物理：贵州省黔西南州2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测试题（解析版）

这是一份物理：贵州省黔西南州2022-2023学年高二下学期期末教学质量检测试题（解析版），共17页。试卷主要包含了答题前，考生务必用直径0，6V，则最大初动能为0等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、单选题（本题共8小题，共32分，每小题只有一个选项正确，选对得4分，选错或不选得0分）
1. 研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体介质中做布朗运动。下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动是气体介质分子的无规则的运动
B. 在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越剧烈
C. 在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D. 在布朗运动中，环境温度越高，布朗运动越剧烈
【答案】D
【解析】AB．布朗运动是固态颗粒的无规则运动，不是气体介质分子的无规则的运动，可以间接反映气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故AB错误；
C．在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是很多分子组成的，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误；
D．在布朗运动中，环境温度越高，固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击的程度越剧烈，布朗运动越剧烈，故D正确。
故选D。
2. 如图甲是研究光电效应规律实验装置图，用绿光照射阴极K，实验测得电流I与电势差满足图乙所示规律，电子的电荷量约为，关于该实验说法正确的是（ ）
A. 光电子的最大初动能为
B. 每秒钟阴极逸出的光电子数约为个
C. 滑动变阻器划片从图示位置向右滑动，电流计示数一定增大
D. 如果改用紫光照射阴极K，饱和光电流一定变大
【答案】B
【解析】A．由题图乙知，遏止电压为0.6V，则最大初动能为0.6eV，选项A错误；
B．由题图乙知，饱和电流为0.64μA，则一秒内逸出的光电子数约为
个个
选项B正确；
C．由甲图可知，滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，光电管AK两极间电压增大，向左的场强增大，光电子受到向右的电场力增大，若未达到饱和光电流，则电流计示数会增大，若已达到饱和光电流，则电流计示数不会增大，选项C错误；
D．饱和光电流取决于单位时间内入射的光子数，改用紫光照射阴极后，若紫光的光照强度减弱，单位时间内光子数可能比绿光少，饱和光电流也可能减小，选项D错误。
3. 玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律，甚至还预言了氢原子的其他谱线。氢原子的能级图如图所示。现有一群处于能级的氢原子，请结合玻尔理论进行判断，这群氢原子（ ）

A. 只可能辐射2种频率光子
B. 辐射光子的最大能量为
C. 辐射光子的最大能量为
D. 若被光照射后，发生了电离，则电离氢原子的光子能量至少为
【答案】D
【解析】A．一群处于能级的氢原子，最多辐射的光子种数为
故A错误；
BC．辐射光子的最大能量为
故BC错误；
D．若被光照射后，发生了电离，则电离氢原子的光子能量至少为
故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取，，下列说法正确的是（ ）

A. 图乙状态的气体压强大于图丙
B. 若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增大
C. 图乙气柱长度为40cm
D. 图丙气柱长度为38cm
【答案】D
【解析】A．图乙状态的气体压强
图丙状态的气体压强
A错误；
B．若玻璃管从图乙状态自由下落，水银处于完全失重状态，气体的压强增大到大气压强76cmHg，根据玻意耳定律，气柱长度将减小，B错误；
C．根据玻意耳定律
解得

C错误；
D．根据玻意耳定律得
解得
D正确。
5. 如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（ ）

