河南省某重點高中2024-2025學年高二下學期第二次月考物理試題一、單選題（每題4分，共28分）1．下列說法正確的是（）A．根據，電場中某點的電場強度與成正比，與成反比B．根據，磁場中某點的磁感應強度與成正比，與成反比C．電荷在電場中一定受到電場力D．電荷在磁場中一定受到洛倫茲力2．將阻值為的電阻接在正弦式交流電源上，通過電阻的電流i隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（

）A．交變電流在一個周期內電流方向改變一次B．交變電流的表達式為C．電阻消耗的電功率為D．電阻兩端的電壓峰值為3．一個光滑平行金屬導軌固定在水平桌面上，導軌間距為d，兩導軌間通有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B，導軌左端連接著一個定值電阻，現有四根導體棒放在導軌上均以速度做勻速直線運動，則下列四根導體棒產生的感應電動勢不等于的是（）

A．A B．B C．C D．D4．如圖所示，一根無限長直導線水平放置，其中電流從右向左流過，導線正下方有一個粒子源，可水平向右發射出四種粒子：α粒子（帶正電）、β粒子（帶負電）、中子和質子，不計粒子重力的影響，則軌跡向上偏轉的粒子是（）A．α粒子 B．β粒子 C．中子 D．質子5．金屬探測儀內部電路可簡化為線圈與電容器構成的振蕩電路。某時刻電流方向和電容器極板間電場方向如圖所示，在該時刻，下列說法正確的是（）A．電路中的電流正在減小B．點電勢比點電勢低C．電容器所帶電荷量正在減小D．電容器兩極板間的電場能正在轉化為線圈的磁場能6．斯特林發動機是獨特的熱機，它的效率幾乎等于理論最大效率，稱為卡諾循環效率。該發動機工作中經過由兩個等容過程和兩個等溫過程組成的可逆循環，被稱之為斯特林循環。如圖所示，一定質量的理想氣體，依次經過A→B→C→D→A循環，對此氣體下列說法正確的是（）A．A到B過程，氣體放出熱量B．C到D過程，溫度降低，每個氣體分子運動速率都變小C．D到A過程，氣體分子單位時間內與器壁單位面積碰撞的次數減少D．經過如圖所示的一個斯特林循環過程，氣體從外界吸收熱量7．如圖所示，半徑為的圓形區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，在圓周上的點有一個粒子源，可以在的范圍內垂直磁場方向發射速度大小相等的同種粒子。已知粒子質量為、帶電量為，速度大小為，其中以角射入磁場的粒子恰好垂直于直徑方向射出磁場區域。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．勻強磁場的磁感應強度大小B．粒子射出磁場邊界時的速度方向不可能平行C．粒子在磁場邊界的出射點分布在八分之一圓周上D．粒子在磁場中運動的最長時間為二、多選題（每題6分，共18分）8．如圖所示，M、N端連接一個圖甲所示的交流電源，理想變壓器的原線圈上接有阻值為的定值電阻，副線圈上接有最大阻值為的滑動變阻器，原、副線圈匝數之比為，電表均為理想電表。初始時，滑動變阻器的滑片處于正中間位置，滑片移動過程中，電流表、電壓表示數變化量的絕對值分別為、，下列說法正確的是（）A．變壓器輸出端交變電流的周期為B．若滑片下移，電壓表和電流表的示數均增大C．滑片移動過程中D．若滑片上移，電源輸出功率減小9．如圖所示，是一透明材料制成的空心球體過球心的橫截面，內徑為R，外徑為2R。在紙面內，現有一束單色光從外球面上A點射入，光線與AO直線所成夾角為時，經折射后恰好與內球面相切，已知光速為c、則下列說法中正確的是（）A．材料對該單色光的折射率B．該單色光在材料中的傳播速度為C．當單色光在該材料內球面恰好發生全反射時，從A點射入的光線與AO直線的夾角為D．當單色光在該材料內球面恰好發生全反射時，從A點射入的光線與AO直線的夾角為10．如圖所示，寬度的區域內存在勻強磁場，磁感應強度大小，方向垂直紙面向里。一正方形導線框，從距磁場上邊界高度處自由下落，下落過程中線框邊始終與磁場邊界平行，其下邊剛進入磁場和剛離開磁場時的速度相同。已知線框質量，邊長，電阻，取。則（）

A．線框剛進入磁場時線框中有順時針方向的電流B．線框完全離開磁場時的速度為C．線框在穿越磁場過程中產生的熱量為D．線框穿越整個磁場所用時間為三、實驗題（11題6分，12題9分）11．某同學在實驗室用雙縫干涉測光的波長，實驗裝置如圖甲所示。已知雙縫間距為，雙縫到光屏的距離為。請回答下列問題：(1)下列圖示中條紋間距表示正確的是（）A．B．C．D．(2)如圖乙所示，在實驗過程中，將測量頭的分劃板中心刻線分別與、兩條暗紋的中心對齊，位置對應的示數為，位置對應的示數為，則相鄰暗紋間距，該單色光的波長（用已知量表示）；(3)為使條紋間距增大，寫出你覺得可行的操作（寫出一種操作即可）；(4)若將該實驗裝置全部浸入到某種絕緣透明均勻介質中做相同的實驗，發現兩相鄰亮條紋中央之間的距離變為原來的一半，則該透明介質的折射率。12．某同學在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為的淺盤里倒入約深的水②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定③將適量的痱子粉均勻地撒在水面上④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上⑥將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積⑦根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小完成下列問題：（1）以下實驗步驟排序中，不正確的是()A．①③②④⑤⑥⑦

