江苏省淮阴中学2022-2023学年高二下学期学情检测物理试题及答案

2022～2023学年度第二学期学情检测试卷

                高二物理             2023.05

注意事项：

    1．本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷；

    2．本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分；

    3．答题前，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。

一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．

1．电磁波谱及其相关应用如图所示，下列说法不正确的是

A．电磁波是一种物质       B．可见光中红光光子的能量最大

C．紫外线可以用来灭菌消毒

D．电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波

2． 如图是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中，下列说法正确的是A．线圈转动的过程中，产生直流电流

B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零

C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大

D．转到图乙和图丁位置时，线圈产生的感应电流方向相反

3．如图所示，在竖直平面内，由A点斜射出一小球，B、C、D是小球运动轨迹上的三点，A、B、C、D四点的坐标已在图中标出，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是

A．小球在A点的动量和在C点的动量相同

B．从A到B和从B到C，小球动量变化量不同

C．小球从B到C重力的冲量等于从C到D重力的冲量

D．小球从B到C的动量变化率小于从C到D的动量变化率

4． 喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰。如图所示，下列说法正确的是

A．水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果，与重力无关

B．照片中的保护膜和水滴发生了浸润现象

C．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集

D．与保护膜接触的那层水分子间距比水滴内部的分子间距大

5． 氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这4条按波长分布的特征谱线（记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分别对应着氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大）

6．某课外探究小组设计了如图所示的电路。理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻R（R的阻值会随压力的增大而减小），物块m置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。以下说法正确的是

A．原副线圈两端的电流之比为

B．只增大物块对R的压力，电流表示数变大

C．只增大物块对R的压力，R两端电压变大

D．若图中滑片向左滑，变压器的输出电压一定增大

7．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取，忽略一切阻力。下列说法正确的是

A．时小球位于B点 

B．时小球位于C点

C．OA之间的距离为1.5m 

D．OP之间的距离为1.2m

8．如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡，如图乙所示。假设此液体球其内外半径之比为，当由a、b、c三种颜色的光组成的细光束在过球心的平面内，从A点以的入射角射入球中，其中光的折射光线刚好与液体球内壁相切，则下列说法正确的是

A．该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率

B．若继续增大入射角i，b光可能因发生全反射而无法射出液体球

C．该液体材料对光的折射率为

D．光在液体球中的传播速度最小

9． 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，该水袖舞形成的简谐波的波速可能为

A．    B．   C．    D．

10．如图甲所示为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压与金属材料的逸出功的关系如图乙所示，已知普朗克常量为，则入射光的频率为

A．    B．  C．   D．

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12～15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．（15分）现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。

（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互   ▲    放置（选填“垂直”或“平行”）。

（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以   ▲    。

A．将单缝向双缝靠近     B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动   D．使用双缝之间的距离更大的双缝

（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为     ▲    mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测光的波长   ▲    nm（保留3位有效数字）。

（4）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有     ▲      。

A．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量

B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量

C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量

D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量

12．（8分）2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s。在该装置内发生的核反应方程是，已知在氘核聚变反应中氘核质量为，X粒子质量为，核的质量为。求：

（1）X是何种粒子；

（2）该核反应释放的核能。

13．（8分）如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发机机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸（圆柱形）简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，厚度忽略不计的活塞横截面积为S，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：

（1）当活塞底部距离缸底L时，气体的压强；

（2）气体温度达到时，气体的压强；

（3）在第（2）问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量。

14. （13分）如图所示，与水平方向成夹角的两平行金属导轨BC、B'C'，左端连接水平金属轨道，右端用绝缘圆弧连接水平金属导轨CD、C'D'，并在轨道上放置静止的金属导体棒b。在水平轨道末端安装绝缘的无摩擦固定转轴开关，导体棒b经过两点（无能量损失），进入半径与水平面垂直的半圆形导轨。转轴开关会顺时针转动以挡住后面的金属棒。两点略高于，可无碰撞通过。半圆形导轨与足够长的水平金属导轨HG、平滑连接，末端连接的电容器。已知轨道间距为， a、b棒质量均为1kg，a电阻为，b电阻不计，BC、B'C'平面，CD、C'D'平面，HG、H'G' 平面内均有垂直于该平面的磁场B=1T，不计一切摩擦，导轨电阻不计， g=10m/s2。现将导体棒a自BB'静止释放，运动至CC'前已匀速。求：