A. 内能增加，外界对气体做正功
B. 内能减小，气体压强增加
C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
【答案】C
【解析】初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有
汽缸在缓慢转动的过程中，汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后汽缸水平，缸内气压等于大气压。
A B．汽缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，汽缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律
得：气体内能减小，气体压强减小，AB错误；
CD．气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。
6. 四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q，m）、（+q，2m）、（+3q，3m）、（-q，m），它们先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入一匀强磁场中，磁场方向垂直于平面。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
则
根据上式可知（+q，m）和（+3q，3m）轨道半径相同，且二者的轨道半径与（-q，m）的相等，运动方向相反，（+q，2m）的轨道半径最大，故A正确。
故选A。
7. 如图是杨氏双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝、，屏上点到两缝和的距离相等。用波长为的激光照射双缝，屏上有明暗相间的干涉条纹，把处的亮条纹记作第号亮纹，由向上数分别为、、…号亮纹，第号亮纹恰好在处，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】出现明条纹的条件是光程差满足
当时，出现号亮纹……时，出现第号亮纹，故有
C正确，ABD错误；
故选C。
8. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X是电子
B. 升高温度可以加快的衰变
C. 与的质量差等于衰变的质量亏损
D. 方程中的X来自于内质子向中子的转化
【答案】A
【解析】A．根据质量数和电荷数守恒可知，X是电子，故A正确；
B．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故B错误；
C．与和电子X的质量和之差等于衰变的质量亏损，故C错误；
D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，故D错误。
故选A。
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项正确，全部选对得4分，对而不全得2分，选错或不选得0分）
9. 在匀强磁场中，匝数N=100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. t=0.5×10-2 s时，线圈平面与中性面重合
B. t=1×10-2 s时，线圈中磁通量变化率最大
C. 穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10-3 Wb
D. 线圈转动的角速度为100π rad/s
【答案】CD
【解析】A．根据图像知，t=0.5×10-2 s时，感应电动势最大，对应的磁通量的变化率最大，而此时矩形金属线圈磁通量为零，线圈平面与磁场方向平行，与中性面垂直，故A错误；
B．根据图像知，t=1×10-2 s时，感应电动势为零，对应的磁通量的变化率为零，故B错误；
CD．线圈转动的角速度
根据
Em=NBSω
可知，穿过每一匝线圈的最大磁通量为
故C正确，D正确。
10. 如图甲所示的理想变压器，副线圈回路中接有阻值为的电阻，现给变压器加上如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后电压表的示数为50V，下列说法正确的是（ ）

