2022-2023学年山东省荣成市第二中学高二下学期月考物理试题（解析版）

荣成市第二中学2022-2023学年高二下学期月考物理试题一、选择题（本题12小题。每小题有四个选项，第1~8题只有一个选项符合题意要求,每小题3分。9~12题有多个选项符合题意要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.一列高铁从嘉兴南站驶出，驶向下一站杭州东站。下列所研究的问题中，能把此高铁看成质点的是（）A.测量高铁的长度B.测量高铁的高度C.研究高铁驶出车站时车轮的转动D.研究从嘉兴南站到杭州东站过程中车速变化【答案】D【解析】【详解】ABC．在测量高铁的长度、高度以及研究车轮的转动的时候，高铁的形状和体积都不能忽略，则不能把此高铁看成质点，故ABC错误；D．研究从嘉兴南到杭州东过程中车速变化，可以忽略高铁的形状和体积，则可以看成质点，故D正确。故选D。2.下列实验中用到了模拟实验方法的是（）A.①②③④全都是 B.只有②③④ C.只有③④ D.只有④【答案】B【解析】【详解】①．油膜法估测分子大小采用的是理想模型法，故①错误；②．演示气体压强实验采用的是模拟实验方法，故②正确；③．伽尔顿板演示统计规律采用的是模拟实验方法，故③正确；④．描绘电场等势线采用的是模拟实验方法，故④正确。故选B。3.一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A.用电流表测该电流，其示数为B.该交流电流的频率为C.该交流电流通过电阻时，电阻消耗的电功率为D.该交流电流即时值表达式为【答案】D【解析】【详解】A．用电流表测该电流，测得有效值为故A错误；B．该交流电流的频率为故B错误；C．该交流电流通过电阻时，电阻消耗的电功率为故C错误；D．该交流电流即时值表达式为故D正确；故选D。4.下列说法不正确的是（）A.未来科技进步了，人类就可以将散失在空气中的内能全部重新收集起来加以利用B.把温度降到接近，布朗运动依然可以发生C.两分子间距离变化时，可能存在分子势能相等的两个位置D.热力学第一定律揭示了一切跟热有关的现象遵循能量守恒定律【答案】A【解析】【详解】A．能量转化过程中存在能量耗散，不可能将散失在空气中的内能全部重新收集起来加以利用，故A错误，符合题意；B．布朗运动是热运动的反映，把温度降到接近，热运动不会停止，布朗运动依然可以发生，故B正确，不符合题意；C．当两分子之间的距离等于r

