，粒子从a到进入磁场的过程中的位移为l经历的时间为s2