山东省滨州市部分校2022-2023学年高二下学期5月联考物理试卷（含答案）

这是一份山东省滨州市部分校2022-2023学年高二下学期5月联考物理试卷（含答案），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
山东省滨州市部分校2022-2023学年高二下学期5月联考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、下列说法正确的是( )
A.变化的电场不一定产生磁场
B.无线电波的发射和接收过程为调制→解调→调谐→放大
C.频率越高，发射电磁波的本领就越大
D.不是所有物体都发射红外线
2、镭（Ra）是一种具有放射性的元素，是居里夫人发现的新元素，其中最稳定的同位素为，半衰期约为1600年，会衰变成X，其衰变方程为，下列说法正确的是( )
A.衰变前后质量守恒
B.20个经过3200年后一定还剩余5个
C.衰变发出的γ放射线是频率很高的电磁波，具有很强的穿透能力
D.的比结合能比X和α粒子的比结合能大
3、电饭锅的结构如图，它的主要元件是感温铁氧体，其特点是：常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。下列说法正确的是( )
  
A.煮饭时开关按钮要向上提
B.用电饭锅烧水，水沸腾后可以自动断电
C.该装置是把温度转换为电学量的传感器
D.饭熟后，水分被大米吸收，电饭锅才会自动断电
4、如图，现有大小相同的木块、铁块、铝块和固定在水平桌面上的条形磁铁。它们与桌面动摩擦因数相同，分别从P点以相同初速度正对着磁铁的S极滑去，木块恰好未与磁铁相碰，则有( )

A.铝块也恰好未与磁铁相碰 B.铁块也恰好未与磁铁相碰
C.铁块可能未与磁铁相碰 D.铝块一定未与磁铁相碰
5、关于教材中的插图，下列说法正确的是( )
  
A.图A中转动手柄使磁铁转动起来，由于电磁感应里面铝框也会跟着一起转动，稳定后铝框一定比磁铁转动慢
B.图B为一强磁小圆柱体从甲、乙所示的铝管上端放入管口，由静止释放。因为乙管有裂缝不闭合，强磁体做自由落体运动
C.图C为动圈式扬声器，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够在空隙中左右运动。音频电流通进线圈，安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。这样的扬声器不能当作话筒
D.图D为一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁的两极放在铜盘的边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止，把铜盘换成塑料盘，也会看到同样的现象
6、以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A.法拉第电磁感应定律中的采用了比值定义法，闭合电路中产生的电动势与通过这一电路的磁通量的变化率成正比
B.交变电流有效值定义的引入体现了等效替代的物理思想
C.探究影响感应电流方向的因素实验中，用到的方法是控制变量法
D.理想化模型总是把实际问题理想化，抓住主要因素，忽略次要因素，如：单摆、光线、理想变压器
7、如图，容积为的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为V，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气25次后固定活塞，再向活塞右侧打气5次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后活塞右侧空气的压强为( )
  
A. B. C. D.
8、如图，边长为的正方形金属框由两种材料组成，其中边电阻为，其余3个边总电阻为，框内有垂直框面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增大，变化率，则为( )

A. B. C. D.
二、多选题
9、如图，为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是( )
  
A.冰箱内传到冰箱外的热量等于冰箱内减少的热量
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律
D.电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，无论用任何办法都不可能加以消除
10、氢原子的能级图如图甲，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙。下列说法正确的是( )
    
A.一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出2种不同频率的光子
B.用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
C.a光的波长大于b光的波长
D.b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小
11、如图，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的上极板带正电。下列说法正确的是( )
  
A.在a时刻线圈产生的电动势最大
B.从a到b，下极板带正电，磁场能减小
C.从b到c，上极板带正电，磁场能增大
D.从c到d，上极板带正电，电场能增大
12、一个阻值不计圆形导体环和四根相同的导体棒AO、CO、DO、HO焊接成如图所示的形状，导体棒的阻值均为r，长度均为R，且互相垂直，以O为圆心、R为半径的90°扇形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，使金属框绕O点以角速度ω逆时针匀速转动，下列说法正确的是( )
  
A.AO棒内始终有电流，电流方向一直为从O指向A
B.当AO棒在磁场外时，AO棒通过的电流为
C.当AO棒在磁场中时，AO棒两端的电压为
D.每转一周，四根导体棒所产总热量为
三、作图题
13、在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，实验器材如图所示，某同学用通电螺线管A代替条形磁铁，请在图中用笔画线代替导线连接成相应的实物连接图。

