2022衢州高二下学期6月教学质量检测物理试题含解析

衢州市2022年6月高二年级教学质量检测试卷物理

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。

可能用到的相关参数：重力加速度g均取。

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 由式子（式中普朗克常量，为电子质量，c为光速）在国际单位制导出的单位是（　　）

A. m B. kg C. m/s D. J/s

【答案】A

【解析】

【详解】由普朗克常量，因此的单位是

A正确，BCD错误。

故选A。

2. 北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课在离地约400公里的中国空间站内开讲。如图为课堂截图，根据所给信息，下列说法正确的是（　　）

A. 北京时间2022年3月23日15时44分指是时刻

B. 在判定冰墩墩抛出后的运动为匀速直线时选择的参考系为地球

C. 在研究“太空教师”的实验操作动作时可将“太空教师”看成质点

D. 和空间站保持相对静止的“太空教师”处于平衡状态

【答案】A

【解析】

【详解】A．北京时间2022年3月23日15时44分指的是一个时间点，即是时刻，A正确；

B．在空间站中冰墩墩抛出后的运动为匀速直线时，选择的参考系为空间站，B错误；

C．在研究“太空教师”的实验操作动作时，不可将“太空教师”看成质点，否则将不会看到“太空教师”的实验操作动作，C错误；

D．和空间站保持相对静止的“太空教师”在随空间站一起做匀速圆周运动，所受的合力是地球的引力，等于向心力且不等于零，不是处于平衡状态，D错误。

故选A。

3. 在花样滑冰比赛中，男运动员拉着女运动员，以男运动员右脚所在竖直线为轴保持如图所示姿势原地旋转，此时女运动员手掌A与男运动员手掌B的角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】CD．由题意知，女运动员手掌A与男运动员手掌B相当于同一转动物体上的两个质点，所以角速度相等，CD错误；

AB．由线速度与角速度的关系式

A的圆周半径大于B，所以有

A错误，B正确。

故选B。

4. 北京冬奥会速滑馆内装有历经5年发明的高科技“猎豹”高速摄像机，让犯规无处遁形。某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员的水平位移x随时间t变化的图像分别如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动

B. 时间内摄像机在前，时间内运动员在前

C. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同

D. 时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．摄像机做直线运动，运动员也做直线运动。A错误；

B．时间内摄像机在前，时间内摄像机也在前。B错误；

C．时间内摄像机与运动员的位移相同，根据

平均速度相同。C正确；

D．x-t图像的斜率表示速度，时间内并不是任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度。D错误。

故选C。

5. 如图为骑行者驾驶摩托车在水平路面上左拐弯，下列说法正确的是（　　）

A. 地面对摩托车的弹力斜向左上方

B. 地面对摩托车的弹力竖直向上

C. 轮胎受到的弹力是由于轮胎发生形变产生的

D. 摩托车对驾驶员的作用力竖直向上

【答案】B

【解析】

【详解】AB．将人和摩托看作一个整体，竖直方向上重力和地面对其支持力，两个力平衡，即地面对摩托车的弹力竖直向上，A错误，B正确；

C．轮胎受到的弹力是由于地面发生形变产生的，C错误；

D．摩托车对驾驶员的作用力斜向左上方，D错误。

故选B。

6. 如图所示为一乒乓球发球机，不仅可上下调整出球俯仰角度，还可以任意设置发球速度。某次利用该乒乓球发球机从同一位置向前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球，分别为直发球和双跳球，图中O点为发球点，A点为直发球的第一次落点，B点为双跳球的第二次落点，测得OA和OB的距离相等，忽略空气阻力的影响，关于直发球在OA间和双跳球在OB间的运动，下列描述正确的是（　　）

A. 直发球和双跳球的运动时间之比为

B. 直发球和双跳球的运动时间之比为

C. 直发球和双跳球的发球速度之比为

D. 直发球和双跳球的发球速度之比为

【答案】D

【解析】

【详解】以直发球为研究对象，将乒乓球速度分解为水平和竖直两个方向两个分速度，竖直方向做自由落体运动

水平方向做匀速直线运动

可将双跳球按落点分为两段路程，根据运动情况可知，第一落点到O点的距离应为第一落点到第二落点的一半。由于两种发球在同一位置，即两球第一次落到球台上的所有的时间相等。可得，直发球和双跳球的发球速度之比为，直发球和双跳球的运动时间之比为，D正确，ABC错误。

