精品解析：山东省名校2022-2023学年高二下学期5月联考物理试题（解析版）

高二质量检测联合调考

物理

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4．本试卷主要考试内容：鲁科版选择性必修第二册第二章至第五章，选择性必修第三册。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 有关分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A. 温度相同氢气和氧气内能一定相等

B. 空气中PM2.5的无规则运动为分子的无规则运动

C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距的增大而增大

D. 密闭容器内的气体温度降低时，单位时间内容器壁的单位面积上受到气体分子撞击的次数增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氢气与氧气，分子平均动能相等，内能还与物质的质量，体积等有关，因此无法判断。故A错误；

B．空气中PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其运动是来自空气分子的各个方向的撞击不平衡所引起的，属于布朗运动。故B错误；

C．由分子力与分子间距离的关系可知，当分子力表现为引力时，随着分子间距的增大，分子力做负功，因此分子势能增大。故C正确；

D．一定质量的理想气体随着温度降低，分子平均动能减小，单位时间内容器壁单位面积上受到气体分子撞击的次数减少。故D错误。

故选C。

2. LC振荡电路的振荡周期为T，时刻线圈中的磁场最强，方向如图所示。LC振荡电路中的电流为i，电容器极板a带的电荷量为q，线圈中储存的磁场能为（与通过线圈的电流的平方成正比），极板间储存的电场能为（与电容器所带的电荷量的平方成正比），以a板所带的正电荷增加时的电流方向为正。下列图像可能正确的是（　　）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由题意可知时刻线圈中的磁场最强，电路中电流最大，此时电容器电场能最小，电容器所带电荷量最小，根据右手螺旋定则可知，此时电流方向流向b板，电容器正在充电过程，电流为负方向，故AB错误；

CD．时刻电容器所带电荷量为零，之后磁场能转化为电场能，由于能量是标量，因此线圈中磁场能、电场能均在横轴上方，且图像是平滑的，故C正确，D错误。

故选C。

3. 如图所示，一定质量的理想气体，从状态A沿直线到状态B，图中、均为已知量，在A→B过程中，外界对气体做的总功为（　　）

A  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A→B过程中，气体体积缩小，图像与坐标轴所围的面积即为外界对气体做的功，则有

故选C。

4. 用如图所示的装置研究光电效应规律，用能量为12eV的光子照射光电管的阴极K，电流表检测到有电流。调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为5.0V时，电流表的示数恰好为零，已知元电荷，下列说法正确的是（　　）

A. 光电子的最大初动能为

B. 光电管的阴极K的逸出功为

C. 若用能量为8eV的光子照射阴极K，不会产生光电子

D. 电源正负极对调，将滑片调至变阻器右端，此时电流表示数一定为饱和光电流

【答案】B

【解析】

【详解】A．调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为5.0V，电流表的示数恰好为零，可知光电子的最大初动能

故A错误；

B．根据光电效应方程，得逸出功为

故B正确；

C．若用能量为8eV的光子照射阴极K，8eV大于金属板的逸出功（7eV），所以能发生光电效应产生光电子，故C错误；

D．将电源的正负极对调，把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，当电流表示数不再增加时，此时电流表的示数为饱和光电流，故D错误。

故选B。

5. 如图所示，空间有一宽度为的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一边长为L、电阻分布均匀的正方形导体框，以恒定的速度v向左匀速穿过磁场区域，从导体框边进入磁场开始计时，则a、b两点的电势差随时间t变化的图线正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由法拉第电磁感应知识可得，在线框进入磁场的过程中与出磁场的过程中线框内的磁通量都发生变化，线圈中有感应电动势。

①在时间内，线框的ab边切割磁感线，由

可知此时边相当于电源，电流由b流向a，a、b两点的电势差相当于路端电压，大小为

电势差为正；

②在时间内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，但是边仍然在切割磁感线，a、b两点的电势差大小为