四、实验题
14、某同学做“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。
  
（1）在实验过程中，下列操作正确的是________。
A.为保证人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过36V
B.为保证多用电表的安全，应使用交流电压挡测电压，并先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量
C.实验结束后应先断开开关，再拆除多用电表，以免烧坏电表
D.此实验中的电源可以用电动自行车上的蓄电池代替
（2）变压器的线圈都绕在铁芯上，为了保护器件，提高变压器的效率，其中一条途径就是用互相绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，以顶部可拆铁芯横梁为例，每片硅钢片平面应平行于图乙中的________。
A.平面 B.平面 C.平面 D.平面
（3）如图甲，当把8V的交变电压接在原线圈“0”和“16”两个接线柱之间，那么接“0”和“4”的副线圈的输出电压可能是________。
A.2.8V B.2.4V C.2.2V D.1.8V
15、今年“五一”假期过后，各地网友纷纷晒出“嗓子痒”“咽喉疼”“宝娟嗓”的症状，话题“全国都在咽喉炎吗”更是冲上多个社交媒体平台的热搜榜。某同学提前准备了治疗嗓子的喉症丸，他看到一粒喉症丸差不多和小黄米一样大。模仿“用油膜法测分子直径”的实验方案来估测一粒药丸（可视为球形小颗粒）的直径。实验步骤如下：

①将适量药丸倒入量筒，然后轻轻震动几下量筒，测量出药丸的总体积V；
②再将药丸从量筒中倒出，平铺在水平的坐标纸上，使药丸紧挨着排成单层结构；
③用铅笔描绘出边缘的轮廓如图；
④撤去药丸，进行数据处理。
（1）坐标纸上每个小正方形方格的边长为L，轮廓所围的面积为________。
（2）该同学估测出药丸的直径为________。
（3）经过仔细观察，发现药丸并不是标准的球形，将导致测量值将比药丸看作球形的直径________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）该同学重复几次实验，每次计算出药丸的直径都在1mm左右，若用20分度的游标卡尺测量其直径，________（填“能”或“不能”）使相对误差小于。（）
五、计算题
16、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后回到状态A，其状态变化过程的图像如图。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：

（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
（2）该气体整个过程是吸热还是放热？传递的热量是多少？
17、2023年3月7日美国物理学家宣称实现了常温超导，超导临界温度达到了21℃，但是后来经过世界上众多实验室反复验证而无法实现，宣告这是一错误发现。超导现象发现至今已超过百年，但依然前路艰辛，中国在超导物理的研究中处于世界领先水平，如果能够实现常温超导，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意图，已知发电机的功率为300 kW，输出电压300 V，用户电压220 V，升压变压器匝数比，输电导线总电阻为。变压器可视为理想变压器。求：

（1）若用超导体代替常规导线，可以节省的功率是多少？
（2）降压变压器匝数比。
18、原子物理中常把碳12原子质量的叫作“原子质量单位”，用1 u表示（）。根据可知：1 u相当于931.5 MeV的能量。静止的放射性元素钚发生α衰变成为铀。已知、和α粒子的质量分别为239.0521 u、235.0439 u和4.0026 u。求：
（1）写出该核的衰变方程；
（2）若反应中释放出的核能全部转化为和α粒子的动能，α粒子的动能为多少MeV？（结果保留2位有效数字）
19、足够大的光滑绝缘水平桌面上有一正方形线圈，其边长为2L，质量为m，每条边电阻为R。线圈ab边以速度垂直边界进入如图所示的匀强磁场。磁场的磁感应强度为B，宽度为L。当ab边刚出磁场区域时，其速度恰好等于，此时立即把磁场的磁感应强度变为。整个过程中ab、cd边始终与磁场边界平行。求：

