精品解析：江西省赣州市上犹中学2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题（解析版）

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江西省赣州市上犹中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题一、选择题 1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下说法不正确的是（　　）A. 焦耳发现了电流热效应的规律B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C. 奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动【答案】D【解析】【详解】A．焦耳发现了电流热效应的规律，提出了焦耳定律，A正确，不符合题意；B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，得到了库仑定律，B正确，不符合题意；C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，C正确，不符合题意；D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，D错误，符合题意。故选D。2. 下列说法正确是（　　）A. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点B. 石英、沥青、明矾、食盐、松香、蔗糖都是晶体C. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，它们都是分子的运动D. 水的温度升高，并不是每一个水分子的运动速率都会增大【答案】D【解析】【详解】A．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，A错误；B．石英、明矾、食盐、蔗糖是晶体，松香、沥青、是非晶体，B错误；C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，而扩散现象是分子无规则热运动，C错误；D．温度升高，分子平均速率增大，但并不是每一个水分子运动速率都会增大，D正确。故选D。3. 下列关于磁场的知识，正确的是（　　）A. 置于磁场中的电荷一定会受到洛伦兹力B. 安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极C. 磁场对导体棒的力可以做功，磁场对运动电荷的力也可以做功D. 线圈置于磁感应强度越大的地方，磁通量越大【答案】B【解析】【详解】A．运动电荷在磁场中，与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，故A错误；B．安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，这是分子电流假说，故B正确；C．洛伦兹力的方向始终与带电粒子运动的方向垂直，所以洛伦兹力不做功，故C错误；D．匀强磁场中穿过某一平面的磁通量为Φ=BSsinα，α是平面与磁场方向的夹角。所以磁感应强度越大的地方，磁通量不一定越大，还要看夹角。故D错误。故选B。4. 在一个月光明媚的夜晚，姚同学站在湖边看到了水里的月亮A，后来他又潜入水中，往水面上方观察，又看到了月亮B，设水中无杂质，周围无光源，水面平静，下面的说法中正确的是（　　）A. 看到A属于光的反射现象，A的位置与同学的位置无关B. 看到A属于光的折射现象，A的位置与同学的位置有关C. 看到B属于光的反射现象，B的位置与同学的位置有关D. 看到B属于光的折射现象，B的位置与同学的位置无关【答案】A【解析】【详解】AB．A是月光经过湖面反射所成的像，是反射现象，A的位置和月球相对于湖面对称，与人的位置无关，A正确，B错误；CD．B是月光折射至水下射入的眼睛所成的像，是折射现象，B位置与人的位置有关，CD错误。故选A。5. 下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　）A. 赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波C. 不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。D. 普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为【答案】C【解析】【分析】【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；B．只要空间某处有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，选项B错误；C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项C正确；D．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为，选项D错误。故选C。6. 如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极，理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来显示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（　　）A. 光电管阴极材料的逸出功为6eVB. 若用光子能量为12eV的光照射阴极K，电流计的读数仍为零C. 若只增大入射光的强度，电流计的读数仍为零D. 若用光子能量为5eV的光照射阴极K，阴极K没有电子逸出【答案】C【解析】【详解】A．电流计的读数恰好为零，此时电压变的示数为，根据动能定理有由光电效应方程有故A错误；B．若用光子能量为12eV的光照射阴极K，根据光电效应方程有由上述式子可知，入射光的能量变大，所以光电子的最大初动能变大，所以此时电流计的示数不能为零，故B错误；C．光电效应产生光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，光电子的最大初动能未变，即电流计的示数仍为零，故C正确；D．由之前的分析可知，该材料的逸出功为，入射光能量为5eV大于材料的逸出功，所以阴极K有电子逸出，故D错误。故选C。7. 如图所示，一倾角为的粗糙斜面静止于水平地面上，质量为的物块A置于斜面上，另有一质量为m，长度为L的导体棒C，通过细线跨过光滑轻质定滑轮与A相连，A到滑轮的细线与斜面平行，C到滑轮的细线竖直，C与斜面无接触，在斜面右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。开始时，C中未通电，A、C保持静止。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到的电流，（供电回路题中未画出，对导体棒的受力影响可忽略）可观察到导体棒缓慢运动，直到绳与水平面成角时保持静止（如图虚线所示），此过程中棒始终保持水平，滑块A与斜面始终保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）A. 