0

时，分子势能最小；从该位置起增加或减小分子距离，都是分子力做负功，分子势能增加，故分子之间的距离分别减小或增大时，可能存在分子势能相等的两个点，

故C正确，不符合题意；D．热力学第一定律揭示了一切跟热有关的现象遵循能量守恒定律，故D正确，不符合题意。故选A。5.下列对分子动理论和内能的理解正确的是（）A.构成物质的微观单元是多种多样的，可以是分子、原子、质子、中子、夸克B.颗粒越大，布朗运动越显著C分子间距离越大分子力越小D.外界对物体做功，物体的内能一定增大【答案】A【解析】【详解】A．构成物质的微观单元是多种多样的，可以是分子、原子、质子、中子、夸克，故A正确；B．颗粒越小，颗粒受力后不平衡性越明显，布朗运动越显著，故B错误；C．当分子力表现为斥力时，分子间距离越大分子斥力越小，当分子力表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子引力先变大后变小，故C错误；D．外界对物体做功，但与外界热量交换情况未知，故物体的内能不一定增大，故D错误。故选A。6.A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（）A.磁场方向一定垂直纸面向里B.A放出的是α粒子，B放出的是β粒子C.a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹D.a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量相同【答案】B【解析】【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故A错误；B．放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。故A放出的是α粒子，B放出的是β粒子，故B正确；CD．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，故a轨迹中粒子与b轨迹中的粒子动量大小相等，方向相反。由半径公式可得轨迹半径与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，故CD错误。故选B。7.爱因斯坦提出了受激辐射的概念，即在特定频率外来光子作用下，处在高能级的原子向低能级跃迁，并发出与外来光子完全相同的另一光子，原理示意图如图所示。已知普朗克常量为h。下列说法正确的是（）A.外来光子的频率为B.受激辐射过程原子的能量增加C.受激辐射过程原子动量守恒D.引起受激辐射的光子可能是射线【答案】A【解析】【详解】A．特定光子的能量等于该原子从高能级跃迁到低能级过程释放光子的能量，结合能量子定义可知，外来光子的频率为故A正确；B．受激辐射过程原子向外放出能量，原子的能量减少，故B错误；C．受激辐射过程，光子与原子组成的整个系统动量守恒，原子动量不守恒，故C错误；D．射线常是伴随衰变和衰变产生的，核外电子跃迁过程不会放出射线，则引起受激辐射的光子不可能是射线，故D错误。故选A。8.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时，能正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】时磁感应强度在增大，根据楞次定律可知此时感应电流方向与图甲中方向相同；时磁感应强度不变，磁通量不变，故此时没有感应电流产生；时磁感应强度在减小，由楞次定律可知此时感应电流方向与图甲中方向相反。根据法拉第电磁感应定律由图乙可知磁感应强度变化率为时磁感应强度变化率的两倍，故时的感应电动势为时的2倍。故选A。9.下列说法正确的是（）A.从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的B.布朗运动就是分子的无规则运动C.已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小D.一定质量的理想气体，等温膨胀过程一定从外界吸热【答案】AD【解析】【详解】A．根据热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的，但要满足一定条件，故A正确；B．布朗运动是固体颗粒的运动，反映了分子的无规则运动，但不是分子的无规则运动，故B错误；C．已知阿伏伽德罗常数，气体摩尔质量和密度，可以估算该气体分子所占空间的大小或分子之间的距离，但是不能估算出气体分子的大小，故C错误；D．一定质量的理想气体，等温膨胀过程中内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，故D正确。故选AD。10.“玉兔二号”是我国自主设计制造并成功登陆月球的第二辆无人探测车，在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电。衰变时放出射线，生成原子核，并产生射线，已知的半衰期为88年。下列说法正确的是（）A.由于衰变时释放能量，衰变过程质量数不再守恒B.射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强C.原子核和粒子的结合能之和大于原子核的结合能D.经过44年后，电池中的原子核数将剩为原来的一半【答案】BC【解析】【详解】A．根据质量数守恒及核电荷数守恒，衰变时的核反应方程式为衰变时释放能量，衰变过程质量数守恒，A错误；B．三种射线中射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强，B正确；C．反应过程，生成物比反应物稳定，生成物的比结合能大于反应物的比结合能，可知原子核和粒子的结合能之和大于原子核的结合能，C正确；D．的半衰期为88年，即经过88年后，电池中的原子核数将剩为原来的一半，D错误。故选BC。11.一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图（a）电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图（b）所示，已知氢原子的能级图如图（c）所示，则下列推断正确的是（）A.只有b光照射时，仅增加其强度，则对应的遏止电压增大B.阴极金属的逸出功可能为C.图（b）中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的D.图（b）中的c光光子能量为10.2eV【答案】CD【解析】【详解】A．遏止电压与光电子的最大初动能之间的关系为而由爱因斯坦的光电效应方程有可见，遏止电压的大小与光的频率有光，与光照强度无关，故A错误；B．根据题意可知，三种能够使阴极K发生光电效应的光按照能量的大小分别是从第4、第3、第2能级向基态跃迁的过程中产生的，则由第二能级跃迁向第一能级辐射出的光子的能量为而在这群氢原子跃迁的过程中，辐射出的能量排第四的为第四能级跃迁到第二能级时辐射出的光子的能量，有由题意可知只有三种光子能够使阴极K发生光电效应，则可知该金属的逸出功大于2.55eV，小于10.2eV，故B错误；C．图（b）中的a光对应的遏止电压最大，则可知a光的频率最大，因此a光一定是从第4能级向基态跃迁时发出的，故C正确；D．图（b）中的c光对应的遏止电压最小，可知c光的频率在能够发生光电效应的三种光中最小，因此c光一定是从第2能级向基态跃迁时辐射出的，则c光光子的能量为故D正确。故选CD。12.