电势差为正；

③在时间内，线圈开始出磁场，边离开磁场，只有cd边切割磁感线，此时cd边相当于电源，ab边中电流由a流向b，线圈中电动势为

a、b两点的电势差为外电路部分电压，大小为

电势差为正。故选项B正确，选项ACD错误。

故选B。

6. 氢原子能级分布如图所示。可见光的能量范围为1.62eV~3.11eV，紫外线的波长范围为10nm~400nm，普朗克常量。大量处于能级的氢原子，自发跃迁到低能级的过程中（　　）

A. 最多能辐射出5种频率不同的光子

B. 最多能辐射出3种频率不同的可见光

C. 最多能辐射出2种频率不同的紫外线的光子

D. 只能辐射出1种红外线的光子

【答案】D

【解析】

【详解】A．大量处于能级的氢原子自发跃迁到低能级的过程中，最多可放出6种频率不同的光子，故A错误；

B．因可见光的能量范围为1.62eV~3.11eV，则从（能量差为1.89eV）。（能量差为2.55eV），属于可见光范围，最多能辐射出2种频率不同的可见光，故B错误；

C．因紫外线的波长范围为10nm~400nm，由

可得紫外线的能量范围为3.11eV~124.3eV

从（能量差为12.75eV），（能量差为12.09eV），（能量差为10.2eV），最多能辐射出3种频率不同的紫外线的光子，故C错误；

D．从（能量差为0.66eV），属于红外线范围，最多能辐射出1种红外线的光子，故D正确。

故选D。

7. 一根粗细均匀，长度为84cm的导热玻璃管倾斜放置，倾角为θ，管中长度为24cm的水银封闭的理想气体柱的长度为60cm，如图甲所示。现缓慢逆时针转动玻璃管至如图乙所示的竖直状态并固定，已知外界大气压强恒为76cmHg，环境的热力学温度始终为300K，。对图乙中的封闭气体加热，并使水银全部从玻璃管顶端溢出，封闭气体的热力学温度最低需达到（　　）

A. 400K B. 410K

C. 420K D. 430K

【答案】A

【解析】

【详解】甲图中封闭气体的压强为

竖直放置且液体未溢出时

当液体上表面到达管口时，根据

解得

继续加热则有液体溢出，气柱与液柱长度之和为，设此时液柱长为，由

代入数据可得

可知温度的最小值

故选A。

8. 如图所示，半径为2L光滑圆导轨内部存在理想边界的匀强磁场，其边界为与导轨内切、半径均为L的两个外切圆，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一根长度为2L的金属棒一端铰接于圆心O，另一端搭在导轨上，从导轨和圆心处分别引出两根导线接在阻值为R的定值电阻两端，金属棒在外力作用下以角速度ω顺时针匀速转动，转动过程中始终与导轨接触良好，电路中除定值电阻以外的电阻均不计，下列说法正确的是（　　）

A. 通过定值电阻R的最大电流为

B. 金属棒转动一周通过电阻R某截面的电荷量为

C. 从图示位置开始计时，电阻R两端的瞬时电压

D. 从图示位置开始计时，通过电阻R的瞬时电流

【答案】C

【解析】

【详解】A．当金属棒全部位于磁场中时，回路中产生的感应电动势最大，对应的最大电流为

故A错误；

B．在t时间内回路中磁通量的变化量对应如图甲所示的阴影部分，则金属棒转动一周回路中磁通量的变化量为，通过回路某截面的电荷量为

故B错误；

CD．从图示位置开始计时，t时刻金属棒转过的角度为

结合如图乙所示的几何关系，回路中产生的感应电动势

通过电阻R的瞬时电流

故C正确、D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 传感器已广泛应用于生产和生活中，下列关于传感器的说法正确的是（　　）