故选D。

7. 2021年10月16日清晨，神舟十三号载人飞船与天和核心舱首次完成了全自主径向交会对接。所谓“径向对接”即两对接口在地球半径的延长线上，对接前两者要在相距200m的“保持点”相对静止一段时间，准备好后，再逐步接近到对接点。下列说法中正确的是（　　）

A. 飞船对地球的引力小于地球对飞船的引力

B. 在“保持点”飞船线速度等于核心舱的线速度

C. 在“保持点”飞船加速度等于核心舱的加速度

D. 径向对接时，飞船需要加速

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据牛顿第三定律，飞船对地球的引力等于地球对飞船的引力。A错误；

B．在“保持点”飞船角速度等于核心舱的角速度，根据，飞船做圆周运动的半径小于核心舱做圆周运动的半径，可知在“保持点”飞船线速度小于核心舱的线速度。B错误；

C．在“保持点”飞船角速度等于核心舱的角速度，根据

飞船做圆周运动的半径小于核心舱做圆周运动的半径，可知在“保持点”飞船加速度小于核心舱的加速度。C错误；

D．径向对接时，飞船需要加速，做离心运动靠近核心舱。D正确。

故选D。

8. 疫情隔离期间，为减少人员接触，采用无人机快递物资。如图所示，载有物资的无人机静止于空中某高度处，某时吊挂的物资突然脱落，空气对无人机的作用力始终不变，则从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统（　　）

A. 总动量向上 B. 总动量向下 C. 机械能增大 D. 机械能减小

【答案】C

【解析】

【详解】AB．从物资脱落到物资落地前的时间内，物资和无人机组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统的初状态动量为零，从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统总动量为零，故AB错误；

CD．物资下落过程中，无人机上升，浮力对无人机做正功，系统的机械能增加，故D错误C正确。

故选C。

9. 小林同学乘坐飞机时透过窗户看到机翼上有多条针一样的装置，对这些针样装置，下列说法正确的是（　　）

A. 飞机上用于发射电磁波的天线

B. 通过尖端放电导走飞机表面的静电荷

C. 起避雷针作用，防止飞机被雷击

D. 由于摩擦起电，机翼上的a点与针上的b点电势，电场强度

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．飞机在飞行时与大气摩擦在表面产生静电荷，使针一样的装置利用尖端放电的原理导走飞机表面的静电荷，AC错误，B正确；

D．由于摩擦起电，机翼上带电，机翼上的a点与针上的b点同在一个机翼上，是一个等势体，则有电势；b点是尖端位置，聚集的电荷密度比a点大，产生的电场强度比a点大，因此电场强度则有，D错误。

故选B。   

10. 如图甲为风速仪的原理结构示意图。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化。感应电流随时间变化的关系如图乙所示，图示时刻磁铁左右两端为磁极S、N极，若风速变大，则（　　）

A. 图示时刻线圈中磁通量最小 B. 图示时刻线圈中磁通量的变化率最大

C. 感应电流的峰值变大，周期T变小 D. 感应电流的峰值变大，周期T不变

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图可知，图示时刻线圈中磁通量最大，磁通量的变化率最小，选项AB错误；

CD．根据

风速加大，则转动的角速度变大，根据

周期T变小，感应电动势最大值变大，感应电流的峰值变大，选项C正确，D错误。

故选C。

11. 小李同学观察到恒温鱼缸中鱼吐出的气泡特别明亮，且在缓慢上升过程中不断变大，则以下说法中正确的是（　　）

A. 气泡特别明亮是光的干涉现象 B. 气泡特别明亮是光的偏振现象

C. 上升过程中气泡从外界吸收热量 D. 上升过程中气泡内压强不断变大

【答案】C

【解析】

【详解】A B．气泡特别明亮是光的全反射现象。AB错误；

C D．上升过程中气泡内气体压强

气泡到水面的高度h减小，气体压强减小。由玻意耳定律

气泡体积增大，气体对外做功，气体内能不变，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量。C正确；D错误。

故选C。

12. 如图甲所示为LC振荡电路，图乙为电路中电容器两端电压随时间变化的图像，则下列说法中正确的是（　　）

A. 图甲时刻电容器正处在充电过程 B. 由图乙可知振荡频率在不断减小

C. 由图乙可知电场能在不断减小 D. 减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波

【答案】D

【解析】

【详解】A．由回路中的电流方向以及极板所带电的电性可知电容器正在放电，故A错误；

B．由可知振荡频率不变，故B错误；

C．电场能处在增大、减小的周期性变化中，故C错误；

D．由可知减小电容器的正对面积则电容器的电容减小，由 可知振荡频率增大，所以减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波，故D正确。

