湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期5月聯(lián)考物理試卷

20232024學(xué)年湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高二（下）聯(lián)考物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(

)A.變化的電場一定在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場

B.各種頻率的電磁波在真空中以不同的速率傳播

C.電磁波和機(jī)械波都依賴于介質(zhì)才能傳播

D.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在2.下列有關(guān)分子運(yùn)動說法正確的是(

)A.往一杯水里放幾粒鹽，鹽粒沉在水底，逐漸溶解，過一段時間，上面的水也咸了，這是鹽分子做布朗運(yùn)動的結(jié)果

B.兩個不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同

C.已知某氣體的摩爾體積V，再知道阿伏加德羅常數(shù)NA，就可以求出一個氣體分子的體積

D.分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到r0(r3.夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體(

)A.分子的平均動能更小

B.單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少

C.所有分子的運(yùn)動速率都更小

D.分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大4.某防盜報警器工作原理如圖所示。用紫外線照射光敏材料制成的陰極時，逸出的光電子在電路中產(chǎn)生電流，電流經(jīng)放大后使電磁鐵吸住鐵條。當(dāng)光源與陰極間有障礙物時，警報器響起。下列說法正確的是

A.若用紅外光源代替紫外光源，該報警器一定能正常工作

B.逸出光電子的最大初動能與照射光頻率成正比

C.若用更強(qiáng)的同一頻率紫外線照射陰極，光電流變大

D.若用更強(qiáng)的同一頻率紫外線照射陰極，所有光電子的初動能均增大5.雨后天空中出現(xiàn)的弧形彩帶，色彩鮮明的叫虹，色彩比虹暗淡的叫霓。如圖所示為形成的光路圖，一束太陽光射入水滴后，射出彩色光，其中a和b是兩種單色光，下列說法正確的是(

)

A.a光的波長大于b光的波長

B.水滴對a光的折射率大于對b光的折射率

C.在水滴中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

D.在完全相同的條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光對應(yīng)的干涉條紋間距較寬6.爆米花酥脆可口，是許多人喜歡的零食。如圖為傳統(tǒng)爆米花機(jī)，它的“爆米”原理是：封閉在鐵爐內(nèi)的米粒和空氣同時受熱，爐內(nèi)產(chǎn)生高壓，米粒中的水分蒸發(fā)受阻。打開鐵爐，“嘭”的一聲，米粒突遇內(nèi)外壓力差而爆炸形成爆米花。開始時，封閉鐵爐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)的溫度為室溫t0=27℃，氣體的壓強(qiáng)為p0。玉米粒內(nèi)外壓強(qiáng)差為3.5pA.為使玉米粒炸成爆米花，爐內(nèi)溫度至少為777℃

B.為使玉米粒炸成爆米花，爐內(nèi)溫度至少為1177℃

C.打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)?27℃時，爐內(nèi)剩余氣體與加熱前氣體的質(zhì)量之比為1：2

D.打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)?27℃7.如圖甲所示，太空艙中彈簧振子沿軸線AB自由振動，一垂直于AB的彈性長繩與振子相連，以振子的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿繩方向?yàn)閤軸，沿彈簧軸線方向?yàn)閥軸.振子振動一段時間后，某時刻(t0=0)繩子的波形如圖乙中實(shí)線所示，經(jīng)過t1=0.2s后的波形如圖乙中虛線所示，P為x=A.繩子上質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向相反

B.彈簧振子振動頻率的最大值為1.25Hz

C.繩子上產(chǎn)生的波的傳播速度可能為15m/s

D.t二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.一個質(zhì)點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B間做簡諧運(yùn)動，如圖甲所示，它的振動圖像如圖乙所示，設(shè)向右為正方向，下列說法正確的是(

)

A.該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為x=0.05sin(2.5πt+π2)(m)

B.9.如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個點(diǎn)，沿豎直方向振動的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿BP方向傳播，P與B相距20cm，沿豎直方向振動的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿CP方向傳播，P與C相距30cm，在t=0時刻，兩列波同時分別傳到B、C兩點(diǎn)，B點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示，C點(diǎn)的振動圖像如圖丙所示。兩列波的波速都為10cm/s，兩列波在PA.橫波I遇到100m的障礙物時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

B.P點(diǎn)的振幅為10cm

C.0～4s內(nèi)P點(diǎn)的路程為120cm

D.t10.在四沖程內(nèi)燃機(jī)的奧托循環(huán)中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷兩個絕熱和兩個等容的循環(huán)過程，從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，其p?V圖像如圖所示。下列說法正確的是(