（1）ab边刚进入磁场时的感应电流；
（2）ab边刚进入磁场时a、b两点的电压；
（3）ab边从进磁场到出磁场，通过线圈的电荷量；
（4）线圈在整个过程产生的热量。
参考答案
1、答案：C
解析：
2、答案：C
解析：A.衰变反应中有质量亏损，故A错误；
B.半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义，故B错误；
C.衰变发出的γ放射线是频率很高的电磁波，具有很强的穿透能力，故C正确；
D.比结合能越大越稳定，反应后的元素更加稳定，比结合能较大，故D错误；
故选C。
3、答案：D
解析：A.根据图形可知，煮饭时上下两个触点需要接通，才能够接通电源，因此煮饭时开关按钮要向下压，A错误；
B.用电饭锅烧水，水沸腾后，在锅内仍然有一定水分存在时，温度一直为100℃，此时没有达到居里点，不能自动断电，只有水烧干，温度继续上升超过103℃，才会断电，B错误；
C.该装置是把温度转换为磁学量的传感器，C错误；
D.根据上述可知，只有在饭熟后，水分被大米吸收，电饭锅才会自动断电，D正确。
故选D。
4、答案：D
解析：
5、答案：A
解析：A.根据电磁驱动原理，图中当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁体转动的慢，故A正确；
B.乙虽然是有竖直裂缝的铝管，但是强磁小圆柱在铝管中下落时，在侧壁也产生涡流，对小圆柱产生向上的阻力，所以强磁体不是做自由落体运动，则B错误；
C.图中这种动圈式扬声器，反过来说，若有声音使得纸盆振动，从而带动线圈振动切割磁感线产生感应电流，所以这样的扬声器也能当作话筒，选项C错误；
D.当转动铜盘时，导致铜盘的一部分切割磁感线，从而产生感应电流，此时机械能转化为电能最终转化为内能；把铜盘换成塑料盘，不会产生感应电流，则不会消耗机械能，即不会看到同样的现象，选项D错误。
故选A。
6、答案：A
解析：A.所谓比值定义法，就是用两个物理量的比值来定义一个新的物理量的方法，比值定义的基本特点是被定义的物理量往往反应物质的属性，与参与定义的物理量无关，而是法拉第电磁感应定律的表达式，该式不属于比值定义，故A错误；
B.交变电流有效值通过在交流电一个周期内，接在恒流直流电路中与接在交流电路中的相同电阻上产生相同的热量，从而用恒流直流电路的电压和电流来表示交流电的有效值，此方法体现了等效替代的物理思想，故B正确；
C.探究影响感应电流方向的因素实验中，控制其余物理量不变而只改变其中的一个物理量，进而确定影响感应电流方向的因素，用到的方法是控制变量法，故C正确；
D.理想化模型总是把实际问题理想化，抓住主要因素，忽略次要因素，如：单摆，忽略摆线的质量，将摆球看成质点；如光线，本质是电磁波，是由一份一份的光子组成的，是不连续的，但在研究光的折射、反射时将光束理想化成光线；如理想变压器，认为原副线圈产生的磁场都集中在铁芯而没有磁损，但实际是有漏磁的，故D正确。
故选A。
7、答案：A
解析：根据题意可知，设向活塞左侧打气25次后稳汽缸内空气的压强为p，左侧气体体积为，则右侧气体体积为，由玻意耳定律，对左侧气体有，对右侧气体有，联立解得，，活塞固定后再向活塞右侧打气5次，则，，故选A。
8、答案：C
解析：
9、答案：BD
解析：A.电冰箱制冷系统从冰箱内部吸收了热量的同时消耗了电能，转化为压缩机的机械功，但在转化的过程中有一部分电能转化成了内能，和从冰箱内吸收的热量一起被传到外界，因此冰箱内传到冰箱外的热量大于冰箱内减少的热量，故A错误；
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能，转化为压缩机的机械功，从而使压缩机不断做功，实现制冷效果，故B正确；
C.电冰箱的工作原理并不违背了热力学第二定律，电冰箱在从低温热库吸热的同时也在消耗电能，并且消耗的电能并未完全转化为压缩机的机械功，还有一部分电能转化为热能释放到外界，故C错误；
D.根据热力学第二定律可知，电能不可能全部转化为压缩机的机械功，从而使电冰箱将热量从低温热库传到高温热库外，在使电冰箱将热量从低温热库传到高温热库外个人过程中，还有部分电能转化成了内能，即在能量守恒的情况下，能量的利用率不可能达到百分之百，一定还会产生其他的影响，故D正确。
故选BD。
10、答案：AC
解析：A.一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出2种不同频率的光子，对应于，，选项A正确；
B.用能量为13.6eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，选项B错误；
CD.a光的截止电压小于b光的截止电压，根据，可知a光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比b光照射时的小，a光的波长大于b光的波长，选项C正确，D错误。
故选AC。
11、答案：BD
解析：A.在a时刻线圈中电流最大，但是电流的变化率最小，产生的电动势最小，选项A错误；
B.从a到b，正向电流减小，则磁场能减小，电容器反向充电，即下极板带正电，选项B正确；
C.从b到c，电容器反向放电，此时下极板带正电，电流变大，则磁场能增大，选项C错误；
D.从c到d，电容器充电，则上极板带正电，磁场能减小，电场能增大，选项D正确。
故选BD。
12、答案：BD
解析：
13、答案：
解析：
14、答案：（1）B（2）A（3）D
解析：（1）A.变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈只能使用低压交流电源，所用交流电压不超过12V，故A错误；
B.为保证多用电表的安全，应使用交流电压挡测电压，并先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量，故B正确；
C.实验结束后应先移除多用电表再断开开关，否则在先断开开关时，线圈的自感产生大的感应电动势会烧坏电表，故C错误；
D.此实验必须用交流电，通过交流电周期性的变化使通过副线圈的磁场周期性变化，从而在副线圈中产生感应电流，利用的是互感原理，而电动自行车上的蓄电池是直流电源，因此不可以用电动自行车上的蓄电池代替实验所用电源，故D错误。
故选B。
（2）用互相绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，以顶部可拆铁芯横梁为例，可知每片硅钢片平面应平行于图乙中的平面。
故选A。
（3）根据变压器的原理可知，理想变压器原副线圈匝数之比等于电压之比，即