故选D。

13. 我国首辆火星车“祝融号”采用放射性材料作为发电能源。中的元素Pu具有放射性，会发生衰变，已知的质量为，新核X的质量为，氦核的质量为，下列说法中正确的是（　　）

A. Pu衰变的核反应方程为

B. 放出的核能为

C. 放出的射线可以穿透钢板

D. 的比结合能小于新核的比结合能

【答案】D

【解析】

【详解】A．Pu衰变的核反应方程为

A错误；

B．放出的核能为

B错误；

C．射线穿透性很弱，不能穿透钢板，C错误；

D．由于放射可产生新核X，所以的比结合能小于新核的比结合能，D正确。

故选D。

二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）

14. 关于下列四幅图所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）

A. 图甲为水中某小颗粒每隔一段时间位置的连线图，连线表示该小颗粒做布朗运动的轨迹

B. 图乙中当分子间的距离大于时，分子间距变大，分子势能变小

C. 图丙中方解石的双折射现象说明，方解石是各项异性的晶体

D. 图丁中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润

【答案】CD

【解析】

【详解】A．图甲为水中某小颗粒每隔一段时间位置的连线图，但连线不表示该小颗粒做布朗运动的轨迹，故A错误；

B．图乙中当分子间的距离大于时，分子间距变大，克服分子力做功，分子势能增大，故B错误；

C．光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以图丙中方解石的双折射现象说明方解石是各项异性的晶体，故C正确；

D．不浸润液滴因为表面张力呈球形，所以图丁中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，故D正确。

故选CD。

15. “战绳”是一种时尚的健身器材。如图甲所示，健身者把两根绳子一端固定在P点上，用双手各自将绳子的另一端分别握住，然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子，使绳子振动起来，从而达到健身的目的。某次锻炼中，健身者以2Hz的频率开始抖动绳端，t时刻，绳子的波形如图乙所示（还未传到P点），其中a、b是右手绳子上的两个点，以a点平衡位置为原点，其波形图如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 健身者左手刚开始抖动时的方向向下

B. 增大抖动的频率，绳子上的波形传到P点的时间将变短

C. 绳波的传播速度为4m/s

D. 从图丙时刻经过，a质点的振动形式将传到b点

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由“同侧法”可知，健身者左手刚开始抖动时的方向向下，故A正确；

B．对于机械波，波速与介质有关，与频率无关，所以增大抖动的频率，绳子上的波形传到P点的时间不变，故B错误；

C．由图知，波长

波速

故C错误；

D．a质点的振动形式将传到b点需要时间

故D正确。

故选AD。

16. 2021年5月，中国科学技术大学宣布开发出超导量子计算机“祖冲之号”，使得计算机的信息处理能力得到进一步提升。量子计算领域的发展离不开近代物理的成果，下列关于近代物理知识的说法正确的是（　　）

A. 光电效应实验中遏止电压与入射光的频率有关和金属材料的逸出功无关

B. 由玻尔理论可知，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子

C. 在核电站中常用的慢化剂有石墨、重水和普通水

D. 一种放射性元素，对它施加压力、提高温度，能改变它的半衰期

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由爱因斯坦的光电效应方程可得

由动能定理可得

解得   

因此光电效应实验中遏止电压与入射光频率和金属材料的逸出功均有关，A错误；

B．由玻尔理论可知，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，B正确；

C．在核电站中，铀核裂变需要热中子，即慢中子，铀核裂变时产生的是速度很大的快中子，因此需要将快中子减速到慢中子，为此在铀核周围要放慢化剂，使快中子与慢化剂碰撞，减小快中子的能量，以减小速度，变为慢中子，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，C正确；

D．放射性元素的半衰期与外界的压力和环境温度均无关，D错误。

故选BC。

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17. 如图所示，气垫导轨是一种常见的物理实验装置，导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使导轨上的滑块运动时受到的阻力可以忽略不计。在“验证机械能守恒”实验中，研究滑块在无重物牵引下运动时是否满足机械能守恒，则气垫导轨应处于___________（选填“水平”或“倾斜”）状态；在“研究滑块碰撞时的动量是否守恒”实验中，气垫导轨应处于___________（选填“水平”或“倾斜”）状态。