)

A.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能小于狀態(tài)b時的內(nèi)能

B.氣體分子的平均動能Eka=Ekb<Ekc=Ekd

C.在由狀態(tài)c到d的過程中，單位時間內(nèi)氣體分子對汽缸壁單位面積的碰撞次數(shù)一定減小

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.在用單擺測量重力加速度時，小明將小鎖頭栓接在不易形變的細(xì)絲線一端，另一端固定在O點(diǎn)，并在細(xì)線上標(biāo)記一點(diǎn)A，如圖所示。(1)將小鎖頭拉到某一高度(細(xì)線與豎直方向夾角很小)由靜止釋放，當(dāng)鎖頭第一次到達(dá)最低點(diǎn)D時開始計時并計數(shù)為1，以后鎖頭每到達(dá)D點(diǎn)一次，計數(shù)增加1，計數(shù)為N時，秒表測出單擺運(yùn)動時間為t，則該單擺的周期T(2)他保持A點(diǎn)以下的細(xì)線長度不變，通過改變OA間細(xì)線長度L以改變擺長，并測出單擺運(yùn)動對應(yīng)的周期T，測量多組數(shù)據(jù)后，作出圖乙所示圖像，圖像縱坐標(biāo)應(yīng)為__________(選填“T”、“T2”、“1T(3)已知圖像的斜率為k，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭12.如圖甲所示，圖中陰影部分ABC為透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面，AC為半徑為R的14圓弧，甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)小組為測量該光學(xué)元件的折射率，先通過作圖確定了圓弧圓心O的位置。請回答下面問題：(1①在O處插大頭針P1，在BC邊右側(cè)合適位置插大頭針P2，調(diào)整觀察角度，再插上大頭針P3，使P3把P②畫出元件邊界，作出圖乙所示光路圖，以P2、P3連線與BC邊交點(diǎn)O′為圓心作圓，分別過圓與直線OO′和P2③用刻度尺測出線段O′N1和O′N2的長度分別為d(2)乙組同學(xué)決定采用相同的方案，先在O處插一枚大頭針P1，然后在線段OB和OC之間某一位置插大頭針P2，但在BC邊右側(cè)任意位置觀察，發(fā)現(xiàn)P2都無法擋住P1，經(jīng)過小組討論分析，發(fā)現(xiàn)原因是__________，現(xiàn)將P2向__________邊方向移動(選填“OB”或“OC”)(3)若測得該元件的折射率n=2，在O處固定一點(diǎn)光源，只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點(diǎn)光源射向圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示的減震墊上布滿了12個完全相同的圓柱狀薄膜氣泡，每個薄膜氣泡中充滿體積為V0，壓強(qiáng)為p0的理想氣體。在減震墊上放上質(zhì)量分布均勻的平板狀物品，物品始終保持水平，穩(wěn)定后每個薄膜氣泡的體積均為4V05。若薄膜氣泡內(nèi)氣體的溫度為22℃，不計薄膜的重力和彈力，(1)放上物品穩(wěn)定后，若氣體溫度不變，(2)取走物品穩(wěn)定后，每個氣泡中氣體壓強(qiáng)均恢復(fù)到p0，體積均增大為6014.在河中用魚叉捕魚時，漁民們都知道不能直接向看到魚的方向擲出魚叉。如圖所示，漁民的眼睛距河面1.5米，一條魚在水面下2米，漁民看到這條魚在視線與水面成37°的方向上。已知真空中光速為c，水的折射率為n=43，sin37°(1)(2)(3)假設(shè)魚叉擲出后做直線運(yùn)動，漁民擲出魚叉的方向應(yīng)與水面成多少度角15.如圖甲所示，一個勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在桌面上，使其直立，另一端上下疊放著物塊A、B，兩物塊質(zhì)量分別為m和2m。當(dāng)彈簧和兩物塊組成的系統(tǒng)靜止時，從上方拿走物塊B，物塊A開始在豎直方向上做簡諧運(yùn)動，如圖乙所示。質(zhì)量為m已知重力加速度大小為g。

(1)求A(2)求(3)若彈簧振子的周期為T=2πm0k答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。電磁波的傳播不需要介質(zhì)。電磁波在真空中傳播速率相等。赫茲通過電火花實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。

本題考查了電磁波的產(chǎn)生、傳播規(guī)律，解題的關(guān)鍵是明確麥克斯韋的電磁場理論，即變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。