B．④①③②⑤⑥⑦

C．①④③②⑤⑥⑦

D．①②③⑤⑥④⑦（2）該同學在實驗中，計算結果明顯偏小，可能是由于()A．油酸未完全散開

B．油酸中含有大量的酒精C．計算油膜面積時舍去了所有不足一個的方格D．求每滴體積時，的溶液的滴數多記了10滴（3）在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸，用注射器測得上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩定后，測得油酸膜的近似輪廓如下圖所示，圖中正方形小方格的邊長為，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是，油酸膜的面積是。根據上述數據，估測出油酸分子的直徑是m。四、解答題（13題12分，14題12分，15題15分13．遠距離輸電示意圖如圖所示，其中變壓器為理想變壓器，水電站發電機的輸出功率為440kW，發電機的電壓為220V。通過升壓變壓器升高電壓至11kV后向遠處輸電，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，使用戶得到的功率為408kW。求：（1）輸電線的總電阻r；（2）降壓變壓器的原、副線圈的匝數比。 14．內徑相同、導熱良好的“上“形細管豎直放置，管的水平部分左、右兩端封閉，豎直管足夠長且上端開口與大氣相通，水銀將水平管中的理想氣體分為兩部分，各部分長度如圖所示，設外界溫度不變，外界氣壓P0＝75cmHg．（1）現再向豎直管中緩慢注入水銀，直到B中氣柱長度變為4.5cm求注入管中的水銀柱的長度？（2）如果讓整個裝置保持圖示形狀不變做自由落體運動，求豎直管內水銀的高度？15．如圖所示，上方足夠長的水平軌道左端接一電源，電源電動勢，內阻，導軌間距。下方兩個相同的絕緣圓弧軌道、正對上方軌道放置，間距也為，半徑、圓心角，并與下方足夠長水平軌道相切于、兩點。已知上方水平軌道區域內存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度。導軌上放置一質量，電阻的金屬棒。閉合開關后，金屬棒能以最大速度從上方軌道水平拋出，恰能從處沿切線進入圓弧軌道。不計導軌電阻，所有軌道光滑，重力加速度取。(1)求閉合開關瞬間通過金屬棒的電流以及金屬棒達到的最大速度；(2)求金屬棒從開始運動到獲得最大速度過程中，通過金屬棒的電荷量；(3)下方水平導軌區域內存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度。導軌上放置質量、電阻為、長度為的另一金屬棒。若要使兩金屬棒在運動過程中恰好不發生碰撞，求金屬棒最終的速度和剛到達時兩金屬棒之間的距離。參考答案1．C【詳解】A．電場強度的定義式屬于比值定義，電場強度與試探電荷沒有本質上的決定關系，不能夠認為電場中某點的電場強度與成正比，與成反比，故A錯誤；B．磁感應強度的定義式屬于比值定義，磁感應強度與電流元沒有本質上的決定關系，不能夠認為磁場中某點的磁感應強度與成正比，與成反比，故B錯誤；C．根據電場強度的定義式有解得可知，電荷在電場中一定受到電場力，故C正確；D．當電荷的運動方向與磁場方向平行時，電荷所受洛倫茲力為0，故D錯誤。故選C。2．C【詳解】A．由圖可知，交流電在一個周期內電流方向改變兩次，A錯誤；B．由圖可知，交流電的最大最周期故其角頻率則交流電的表達式B錯誤；C．交流電的有效值故定值電阻的電功率C正確；D．定值電阻兩端電壓的有效值為故定值電阻兩端電壓的峰值為D錯誤。故選C。3．C【詳解】根據可知，ABD切割磁感線的有效長度，產生的感應電動勢均為，而C滿足磁場、速度和導體棒相互垂直，此時導體棒的有效長度為其中為導體棒與導軌間的夾角，產生的電動勢為故選C。4．B【詳解】電流從右向左流過，根據安培定則可知，電流產生的磁場在導線下側的方向為垂直于紙面向外，粒子運動軌跡向上偏轉，表明粒子所受洛倫茲力方向向上，根據左手定則可知，粒子運動方向與四指指向相反，即粒子帶負電，可知，粒子為β粒子。故選B。5．A【詳解】ACD．根據電路中電流方向和電容器極板間電場強度方向可知，該時刻電容器正在充電，電容器所帶電荷量正在增大，電路中電流正在減小，線圈的磁場能正在轉化為電場能，故A正確，CD錯誤。B．根據電容器極板間電場方向可知，此時電容器上極板帶正電，電容器下極板帶負電，上極板電勢高于下極板，點點分別與上下極板相連，所以點電勢比點電勢高，B錯誤。