河南省驻马店高级中学2024-2025学年高三下学期5月月考物理试题(含解析)

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河南省驻马店高级中学2024-2025学年高三下学期5月月考物理试题(含解析)

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驻马店高级中学
驻马店市高中2024-2025学年高二下期五月月考物理试题
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
一、单选题 (每题4分 共32分)
1.下列说法不正确的是(  )
A.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件
B.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
C.电子秤所使用的传感器是力传感器,是把形变这个力学量转化为电压这个电学量
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器作用是控制电路的通断
2.下列四幅教材插图,属于电磁驱动应用的是(  )
A.甲:选用铝框做磁电式电表骨架
B.乙:利用真空冶炼炉来冶炼金属
C.丙:转动把手时蹄形磁铁两极间的铝框随之同向转动
D.丁:在运输灵敏电流表时用导线把两接线柱连在一起
3.如图所示,一细条形磁铁系于棉线下端形成单摆,摆的正下方固定一水平放置的环形导线。将磁铁从图示位置由静止释放,来回摆动过程中,下列说法正确的是(  )
A.导线中电流方向始终不变
B.磁铁向上摆动时,导线有收缩趋势
C.磁铁向下摆动时,导线中电流方向与图示方向相同
D.忽略空气阻力,磁铁摆动的幅度将不变
4.图中的实线表示电场线,虚线MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
B.M点的电势低于N点的电势
C.粒子在MN间一定做加速运动
D.粒子在M点的速度大于在N点的速度
5.A、B是静电场中的两点,下列说法正确的是(  )
A.若正电荷在A点的电势能比B点大,则A点的电势比B点的高
B.若负电荷在A点的电势能比B点大,则A点的电势比B点的高
C.若正电荷在A点的电势能为负值,负电荷在B点的电势能是负值,则A点的电势比B点的高
D.以上说法都不对
6.如图所示,一倾角为的倾斜传送带以的速度顺时针匀速转动。现将一质量为的物体(可看成质点)轻放在传送带的顶端A点,物体从A点运动到传送带底端点,离开点时的速度大小为。已知物体与传送带间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。在物体从A点运动到点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.传送带的长度可能为
B.若传送带的长度为,则摩擦力对物体做的功为
C.若传送带的长度为,则摩擦力对传送带做的功为
D.若传送带的长度为,则因摩擦而产生的热量为
7.如图所示,某质谱仪由电压为的加速电场,半径为且圆弧中心线(虚线所示)处电场强度大小为的均匀辐射电场和磁感应强度为的半圆形磁分析器组成。质量为、电荷量为的正电粒子(不计重力)从板由静止加速后,沿圆弧中心线经过辐射电场,再从点垂直磁场边界进入磁分析器后打在胶片上点。下列说法正确的是(  )
A.辐射电场中,沿电场线方向电场减弱 B.辐射电场的电场力对该粒子做正功
C.加速电压 D.点与点的距离为
8.如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差为h1,水银柱cd的长度为h2,且h2 = h1,a面与c面恰处于同一高度。已知大气压强为p0,水银的密度,重力加速度为g)。
A.气体A的压强是:p0
B.气体A的压强是:
C.气体B的压强是:
D.气体B的压强是:
多选题(每题6分 共18分)
9.某静电场在x轴上各点的电势随坐标x的分布图像如图。x轴上A、O、B三点的电势值分别为、、,电场强度沿x轴方向的分量大小分别为、、,电子在A、O、B三点的电势能分别为、、。下列判断正确的是(  )