可得
但考虑到实验过程中的实验误差，变压器不是理想变压器，存在“磁损”，即“漏磁”，因此可知

故选D。
15、答案：（1）（2）（3）偏小（4）不能
解析：（1）通过估算，舍去不足半格的，大于等于半格的记为一格，总计118格，而每格的边长为L，则可知形成的轮廓面积约为。
（2）通过
代入数据可得

（3）由于药丸并不是标准的球形，所以药丸紧挨着排成单层结构时，其所占的面积将偏大，从而导致测量得到药丸的直径偏小。
（4）由于20分度值的游标卡尺的精度为0.05mm，所以最小相对误差为
或
即，相对误差

故不能使相对误差小于。
16、答案：（1），27℃（2）放热，200J
解析：（1）由图像可知：等容变化，由查理定律得

代入数据得

又
联立解得

等压变化，由盖吕萨克定律得

代入数据得

联立解得

（2）根据热力学第一定律

气体不做功，；气体对外做功，；外界对气体做功，，但过程的平均压强大于过程的压强，可知，则有

而从的整个过程中，，则可知，即整个过程中气体对外放出热量。而整个过程中外界对物体做的功为

即为图像中三角形的面积，而

则可知气体整个过程放出热量为200J。
17、答案：（1）2000W（2）1490:11
解析：（1）根据题意可知，由于超导体的电阻为0，则用超导体代替常规导线，可以节省的功率等于用常规导线时损失的功率，设升压变压器的输出电压为，升压变压器副线圈电流为，则根据原副线圈匝数与电压之间的关系有

可得输电电流

则损失的功率为

即用超导体代替常规导线，可以节省的功率为2000W。
（2）输电线路损失的电压为

设降压变压器的输入电压为，则有

降压变压器匝数比

18、答案：（1）（2）5.1MeV
解析：（1）衰变过程中电荷数守恒、质量数守恒，根据题意可得衰变方程为

（2）在衰变过程中质量亏损

代入数据，得

其产生的能量

衰变过程中动量守恒，和α粒子动量大小相等方向相反，根据动量和动能的关系

可得
根据题意，反应中释放出的核能全部转化为动能，则有

代入数据，得

19、答案：（1）（2）（3）或（4）
解析：（1）ab边刚进入磁场瞬间产生的感应电动势为

切割磁感线的ab边相当于电源，据闭合电路欧姆定律可得

则
（2）a、b两点的电压为路端电压

由（1）得

（3）解法一：
设ab边在磁场中运动时间为，通过线圈电荷量为
通过线圈平均电流

由动量定理得

可得
解法二：
设ab边在磁场中运动时间为，平均速度，平均电流



（4）线圈ab边在磁场运动过程中通过电荷量

磁场磁感应强度变为后，线圈cd边在磁场运动过程中通过电荷量

由动量定理得

可得

产生的热量