故選A。6．D【詳解】A．由題圖可知A到B過程，氣體體積不變，壓強增大，由理想氣體狀態方程可知，氣體溫度升高。故溫度升高，內能增大，體積不變外界對氣體不做功，由熱力學第一定律可知氣體吸熱，故A錯誤；B．C到D過程，體積不變，壓強減小，由理想氣體狀態方程可知，溫度降低，故分子平均速率減小，但是單個氣體分子的運動是隨機的，速率可能變大也可能變小，故B錯誤；C．D到A過程，溫度不變，容器中氣體分子的平均速率不變，體積減小，分子數密度增大，故氣體分子在單位時間內與器壁單位面積碰撞的次數增加，故C錯誤；D．B到C過程，氣體體積增大，氣體對外做正功做功大小為圖像與橫坐標圍成的面積；D到A過程，氣體體積減小，氣體對外做負功做功大小為圖像與橫坐標圍成的面積，由圖像可知故全過程經過如圖所示的一個斯特林循環過程，氣體對外界做的總功即總功為正，由熱力學第一定律得該過程吸收熱量，故D正確。故選D。7．A【詳解】A．以角射入磁場的粒子恰好垂直于直徑方向射出磁場區域，根據幾何關系可知，圓周運動半徑為，根據可知，勻強磁場的磁感應強度大小，正確；B．因為粒子的圓周半徑與磁場半徑相等，故粒子射出磁場邊界時的速度方向平行，B錯誤；C．沿半徑方向入射的粒子出射點在四分之一圓周處，以角射入磁場的粒子偏轉，出射點距點的高度，故不到四分之一圓周，錯誤。D．以角射入磁場的粒子運動時間最長，根據幾何關系可知，圓心角為，故運動時間，D錯誤。故選A。8．ACD【詳解】A．輸入交流電的周期為，理想變壓器不改變交流電的周期和頻率，故A正確；B．由于理想變壓器原線圈電路上含有電阻，則可把理想變壓器和副線圈上的電阻等效為一個電阻則電路變為簡單的串聯電路，如圖所示滑片逐步下移阻值減小，減小，則總電阻減小，根據可知總電流增大，即通過的電流增大，根據可知通過電流表的電流增大，根據可知減小，根據可知電壓表示數減小，故B錯誤；C．根據理想變壓器的變壓、變流規律及閉合電路歐姆定律有則故C正確；D．若滑片上移，總電阻增大，由知電源輸出功率減小，故D正確。故選ACD。9．BC【詳解】A．由題意，根據下圖可得折射角，根據折射率公式解得故A錯誤；B．根據折射率公式解得故B正確；CD．如圖，設單色光在該材料內球面的B點恰好發生全反射，此時全反射角的大小為C,則在三角形AOB內，有根據全反射臨界角聯立解得設此時光纖在A點入射的與AO夾角為，根據折射定律有解得故故C正確，D錯誤；故選BC。10．BD【詳解】A．根據右手定則可知電流方向為逆時針，故A錯誤；B．設線框剛進入磁場和即將離開磁場時的速度相等，設為，則根據題意，線框恰好完全離開磁場和恰好完全進入磁場時的速度相等，設為，由題意可知線框從完全進入磁場到即將離開磁場過程中只受重力，則有可得故B正確；C．由能量守恒可得解得故C錯誤；D．線框進入和離開磁場的過程所用時間相同設為t，則在線框進入或離開磁場過程中的一段極短的時間內，根據動量定理有其中代入且兩邊對時間求和得解得完全進入磁場到剛要離開磁場所用時間設為，根據解得故總時間為故D正確。故選BD。11．(1)C(2)(3)增大雙縫到光屏的距離L(4)2【詳解】（1）條紋間距是指相鄰亮紋中心或相鄰暗紋中心之間的距離，C選項符合題意。故選C。（2）[1]圖乙可知，相鄰暗紋間距[2]根據條紋間距聯立解得該單色光的波長（3）根據條紋間距可知要使條紋間距增大，可增大雙縫到光屏的距離L。（4）根據雙縫間距表達式，在空氣中有在介質中故在介質中有結合題意有12．DD40【詳解】(1)[1]主要步驟是①③②⑤⑥⑦，步驟④確定一滴油酸酒精溶液的體積在計算油酸體積前完成即可，故ABC正確，D錯誤。故選D。(2)[2]油酸分子大小的計算式為A．油酸未完全散開，測量面積S偏小，計算結果會偏大，A錯誤；B．油酸酒精溶液滴入水中時，酒精會溶于水，故油酸中含有大量的酒精，對結果沒有影響，B錯誤；C．計算油膜面積時舍去了所有不足一個的方格，會導致面積S偏小，結果偏大，C錯誤；D．求每滴體積時，的溶液的滴數多記了10滴，導致體積V偏小，結果偏小，D正確。故選D。(3)[3]每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是[4]油膜約為40格，面積為S=40cm2[5]估測出油酸分子的直徑是代入數據可得d=m。13．（1）；（2）【詳解】（1）輸電線上的電流輸電線上損失的功率又解得（2）降壓變壓器的輸入電壓降壓變壓器原、副線圈的匝數比為14．（1）11.5cm；（2）18cm．