A. B.
C. D.
10.一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图如图所示,此时P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一。已知该波的波速v = 8 m/s,则此后P点第二次达到平衡位置的时间可能是(  )
A. B. C. D.
11.如图所示,在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中,理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,ΔI3,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1示数减小,电流表A1示数增大
B.电压表V2示数与电流表A3示数的比值减小
C.
D.
实验题( 共21分)
12.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示。已知双缝间的距离为d,在距离双缝L处的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,图乙所示的手轮上的示数为 mm;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图丙所示的手轮上的示数为 mm,求得相邻亮纹的间距为 mm;
(2)波长的表达式λ= (用、L、d表示);
(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝向下略微偏离光轴,则可以观察到O点附近的干涉条纹间距将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
13.1834年,物理学家楞次在分析了许多实验事实后,总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律,某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验:
(1)“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法,请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。
(2)图甲实验电路连接后,开关闭合瞬间,发现电流计指针向右偏转;开关处于闭合状态时,电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”);滑动变阻器滑片P从右端快速向左移动时,电流计指针 偏转(选填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)为了进一步研究,该小组又做了如图乙实验,磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示,由图可得到的结论是___________。
A.感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B.感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关
C.感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
四、解答题
14.如图所示,一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,其下端固定,上端栓接一个质量为,厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时,弹簧的压缩量为a,现有一个质量为m的物块从距薄板正上方某高度处自由下落,与薄板碰撞后即粘连在一起,碰撞时间极短。之后,物块与薄板一起在竖直方向上做简谐运动,在这个过程中,弹簧的最大形变量为,若弹簧原长和弹性限度满足题设条件,不计空气阻力。
(1)已知物块从刚与薄板粘连在一起到第一次运动到最高点所用的时间为t,求物块与薄板的简谐运动的周期T;
(2)要使物块与薄板做的简谐运动的振幅为,物块要从距离薄板多大的高度处自由下落?
15.如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端连接一定值电阻,导轨的电阻不计,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持良好的接触,金属棒的质量为,电阻为。现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为时,速度达到最大值。(重力加速度g取),求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)金属棒沿导轨下滑距离为12m的过程中,整个电路产生的焦耳热Q及通过金属棒截面的电荷量q;
(3)若将金属棒下滑12m的时刻记作,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,请用含t的表达式表示出磁感应强度B随时间的变化
物理参考答案
1.B
【详解】A.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件。故A正确。
B.话筒是一种声传感器,其作用是将声信号转换为电信号。故B错误。
C.电子秤所使用的传感器是力传感器,是把形变这个力学量转化为电压这个电学量。故C正确。
D.电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制,通过双金属片传感器控制电路的通断。故D正确。
本题选择错误的,故选B。
2.C
【详解】A.磁电式电表选用铝框做磁电式电表骨架是利用电磁阻尼,A错误;
B.当炉外线圈通入高频交流电时,在铁块中会产生涡流,铁块中就会产生大量热量,从而冶炼金属,这是涡流的热效应,B错误;
C.转动把手时蹄形磁铁两极间的铝框随之同向转动,这是电磁驱动,C正确;
D.运输时要把灵敏电流计正、负接线柱用导线连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理,D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.磁铁摆动过程中,环形导线中的磁通量有时增大,有时减小,根据楞次定律可知,导线中的电流随磁通量的增减而变化,A错误;
B.磁铁上摆时,穿过环形导线的磁通量减小,根据楞次定律可知,导线环有扩张的趋势,B错误;
C.磁铁向下摆动时,导线环中的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场应阻碍其磁通量的增加,方向应向上,结合右手定则可知,导线中的电流方向与图示电流方向相同,C正确;
D.磁铁摆动过程中机械能转化为焦耳热,因此摆动幅度逐渐变小,D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.若粒子从M运动到N,电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧,则电场力方向与速度方向夹角为锐角,电场力做正功,电势能减小,若粒子从N运动到M,电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧,则电场力方向与速度方向夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大,则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故A正确;
B.由于等势线垂直于电场线,分别作出经过M点与N点的两条等势线,沿电场线电势降低,可知,M点的电势高于N点的电势,故B错误;
C.结合上述可知,若粒子从M运动到N,粒子做加速运动,若粒子从N运动到M,粒子做减速运动,故C错误;
D.结合上述,若粒子从M运动到N,电场力方向与速度方向夹角为锐角,粒子做加速运动,若粒子从N运动到M,电场力方向与速度方向夹角为钝角,粒子做减速运动,可知,粒子在M点的速度小于在N点的速度,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】AB.根据正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方电势能越大,可知若正电荷在A点的电势能比B点大,则A点的电势比B点的高;若负电荷在A点的电势能比B点大,则A点的电势比B点的低,故A正确,B错误;
CD.根据
可知若正电荷在A点的电势能为负值,则A点的电势为负值;负电荷在B点的电势能是负值,则B点的电势为正,故A点的电势比B点的低,故CD错误。
故选A。
6.C
【详解】A.物体相对传送带上滑时,根据牛顿第二定律可知,此时物体的加速度大小为
物体与传送带间的动摩擦因数
故物体与传送带间的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力,物体离开B点时的速度大小为5m/s,故物体可能一直加速运动或者先加速后匀速运动,若一直加速运动,则传送带的长度
若先加速后匀速运动,则传送带的长度必然大于1m,故A错误;
B.若传送带的长度,则根据动能定理有
解得摩擦力对物体做的功
故B错误;
C.若传送带的长度为3m,则物体运动的时间
物体匀加速运动阶段,传送带的位移
匀速运动阶段,传送带的位移
根据受力分析可知,前2m物体对传送带的摩擦力沿传送带向上,后2m物体对传送带的摩擦力沿传送带向下,则摩擦力对传送带做的功
故C正确;
D.若传送带的长度为3m,则因摩擦而产生的热量
其中,相对运动距离
解得
故D错误。
故选C。
7.D
【详解】AB.辐射电场中,沿电场线方向,电场线逐渐变密,故电场是增强的,又因为指向圆心的电场力提供向心力,电场力对该粒子不做功,故AB错误;
C.在加速电场中,有
在偏转电场中,满足
联立解得
故C错误;
D.带电粒子在匀强磁场中运动时,根据牛顿第二定律有
联立解得P点与Q点的距离等于
故D正确。
故选D。
8.A
【详解】CD.分析水银柱cd,可得
故CD错误;
AB.依题意,玻璃管左侧与液面b等高液面处的压强也为,根据平衡条件有