【答案】    ①. 倾斜    ②. 水平

【解析】

【详解】[1]在“验证机械能守恒”实验中，研究滑块在无重物牵引下运动时是否满足机械能守恒，滑块需要在自身重力下滑分力作用下沿导轨下滑，则气垫导轨应处于倾斜状态。

[2]在“研究滑块碰撞时的动量是否守恒”实验中，滑块碰撞过程需要满足系统所受合外力为零，所以气垫导轨应处于水平状态，以保证滑块所受重力与支持力平衡。

18. ①小明用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有4个光学面A、B、C、D，如图所示，其中A、C两面相互平行，实验中对入射面和出射面的认识正确的是___________。

A．只能选用A、C两面    B．可以选用C、D两面    C．不能选用B、D两面

②小明在插第三枚大头针时，看到、两枚大头针断成a、b、c、d四截，如图所示，插第3枚大头针应挡住___________。

A．a、b    B．a、c    C．c、d    D．a、d

【答案】    ①. B    ②. C

【解析】

【详解】①[1]实验中需要借助大头针来确定入射光线与出射光线，进而找到对应的入射角与折射角，计算折射率。所选玻璃砖的入射面和出射面是否平行不影响实验结果。故AC错误；B正确。

故选B。

②[2]在本实验中，第3枚大头针应挡住、两枚大头针透过玻璃砖的像而不是、两枚大头针本身，图中a、b为、两枚大头针，c、d为、两枚大头针透过玻璃砖的像。即应让第3枚大头针应挡住c、d。故C正确；ABD错误。

故选C。

19. （1）在“测定干电池电动势和内阻”实验时，小明学习用多用电表测电源电动势。选择档位如图甲所示，则乙图中读数是___________V。

（2）实验课前，老师从原理上解释了电表对测量的影响。实验中小明为分析电流表、电压表内阻对测量的影响，利用如图丙所示的电路图进行测量。请根据图丙电路图在实物连线图丁中补画出剩下的连线___________；

（3）实验时开关分别拨到1、2，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U-I图像得到如图戊所示的两条直线，图中直线A对应电路是拨到___________（选填“1”或“2”），根据图像，选择一条你认为更合理的图线，求出电源电动势E=___________V，电源内阻r=___________Ω（结果保留两位小数）。

【答案】    ①. 1.46##1.47##1.48##1.49    ②.     ③. 2    ④. 1.47##1.48##1.49    ⑤. 0.45##0.46##0.47##0.48##0.49##0.50

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知万用表选择的档位为直流2.5V电压档，则读数为1.49V；

（2）[2]连线如图；

（3）[3]当开关拨到2时，电压表直接接到电源两端，由于电流表内阻的影响，则电流表读数相同时，开关拨到2时电压表的读数较大，则对应图线A；

（4）[4][5]由于电流表内阻的影响对电源内阻的测量值影响较大，则应该选择开关S2接2时比较合理，图线对应于A，则电源电动势

E=1.49V

内阻

20. 观光电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，乘客在乘坐电梯时，可以观看轿厢外的景物。某商场里的观光电梯设计最大速度为，电梯加速和减速时的加速度大小均为，某质量为m=50kg的游客乘坐电梯直接从一楼到达六楼，已知该商场每楼层的高度均为h=6m，，求：

（1）匀加速过程上升的高度；

（2）该游客所受的最大支持力大小；

（3）该游客在此过程中的平均速度大小（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由

可得

（2）由

可得

（3）设电梯加速时间，则由

可得

电梯匀速运动的时间为

解得

由

可得

21. 2022年北京冬季奥运会跳台滑雪项目场地侧视简图如图所示：雪坡AB段为倾角的斜面，某次赛前熟悉滑道的过程中，质量m=60kg的运动员从助滑道的A点由静止开始下滑，到达B点后进入圆心角为90°、半径R=15m的圆弧轨道BCD，其中C为圆弧轨道的最低点，最后从D点沿切线方向离开，最终落在倾角的着陆坡上，着陆坡足够长。已知A、B两点的高度差h=23m，DE段长度为1.2m，EF段高度差为3m，运动员运动到着陆坡上G点正上方的H点时，速度方向水平，不计一切阻力和摩擦，运动员可视为质点，，，求：

