2022-2023学年江苏省淮安市重点中学高二（下）学情检测物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省淮安市重点中学高二（下）学情检测物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.  电磁波谱及其相关应用如图所示，下列说法不正确的是
 

A. 电磁波是一种物质
B. 可见光中红光光子的能量最大
C. 紫外线可以用来灭菌消毒
D. 电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波

2.  如图是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中，下列说法正确的是
 

A. 线圈转动的过程中，产生直流电流
B. 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C. 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D. 转到图乙和图丁位置时，线圈产生的感应电流方向相反

3.  如图所示，在竖直平面内，由点斜射出一小球，、、是小球运动轨迹上的三点，、、、四点的坐标已在图中标出，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是
 

A. 小球在点的动量和在点的动量相同
B. 从到和从到，小球动量变化量不同
C. 小球从到重力的冲量等于从到重力的冲量
D. 小球从到的动量变化率小于从到的动量变化率

4.  喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰。如图所示。下列说法正确的是(    )
 

A. 水滴呈椭球形的是液体表面张力作用的结果，与重力无关
B. 照片中的玻璃和水滴发生了浸润现象
C. 水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
D. 照片中水滴表面分子比水滴的内部密集

5.  氢原子在可见光区的条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这条特征谱线记作、、和分别对应着氢原子从、、、能级向能级的跃迁，下面幅光谱图中，合理的是选项图中长度标尺的刻度均匀分布，刻度值从左至右增大(    )
 

A.  B.
C.  D.

6.  某课外探究小组设计了如图所示的电路。理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻的阻值会随压力的增大而减小，物块置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。以下说法正确的是(    )
 

A. 原副线圈两端的电流之比为
B. 只增大物块对的压力，电流表示数变大
C. 只增大物块对的压力，两端电压变大
D. 若图中滑片向左滑，变压器的输出电压一定增大

7.  如图甲所示，点为单摆的固定悬点，在其正下方的点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度取，忽略一切阻力。下列说法正确的是
 

A. 时小球位于点 B. 时小球位于点
C. 之间的距离为 D. 之间的距离为

8.  如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气泡，如图乙所示。假设此液体球其内外半径之比为，当由、、三种颜色的光组成的细光束在过球心的平面内，从点以的入射角射入球中，其中光的折射光线刚好与液体球内壁相切，则下列说法正确的是
 

A. 该液体材料对光的折射率小于对光的折射率
B. 若继续增大入射角，光可能因发生全反射而无法射出液体球
C. 该液体材料对光的折射率为
D. 光在液体球中的传播速度最小

9.  如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿轴方向传播的简谐横波，、为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由传向。时质点正经过平衡位置向上振动，质点正处于波谷未画出，图丙为质点振动图像。袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，该水袖舞形成的简谐波的波速可能为
 

A.  B.  C.  D.

10.  如图甲所示为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压与金属材料的逸出功的关系如图乙所示，已知普朗克常量为，则入射光的频率为(    )
 

A.  B.  C.  D.

二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

11.  现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。

在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置选填“垂直”或“平行”。

若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以_____。

A.将单缝向双缝靠近               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       使用双缝之间的距离更大的双缝

已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测光的波长_____保留位有效数字。

为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_______。

A.“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量

B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量

C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量

D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中滴油酸酒精溶液体积的测量

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

12.  年月日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行。在该装置内发生的核反应方程是，已知在氘核聚变反应中氘核质量为，粒子质量为，核的质量为。求：

是何种粒子；

该核反应释放的核能。

13.  如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸圆柱形简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：