（1）导体棒a匀速下滑时速度；

（2）CD、C'D'水平金属导轨足够长，要求a、b棒可在水平轨道上达到共速且不会发生碰撞，则b初始位置至少应离CC'多远；

（3）b过DD'后，转轴开关将a挡住，则b在轨道HG、H'G' 滑行的最终速度。

15．（16分）某物理兴趣小组观看了《流浪地球2》电影后突发奇想，设计出一个电磁空间，用来保护人类不被宇宙射线伤害。如图甲所示，空间存在两边界为同轴圆柱面的电磁场区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅱ位于区域Ⅰ外侧，以圆柱面的轴线为x轴建立空间直角坐标系。半径的足够长水平圆柱形区域Ⅰ内分布着沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小；截面为环形且环形宽度的区域Ⅱ同时存在电场和磁场，电场强度的匀强电场沿x轴正方向，磁场的磁感应强度大小处处相等为，沿x轴正方向观察电磁场分布如图乙，磁感线与圆弧边界平行且沿顺时针方向，沿y轴负方向观察电磁场分布如图丙。现有比荷的带正电粒子，从坐标为的C点以速度（沿z轴正方向）沿直线通过区域Ⅱ。（不计粒子的重力和空气阻力）

（1）求速度大小；

（2）若撤去区域Ⅱ的电场，该粒子以速度，从C点沿x轴正方向进入区域Ⅱ，求它从进入区域Ⅱ到第一次离开区域Ⅰ运动的总时间；

（3）若撤去区域Ⅱ的磁场，该粒子在平面内以速度，从C点沿与x轴负方向成角进入区域Ⅱ，求它第二次离开区域Ⅱ的位置坐标。

物理参考答案

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．

二、非选择题：共5题，共60分

11．（15分）（1）平行  (3分)     （2）BD (3分，漏选得2分)

（3）15.02  (3分)           693 (3分)      (4)AD (3分，漏选得2分)   

12．(8分) （1）根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒得出X是中子（）   (4分)

（2）该核反应的质量亏损为                                (1分)

该核反应释放的核能为                                    (1分)

即                                           (2分)

13．(8分)（1）对活塞受力分析，根据共点力平衡，有              (1分)

解得                                                              (1分)

（2）假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖-吕萨克定律，有    

解得                                   (1分)

此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由                              (1分)

解得                                                             (1分)

（3）此过程中气体对外做功为                           (1分)

根据热力学第一定律，有                                         (1分)

可得此过程中气体内能的增加量为                              (1分)

14．(13分)（1）对a匀速时                                   (1分)

解得                                    (1分)

                                            (1分)

又E=Bdv1     可得v1=12m/s                            (1分)                                                         

（2）a滑上CD、C′D′后与b动量守恒，则

解得                                                   (1分)

对b有

又                                              (1分)

可得                                   (2分)

故至少离CC′12m。

（3）b进入圆轨道时，因为

故沿轨道做圆周运动至GG′由                     (1分)

可得v3=12m/s                                               (1分)

对b有

又

且U=Bdv

可得                                   (2分)

代入数据有v=6m/s                                       (1分)

15．(16分) （1）沿直线通过区域Ⅱ，则                        (2分)

解得                                      (2分)

（2）设粒子在区域Ⅱ中的运动的轨迹半径为，由洛伦兹力充当向心力有

解得                                    (1分)

根据几何关系可知，在区域Ⅱ中运动转过的圆心角为；

所以                            (1分)

设在区域Ⅰ中运动的半径为，由洛伦兹力充当向心力有

解得                      (1分)

根据几何关系可知，在区域Ⅰ运动转过的圆心角为；

所以                              (1分)

所以从进入区域Ⅱ到离开区域Ⅰ运动的总时间       (1分)

（3）若撤去区域Ⅱ的磁场，该粒子以速度进入区域Ⅱ，沿x轴方向有

解得，粒子沿x轴负方向运动0.1m                       (1分)

第1次离开区域Ⅱ坐标为（-0.1m，0，-0.2m）                     (2分)

在区域Ⅰ内粒子在磁场中做圆周运动的半径依旧为

因此可知转过的圆心角为

时间

此过程沿x方向的位移为

离开区域Ⅰ坐标为（-0.1m，-0.2m，0）                         (2分)

第2次离开区域Ⅱ               

解得，粒子沿x轴正方向运动0.1m                       (1分)

第二次离开区域Ⅱ的位置坐标为              (1分)