【解答】

A、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，不一定是變化的磁場，周期性變化的電場周圍產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場，故A錯誤；

B、各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同，均為光速，故B錯誤；

C、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波傳播需要介質(zhì)，故C錯誤；

D、麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過電火花實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D正確。2.【答案】D

【解析】【分析】本題考查了擴(kuò)散、物體的內(nèi)能、氣體壓強(qiáng)、分子力與分子勢能等熱學(xué)的知識，這部分知識比較零碎，但是不難，需要在學(xué)習(xí)中多理解多記憶，做好筆記。

【解答】A.鹽分子在水中的運(yùn)動是擴(kuò)散現(xiàn)象而非布朗運(yùn)動，A錯誤;

B.物體的內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量及物態(tài)共同決定，B錯誤;

C.由氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，可以算出氣體分子所占的體積，但是得不到氣體分子的體積，故C錯誤；

D.分子間距離從無限遠(yuǎn)減小到r0的過程中，分子間作用力表現(xiàn)為引力，且先增大后減小，分子力做正功，分子勢能一直減小，所以D正確.

故選3.【答案】A

【解析】AC、夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運(yùn)動速率都更小，故A正確、C錯誤；BD、由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更多，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，BD錯誤。故選：A。4.【答案】C

【解析】【分析】入射光的強(qiáng)度影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，不影響光電子的最大初動能；

依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件，入射光的頻率不小于極限頻率，再結(jié)合紫外線頻率大于紅光，即可判定；

根據(jù)飽和電流的大小，結(jié)合n=Ite

求出每秒內(nèi)由【解答】A、用紫外線照射陰極，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)改用紅光照射時，由于紅光的頻率小于紫外線，則不一定會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，該報警器不一定能正常工作，故A錯誤；

B、由光電效應(yīng)方程可知：Ekm=hν?W0，逸出光電子的最大初動能隨著照射光頻率的增大而增大，但不是成正比，故B錯誤；

C、若用更強(qiáng)的同一頻率紫外線照射陰極，每秒內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)為n，則：I=ne，光電流變大，故5.【答案】A

【解析】【分析】根據(jù)題意得出光的折射角的大小關(guān)系，結(jié)合折射定律得出光的折射率的大小關(guān)系；根據(jù)折射率的計算公式得出光的傳播速度的大小關(guān)系；根據(jù)波速的計算公式得出光的波長大小關(guān)系，根據(jù)△x=L【解答】

B.根據(jù)光路圖可知，兩束光的入射角相等，在介質(zhì)中a光的折射角大，b光的折射角小，根據(jù)折射定律n=sinisinr可知，水滴對a光的折射率小于對b光的折射率，故B錯誤;

A.由于水滴對a光的折射率小于對b光的折射率，則a光的頻率小于b光的頻率，所以a光的波長大于b光的波長，故A正確;

C.根據(jù)v=cn可知，在該介質(zhì)中a光的傳播速度大于b光的傳播速度，故C錯誤;

D.根據(jù)△x=Ld6.【答案】C

【解析】AB.開始時，封閉鐵爐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)的溫度為室溫

t0=27

，氣體的壓強(qiáng)為

p0

。玉米粒內(nèi)外壓強(qiáng)差為

3.5p0

才能炸成爆米花，則內(nèi)部最終壓強(qiáng)至少為CD.打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)?27°C時，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p0V1T1=p故選C。7.【答案】D

【解析】【分析】本題主要考查波的圖像和波的周期性多解問題，明確圖像的物理意義是解決問題的關(guān)鍵。繩子上各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同；結(jié)合題意，根據(jù)機(jī)械波的傳播特點(diǎn)和周期性以及公式v=ΔxΔt和f=1【解答】A.繩子上各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源(彈簧振子)的起振方向相同，故A錯誤；

B.波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，繩子上產(chǎn)生的波只能向右傳播，由t0到t1波傳播的距離Δx=nλ+14λ=(4n+1)m(n=0、1、2、?)，0.2s=nT+14T，(n=0、1、2、?)，則波速v=ΔxΔt=(20n+5)m/s(n=8.【答案】AD

【解析】【分析】

本題的關(guān)鍵是根據(jù)振動圖象得到質(zhì)點(diǎn)的振動方程，會結(jié)合圖象分析質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移、位置等物理量。

【解答】A.由圖乙知，質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為

0.05m

，周期為則可知ω代入得ω故該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為x且當(dāng)

t=0

時，

x=故該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為x=0.05sinB.由題知向右為正方向，根據(jù)振動圖像得

0.2s

末質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向負(fù)的最大位移振動，所以此時速度方向從O指向A，方向向左，故BC.