当活塞底部距离缸底时，气体的压强；

气体温度达到时，气体的压强；

在第问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为，求此过程中气体内能的增加量。

14.  如图所示，与水平方向成夹角的两平行金属导轨、，左端连接水平金属轨道，右端用绝缘圆弧连接水平金属导轨、，并在轨道上放置静止的金属导体棒。在水平轨道末端安装绝缘的无摩擦固定转轴开关，导体棒经过两点无能量损失，进入半径与水平面垂直的半圆形导轨。转轴开关会顺时针转动以挡住后面的金属棒。两点略高于，可无碰撞通过。半圆形导轨与足够长的水平金属导轨、平滑连接，末端连接的电容器。已知轨道间距为，、棒质量均为，电阻为，电阻不计，、平面，、平面，、平面内均有垂直于该平面的磁场，不计一切摩擦，导轨电阻不计，。现将导体棒自静止释放，运动至前已匀速。求：

导体棒匀速下滑时速度；

、水平金属导轨足够长，要求、棒可在水平轨道上达到共速且不会发生碰撞，则初始位置至少应离多远；

过后，转轴开关将挡住，则在轨道、滑行的最终速度。

15.  中国计划未来在火星上建设一个复兴之城，为了保护城中居民不被宇宙射线伤害，科学家在城市周围建立一个电磁空间。如图甲所示，空间存在两边界为同轴圆柱面的电磁场区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅱ位于区域Ⅰ外侧，以圆柱面的轴线为轴建立空间直角坐标系。半径的足够长水平圆柱形区域Ⅰ内分布着沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小；截面为环形且环形宽度的区域Ⅱ同时存在电场和磁场，电场强度的匀强电场沿轴正方向，磁场的磁感应强度大小处处相等为，沿轴正方向观察电磁场分布如图乙，磁感线与圆弧边界平行且沿顺时针方向，沿轴负方向观察电磁场分布如图丙。现有比荷的带正电粒子，从坐标为的点以速度沿轴正方向沿直线通过区域Ⅱ、不计粒子的重力和空气阻力

求速度大小；

若撤去区域Ⅱ的电场，该粒子以速度，从点沿轴正方向进入区域Ⅱ，求它从进入区域Ⅱ到第一次离开区域Ⅰ运动的总时间；

若撤去区域Ⅱ的磁场，该粒子在平面内以速度，从点沿与轴负方向成角进入区域Ⅱ，求它第二次离开区域Ⅱ的位置坐标。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】

电磁波是由电场与磁场产生的，是一种物质；光子的能量与频率成正比；紫外线可以用来杀菌消毒；知道能发生衍射的条件。难度较易。

【解答】

A.电磁波是由电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性，是一种物质，故 A正确
B.可见光中红光的波长最长、频率最低，光子的能量最小，故B错误
C、紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故C正确
D、无线电波波长较长，物体和障碍物尺寸很容易接近无线电波波长，容易观察到衍射现象，故 D正确。

2.【答案】 

【解析】

【分析】

本题主要考查交流电的产生。线圈处于中性面时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈中产生的感应电动势为零，线圈中的感应电流为零，线圈处于垂直中性面位置时，线圈中的磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈中产生的感应电动势最大，线圈中的感应电流最大；根据右手定则判断线圈中的感应电流方向，由此即可正确求解。

【解答】

A.题图为交流发电机的示意图，所以在线圈转动的过程中，产生交流电流，故A错误；
B.转到图乙位置时，线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈中产生的感应电动势最大，故B错误；
C.转到图丙位置时，线圈中磁通量最大，线圈中产生的感应电动势为零，线圈中产生的感应电流为零，故C错误；
D.转到图乙位置时，边向下切割磁感线，边向上切割磁感线，由右手定则可知线圈中的电流方向为，转到图丁位置时，边向上切割磁感线，边向下切割磁感线，由右手定则可知线圈中的电流方向为，所以感应电流方向相反，故D正确。

