[物理]江苏省盐城市2023-2024学年高二下学期5月联考试题(解析版)

这是一份[物理]江苏省盐城市2023-2024学年高二下学期5月联考试题(解析版)，共19页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：选择性必修第一~三册。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，上方两根输电线缆A、B连线水平，某时刻A、C中电流方向垂直于纸面向里，B中电流方向垂直于纸面向外，A、B、C中电流大小均为I，则（ ）
A. 正三角形中心O处的磁感应强度为0
B. A、B连线中点处的磁感应强度斜向左上方
C. A、C输电线缆相互吸引
D. A、B输电线缆相互吸引
【答案】C
【解析】A．A输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OA指向左下方，B输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OB指向右下方，根据对称性可知，A、B输电线缆在O处的合磁感应强度方向竖直向下，而C输电线在O点的磁感应强度方向垂直OC水平向右，所以O处合磁感应强度方向应斜向右下方，故A错误；
B．A输电线缆在A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下，B输电线缆在O点的磁感应强度方向竖直向下，C输电线在A、B连线中点的磁感应强度方向水平向右，所以A、B连线中点合磁感应强度方向斜向右下方，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，A、C输电线缆相互吸引，A、B输电线缆相互排斥，故C正确，D错误；
故选C。
2. “挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用力拧毛巾，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。我国宇航员王亚平在空间站做“液桥实验”的情形如图所示。下列关于这两个现象的描述正确的是（ ）
A. 干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
B. 水对宇航员的手和液桥板都是不浸润的
C. “液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，是由于液桥板分子之间的相互吸引
D. 在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾
【答案】A
【解析】A．水是可以浸润毛巾，毛巾中有很多的小缝隙，就相当于有很多的玻璃管，水会往毛巾缝隙扩散，干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象，故A正确；
B．浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时对该固体而言，该液体叫做浸润液体。水对宇航员的手和液桥板都是浸润的，故B错误；
C．“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故C错误；
D．水能浸润毛巾，在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为重力的作用，故D错误。
故选A。
3. 如图所示为LC振荡电路中，从t=0时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q关于时间t的变化规律，则下列说法正确的是（ ）
A. 0~t1时间内，LC振荡电路中的电流正在增加
B. t2时刻线圈产生的磁场最弱
C. t2~t3时间内，回路中的磁场能正向电场能转化
D. t4时刻，两极板之间的电场能最少
【答案】AB
【解析】A．0~t1时间内，两极板所带的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，LC振荡电路中的电流正在增加，故A正确；
BD．t2、t4时刻两极板所带的电荷量最多，两极板间的电压最大，回路中的电场能最强，回路中的电流最小，线圈产生的磁场最弱，故B正确，D错误；
C．t2~t3时间内，电容器的电荷量正在逐渐减少，电容器正在放电，则回路中的电场能正向磁场能转化，故C错误。
故选AB。
4. 如图所示电路，L是一直流电阻可忽略的自感线圈，A、B、C为完全相同的三个灯泡。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合电键S的瞬间，A、B、C三灯一样亮
B. 闭合电键S稳定后，A灯最暗
C. 闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都立即熄灭
D. 闭合电键S稳定后，再断开电键S，A、B、C灯都缓慢熄灭
【答案】D
【解析】A．由于A灯与自感线圈L串联，因此，当闭合电键瞬间，B、C立即亮起，而由于自感线圈在闭合电键瞬间产生自感电动势，阻碍电流的通过，通过A灯的电流逐渐增大，因此A灯不会立即变亮，而是缓慢变亮，故A错误；