如图甲所示，两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角，导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为，导体棒电阻、质量。在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F，使导体棒沿导轨下滑，作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示，力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示，已知重力加速度为，导轨足够长，导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是（）A.图乙中的Fm=0.6NB.图丙中的C.在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12CD.在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.8【答案】ABC【解析】【详解】AB．设导体棒的加速度为a，则t时刻导体棒的速度导体棒产生的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律有对导体棒根据牛顿第二定律有由图丙可得，而由图乙可知时代入数据解得，另由图乙可知当时代入数据解得Fm=0.6N故AB正确；C．在到时间内导体棒运动位移为通过导体棒横截面的电荷量为故C正确；D．在到的时间内导体棒重力的冲量大小为故D错误故选ABC。三、实验题（涂13-18题，14题10分，15题6分每小问2分）13.在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验中：（1）下列器材在本实验中不需使用的是（）A．可拆变压器（两个线圈已知匝数）B．条形磁铁C．滑动变阻器D．学生电源（2）实验中，原线圈所接的电源应是（）A．学生电源低压直流输出B．学生电源低压交流输出（3）实验中，使用的电压表应该是（）：A．交流电压表B．直流电压表（4）变压器的工作原理是（）A．电磁感应定律B．欧姆定律（5）变压器线圈两端的电压与匝数的关系应该是（）A．原、副线圈两端电压、与两线圈的匝数、的关系是B．原、副线圈两端电压、与两线圈的匝数、的关系是【答案】①.BC##CB②.B③.A④.A⑤.A【解析】【详解】（1）[1]在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验中，需要用到可拆变压器（两个线圈已知匝数），学生电源提供变化电流；不需要用到滑动变阻器和条形磁铁。故选BC。（2）[2]实验中，原线圈的电流必须是变化电流，所以，原线圈所接的电源应是学生电源低压交流输出。故选B。（3）[3]实验中，因为是交变电流，所以使用的电压表应是交流电压表。故选A。（4）[4]实验时通过原线圈的电流发生变化，使得副线圈的磁通量发生，产生感应电动势，故变压器的工作原理是电磁感应定律。故选A。（5）[5]原、副线圈两端电压、与两线圈的匝数、的关系是故选A。14.如图甲是某实验小组利用气体压强传感器探究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。（1）主要操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的气体压强值；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，作出图线。如果该图线为直线且反向延长线过坐标原点，就说明气体压强与体积成______（选填“正比”或“反比”）。（2）关于该实验的操作，下列说法正确的是______（填写选项前的字母）A.实验中一定要测量空气柱的横截面积B.实验中一定要测量环境的温度C.为了减小实验误差，在活塞上均匀涂抺润滑油，主要是为了避免漏气D.为方便推拉活塞，应用手握紧注射器再推拉活塞（3）某次实验中，一实验小组做出的图像如图乙所示，图线发生弯曲，造成该现象的原因可能是______。【答案】①.反比②.C③.气体温度升高【解析】【详解】（1）[1]作出图线，该图线为直线且反向延长线过坐标原点，就说明气体压强与体积成反比。（2）[2]A．由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，故A错误；B．本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，故温度保持不变即可，不须测量，B错误；C．涂润滑油主要是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，也可以减小摩擦，故C正确；D．手握紧活塞会导致温度的变化，从而影响实验，D错误。故选C。（3）[3]一实验小组做出的图像的图线发生向上弯曲，造成该现象的原因可能是气体温度升高所致。四、计算题（本题5小题，共44分。写出必要的文字说明、重要的表达式和演算过程，直接给出结论不得分。）15.如图，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈ABCD匝数匝，面积，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，若用户区标有“220V，4.4kW”的电动机恰能正常工作，且不计发电机内阻。求：（1）输电线路上的损耗电压；（2）电流表的读数；（3）交流发电机线圈匀速转动的角速度。【答案】（1）200V；（2）16A；（3）【解析】【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知解得则输电线路上的损耗电压为（2）根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知解得升压变压器原线圈电流为则电流表的读数为。（3）根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得解得升压变压器副线圈两端电压解得根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得解得根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为联立解得16.用中子轰击锂核发生核反应，生成氚核和粒子，并释放出核能。已知中子、氚核、粒子、锂核的质量分别是，，，，质量亏损1u释放的核能为931.5MeV。（1）请写出核反应方程；（2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能；（结果保留一位小数）（3）若反应前中子以0.3MeV的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，核反应中放出的核能全部转化动能，求反应后生成的粒子和氚核的动能为多少MeV？【答案】（1）；（2）；（3）2.21MeV，2.94MeV【解析】【详解】（1）根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为（2）该核反应的质量亏损为释放的核能解得（3）根据则有则有由于中子和锂核碰撞前二者具有等大反向的动量，即总动量为0，令反应后生成的粒子和氚核的动能分别为、，则有可得