3.【答案】 

【解析】解：、小球只受到重力，小球在方向先做减速运动又做匀加速运动，在轴方向上做匀速直线运动，小球在点和点对称，竖直速度大小相同，但方向相反，所以小球在点的动量和在点的动量大小相同，方向不同，故A错误；
B、小球从到和从到过程中，沿轴位移相同，在轴方向上做匀速直线运动，所以时间相同，根据动量定理可知，合外力的冲量相同，所以动量的变化量相同，故B错误；
C、小球从到和从到水平位移相同，时间相同，故重力的冲量相同，故C正确；
D、小球从到和从到合外力的冲量相同，动量变化量相同，时间相等，所以动量变化率相同，故D错误；

小球只受到重力，在方向先做减速运动又做匀加速运动，在轴方向上做匀速直线运动，根据判定冲量大小，结合动量定理可确定动量变化量。
本题考查小球的抛体运动，要注意明确小球在轴方向上为匀速运动，竖直方向为匀变速直线运动；结合动量定理确定动量变化和合外力的冲量。
 

4.【答案】 

【解析】

【分析】

液体表面张力是由于液体表面分子间距大于平衡间距，分子力表现为引力造成的；
【解答】
A.液体表面张力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈椭球形，选项A错误；

B.照片中的玻璃和水滴不浸润，选项B错误；

C.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大，选项C正确；

D.照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，选项D错误。

故选C。

5.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查氢原子光谱和能级跃迁知识，根据波尔能级跃迁理论进行分析。注意光谱分立图线的排列特点。
【解答】
光谱图中谱线位置表示相应光子的波长。氢原子从、、、能级分别向能级跃迁时，发射的光子能量增大，所以光子频率增大，光子波长减小，在标尺上、、和谱线应从右向左排列。由于氢原子从、、、能级分别向能级跃迁释放光子能量的差值越来越小，所以，从右向左条谱线排列越来越紧密，故A正确。

故选：。

6.【答案】 

【解析】A、理想变压器的电流与匝数成反比，原副线圈两端的电流之比为，故A错误；
、当增大物块对的压力，的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，原线圈的电流也会变大，所以电流表读数变大，定值电阻两端的电压增大，而变压器输出电压不变，故两端电压减小，故B正确，C错误；
D、滑片向左滑，副线圈接入电路的匝数减小，根据变压器原副线圈电压跟匝数成正比，可知变压器的输出电压减小，故D错误；
故选B。

根据理想变压器电流比等于匝数反比，电压比等于匝数正比解答；增大物块对的压力，阻值减小，副线圈输出电压不变，副线圈电流增大，原线圈电流增大；副线圈电流增大，两端电压增大，两端电压减小；
 

7.【答案】 

【解析】

【分析】

该题考查单摆相关知识。解决本题的关键能够从振动图像中得出不同摆长时对应的周期，掌握单摆的周期公式，并能灵活运用。
 

【解答】

小球从运动到，当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，摆长变小，根据牛顿第二定律得：，解得：，不变，变小，则变大，故可知图乙从点向运动开始计时，时小球位于点，时小球位于点，故AB错误；
小球从点摆到点的过程中，设单摆的周期为，由图乙可知，，解得：，根据得：，
则之间的距离为；
小球从点运动到点过程中，设单摆的周期为，由图乙可知，，解得：，根据得：，
则得距离，故C错误，D正确。

8.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查光的折射定律、折射率、全反射等知识。
通过折射定律分析折射率的大小；光在介质中的传播速度为；全反射的条件：只有光从光密介质折射率大射入光疏介质折射率小，且入射角大于等于临界角时，才会发生全反射现象。

【解答】

A.由图乙可知，光在液体材料中的折射角比光的小，由折射率，可知该液体材料对光的折射率大于对光的折射率，故A错误
B.若继续增大入射角，光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可知不会发生全反射，故 B错误
C.由图乙可得，光在液体材料中的折射角，由折射率，可得该液体材料对光的折射率为，故C正确
D.由图乙可知，、、三种颜色的光的入射角相同，光的折射角最大，由折射率公式，可知光的折射率最小由，可知光在液体球中的传播速度最大，故 D错误。
故选C。