B．由于自感线圈的电阻可忽略，因此当电路稳定后，线圈相当于一根导线，可知，稳定后，A灯所在支路的电流大于B、C两灯所在支路电流，则A灯比B、C两灯亮，即A灯最亮，故B错误；
CD．闭合电键稳定后，断开电键瞬间，自感线圈会产生自感电动势，B、C灯所在支路的原电流瞬间消失，线圈产生的自感电动势阻碍A灯中电流的减小，因此A灯中电流方向不变，并与B、C灯所在电路构成闭合回路，A、B、C三灯都缓慢熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示是舞蹈《一条大河波浪宽》中的“波浪”表演．演员手挽手排成一行，从右侧第一位演员开始，周期性地举起或放下手中的扇子，呈现出类似“波浪”的效果，则下列说法正确的是（ ）
A. “波浪”是纵波
B. 当演员举起或放下扇子的动作越频繁，“波浪”传播的速度一定越快
C. 右侧第一位演员正在举起扇子
D. “波浪”向左传播，演员也随“波浪”向左移动
【答案】C
【解析】A．演员举起或放下手中扇子的运动方向与“波浪”传播方向垂直，则“波浪”是横波，故A错误；
B．“波浪”传播的速度快慢与演员举起或放下扇子动作频率没有直接关系，故B错误；
C．“波浪”向左传播，由图可知右侧第一位演员处于平衡位置，根据“同侧法”可知正在举起扇子，故C正确；
D．“波浪”向左传播的是举起或放下扇子的形式，演员不随“波浪”向左移动，故D错误。
6. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程中，气体可能向外界放出热量
B. 过程中，气体一定向外界放出热量
C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同
D. 整个过程中气体从外界吸收热量
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，过程中，气体温度不变，气体内能不变，由图像可知，气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误；
B．由题意可知，过程气体温度不变，则有
为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则有
则过程中，气体温度降低，气体内能减小，气体体积变大，外界对气体做负功，所以无法确定气体向外界放出热量还是从外界吸收热量，故B错误；
C．过程气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积减小，气体分子的数密度增大，所以气体压强增大；过程气体体积减小，气体分子的数密度增大，且气体温度升高，气体分子平均动能增大，所以气体压强增大；可知和过程中，气体压强都增大的微观机制并不完全相同，故C错误；
D．根据图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，而气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
7. 图甲中理想变压器原、副线圈匝数比，输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。为定值电阻，为滑动变阻器，两电压表均为理想交流电表，下列判断正确的是（ ）
A. 电压表V1的示数为
B. 电压表V2的示数为25V
C. 若将变阻器的滑片P向上滑动，V2示数变大
D. 若将变阻器的滑片P向下滑动，V1示数不变
【答案】D
【解析】A．电压表V1测的是原线圈电压，也就是输入电压的有效值，则电压表V1的示数是
故A错误；
B．根据电压匝数关系有
解得
即副线圈两端电压为25 V，电压表V2测的是两端电压，应该小于25 V，故B错误；
C．若将变阻器的滑片P向上滑动，接入电阻减小，阻值不变，由于一定，则负线圈中电流增大，定值电阻两端电压增大，则两端电压变小，即V2减小，故C错误；
D．若将变阻器的滑片P向下滑动，电压表V1测的是原线圈电压，也就是输入电压的有效值，则V1不变，故D正确。
故选D。
8. 如图，实验小组用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水，水从小孔中流出后形成了弯曲的水流。让激光水平射向小孔，使光束与水流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的水流传播。下列现象的原理与“液流导光”原理相同的是（ ）
A. 观看立体电影（3D电影）时，需戴上特制的眼镜
B. 利用光导纤维传输光信号
C. 泊松亮斑
D. 光的双缝干涉实验
【答案】B
【解析】A．若想使激光束完全被限制在液流内，则应使激光在液体内发生全反射现象，观看3D电影时戴的眼镜为偏振片，故A错误；
B．利用光导纤维传输光信号原理全反射，故B正确；
C．泊松亮斑为光的衍射，故C错误；
D．光的双缝干涉实验为光的干涉，故D错误。
故选B。
9. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（ ）
A. 卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是α粒子散射实验现象中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进
B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小
