2022-2023學年江蘇省無錫市普通高中高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年江蘇省無錫市普通高中高二（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.如圖所示，金屬桿ab處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面成θ角斜向上，ab靜止于水平導軌上.則關(guān)于金屬桿所受安培力的方向，下列說法中正確的是(

)A.水平向左 B.水平向右 C.斜向上方 D.斜向下方2.第一個人工放射性同位素??1530P，是由約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔獲得的，其核反應方程為?24HeA.電子 B.正電子 C.質(zhì)子 D.中子3.如圖所示，水黽靜止在水面上.除重力外，水黽還受到的力有(

)A.水面的支持力

B.水的浮力

C.水的表面張力

D.以上三個都有4.如圖所示是電磁波發(fā)射的LC電磁振蕩電路，某時刻電路中正形成如圖所示方向的電流，此時電容器的上極板帶負電.則以下說法正確的是(

)A.線圈中的磁場向上且正在減弱

B.電容器中的電場向上且正在增強

C.該時刻電路中的電流減小

D.若在線圈中插入鐵芯，則發(fā)射電磁波的頻率變小

5.如圖所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來，金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強磁場中，磁感應強度均勻減小，則在磁感應強度均勻減小的過程中，關(guān)于線拉力大小的下列說法中正確的是(

)A.大于環(huán)重力mg，并逐漸增大

B.大于環(huán)重力mg，并逐漸減小

C.小于環(huán)重力mg，并逐漸減小

D.小于環(huán)重力mg，并逐漸增大6.如圖為一用透明材料做成的中心是空腔的球，其中空心部分半徑與球的半徑之比為1：2，一細光束以i=45°的入射角射入球中，其中折射光線b剛好與內(nèi)壁相切，則下列說法正確的是(

)

A.a光的折射率小于2 B.c光的折射率小于2

C.b光線在空腔外表面可能發(fā)生全反射 D.7.如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，下列說法正確的是(

)

A.濾光片應置于單縫和雙縫之間

B.撥桿的作用是調(diào)節(jié)單縫的寬度

C.實驗中將6個條紋間距誤數(shù)成7個，則波長測量值將偏小

D.如圖，若通過目鏡發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，可通過旋轉(zhuǎn)雙縫進行調(diào)整8.某研究小組制作了一儀表，發(fā)現(xiàn)指針在示數(shù)附近的擺動很難停下，使讀數(shù)變得困難.在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區(qū)域加上磁場，可以解決此困難.下列方案合理的是(

)A. B. C. D.9.“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量氣體壓強與體積關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示。小張同學在實驗中緩慢推動活塞，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出p?1V圖線如圖2所示，圖線彎曲的可能原因是(

)

A.活塞與筒壁間存在摩擦 B.實驗中用手握住了注射器前端

C.未在注射器活塞上涂潤滑油 D.壓強傳感器與注射器的連接處漏氣10.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上放置著單匝矩形金屬線框，其中MN長為L1，PM長為L2，金屬線框的質(zhì)量為m，其電阻恒為R，垂直于斜面向上的勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律為B=B0+kt(其中B0、k均大于零).t=0時刻將線框由斜面頂端靜止釋放，若斜面很長，不計空氣阻力，重力加速度為A.線框先加速運動最后勻速運動 B.線框產(chǎn)生的焦耳熱等于機械能的減少量

C.t=t0時線框的熱功率為(L1L二、非選擇題（60分）11.在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，有下列實驗步驟：

①往淺盆里倒入適量的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定．

③將玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，從而估算出油酸分子直徑的大?。?/p>

④將8mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液，用注射器將溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒內(nèi)的溶液增加1mL．

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．

(1)上述步驟中，正確的順序是④①______(填寫步驟前面的數(shù)字，前兩步已給出)；

(2)完成本實驗需要幾點假設(shè)，以下假設(shè)與本實驗無關(guān)的是______；

A.將油酸分子視為球形

B.油膜中分子沿直線排列

C.將油膜看成單分子層

D.油酸分子緊密排列無間隙

(3)油膜形狀穩(wěn)定后，數(shù)得油膜所占格數(shù)約為128格(已知坐標紙正方形小方格的邊長為1cm)，則可估算出油酸分子的直徑約為______m(此空保留一位有效數(shù)字)；