0.2～0.3s

D.0.7s

質(zhì)點(diǎn)在平衡位置和正的最大位移處之間，所以在O與B之間，故D故選AD。9.【答案】BD

【解析】【分析】

由圖讀出周期和振幅，由波速公式求出波長；根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件分析A選項；根據(jù)P到B、C的路程差與波長的關(guān)系，分析P的振動是加強(qiáng)還是減弱，再研究t=4s本題的解題關(guān)鍵是掌握波的疊加原理進(jìn)行分析，根據(jù)路程差和起振方向關(guān)系進(jìn)行分析，知道波速、波長和頻率之間的關(guān)系。

【解答】

A.橫波I的波長為λ發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸比波長小或者差不多，可知橫波I遇到100m的障礙物時不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B.橫波II的波長為λ即兩列波的波長相等，且滿足xPB結(jié)合圖乙和圖丙可知，當(dāng)橫波II的波谷到達(dá)

P

點(diǎn)時，橫波I的波峰也剛好到達(dá)

P

點(diǎn)，即

P

點(diǎn)為振動減弱，兩列波疊加后，

P

點(diǎn)的振幅為A故B正確；C.橫波I從

B

點(diǎn)傳到

P

點(diǎn)需要時間為t橫波II從

C

點(diǎn)傳到

P

點(diǎn)需要時間為t說明在

0～3s

內(nèi)，只有在

2～3s

內(nèi)橫波I在

3～4s

內(nèi)橫波I、II同時引起

P則

0～4s

內(nèi)故C錯誤；D.

t=8.0s

時，橫波I、此時橫波I越過

P

點(diǎn)的距離為x由圖乙可知橫波I在

P

點(diǎn)引發(fā)的振動正經(jīng)過平衡位置，橫波II越過

P

點(diǎn)的距離為x由圖丙可知橫波II在

P

點(diǎn)引發(fā)的振動正經(jīng)過平衡位置，所以在

t=8.0s

時P故選BD。10.【答案】AC

【解析】【分析】

理想氣體內(nèi)能與溫度有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷；根據(jù)絕熱壓縮和熱力學(xué)第一定律判斷；根據(jù)p?V圖象“面積”及熱力學(xué)第一定律判斷。

本題考查氣體定律以及熱力學(xué)第一定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要先根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律判斷氣體的p、V、T的變化，然后結(jié)合熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q進(jìn)行分析，其中特別需要注意的是p?V圖象“面積”即為氣體做功大小。

【解答】

A.從狀態(tài)a到b是絕熱過程，體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，則氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能小于狀態(tài)b時的內(nèi)能，故A正確;

B.由于氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能小于狀態(tài)b時的內(nèi)能，可知Ta<Tb，理想氣體分子勢能不計，則分子平均動能滿足Eka<Ekb，從狀態(tài)b到c氣體發(fā)生等容升壓，則氣體溫度升高，分子平均動能滿足Ekb<Ekc;從狀態(tài)c到d是絕熱過程，體積增大，外界對氣體做負(fù)功，氣體內(nèi)能減少，則有Tc>Td，分子平均動能滿足Ekc>Ekd;從狀態(tài)d到a氣體發(fā)生等容降壓，則氣體溫度降低，分子平均動能滿足Ekd>Eka;故B錯誤;

C.從狀態(tài)c到d為絕熱過程，體積增大，氣體對外界做正功，內(nèi)能減少，分子平均動能減小，分子數(shù)密度減小，則單位時間內(nèi)氣體分子對氣缸壁單位面積的碰撞次數(shù)一定減小，故C正確;

D.11.【答案】(((3

【解析】【分析】根據(jù)單擺一周內(nèi)經(jīng)過兩次平衡位置求解周期；應(yīng)用單擺周期公式求出T2?L的表達(dá)式分析坐標(biāo)，結(jié)合圖像分析重力加速度與斜率的關(guān)系。

本題考查了用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)，知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項、應(yīng)用單擺周期公式結(jié)合圖像斜率即可正確解題。(1)解得T(2)設(shè)A點(diǎn)距小鎖頭重心距離為

L0化簡得T可知圖乙所示圖像縱坐標(biāo)應(yīng)為

T(3)T2?L

解得g12.【答案】(1)d2d1；(2)經(jīng)P【解析】【分析】(1)根據(jù)折射定律可知n=sin∠N2P2O′