滑块A受到的摩擦力可能先减小后增大 B. 地面对斜面的支持力一直在减小C. 绳受到的拉力最大值为 D. 导体棒中电流的值为【答案】D【解析】【详解】C．电流为零时，设绳子上的拉力，对导体棒C受力分析如图所示 对物块A受力分析可知=mg可知此时物块A此时不受摩擦力。设绳与水平面成角时，绳子上的拉力，物块A受到的摩擦力为，物块A和导体棒C受力分析如图所示对导体棒C受力分析可知对物块A受力分析可知导体棒缓慢运动过程中，导体棒C一直处于动态平衡，设绳子上的拉力为，则随着电流的增大，绳子上的拉力F逐渐增大。因此当绳与水平面成角时，绳子上的力最大且等于。C错误；A．导体棒缓慢运动过程中，对物块A受力分析可知滑块A受到的摩擦力随F增大而增大。A错误；D．绳与水平面成角时，对导体棒C受力分析可知得D正确；B．对斜面和导体棒构成的整体，受力分析可知地面对斜面的支持力一直不变。B错误。故选D。8. 下列说法中，正确的是（   ）A. 力做功越多，功率越大B. 能量是守恒的，不可能消失，所以人类不需要节约能源C. 物体做平抛运动，其在任意相等时间间隔内速度变化量相同，方向为竖直向下D. 相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是宏观世界，低速运动【答案】CD【解析】【详解】A．功率是描述做功快慢的物理量，单位时间内做功越多，功率越大，如果所用时间长，即使做功多，功率也可能较小，A错误；B．能量是守恒的，不可能消失，但能量转化有方向，所以人类需要节约能源，B错误；C．物体做平抛运动，加速度为重力加速度g，根据v = gt可知在任意相等时间间隔内速度变化量相同，方向为竖直向下，C正确；D．相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是低速运动、宏观世界，D正确。故选CD。9. 如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　）A. 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B. 放在C、D位置时，屏上观察不到闪光C. 卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象肯定了汤姆孙的“枣糕模型”D. 卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型【答案】AD【解析】【详解】AB．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，所以荧光屏和显微镜放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，放在C、D位置时，屏上仍可以观察到闪光，只是次数较放在A和B位置时少，故A错误，B正确；CD．卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出了原子的核式结构模型，故C错误，D正确。故选AD。10. 如图所示，a、b两端接电压稳定的正弦交变电源，变压器的原、副线圈的匝数之比为n，且，定值电阻的阻值，电流表、电压表均为理想交流电表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器的滑片P时，电流表、电压表的示数变化量的绝对值分别用∆I和∆U表示。则以下说法正确的是（　　）A.  B. C. 变压器的输出功率一定减小 D. 变压器的输出功率可能先增大后减小【答案】BD【解析】【详解】AB．设变压器输入电压为，输入电流为，变压器输出电压为U，输出电流为I，由变压比公式有，得又由变流比公式有得电源电压U0则有电源电压稳定，可知     A错误，B正确；CD．当向下调节滑动变阻器的滑片P时，导致副线圈回路中总电阻增大，则回路中的总电流减小，原线圈中电流减小，电阻R1的电压降减小，而a、b两端电压一定，原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，由功率公式P=UI可知，因R1和R3没有具体数据，不能确定副线圈电路消耗电功率的变化，即变压器的输出功率不一定减小，变压器的输出功率可能先增大后减小，C错误，D正确。故选BD。11. 如图所示，竖直放置的汽缸内，用质量为m的活塞封闭着一定量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦且导热良好，已知外界大气压强不变。以下说法正确的是（　　）A. 若环境温度缓慢升高，气体的压强增大B. 若环境温度缓慢升高，气体的体积增大C. 若环境温度缓慢升高，气体的内能增大D. 若在活塞上放一个重物，稳定后气体体积不变【答案】BC【解析】【详解】ABC．因为活塞与汽缸间无摩擦且导热良好，且外界大气压强不变，所以气体做等压变化，若环境温度缓慢升高，由盖-吕萨克定律可知，气体体积随温度升高而增大，同时气体温度升高，分子平均动能增大，故其内能增大，故A错误BC正确；D．若在活塞上放一个重物，缸内气体压强变大，且做等温变化，由玻意尔定律可知，气体体积会减小，故D错误。故选BC。二、实验题12. 有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30℃。（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向_______（填“上”或“下”）移动；（2）上述过程稳定后C内的理想气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将_______（填“吸热”或“放热”）。（3）该温度计的刻度是__________；（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”）（4）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30℃，温度计上30℃的刻度应该如何调整________________________。【答案】    ①. 下    ②. 减小    ③. 放热    ④. 均匀，温度上高下低    ⑤. 向上平移【解析】【详解】（1）[1] 液面位置保持在a处，则测温泡中的气体等容变化，测温泡中气体温度降低时，压强减小，因此B管向下移动。（2）[2][3] C内的理想气体温度降低则内能减小，气体不对外做功，根据热力学第一定律可知气体将放热。（3）[4] 测温泡所处环境的温度为30℃时，热力学温度为，液面高度差为0，当摄氏温度为时，热力学温度为T，液面高度差为即因此温度计刻度是均匀的，温度降低B管向下移动，因此温度上高下低。（4）[5]大气压升高，a液面会上升，因此应该使30℃的刻度向上平移。13. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（      ）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.