(4)實驗后，某小組發(fā)現(xiàn)自己所測得的分子直徑d明顯偏小，出現(xiàn)這種情況的可能原因是______。

A.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開

B.求每滴溶液體積時，1mL溶液的滴數(shù)計多了

C.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算

D.油酸酒精溶液久置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化12.如圖1所示為氫原子的能級圖。一群氫原子處于量子數(shù)n=4的能級狀態(tài)。

(1)這群氫原子躍遷時能輻射出幾種頻率的光子？這些光子中波長最長的光子的能量為多少eV？

(2)用n=4的能級躍遷到n=2的能級輻射的光子照射某種金屬，測得光電流與電壓的關(guān)系如圖2所示，求光電管陰極金屬的逸出功W0。13.科學中心某款手搖點火器原理如圖所示，當鋼針和金屬板間瞬時電壓超過5000V時可以產(chǎn)生電火花.已知勻強磁場的磁感應強度B大小為0.2T，手搖發(fā)電機線圈的面積為0.25m2，共50匝，不計內(nèi)阻。變壓器為理想變壓器，其原副線圈匝數(shù)比為1：100。求：

(1)當線圈轉(zhuǎn)速等于2r/s時，電壓表的示數(shù)為多少？

(2)電壓表的示數(shù)至少為多少，鋼針和金屬板間可產(chǎn)生電火花？14.如圖所示，導熱性能良好的氣缸放在水平面上，缸口有擋板，內(nèi)部高度為?。缸內(nèi)一個厚度不計的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，開始時活塞處于離氣缸底部23?的高度，外界大氣壓強為p0，環(huán)境溫度為T0。將氣缸倒立豎直懸掛在空中，穩(wěn)定時活塞離缸底的距離為56??；钊c氣缸內(nèi)壁無摩擦且不漏氣，重力加速度為g。

(1)求活塞的質(zhì)量；

(2)在氣缸正立時將環(huán)境溫度緩慢升高，當溫度升高至215.如圖甲所示的豎直平面坐標系xOy內(nèi)，存在正交的勻強電場和勻強磁場，已知電場強度E=2.0×10?3N/C，方向豎直向上；磁場方向垂直坐標平面，磁感應強度B大小為0.5T，方向隨時間按圖乙所示規(guī)律變化(開始時刻，磁場方向垂直紙面向里)。t=0時刻，有一帶正電的微粒以v0=1.0×103m/s的速度從坐標原點O沿x軸正向進入場區(qū)，恰做勻速圓周運動，g取10m/s2。試求：

(1)帶電微粒的比荷；

(2)帶電微粒從開始時刻起經(jīng)多長時間到達x答案和解析1.【答案】C

【解析】解：根據(jù)左手定則可知，金屬桿所受安培力垂直于桿斜向上方，受力如圖所示：

故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)左手定則判斷安培力方向。

本題考查通電導體在磁場中的問題，要求掌握安培力公式和左手定則。

2.【答案】D

【解析】解：設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒4+27=A+30，解得A=1

根據(jù)電荷數(shù)守恒2+13=Z+15，解得Z=0

因此，X為中子，故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

核反應過程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，據(jù)此分析作答；

核反應程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；要記清常見粒子的元素符號。

3.【答案】C

【解析】解：除重力外，水黽還受到的力有水的表面張力，浸在水中或部分浸在水中時才受浮力，水黽靜止在水面上故不受浮力，發(fā)生彈性形變的物體才會產(chǎn)生彈力，故不受支持力，故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)浮力、彈力和表面張力的特點分析水黽是否會受到這些力。

注意要區(qū)分彈力、浮力、液體表面張力產(chǎn)生的原因，再分析受力。

4.【答案】D

【解析】解：ABC、由圖可知電流由電容器的帶正電的下極板經(jīng)過線圈到電容器的上極板，可得電容器正在放電，其所帶的電荷量減小，兩極板間電壓減小，電容器中的電場向上且正在減弱。電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，可知電流在增大，線圈中的磁場正在增強，由安培定則判斷線圈中的磁場向上。故ABC錯誤；