解得
故A正确,B错误。
故选A。
9.ABD
【详解】A.根据可知
故A正确;
B.根据图像切线斜率的大小等于电场强度沿x轴方向的分量大小,则知
故B正确;
C.电子带负电,根据电势能公式
分析得知
故C错误;
D.由图知,OA间电势差大于OB间电势差,即有
电子带负电,则根据电势能公式

故D正确。
故选ABD。
10.AB
【详解】由波形图可知λ = 4 m,由
解得
假设波沿x轴正方向传播,则P点此时沿y轴负方向振动,又P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一,故P点第一次到平衡位置的时间为,故P点从开始到第二次达到平衡位置的时间为
假设波沿x轴负方向传播,则P点此时沿y轴正方向振动,故P点第一次到平衡位置的时间为
故P点从开始到第二次达到平衡位置的时间为
故选AB。
11.ABD
【详解】A.滑片下移,则滑动变阻器的阻值减小,电路中的总电阻减小,电路中的总电流变大,即电流表A1示数增大,由闭合电路欧姆定律可知,路端电压减小,即电压表V1示数减小,故A正确;
B.电压表V2示数与电流表A3示数的比值为滑动变阻器的阻值,故电压表V2示数与电流表A3示数的比值减小,故B正确;
C.由串并联结构可知
电流表A1示数增大,R1两端电压增大,又因为路端电压减小,故R2两端电压变小,通过R2的电流减小,即电流表A2的示数减小,又因为干路电流增大,所以电流表A3的示数增大,故有
故C错误;
D.由闭合电路欧姆定律可知
解得
故D正确。
故选ABD。
12.(1) 2.320 13.870 2.310
(2)
(3)变小
(4)不变
【详解】(1)[1][2]螺旋测微器的精确值为,由图乙可知手轮上的示数为
由图丙可知手轮上的示数为
[3]则相邻亮纹的间距为
(2)根据
可得波长为
(3)若改用频率较高的单色光照射,则波长减小,由可知,得到的干涉条纹间距将变小。
(4)若实验时单缝偏离光轴向下微微移动,由可知,条纹间距不变。
13.(1)
(2) 不偏转 向右
(3)AC
【详解】(1)根据滑动变阻器采用限流接法,完整实物连线如图所示
(2)[1]开关处于闭合状态时,电路电流大小不变,产生的磁感应强度不变,通过线圈B的磁通量不变,没有产生感应电流,所以电流计指针不偏转,故填不偏转;
[2]开关闭合瞬间,电流增大,产生的磁感应强度增大,通过线圈B的磁通量增加,发现电流计指针向右偏转;滑动变阻器滑片P从右端快速向左移动时,滑动变阻器的电阻减小,由欧姆定律知电路电流增大,产生的磁感应强度增大,通过线圈B的磁通量增加,则电流计指针向右偏转。
(3)A.由图可知,磁体从上方进入时电流为正,从下方出时电流为负,所以感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关,故A正确;
B.由图可知,感应电流方向与磁铁下落速度的大小无关,故B错误;
C.由图可知,在下落过程中速度变大,出线圈时速度大于进入时的速度,磁通量的变化率变快,感应电流也变大,所以感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关,故C正确。
故选AC。
14.(1)
(2)
【详解】(1)运动起点即薄板静止时,有
物块与薄板一起做简谐运动处于平衡位置时,弹簧的压缩量
已知弹簧的最大压缩量为,则振幅为
根据对称性可知,最高点弹簧的形变量
作简谐运动的位移时间关系图像如图所示
从位移为的位置运动至最高点至少需要时间
解得简谐运动的周期为
(2)物块下落过程,由机械能守恒可得
物块与薄板碰撞,由动量守恒可得
若振幅为,运动示意图如图所示
最高点的弹簧伸长量为a与起点时弹簧的压缩量相同,即具有等量的弹性势能从开始做简谐运动至运动到最高点的过程,由机械能守恒定律
联立解得
15.(1)4T
(2);12C
(3)
【详解】(1)当所受合外力为零时,下滑的速度达到最大,受力分析如图
可得

联立,解得
B=4T
(2)由能量守恒定律得
解得
通过金属棒截面的电荷量
(3)金属棒中不产生感应电流时不受安培力,做匀加速运动,设金属棒的加速度大小为a,根据牛顿第二定律得
mgsinθ=ma
解得
a=gsinθ
回路中磁通量应不变,设时,磁感应强度为,则有
联立,解得

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