9.【答案】 

【解析】、为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且时质点正经过平衡位置向上振动，质点正处于波谷，则有：

解得：
波的周期
则简谐波的波速
故符合通项式的只有。
故选B。
本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，以及把握两种图像联系的能力。对于波的图像往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系；同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
 

10.【答案】 

【解析】

【分析】

本题主要考查爱因斯坦光电效应方程。根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理列式联立整理得到遏止电压与金属材料的逸出功的关系式，结合图象即可求解入射光的频率。

【解答】

由爱因斯坦光电效应方程有，由动能定理有，联立得，由图象可知，时，，可得入射光的频率，故A正确，BCD错误。
故选A。

11.【答案】平行；
；
；；
 

【解析】

【分析】
根据实验原理，单缝与双缝相平行。
根据，判断各项操作的结果。
测量头是游标卡尺，其读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；根据列式求解光波长。
依据放大测量取平均值，属于微量累积法，从而即可一一判定。
解决本题的关键掌握条纹的间距公式，及游标卡尺的读数方法，读数时要先注意精度，再确定游标尺上的读数，注意其读数没有估计值，同时理解双缝干涉条纹的间距公式。
【解答】

只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹；
根据，增加从目镜中观察到的条纹个数，即变小，则变小，变大，可以实现目的，故选BD；
读数为，

由于第条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数，第条亮纹中心对齐，测量头的读数 ，所以，

根据得；
先测量个条纹的间距再求出，属于微量累积法，
A.用单摆测重力加速度的实验中单摆的周期的测量，属于微量累积法，故A正确；
B.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量，属于等效替代法，故B错误；
C.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中弹簧的形变量的测量，属于测多次取平均值，故C错误；
D.用油膜法估测油酸分子的大小的实验中滴油酸酒精溶液体积的测量实验采用了微量累积法，故D正确。
故选AD。

12.【答案】解：根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒得出是中子  ；

该核反应的质量亏损为

该核反应释放的核能为

即

【解析】见答案
 

13.【答案】解：对活塞受力分析，根据共点力平衡，有

解得

假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖吕萨克定律，有

解得

此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由

得

此过程中气体对外做功为

根据热力学第一定律，有

可得此过程中气体内能的增加量为

【解析】见答案
 

14.【答案】解：对有匀速时，
解得：，
，
又得
上、后与动量守恒，有，
得，
对有，
又可得，故至少要离。
进入圆轨道时因为，故沿轨道做圆周运动至，
有，
可得，
对有，
又，
且，
可得
得。 

【解析】本题考查电磁感应的综合问题，考查了动量守恒、能量守恒、动量定理、法拉第电磁感应定律等诸多知识点。电磁感应中求位移、时间或者电量，往往用到动量定理，应用动量定理时，在理解的基础上应该记住相关的二级结论：安培力的冲量大小为。
在解决电磁感应中的电荷量问题时，注意应用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得到公式，其中为线圈匝数，为回路总电阻，为初、末时刻的磁通量变化量。
 

15.【答案】解：沿直线通过区域Ⅱ，则

解得

设粒子在区域Ⅱ中的运动的轨迹半径为  ，由洛伦兹力充当向心力有

解得

根据几何关系可知，在区域Ⅱ中运动转过的圆心角为  ；

所以

设在区域Ⅰ中运动的半径为  ，由洛伦兹力充当向心力有

解得

根据几何关系可知，在区域Ⅰ运动转过的圆心角为  ；

所以

所以从进入区域Ⅱ到离开区域Ⅰ运动的总时间

若撤去区域Ⅱ的磁场，该粒子以速度  进入区域Ⅱ，沿轴方向有

在区域Ⅰ内粒子在磁场中做圆周运动的半径依旧为

因此可知转过的圆心角为

时间

此过程沿方向的位移为

再次离开磁场Ⅱ

离开时，轴坐标

第二次离开区域Ⅱ的位置坐标为

【解析】见答案