又解得17.压力锅（也称高压锅）是二种常见的厨房锅具，其工作原理是通过增大气压来提升液体沸点，以达到加快烹煮食物效率的目的。如图为某燃气压力锅的结构简图，某厨师将食材放进锅内后合上密封锅盖，并将压力阀套于出气孔后开始加热烹煮。当锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把压力阀顶起来，这时水蒸气就从排气孔向外排出。已知锅内的总容积为V0，食材占锅内总容积的，加热前锅内温度为T0，大气压强为p0=1.0×105Pa。忽略加热过程水蒸气和食材（包括水）导致的气体体积变化，气体可视为理想气体，g取10m/s2。（1）若T0=293K，压力阀的质量为0.024kg，要使锅内温度达到393K，求排气孔的面积的最小值（保留一位有效数字）；（2）高压锅内气体温度达到1.25T0后保持不变，打开出气孔稳定后，求高压锅内气体密度与打开前的比值。【答案】（1）7×10-6m2；（2）【解析】【详解】（1）选锅内气体为研究对象，则有，初状态T1=293K，p1=1.0×105Pa末状态T2=393K由查理定律得代入数据有p2=1.34×105Pa对限压阀受力分析可得mg=p2S－p1S联立解得S=7×10-6m2（2）打开阀门前气体下强为p1′，体积为V1，气体密度ρ1，气体升温过程，由查理定律,

、打开密封阀稳定后，气体压强等于大气压强为p0，气体密度为ρ2，此过程为等温变化，根据玻意耳定律可得

p1′V1=p0V2ρ1V1=ρ2V2解得18.如图甲，倾角的足够长光滑导轨，导轨间距，该端接有的定值电阻，导轨处在磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量、阻值的金属棒，在平行于导轨的拉力F作用下，由静止开始从CD处沿导轨向上加速运动，金属棒的速度—位移图像如图乙所示，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度，求：（1）通过金属棒的电荷量为1C时，金属棒的位移大小；（2）速度时，电阻R的发热功率；（3）金属棒从CD处沿导轨向上运动的过程中，外力F做的功。【答案】（1）4m；（2）0.75W；（3）10J【解析】【详解】（1）由可得（2）速度时所以电阻R的发热功率（3）极短位移内安培力做功金属棒从CD处沿导轨向上运动的过程中对求和即为图乙图线与坐标轴所围面积S。所以安培力做功为由动能定理可得，解得19.如图所示，M1N1P1Q1和M2N2P2Q2为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的M1N1段与M2N2段相互平行，距离为L＝1m；P1Q1段