2021-2022学年云南省玉溪市第二中学高二（下）6月物理试题（解析版）

玉溪市第二中学2021—2022学年下学期高二6月月考

物理试题卷

一、单选题（共10题，满分30分）

1. SpaceX公司的“猎鹰9号”火箭成功将载有2名字航员的“飞龙号”发射升空，并成功对接国际空间站、下列说法错误的是（　　）

A. 火箭点火加速，上升的阶段，宇航员处于超重状态

B. “飞龙号”载人飞船与空间站对接时不能视为质点

C. 宇航员在国际空间站中可以用体重计测量体重

D. 火箭通过向后喷射气体提供动力，火箭与气体之间的相互作用力大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．火箭点火加速，上升的阶段，加速度向上，宇航员处于超重状态，选项A正确，不符合题意；

B．“飞龙号”载人飞船与空间站对接时，飞船的大小不能忽略，不能视为质点，选项B正确，不符合题意；

C．宇航员在国际空间站中由于处于完全失重状态，则不可以用体重计测量体重，选项C错误，符合题意；

D．火箭通过向后喷射气体提供动力，火箭与气体之间是相互作用力，其大小相等，选项D正确，不符合题意。

故选C。

2. 利用如图所示的实验装置研究光电效应现象，用一束紫外线照射光电阴极材料，电流表有示数。则（　　）

A. 增加入射光的强度，光电子的最大初动能增大

B. 减弱入射光的强度，光电子逸出的时间变长

C. 改用频率更大的光照射，仍能发生光电效应

D. 改用比紫外线频率小的光照射，电流表一定没有示数

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．根据光电效应方程

可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，增加入射光的强度，频率不变，则光电子的最大初动能不变；改用频率更大的光照射，仍能发生光电效应，且光电子的最大初动能变大；改用比紫外线频率小的光照射，仍可能发生光电效应，光电子的最大初动能变小，电流表可能有示数，故AD错误，C正确；

B．发生光电效应不需要时间积累，只要入射光的频率大于极限频率即可，故B错误。

故选C。

3. 氢原子的能级图如图所示，假设有一个处于n=4能级的氢原子，则下列说法正确的是（　　）

A. 氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出6种不同频率的光

B. 氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小

C. 氢原子能吸收能量为0.31eV的光子发生跃迁

D. 氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出3种不同频率的光，即对应着4→3、3→2、2→1，选项A错误；

B．氢原子跃迁至基态，核外电子的运动半径减小，根据

即

则动能变大，选项B错误；

C．氢原子能吸收能量为0.31eV的光子，会从n=4跃迁到n=5的能级，选项C正确；

D．氢原子辐射一个光子后，将由高能级向低能级跃迁，则电子绕核半径将减小，选项D错误。

故选C。

4. 如图所示为一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的p—T图，在由A变化到B的过程中（　　）

A. 气体的密度一直变大

B. 气体的内能一直变大

C. 气体的体积一直减小

D. 单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数一直减少

【答案】D

【解析】

【详解】AC．根据可得因p-T图像上的点到原点连线的斜率与体积倒数成正比，可知从A到B气体的体积一直变大，则密度减小，选项AC错误；

B．气体的温度先增加后不变，则气体的内能先变大，后不变，选项B错误；

D．因为气体的体积一直变大，则气体的分子数密度减小，气体的压强先不变后减小，可知单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数一直减少，选项D正确。

故选D。

5. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. t＝0.01 s时刻，Φ变化率最大

B. t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直

C. t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大

D. t＝0.03 s时刻， 线圈平面在中性面

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．由图像可知t=0.01s时图像斜率最大，斜率表示的变化率，故A正确；

B．由图像可知t=0s时磁通量最大，说明此时线圈与中性面平行，故B错误；

C．由图像可知t=0.02s时图像斜率为零，即的变化率为零，故交流电动势为零，故C错误；

D．t＝0.03 s时刻，磁通量为零，说明此时线圈与中性面垂直，故D错误。

故选A。

6. 核电池又叫“放射性同位素电池”，它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功地用作航天器的电源．据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A项：A中核反方程为核聚变方程，不是衰变方程；