A. 理想变压器原副线圈匝数之比为3：1
B. 理想变压器原线圈的电压为
C. 理想变压器原线圈的电流为2.5A
D. 变压器输出功率为250W
【答案】CD
【解析】AB．由乙图可知理想变压器原线圈的电压为
依题意，理想变压器原副线圈的电压为电压表的示数，即
根据
解得理想变压器原副线圈匝数之比为2：1。故AB错误；
C．根据欧姆定律，可知理想变压器副线圈的电流为
根据
解得理想变压器原线圈的电流为2.5A。故C正确；
D．变压器输出功率为
故D正确。
故选CD。
11. 如图，电磁流量计的测量管横截面直径为D，在测量管的上下两个位置固定两金属电极a、b，整个测量管处于水平向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当含有正、负离子的液体从左向右匀速流过测量管时，连在两个电极上的显示器显示的流量为Q（单位时间内流过的液体体积），下列说法正确的是（ ）
A. a极电势高于b极电势
B. 液体流过测量管的速度大小为
C. a、b两极之间的电压为
D. 若流过的液体中离子浓度变高，显示器上的示数将变大
【答案】AC
【解析】A．由左手定则可知，正离子向上偏转，负离子向下偏转，则a极电势高于b极电势，选项A正确；
B．由于
解得液体流过测量管的速度大小为
选项B错误；
C．当达到平衡时
解得a、b两极之间的电压为
选项C正确；
D．因ab两点间的电压与流过的液体中离子浓度无关，则当粒子浓度变高时，显示器上的示数不变，选项D错误。
故选AC。
12. 如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨以速度v匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（ ）
A. 金属棒受到的安培力的功率为P=
B. 作用在金属棒上各力的合力做功为零
C. 重力做功等于金属棒克服恒力F做功
D. 金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
【答案】BD
【解析】A．金属棒产生的感应电动势为
电路中的感应电流为
金属棒所受的安培力大小为
安培力的功率为
选项A错误；
B．金属棒沿导轨匀速下滑过程中，合外力为零，则合力做功为零，选项B正确；
C．设重力做功、恒力F做功、安培力做功分别为、、，因为金属棒匀速运动，根据动能定理得
即
可知重力做功等于金属棒克服恒力F和克服安培力做功之和，选项C错误；
D．金属棒克服安培力做功等于整个回路产生的电能，故电阻上的焦耳热等于金属棒克服安培力做的功，选项D正确。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
三、实验题（本题共2小题，共14分）
13. 在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成___________（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为___________。
（2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是___________（选填字母代号）。
（3）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径为___________（结果保留一位有效数字）。
【答案】（1）单层 （2）DACB （3）
【解析】（1）[1]本实验利用了油酸分子易在水面上形成单层分子油膜的特性；
[2]若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为
（2）[3]实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半格舍去，多于半格的算一个，统计出油酸薄膜的面积。
故操作的合理顺序是DACB。
（3）[4] 1滴酒精油酸溶液的体积为
所以油酸分子直径为
14. 某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块A、B的质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A，测得滑块A通过光电计时器1的遮光时间为t1；③滑块A与滑块B相碰后，滑块B和滑块A先后经过光电计时器2的遮光时间分别为t2和t3。
（1）实验中为确保两滑块碰撞后滑块A不反向运动，则mA、mB应满足的关系为mA______（填“大于”“等于”或“小于”）mB。
（2）碰前滑块A的速度大小为_______。
（3）利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为_______。
【答案】（1）大于 （2） （3）
【解析】[1]滑块A和滑块B发生碰撞，用质量大的滑块A碰质量小的滑块B，则不会发生反弹，所以
[2]滑块经过光电计时器时挡住光时间极短，则平均速度可近似替代滑块的瞬时速度，则碰前滑块A的速度以
[3]碰后滑块A的速度
碰后滑块B的速度
由动量守恒定律得
化简可得
四、计算题（本题共3小题，第15题12分，第16题12分，第17题14分，共38分。解答应当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。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）带电粒子穿过第一象限所用时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）粒子射出磁场时速度方向垂直于y轴，粒子做匀速圆周运动的圆心一定在y轴上，根据粒子运动的速度与半径垂直，可确定圆心O，如图所示
由几何关系知粒子运动的半径
由
得
则有
（2）由得
则
16. 如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨、固定在竖直平面内，两导轨间的距离，导轨间连接的定值电阻。导轨上放一质量的金属杆，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度取。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。
（1）求金属杆的最大速度大小；
（2）若从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热，求此过程中：
①金属杆下落的高度；
②通过电阻上电荷量。
【答案】（1）v=4m/s；（2）①h=1.6m；②q=0.4C
【解析】（1）当金属杆达到最大速度v时，根据法拉第电磁感应定律可知此时回路中感应电动势为
E=Blv ①
根据闭合电路欧姆定律可知此时回路中的感应电流为
②
此时金属杆所受安培力大小为
F=BIL ③
根据平衡条件有
F=mg ④
联立①②③④并代入数据解得
⑤
（2）①从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，设回路中产生的总焦耳热为Q总，则由焦耳定律可得
⑥
由能量守恒定律有
⑦
联立⑤⑥⑦并代入数据解得
h=1.6m ⑧
②设金属杆从开始下落经过时间t达到最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得此过程中回路中的平均感应电动势为
⑨
根据闭合电路欧姆定律可得此过程中回路中的平均电流为
⑩
根据电流的定义为
⑪
联立⑧⑨⑩⑪并代入数据解得
Q=0.4C ⑫
17. 一轻质弹簧，两端连接两滑块A和B，已知mA=0.99kg，mB=3kg，放在光滑水平桌面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC=10g，速度为800m/s的子弹击中，且子弹立即留在滑块A中，如图所示，试求：
（1）子弹击中滑块A后瞬间，子弹和滑块A的共同速度多大；
（2）运动过程中弹簧的最大弹性势能；
（3）当滑块A的速度大小为1m/s时，弹簧的弹性势能。
【答案】（1）8m/s；（2）24J；（3）23.3J或18J
【解析】（1）子弹击中滑块A的过程，子弹与滑块A组成的系统动量守恒，子弹与A作用过程时间极短，B没有参与，速度仍为零
mC=（mC+mA）vA
解得
（2）对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹性势能最大，根据动量守恒定律和功能关系可得
解得
则弹性势能为
（3）当滑块A的速度大小为1m/s，且与滑块B同向时，由动量守恒定律
解得

弹簧的弹性势能
当滑块A的速度大小为1m/s，且与滑块B反向时，由动量守恒定律
解得

弹簧的弹性势能