使用间距更小的双缝（2）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比，Δx1__________（填“>”“=”或“<”）△x2；（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个刻度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时游标卡尺如图丙所示，读数为x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丁所示，此时游标卡尺如图戊所示，读数为x2=_________mm。（4）利用第（3）问测量结果，已知双缝与屏的距离为l，双缝间距为d，计算波长的公式=__________（用题目中给出的字母x1，x2，l，d表示）（5）另一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应___________。A．仅转动透镜        B.仅旋转滤光片        C.仅拨动拨杆 D.仅旋转测量头【答案】    ①. B    ②. >    ③. 15.02    ④.     ⑤. D【解析】【分析】【详解】（1）[1]越小，目镜中观察得条纹数越多，由可知应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距更大的双缝。故选B。（2）[2]红光的波长大于绿光的波长，由可知红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比有（3）[3]由图戊可知游标尺主尺的读数为1.5cm，游标尺的读数为所以读数为（4）[4]由可得（5）[5]由图可知，亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，只要转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行即可。故选D。三、计算题14. 太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，在赤峰地区应用比较广泛，某平板型太阳能集热器可简化为一个底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板的容器，如图所示，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为，环境温度为，经过太阳曝晒，容器内温度为。（1）求此时气体的压强；（2）保持不变，缓慢抽出部分气体。使气体压强再变回到，求抽出气体的质量与原来总质量的比值。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对被封闭气体，初状态温度，末状态温度，体积不变，由查理定律得得（2）设不变时，箱内气体在压强减小到p0时体积为V由玻意耳定律得则可知抽出气体的质量与原来总质量的比值为15. 2021年12月30日，我国科学家利用东方超环实现了7000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。利用氦3（He）和氘进行的聚变反应安全无污染，容易控制。月球上有大量的氦3，每个航天大国都将获取氦3作为开发月球的重要目标之一、已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是，已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087 u，He核的质量为3.0150u。质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV。除了计算质量亏损外，He的质量可以认为是中子的3倍。（计算结果单位为MeV）（1）求2个氘核发生聚变释放能量。（2）若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为He核与中子的动能。已经测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV，求反应前每个氘核的动能。【答案】（1）3.26 MeV；（2）0.45MeV【解析】【详解】（1）2个氘核发生聚变释放的能量（2）设中子和He核质量分别为m1、m1，速度分别为v1、v2．反应前每个氘核的动能是E0。核反应过程系统动量守恒，以中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得m1v1-m2v2=0其中m2=3m1由能量守恒定律得2E0+△E=Ek1+Ek2Ek1=m1v12=3.12 MeVEk2=m2v22解得E0=0.45 MeV16. 如图1所示，两条平行光滑水平导轨间距为，左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧，其半径也为，右侧折成倾斜导轨，其倾角。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场，以导体杆释放开始计时，磁感应强度随时间变化规律如图2所示。导体棒固定在圆弧导轨最高点，固定在水平导轨上，与圆弧底端相距为，导体棒、长均为、电阻均为，质量分别为和。现从静止释放导体棒，当到达圆弧底端时立即释放导体棒。已知，，，，水平导轨长度足够两导体棒在磁场中达到稳定状态，且两棒在水平导轨上不会相撞，不计导轨电阻和空气阻力，取。求：（1）导体棒在圆弧导轨上运动的过程中，导体棒中产生的焦耳热；（2）两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量；（3）若倾斜导轨足够长，且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定，求导体棒、最终静止时的水平间距。【答案】（1）500J；（2）0.67C；（3）9m【解析】【详解】（1）假设某物体从高L处自由落体，则所用时间t0满足得ab沿圆弧轨道下滑过程时间大于从相同高度做自由落体运动所用的时间，所以当ab到达水平轨道时，磁场的磁感应强度已经减小到B0并保持不变。所以在内系统只用感生电动势，此过程电路中电动势在后到ab棒进入磁场后电路中磁通量变化为0，电路中电动势为0。由闭合电路欧姆定律由焦耳定律得导体棒在圆弧导轨上运动的过程中，导体棒中产生的焦耳热为（2）导体棒在圆弧导轨上运动的过程中，只有重力对做功，设到达圆弧底端时的速度为v0，由动能定理两棒在水平轨道上运动过程中，系统所受合外力为零，满足动量守恒。当两棒速度相等时，达到稳定，满足得对导体棒运用动量定理，有则两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量为（3）设两导体棒在磁场中达到稳定状态时，距离为x，则此过程平均电动势满足解得设导体棒离开水平轨道前导体棒尚未落在倾斜导轨，则从导体棒离开水平轨道到导体棒离开水平轨道，满足导体棒离开水平轨道后做平抛运动，满足，当导体棒落在倾斜导轨，满足解得由于t1>t2，说明cd落到倾斜轨道上被锁定时，ab尚未离开水平轨道。此时设ab距离倾斜轨道为x’，满足之后ab在匀强磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，假设从cd被锁定到ab在水平轨道上停下，ab位移为x1，则满足对ab运用动量定理，有解得由于x1<x’，说明最终ab未离开水平轨道。则导体棒、最终静止时的水平间距满足