B项：B中核反方程为核裂变方程，不是衰变方程；

C项：C中核反方程为衰变方程；

D项：D中核反方程为人工控制，不是衰变方程．

故应选C．

7. 2021年8月20日，全国人大常委会会议表决通过了关于修改人口与计划生育法的决定，国家提倡一对夫妻生育三个子女，为了让小孩能够更健康的成长。现在社区安装了滑梯，某小孩从滑梯顶端加速下滑，则（  ）

A. 地面对滑梯支持力大小等于小孩和滑梯整体重力大小

B. 地面对滑梯的支持力与滑梯对地面的压力是一对平衡力

C. 小孩在下滑过程属于失重状态

D. 小孩下滑过程，重力势能全部转化成小孩的动能

【答案】C

【解析】

【详解】AC．对小孩和滑梯整体分析，小孩沿着滑梯向下做匀加速运动，有竖直向下的加速度，故小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力大小小于滑梯和小孩整体重力大小，故A错误，C正确；

B．地面对滑梯的支持力与滑梯对地面的压力是一对相互作用力，故B错误；

D．小孩下滑过程，存在滑梯给小孩的摩擦力，根据能量守恒得，重力势能转化成小孩的动能和摩擦产生的内能，故D错误。

故选C。

8. 某家用空气净化器的内部结构原理如图所示，图中充电极接电源正极，尘埃采集球接地。当空气中的尘埃进入装置前，通过滤网后带正电，此后会吸附在尘埃采集球上。内部形成的电场如图所示，两点在同一等势面上，尘埃的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A. 尘埃在电场中电势的大小关系为

B. 尘埃在电场中加速度的大小关系为

C. 尘埃从b点移动到d点的过程中，电势能一定始终不变

D. 尘埃从c点移动到a点的过程中，电场力始终做负功

【答案】A

【解析】

【详解】A．沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图中电场线可知，尘埃在电场中电势的大小关系为

A正确；

B．电场线的疏密程度表示电场场强的大小，由题图中电场线可知

由

可知尘埃在电场中加速度的大小关系为

B错误；

C．尘埃从b点移动到d点的过程中，由于尘埃的运动轨迹未知，只能确定两点电势能相等，电势能并不是始终不变，C错误；

D．尘埃从b点移动到d点的过程中，由于尘埃的运动轨迹未知，无法判断电场力做功情况，D错误。

故选A。

9. 冰雹（Hai）也叫“雹”，俗称雹子，是一种天气现象。若一个100g的冰雹形成掉落之后由于空气阻力，到达地面的速度相当于冰雹从7层楼高自由落体到地面的速度，落地时与地面碰撞的时间为2ms，则该冰雹对地面产生的冲击力约为（　　）

A. 500N B. 1000N C. 1500N D. 2000N

【答案】B

【解析】

【详解】根据自由落体运动规律得

h为7层楼的高度，约20米，解得

由于重力过小，故计算时可忽略重力，因此由动量定理有

代入数据解得

故选B。

10. 如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是

A. 卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的核式结构模型

B. 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强

C. 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关

D. 链式反应属于重核的裂变

【答案】D

【解析】

【详解】A.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A错误

B.放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最弱，选项B错误

C.电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项C错误

D.链式反应属于重核的裂变，轻核聚变是通过反应产生高温，使得反应能够持续，选项D正确

二、多选题（每题4分，选不全得2分）

11. 下列说法正确的有（　　）

A. 热量一定从高温物体传向低温物体

B. 温度升高，所有分子热运动的速率一定增大

C. 温度相同的氢气分子与氧气分子的平均动能相同

D. 若已知液体的摩尔体积和分子体积，可以计算出阿伏伽德罗常数

【答案】CD

【解析】

【详解】A．热量不能自发地从高温物体传向低温物体，选项A错误；

B．温度升高，分子平均动能变大，但非所有分子热运动的速率都一定增大，选项B错误；

C．温度是分子平均动能的标志，则温度相同的氢气分子与氧气分子的平均动能相同，选项C正确；

D．液体分子与分子之间可认为紧密排列，若已知液体的摩尔体积和分子体积，用摩尔体积除以分子体积可以计算出阿伏伽德罗常数，选项D正确。

故选CD。

12. 如图所示，图甲是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为10∶1，现向原线圈输入图乙所示的正弦交变电压，图中Rt为热敏电阻（阻值随温度升高而变小），R1为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是（　　）

