江苏省扬州中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题及答案

江苏省扬州中学2022-2023学年第二学期月考

 高 二 物 理      

（满分：100分，考试时间：75分钟）          2023.05.26

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得 4 分，错选或不答的得0分．

1．关于传感器的应用，下列说法中正确的是

A．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置可能是压力传感器

B．温度升高时，双金属片会发生形变，双金属片属于力敏感元件

C．发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号

D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量

2．关于下列插图的说法正确的是

A．甲图为方解石的双折射现象，是因为其内部分子排列是无序的

B．乙图中E细管材料制作防水衣的防水效果比F细管材料好

C．丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是不可能存在的

D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内理想气体的温度会降低

3．某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，下列说法正确的是

A．图甲中>，图乙中>

B．图甲中<，图乙中<

C．图甲中<，图乙中>

D．图甲中>，图乙中<

4．如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，另一分子

A．在x0处所受分子力为0 

B．从x1处向左移动，分子力一直增大

C．从x1处向右移动，分子力一直增大

D．在x2处由静止释放可运动到x0处

5．25oC室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀门，氧气向外喷出，喷气过程中，关于贮存罐表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击内表面的次数，下列说法中正确的是

A．表面温度比室温低，碰撞次数减少      B．表面温度与室温相等，碰撞次数不变

C．表面温度比室温高，碰撞次数减少      D．表面温度比室温低，碰撞次数增加

6．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则

A．∆P′=∆P B．∆P′=∆P C．∆U′=∆U D．∆U′=2∆U

7．太阳帆飞行器是利用太阳光获得动力的一种航天器，其原理是光子在太阳帆表面反射的过程中会对太阳帆产生一个冲量。若光子垂直太阳帆入射并反射，其波长为λ，普朗克常量为h，则对它的冲量大小为

A． B． C． D．

8．如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连,。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。在该振荡电路中，某一时刻的磁场方向、电场方向如图所示，则下列说法正确的是

A．此时电容器正在充电

B．振荡电流正在减小

C．当储罐内的液面高度降低时，回路振荡电流的频率升高

D．当开关从a拨到b时开始计时，经过时间t，电感L上的电流第一次达到最大，则该回路中的振荡周期为2t

9．如图所示为研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：（1）用频率为的光照射光电管，此时微安表中有电流。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1。（2）用频率为的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表的示数U2。已知电子的电荷量为。下列说法正确的是

A．为了使微安表的示数为零，滑动变阻器的滑片P应该向端移动

B．由题中数据可得到普朗克常量为

C．若仅降低（1）中的光照强度，则微安表最初读数减小，遏止电压会变小

D．滑动变阻器的滑片位于端时，流过微安表的电流方向是从上往下

10．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某同学测得到油酸分子直径的结果明显偏小，可能是由于

A．油酸酒精溶液中含有大量酒精

B．油酸在水面未完全散开

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了几滴

二、非选择题：本题共5小题，共60分．请将解答填写在答题卡相应的位置．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

11．（12分）用传感器探究气体等温变化的规律时，实验装置如图1所示，气体的体积可直接读出，气体的压强由图中压强传感器等计算机辅助系统得到。

（1）实验过程中，下列说法正确的是_____。

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出。

B．压缩气体时，为保持稳定，应用手握紧注射器

C．必须测出所封闭气体的质量

D．探究规律时，气体的压强和体积可以不用国际单位

（2）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，最主要的作用是______________________。

（3）某同学实验时不断压缩气体，由测得的数据作出P与的图像如图2所示，图像与玻意耳定律不够吻合的原因是______________________。（写出合理的一种可能性即可）

（4）另一位同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，由实验数据作出图3所示的V与的关系图像。根据图像可知，软管中气体的体积为______mL（结果保留两位有效数字）。

12．（8分）如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，线圈共220匝，线圈面积为0.051m2，转动频率为50Hz，磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连，变压器副线圈接有两个标有“220V，11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，电动机正常工作。求：

（1）电流表的示数；

（2）矩形线圈的内阻。

13．（10分）如图所示，一绝热汽缸质量、深度，放在水平地面上，汽缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上，轻杆保持水平，光滑活塞与汽缸内壁密封一定质量的理想气体，气体温度为，活塞到汽缸底的距离为，杆中恰无弹力。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热，气体的内能满足关系式，汽缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界大气压强，取。求：

（1）汽缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度T；

（2）汽缸滑动后，继续缓慢加热，汽缸缓慢移动，直至活塞恰到汽缸口，求这个过程气体吸收的热量Q。

14．（15分）磁悬浮列车可简化为如下情境：固定在列车下端的矩形金属框随车平移，金属框与轨道平行的一边长为d，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，如图乙所示，磁感应强度随到边界的距离大小而按图丙所呈现的正弦规律变化，其最大值为。磁场以速度、列车以速度沿相同的方向匀速行驶，且，从而产生感应电流，金属线框受到的安培力即为列车行驶的驱动力。设金属框电阻为R，轨道宽为l，求：

（1）线框在运动过程中所受安培力的最大值；

（2）如图丙所示，时刻线框左右两边恰好和磁场I的两边界重合，写出线框中感应电流随时间变化的表达式；

（3）从时刻起列车匀速行驶s距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热。

15．（15分）假设用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁。实验装置如图1所示，紧靠电极A的O点处的质子经电压为U1的电极AB加速后，进入两金属网电极B和C之间的等势区。在BC区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子吸收一部分动能由基态跃迁到激发态。质子在碰撞后继续运动进入CD减速区，若质子能够到达电极D，则在电流表上可以观测到电流脉冲。已知质子与氢原子的质量m，质子的电荷量为e，氢原子能级图如图2所示，忽略质子在O点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰。

(1)求质子到达电极B时的速度v0；

(2)要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，求U1的最小值；

(3)假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的被氢原子吸收用于能级跃迁。要出现电流脉冲，求电压U2与U1应满足的关系式。

物理答案

11．(1)D   （2）提高活塞密封性，防止漏气  （3）漏气或温度降低  （4）1.0

12（1）20A     （2）1.1Ω

13（1）330K    （2）123J

【详解】（1）由题意得开始时杆中恰无弹力，则初状态

，

当汽缸相对地面刚开始滑动时，对汽缸受力分析得

解得

则由查理定律得

解得汽缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度

（2）由题意汽缸缓慢移动，所以为等压变化过程，则初状态

，

当活塞恰到汽缸口时，满足

由盖吕萨克定律得

解得

又因为， 所以

又因为汽缸滑动后，直至活塞恰到汽缸口过程中，气体做功为

由热力学第一定律的

解得

15（1）；（2）；（3）

【详解】（1）金属框中产生的电动势最大值为

感应电流最大为

安培力最大为

解得

（2）由题意可知，，

得

电流的瞬时值为

联立可得

（3）该电流为正弦式交变电流，其有效值为

即

列车匀速行驶s距离经历时间为

故矩形金属线框产生的焦耳热为

将上述各式代入，得

14(1)    (2)    (3) =U1

【详解】(1)根据动能定理

解得质子到达电极B时的速度

(2)要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，则需要能量最小为

碰撞过程，

分析可知，当 时，损失机械能最大，被吸收的最大，此时

解得

(3)质子和氢原子碰撞，设碰后质子速度为，氢原子速度为，

动量守恒

能量守恒

解得 ，

在减速区

联立解得：=U1