C. 图丙是黑体辐射电磁波的强度与波长的关系，温度升高，所辐射的电磁波的强度都增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D. 用图丁所示的电路图研究光电效应，用某一频率的光照射光电管，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零，已知阴极K的逸出功为，普朗克常量为h，电子的电荷量大小为e，则该入射光的频率为
【答案】B
【解析】A．卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是无法解释α粒子散射实验现象中，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转，故A错误；
B．在康普顿效应中，根据
可知，散射的光子波长变大，说明该光子的能量减小，故B正确；
C．温度升高，黑体辐射的电磁波的强度都增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C错误；
D．根据
可得该实验的入射光频率为
故D错误。
故选B。
10. 如图所示的截面为一棱镜的截面图，其中∠C、∠D均为直角，∠A=60°，某单色光的细光束垂直AD边射入该棱镜。已知AB=BC=16 cm，入射点O到A的间距为6 cm，棱镜的折射率为。则下列说法正确的是（ ）
A. 光束第一次到AB界面时，光束能从AB界面射出
B. 光束第一次到BC界面时，光束能从BC界面射出
C. 光束第一次射出棱镜的出射光线，相对入射光线的偏角为45°
D. 光束第一次射出棱镜时出射点到C点的距离为
【答案】D
【解析】A．设发生全反射的临界角为C，根据
解得
C=45°
光束第一次到AB界面时的入射角为
60°>45°
显然光束在该界面发生了全反射，即光束不能从AB界面射出，故A错误；
B．光路图如图所示
由几何关系可知光线在BC边的入射角也为
60°>45°
因此光束在BC界面发生全反射，光束不能从BC界面射出，故B错误；
C．设光线在CD边的入射角为α，折射角为β，由几何关系可得
α=30°
该入射角小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律可得
解得
β=45°
所以入射光偏转了135°，故C错误；
D．MO光线垂直于AD进入棱镜
AO=6 cm，∠OAE=60°
则有
因为在AB面和BC面发生全反射，所以
BE=BF=4 cm，BC=16 m，FC=12 cm
由几何关系可知
D正确。
故选D。
11. 如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于O点，将小球拉开较小角度后静止释放，形成一个单摆，下列操作能使其做简谐运动的周期变大的是（ ）
A. 减小摆长
B. 初始拉开的角度更小一点
C. 在此空间加一竖直向上的较小的匀强电场
D. 在悬点O处放置一个带负电的点电荷
【答案】C
【解析】A．根据单摆周期公式有
若减小摆长，则周期变小，故A错误；
B．结合上述可知，初始拉开的角度更小一点，不影响周期，故B错误；
C．在此空间加一竖直向上的较小的匀强电场，小球所受电场力与重力反向，则等效重力加速度为
可知，等效重力加速度减小，则周期变大，故C正确；
D．在悬点O处放置一个带负电的点电荷，则库仑力始终沿绳的方向，不影响回复力，回复力仍然为重力沿切线方向的分力，则单摆周期不变，故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，AB为斜槽，BC为斜面、已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，两小球半径相等。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。
①将BC连接在斜槽末端
②将AB固定在桌边，使槽的末端水平
③测量出平均落点D、F、E到B点的距离sD、sF、sE
④让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，多次实验后，标记小球在斜面上的平均落点位置F
⑤将被碰小球放在斜槽末端B处，仍让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，多次实验后，分别标记两球在斜面上的平均落点位置D、E
（2）入射小球与被碰小球的质量关系为m1___________m2（填“>”“=”或“ （3） （4）
【解析】（1）[1]根据“验证动量守恒定律”的操作步骤，应将AB固定在桌边，使槽的末端水平，然后将BC连接在斜槽末端，然后让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，多次实验后，标记小球在斜面上的平均落点位置F，然后将被碰小球放在斜槽末端B处，仍让入射小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，多次实验后，分别标记两球在斜面上的平均落点位置D、E，最后，测量出落点D、F、E到B点的距离sD、sF、sE，故顺序为：②①④⑤③。
（2）[2]入射小球的质量大于被碰小球的质量才不致于使入射球出现反弹，所以要m1>m2.