A. 在t=0.005s时，电压表的示数约为50.9V

B. Rt温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大

C. Rt温度降低时，适当增大R1可保持Rt两端的电压不变

D. 变压器原、副线圈中的电流之比为10∶1

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．由图乙可知交流电压最大值

根据正弦交流电有效值与最大值关系知，有效值为，即为电压表的读数，故A错误；

D．根据

所以变压器原、副线圈中的电流之比为，故D错误；

B．电压表的示数为输入电压，保持不变，根据

则副线圈的电压不变，温度升高时，阻值减小，根据欧姆定律可得，电流表的示数变大，故B正确。

C．温度降低时，电阻增大，在串联电路中适当增大的阻值，致使电路中的电流变小，根据

可以保持两端的电压不变，故C正确；

故选BC。

13. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S的瞬间

A. 从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

B. 铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C. 若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动

D. 电池正负极调换后，金属环不能向左弹射

【答案】AB

【解析】

【详解】试题分析：合上开关S的瞬间，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，从左侧看环中感应电流沿顺时针方向，选项A正确；因两环的横截面积相等，形状、大小相同，故当闭合开关的瞬时，线圈中产生的感应电动势大小相同，根据电阻定律可知，因ρ铜< ρ铝，故R铜< R铝．则在铜环中产生的感应电流闭铝环中较大，故铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，选项B正确；根据楞次定律可知，若将铜环放置在线圈右方，环将向右运动，选项C错误；根据楞次定律，线圈所受安培力的方向只与磁场的增减情况有关，与磁场方向（或电流方向）无关，故电池正负极调换后，金属环仍能向左弹射，选项D正确；故选AB．

考点：楞次定律；安培力

【名师点睛】此题通过航母上弹射起飞装置考查了楞次定律的应用；解题时要理解楞次定律的核心是“阻碍”，即感应电流要阻碍磁通量的变化，阻碍相对运动；这种阻碍只与磁通量的变化趋势有关，而与原磁场的方向无关．

14. 如图所示，光滑平行导轨与水平面间的夹角为，两平行导轨间距为，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中。导轨中接入电动势为、内阻为的直流电源，电路中有一阻值为的电阻，其余电阻不计。现将质量为、长度也为L的导体棒ab放在平行导轨上，且导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路中的电阻也为r，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 导体棒的发热功率为0.5W

B. 匀强磁场的方向竖直向下

C. 匀强磁场的磁感应强度大小为

D. 若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，10s后导体棒的速度大小为7.7m/s，方向平行斜面向上

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由闭合电路的欧姆定律，得导体棒的发热功率为

故A正确；

B．C导体棒处于静止状态，由共点力的平衡，得

解得

由题意和左手定则，可知匀强磁场的方向竖直向上， B错误，C正确；

D．匀强磁场的方向变为垂直导轨平向上的瞬间，对导体棒进行受力分析，可得

解得此时导体棒的加速度大小

但是导体棒运动后，做切割磁感线运动，产生感应电动势，电流不恒定，安培力是变力，导体棒做非匀变速直线运动，所以10s后的速度不是7.7m/s。D错误。

故选AC。

三、填空题（每空3分，共30分

15. 用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

(1)在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有___________。

A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）

B．木板右端垫起高度过大（即平衡摩擦力过度）

C．砂桶和沙子总质量远小于小车和砝码的总质量（即）

D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度=___________。（结果保留2位有效数字）

(3)某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：

①将长木板重新平放于桌面上

②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。

③多次实验测得铝块的加速度大小为a

请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ=___________。

【答案】    ①. AD    ②. 3.0    ③.