D、在線圈中插入鐵芯，則線圈的自感系數(shù)變大，根據(jù)f=12πLC，因L變大，故發(fā)射電磁波的頻率變小，故D正確。

故選：D。

由回路中電流方向結(jié)合電容器的極板帶電情況，判斷電容器的充放電情況；電容器放電時電流是增大的，電場減弱，磁場增強；根據(jù)f=12π5.【答案】B

【解析】解：磁感應強度均勻減小，穿過回路的磁通量均勻減小，根據(jù)法拉第電磁感應定律得知，回路中產(chǎn)生恒定的電動勢，感應電流也恒定不變。由楞次定律可知，感應電流方向：順時針，再由左手定則可得，安培力的合力方向：豎直向下。ab棒所受的安培力F=BIL，可知安培力F均勻減小，且方向向下，金屬環(huán)ab始終保持靜止，則拉力大于重力，由于磁感應強度均勻減小。所以拉力的大小也逐漸減小，故B正確，ACD均錯誤。

故選：B。

磁感應強度均勻減小，穿過回路的磁通量均勻減小，回路中產(chǎn)生恒定的電流，由左手定則可確定安培力的方向，再根據(jù)安培力F=BIL，分析安培力的變化，由平衡條件即可求解．

本題關(guān)鍵根據(jù)法拉第電磁感應定律分析感應電動勢如何變化，即可判斷感應電流和安培力的變化．

6.【答案】B

【解析】解：AB.令內(nèi)圓半徑為R，則外圓半徑為2R，由于折射光線b剛好與內(nèi)壁相切，令其折射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有

sinθ=R2R=12

解得

θ=30°

則光線b的折射率為

nb=sinisinθ=2212=2

根據(jù)圖像可知，三種光線的入射角相等，折射角

θa<θb<θc

則有

na>nb>nc

即a光的折射率大于2，7.【答案】C

【解析】解：A.濾光片應置于凸透鏡和單縫之間，使復色光變成單色光，故A錯誤；

B.撥桿的作用是調(diào)節(jié)單縫的方向，故B錯誤

C.實驗中將6個條紋間距誤數(shù)成7個，根據(jù)Δx=an?1可知相鄰明條紋中心間距將減小，根據(jù)Δx=Ldλ可知波長測量值將偏小，故C正確；

D.如圖，若通過目鏡發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，可通過測量頭手輪進行調(diào)整，故D錯誤。

故選：C。8.【答案】D

【解析】解：A、鋁板運動時，穿過鋁板的磁通量不變，不會產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁板運動，指針在示數(shù)附近的擺動很難停下，故A錯誤；

B、扇形鋁框運動時，當擺幅比較小時，鋁框運動不出磁場，則磁通量不變，不會產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁框運動，指針在示數(shù)附近的擺動很難停下，故B錯誤；

C、扇形鋁框運動時，穿過鋁框的磁通量不變，不會產(chǎn)生渦流，沒有安培力阻礙鋁框運動，指針在示數(shù)附近的擺動很難停下，故C錯誤；

D、鋁板運動時，穿過鋁板的磁通量改變，會產(chǎn)生渦流，有安培力阻礙鋁板運動，指針在示數(shù)附近的擺動很快停下，故D正確。

故選：D。

在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區(qū)域加上磁場，目的是使扇形鋁板或扇形鋁框在磁場中運動時產(chǎn)生渦流，進而產(chǎn)生電磁阻尼，使指針在示數(shù)附近的擺動很快停下，據(jù)此分析選擇。

當金屬中處在變化的磁場中時，這個磁場能在金屬物體的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，渦電流也會受到磁場的安培力作用，從而產(chǎn)生電磁阻尼現(xiàn)象。

9.【答案】B

【解析】解：根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體公式pV=CT可知，圖像的斜率k=CT，根據(jù)圖像可知，圖像的斜率增大，則氣體的質(zhì)量變大或者溫度升高，而活塞與筒壁間存在摩擦不會影響實驗的進行，故B正確，ACD錯誤；

故選：B。

根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖像的物理意義完成分析。

本題主要考查了一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，熟悉公式，同時理解圖像的物理意義即可完成分析。