（3）[3]设BC斜面倾角为θ，小球碰撞前后均落在斜面上，由平抛的规律，水平方向上有
竖直方向有
联立以上两式可得
与成正比，从而可得：碰撞前入射球的v0可用表示，碰撞后两球的速度用和表示，故要验证的达式为
（4）因为槽的末端倾斜导致速度的水平分量减小，对应水平位移也相应减小，所以
.
13. 如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0．开始时活塞在A处，温度为87 ℃，大气压强为p0，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3 ℃．求：
（1）活塞刚到达B处时的温度TB；
（2）缸内气体最后的压强p；
（3）在图乙中画出整个过程的p­V图线．
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，这个过程是等压过程：
根据盖吕萨克定律
代入数据解得
TB=330K
然后保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B，这个过程是等温过程，故活塞刚到达B处时的温度就为330K.
（2）保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B，这个过程是等温过程：
根据玻意耳定律有
p0×1.1V0=p1×V0，
解得
p1=1.1p0
再接下是等容过程,根据查理定律有
解得
p=0.9p0
（3）整个过程的p−V图线，如图所示．
14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和一个X粒子。若静止的在磁感应强度大小为B的匀强磁场中发生衰变，衰变后产生的两粒子速度方向相反并与匀强磁场的方向垂直，其中X粒子的速度大小为v。已知X粒子的质量为m，电荷量为q，衰变释放的能量全部转化为两粒子的动能，光在真空中的传播速度为c。
（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）求与X粒子做圆周运动的周期之比；
（3）求该核反应释放的能量和质量亏损。
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】（1）根据质量数与电荷数有
238-234=4，94-92=2
可知，X是氦核，的衰变方程为
（2）两粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
，
解得
其中
，，，
解得
（3）根据动量守恒定律可知，静止的发生α衰变生成的α粒子和粒子动量大小相等，方向相反，即有
其中
解得
根据能量守恒释放的核能
根据质能方程
解得
15. 如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m，倾角θ=37°，轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量m=0.4kg、电阻r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处，在t=4s时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）0~4 s内通过导体棒ab的电流大小和方向；
（2）导体棒ab的最大速度vm；
（3）撤去外力后，导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q。

【答案】（1）0.25A，方向为从a到b；（2）2.4m/s ；（3）1.224J
【解析】（1）根据楞次定律可知，通过导体棒ab的电流方向为从a到b，根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律，通过导体棒ab的电流为
解得
I1=0.25 A
方向为从a到b。
（2）当导体棒ab达到最大速度时，导体棒做匀速直线运动，根据受力平衡可得
mgsinθ=BI2d
根据欧姆定律可得
切割磁感线产生的感应电动势
E2=Bdvm
联立可得导体棒ab的最大速度为
vm=24 m/s
（3）由于定值电阻与导体棒电阻相等，通过的电流相等，则下滑过程中电阻R与导体棒产生的热量相等，根据能量守恒定律有
可得ab棒上产生的焦耳热为
Q=1.224J
16. 如图所示，在坐标系所在的平面内，在第I、IV象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，在第II象限内有沿x轴负方向的匀强电场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一质量为m、电荷量为的带负电粒子，粒子速度为，C点坐标为，粒子从y轴上的D点离开电场，D点坐标为，粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）粒子从C点运动到O点经历的时间；
（3）若让该粒子从x轴上的任意位置沿y轴正方向以速度发射，求它第二次通过y轴时的纵坐标。
【答案】（1）；；（2）；（3）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为，则
竖直方向
水平方向
整理得
设粒子离开电场时速度大小为v，与y轴夹角为，则
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则
整理得
（2）由（1）可知
所以粒子在磁场中运动的时间
故
解得
（3）设坐标为，粒子发射时，第一次经过y轴时纵坐标为，速度方向与y轴夹角为，由（1）可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，粒子第2次经过y轴时，纵坐标为，由几何关系知
联立解得
即粒子第2次经过y轴时，从坐标原点经过。