（1）该运动员从A滑到B的过程中重力所做的功；

（2）该运动员运动到C点时对轨道的压力；

（3）HG两点间的高度差。

【答案】（1）；（2）2680N；方向竖直向下；（3）29.3m

【解析】

【详解】（1）由

可知

（2）由A→C列动能定理

结合在C点

可得轨道对运动员的支持力为

根据牛顿第三定律可得对轨道的压力大小为，方向竖直向下。

（3）由A→D由动能定理得

得

运动员从D点离开后做斜上抛运动，设到H点上升的高度为，水平位移为，则有

另外FG的高度差为

所以

22. 电磁制动是一种利用电磁阻尼原理的非接触制动方式，在高速列车上有广泛的应用。根据其原理，小明设计了一导体框，如图所示，该导体框由7条相同的导体棒连接而成，恰好组成两个相同的正方形。为测试减速效果，让导体框以的速度在水平冰面上滑行，后进入一足够长、宽度为l=0.5m的匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度大小为B=2T，方向竖直向上。已知整个导体框的质量为，每根导体棒的电阻均为R=0.4Ω，长度均为l=0.5m，导体框运动过程中速度方向始终与磁场边界垂直，不计导体框在水平冰面所受的阻力，导体框与冰面绝缘，重力加速度取。求：

（1）导体框刚进入磁场时，流过AC边的电流方向和大小I；

（2）AC边经过磁场的过程中通过DE边的电量；

（3）导体框刚离开磁场时的速度大小v，并写出提升减速效果的方法（只需写出一种即可）。

【答案】（1）方向A到C， I=10A；（2）；（3）v=14m/s，提升减速效果的方法：增大磁感应强度、减小导体棒的电阻、减小导体框质量、增大导体棒的长度、在原磁场后增加方向交替变化的磁场等。

【解析】

【详解】（1）导体框刚进磁场时，AC边电源，电动势大小为

此时等效电路如图甲所示，则总电阻

由

 可得

I=10A

方向A到C。

（2）AC边在磁场中运动时，

由

联立可得通过AC边的电量为

得

通过DE边的电量为

（3）DE边在磁场中运动时，DE边为电源，此时等效电路如图乙所示，则总电阻

通过DE边的电量为

得

FG边在磁场中运动时，FG边为电源，此时等效电路如图丙所示，则总电阻

通过FG边的电量为

得

设导体框穿过磁场后的速率为v，根据动量定理有

又

可得

v=14m/s

提升减速效果的方法：增大磁感应强度、减小导体棒的电阻、减小导体框质量、增大导体棒的长度、在原磁场后增加方向交替变化的磁场等。

23. 如图甲和乙是洛伦兹力演示仪的实物图和结构示意图。励磁线圈能够在两平行线圈之间产生沿线圈轴向的匀强磁场，且产生的磁场磁感应强度大小与励磁电流大小的关系为B=kI（k为已知常数）。圆球形玻璃泡内P处有电子枪，能够连续向左发射出电子（初速度不计），电子经加速电压U加速后垂直于磁场方向在玻璃泡内运动，励磁电流的方向和大小I及加速电压U的大小都可以调节。在某次实验中加速电压为，励磁电流的大小（未知），电子恰好击中玻璃泡上的A点，A点与圆心O等高。已知玻璃泡球半径为R，P点与玻璃泡球心O点相距为0.5R，电子电荷量为e，质量为m，不计电子所受重力以及电子运动对磁场的影响，电子击中玻璃泡后即被吸收，电子枪相同时间内发射的电子数相同且不能对电子进行重复加速。则：

（1）电子击中A点时励磁线圈中的电流方向是顺时针还是逆时针；

（2）求励磁电流的大小；

（3）若电子枪沿垂直OP方向向左移动了0.25R，发射方向保持不变，保持加速电压不变，励磁电流如图丙所示周期性变化，求打到玻璃泡上电子数与发射总数的比值。

【答案】（1）顺时针；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据左手定则可知，磁场垂直直面向里，所以励磁线圈中的电流方向是顺时针。

（2）如图1所示，电子从P到A的圆周运动圆心在处，由题已知

则对由勾股定理可得

解得

又因为

可得

（3）励磁电流方向为顺时针时，电子向上偏转，恰与玻璃泡相切时半径为，如图2所示

对由勾股定理可得

解得

又因为

，

则有

解得

即当时，即和时间内电子能打在玻璃泡上，一个周期内电子能打在玻璃泡上的时间间隔为

励磁电流方向为逆时针时，电子向下偏转，恰与玻璃泡相切时半径为，如图3所示

对由勾股定理可得

解得

又因为

，

则有

解得

即当时，即和时间内电子能打在玻璃泡上

一个周期内电子能打在玻璃泡上时间间隔为

则打到玻璃泡上电子数与发射总数的比值

解得