10.【答案】C

【解析】解：A、線框上下兩邊所受的安培力大小相等，反向相反，可以知道線框所受的合力大小恒定，線框做勻加速直線運動，故A錯誤；

B、對于線框，在運動過程中只有重力做功，機械能守恒，根據(jù)能量守恒定律知，磁場能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，故B錯誤；

C、根據(jù)法拉第電磁感應定律得感應電動勢大小為：E=ΔΦΔt=ΔBΔtL1L2=kL1L2

t=t0時線框的熱功率為：P=E2R=(L1L2k)2R，故C正確；

D、根據(jù)牛頓第二定律可得線框下滑的加速度大小為：a=gsinθ

11.【答案】②⑤③

B

6×10?10

【解析】解：(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配置油酸酒精溶液(④)→準備淺水盆，撒上痱子粉(②)→滴入油酸酒精溶液，形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積，計算分子直徑(③)，故正確順序為：④①②⑤③；

(2)該實驗中的理想化假設(shè)是：把在水面上盡可能擴散開的油膜視為單分子油膜；不需要考慮分子間隙，把形成油膜的分子看作緊密排列的球形分子：將油酸分子視為球體模型，與本實驗無關(guān)的是B，故選B。

(3)一滴油酸酒精溶液的體積為

V0=1100mL

一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為

V1=6104×1100mL=6×10?6mL=6×10?12L

油膜所占格數(shù)約為128格，故油膜的面積為

S=128×1×lcm2=128cm2=0.0128m2

油酸分子的直徑

d=V1S=6×10?120.0128m≈6×10?10m；

(4)A.水面上維子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，則測量的面積S偏小，導致結(jié)果偏大，故A錯誤；

B.求每滴溶液體積時，1mL溶液的滴數(shù)計多了，則一滴油酸的體積減小了，會導致計算結(jié)果偏小，故B正確：12.【答案】解：(1)根據(jù)題意，由C42=6可知，躍遷時能輻射出6種頻率的光子。由公式E=?ν=?cλ可知，波長最長的光子能量最小，對應躍遷的能級差也最小，所以從n=4向n=3躍遷，發(fā)出的光子波長最長，即有

ΔE43=E4?E3=?0.85eV?(?1.51eV)=0.66eV

(2)n=4的能級躍遷到n=2的能級輻射的光子能量為ΔE42=E4?E2=?0.85eV?(?3.4eV)=2.55eV

由光電流與電壓的關(guān)系圖可知，遏止電壓為Uc=2V

逸出光電子的最大初動能E【解析】(1)根據(jù)數(shù)學知識得出光子頻率的種類，結(jié)合玻爾的能級公式得出光子的能量大??；

(2)根據(jù)圖像得出遏止電壓，結(jié)合光電效應方程得出金屬的逸出功。

本題主要考查了光電效應方程的相關(guān)應用，熟悉能級差公式，結(jié)合光電效應方程即可完成分析。

13.【答案】解：(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=2πn=2π×2rad/s=4πrad/s

電動勢的峰值為Em=nBSω=50×0.2×0.25×4πV=10πV

電壓表的示數(shù)為U=Em2=10π2V=52πV

(2)鋼針和金屬板間剛好產(chǎn)生電火花時，副線圈電壓的峰值為U2m=5000V

有效值為U2=U2m2=【解析】(1)根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系求解線圈轉(zhuǎn)動的角速度，根據(jù)正弦式交變電流的規(guī)律求解電動勢的峰值，電壓表的示數(shù)為有效值，根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律求解電壓表的示數(shù)；

(2)鋼針和金屬板間剛好產(chǎn)生電火花時，副線圈電壓的峰值為5000V，根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律求解有效值，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比求解電壓表的示數(shù)。

本題考查正弦式交變電流和理想變壓器，解題關(guān)鍵是會求解電動勢的峰值和有效值，知道理想變壓器的變壓規(guī)律。

14.【答案】解：(1)設(shè)活塞的質(zhì)量為m，開始時缸內(nèi)的壓強：p1=p0+mgS

當氣缸倒立時，缸內(nèi)的氣體的壓強：p2=p0?mgS

氣體發(fā)生等溫變化，則由波意耳定律有：p1?23?S=p2?56?S

聯(lián)立解得：m=p0S9g

(2)在氣缸正立時將環(huán)境溫度緩慢