A. 给货车称重的地磅使用了光传感器

B. 夜间自动打开的路灯使用了光传感器

C. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

D. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断

【答案】BD

【解析】

【详解】AC．给货车称重的地磅使用了压力传感器，话筒工作时将声信号转化为电信号，选项AC错误；

B．夜间自动打开的路灯使用了光传感器，B正确；

D．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断，D正确。

故选BD。

10. 甲、乙两个密闭的容器中分别装有相同质量的同种气体，两容器的容积分别为、，两容器中气体的压强分别为、，已知，，则下列说法正确的是（　　）

A. 甲容器中气体分子的平均速率较大

B. 乙容器中气体分子与器壁的平均撞击力较大

C. 甲容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多

D. 乙容器中气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多

【答案】AD

【解析】

【详解】相同质量的同种气体，体积越小，分子密度越大，压强相同，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数较多，气体分子的平均速率较小，分子与器壁的平均撞击力较小。

故选AD。

11. 如图所示，理想变压器与定值电阻R、理想交流电压表V、理想交流电流表A按图甲所示方式连接。已知变压器的原、副线圈的匝数比为，，测得电阻R两端的电压u随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V的示数为311V B. 电流表A的示数为0.44A

C. 变压器的输入功率为484W D. 变压器原线圈两端的电压为550V

【答案】CD

【解析】

【详解】电阻R两端电压的峰值

则有效值

电表所测的值均为有效值，所以电压表V的示数为220V，选项A错误；

通过电阻R的电流

变压器输入电流

电流表A的示数为0.88A，选项B错误；

变压器的输入功率

选项C正确；

变压器原线圈两端的电压

选项D正确。

故选CD。

12. 一固定的矩形线框水平放置，线框的左端接一阻值为R的定值电阻，线框的电阻为r，线框面积为S，如图甲所示。空间存在与线框平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小随时间按如图乙所示的正弦规律变化，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，选向上为正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 时，回路中的感应电流为0

B. 通过定值电阻的电流为

C. 在0~时间内，通过定值电阻的电荷量为

D. 线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．时，穿过回路的磁通量为0，磁通量的变化率最大，回路中的感应电流最大，故A错误；

D．磁感应强度随时间变化的表达式为

穿过回路的磁通量随时间变化的表达式为

磁通量对时间t求导得

故D错误；

B．感应电动势的峰值

电流的最大值

有效值

故B正确；

C．在时间内，电动势的平均值

平均电流

通过定值电阻的电荷量

故C正确。

故选BC。

三、非选择题：共60分。

13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：

(1)四个主要步骤按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）；

(2)若实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，水面稳定后油酸的轮廓的形状和尺寸如图所示。坐标纸中正方形方格的边长为1cm，则油酸薄膜的面积约为_________cm2，按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为_________m（保留一位有效数字）。

【答案】    ①. dacb    ②. 72（70~74）    ③.

【解析】

【详解】(1)[1]本实验步骤为：配制油酸酒精溶液并测定一滴油酸酒精溶液的体积，将一滴溶液滴入有一层痱子粉的浅水盘里，形成单分子油膜，描绘油膜边缘并测量油膜面积，计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是dacb；

(2)[2]由图示坐标纸可知，油膜所占方格数约为72

[3]则油膜的面积为

一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积

油酸分子的直径

14. 在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：

（1）变压器铁芯的结构和材料应选用_________；

A.整块的硅钢铁芯        B.绝缘的铜片叠成        C.绝缘的硅钢片叠成

（2）原线圈所接的电源应是_________；

（3）副线圈两端所接的电表可选用_________；

A.直流电压表        B.交流电压表        C.多用电表（交流电压挡）

（4）若变压器两线圈的匝数分别为30和60，测得的电压分别为3.7V和8.0V。据此可知变压器的输入电压是_________V；变压器的电压比与匝数比不相等，可能原因是_________（至少写出两个）。