【解析】

【详解】(1)[1]AB．图线不经原点且在具有一定的拉力F后，小车方可有加速度，所以木板右端垫起的高度太小，即平衡摩擦力不足，A正确，B错误；

CD．图线末端产生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M，C错误，D正确。

故选AD。

(2)[2]交流电的频率f=50Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T=0.04s，由Δx=aT2，可得小车运动的加速度

(3)[3]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知

mg−μMg=（M +m）a

解得

16. 我们利用光电门测量小车速度的装置如图甲所示。

（1）若用游标卡尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d=___________mm；

（2）用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；已知遮光片的宽度为d，小车从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门），挡光片通过光电门所用的时间为t；则小车通过光电门时的速度v=___________，小车运动的加速度a=___________。

【答案】    ①. 1.80    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的读数等于主尺读数和游标尺读数之和，所以遮光片的宽度为

（2）[2]由于d和t较小，所以小车通过光电门时的速度可近似认为是t时间内小车的平均速度，即

[3]由运动学公式可得

解得

四、计算题（共3个小题，每题12分）

17. 某高山滑雪运动员（视为质点）在适应场地的训练中，站在倾角θ=37°的雪道上，利用滑雪杖获得平行于斜面向下的速度v0=5m/s，立即收起滑雪杖，运动员在斜面上滑行时间t=4s，设经过O点时速度大小不变，最终停止在水平雪道上。滑雪板与雪道间的动摩擦因数为0.125，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）收起滑雪杖后，运动员在倾斜雪道上的加速度大小；

（2）运动员刚滑到水平雪道时的速度大小；

（3）整个过程中运动员滑行的总路程。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）收起滑雪杖后，根据牛顿第二定律有

代入数据解得运动员在倾斜雪道上的加速度大小为

（2）运动员刚滑到水平雪道时的速度大小为

（3）运动员在倾斜雪道上滑行的路程为

运动员在水平雪道上做匀减速运动，根据牛顿第二定律，可得加速度大小为

运动员水平雪道上滑行的路程为

整个过程中运动员滑行的总路程为

18. 如图所示，质量为M=2kg的木板B静止在粗糙的水平面上，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，木板长为L，距离木板右边s处有一挡板，在木板的左端放置一个质量m=3kg、可视为质点的小木块A，以初速度v0=5m/s滑上木板，小木块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，取g=10m/s2。求：

（1）假设s足够大，且A没有从B上滑下来，请问B板至少要多长；

（2）要使木板不撞挡板，则挡板距离木板右边的距离s至少要多长。

【答案】（1）5m；（2）1.5m

【解析】

【详解】（1）对木块A由牛顿第二定律得

解得

对木板B由牛顿第二定律得

解得

设经过时间t后A、B达到共同速度v，由运动学公式得

解得

，

t时间段内，由运动学公式得A、B的位移分别为

所以B板至少长

解得

（2）当A、B相对静止后，以共同的加速度向前减速。牛顿第二定律得

解得

设木板B加速和减速通过的位移分别为x2、x3，则加速过程有

减速过程有

要使木板不撞挡板，则挡板距离木板右边的距离s至少为

解得

19. 如图，间距为l的两平行足够长的金属导轨固定在同一水平面上，右端连接定值电阻R，左端分别与两相同的光滑圆弧导轨平滑连接，在轨道连接处到虚线间存在与水平导轨垂直且竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现将质量为m、接入电路中阻值为r的导体棒从距水平轨道高h处由静止释放，导体棒通过虚线ab时速度恰好为刚进入磁场时速度的一半，已知导体棒与水平轨道之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，虚线ab与水平轨道左端的距离为s，当地的重力加速度为g。求：

（1）通过电阻R的最大电流I和整个过程中通过电阻的电荷量q；

（2）导体棒在水平轨道上运动的时间t。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）设导体棒刚进入磁场时的速度大小为v，根据动能定理得

   ①

此时回路中的感应电动势大小为

   ②

易知此时感应电动势最大，所以通过电阻R的最大电流为

   ③

联立①②③解得

   ④

设导体棒在磁场中运动的时间为t1，则t1时间内回路中的平均感应电动势为

⑤

通过R平均电流为

   ⑥

根据电流的定义式可知

   ⑦

联立⑤⑥⑦解得

   ⑧

（2）对导体棒在磁场中的运动过程，根据动量定理有

   ⑨

对导体棒在通过磁场区域之后的运动过程，同理有

   ⑩

导体棒在水平轨道上运动的时间为

   ⑪

联立①⑦⑧⑨⑩⑪解得

   ⑫