【答案】    ①. C    ②. C    ③. BC    ④. 8.0    ⑤. 漏磁，铁芯或导线发热

【解析】

【详解】（1）[1]变压器铁芯的材料要选择磁性材料，为防止出现涡流，用绝缘的硅钢片叠成，故C正确，AB错误；

（2）[2]变压器的工作原理是互感现象，出于安全考虑，宜选择低压交流电源，应选学生电源，故选C；

（3）[3]在变压器的原、副线圈中应接交流电压表，选项BC均正确,A错误；

（4）[4]根据电压比大于线圈的匝数比可知：变压器输入端的匝数是60，输入电压是8.0V；电压比与匝数比不相等，可能的原因是漏磁、铁芯发热、导线发热。

15. 如图所示，一支粗细均匀的玻璃管开口向下竖直放置，管内由两段长均为l0=15cm的水银柱封闭着空气柱A、B，空气柱A的长度lA=10.5cm，空气柱B的长度lB=9cm。现缓慢将玻璃管旋转至管口竖直向上并固定。已知外界大气压强p0=75cmHg，封闭空气可视为理想气体且温度不变，求：

（1）空气柱A的长度LA；

（2）空气柱B长度LB。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对空气柱A有

解得

（2）对空气柱B有

解得

16. 如图所示，一半径为r圆形均匀磁场区域内有一个边长为的n匝正方形线框，线框单位长度的电阻为，线框平面与磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里，其磁感应强度随时间t均匀增大，磁感应强度的变化率为k，求：

（1）线圈中的感应电动势的大小E和方向；

（2）线圈中感应电流的大小I。

【答案】（1），逆时针方向；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）向里的磁场的磁感应强度均匀增大，根据楞次定律可知线圈总的感应电流方向为逆时针方向，根据法拉第电磁感应定律有

（2）线圈中的感应电流为

17. 一横截面积为S的圆柱形汽缸水平固定，开口向右，底部导热，其他部分绝热。汽缸内的两绝热隔板a、b将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，隔板可在汽缸内无摩擦地移动。b的右侧与水平弹簧相连，初始时弹簧处于原长，两室内均封闭有体积为、温度为的理想气体。现用电热丝对Ⅱ室缓慢加热一段时间达到稳定状态时，a、b隔板移动的距离均为。已知大气压强为，环境的热力学温度恒为，求：

（1）加热后Ⅱ室气体的体积V；

（2）加热后Ⅰ室气体的压强p；

（3）加热后Ⅱ室中气体的热力学温度T；

（4）弹簧的劲度系数k。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）Ⅱ室气体加热后，有

解得

（2）Ⅰ室气体发生等温变化，则有

解得

（3）对Ⅱ室气体，有

解得

（4）Ⅰ、Ⅱ两室气体压强始终相等，则有

解得

18. 一边长为L的N匝正方形金属线框abcd，其总电阻为r，线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以转速n（单位r/s）做匀速圆周运动。金属线框外接电阻为R的电热器，如图甲所示，v为理想交流电压表。

（1）求图甲中电压表的示数；

（2）若在电路中串联一滑动变阻器，如图乙所示，当滑动变阻器消耗的电功率最大时，求图乙中电压表的示数；

（3）若在外电路中并联一滑动变阻器，如图丙所示，当滑动变阻器消耗的电功率最大时，求图丙中电压表的示数；

（4）若在电刷与电压表间接入一理想变压器，如图丁所示，当电阻R消耗的电功率最大时，求图丁中电压表的示数。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）线框在匀强磁场中匀速转动，回路中产生正弦式交变电流，设电动势的峰值为，则有

解得

（2）将电阻R等效为电源的内阻，则当时，滑动变阻器消耗的电功率最大，有

解得

（3）此电路可等效为电动势为、内阻为的电源外接滑动变阻器，当

时，滑动变阻器消耗的电功率最大，有

解得

（4）把外电路（变压器和电阻R）等效为一个电阻R＇，当等效电阻R＇＝r时电阻R消耗的电功率最大，设变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，则有

解得

此时有

解得