江西省抚州市2023-2024学年高二下学期学生学业质量监测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1抚州市2023—2024学年度下学期学生学业质量监测高二物理试题卷第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题（本题共10小题，共计46分。在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.核电池是一种核动力装置，里面装有自然衰变的放射性元素，不但兼顾放热的功效，而且还具有发电的功效。某种国产核电池是利用衰变为释放能量，可连续几十年提供一定的电能。下列说法正确的是（）A.发生α衰变方程为→B.核反应生成物中的α粒子具有很强的电离本领，但穿透能力很弱C.当温度升高，衰变的半衰期将变大D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量之和等于反应物的质量之和〖答案〗B〖解析〗A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知衰变方程为→故A错误；B．核反应生成物中α粒子具有很强的电离本领，但穿透能力很弱，故B正确；C．半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境温度无关，故C错误；D．此核反应过程中存在质量亏损，故D错误；2.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹C.图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低〖答案〗A〖解析〗A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹，故B错误；C．图丙为分子力与分子间距关系图，分子间距从增大时，分子力整体表现为引力，且先变大后变小，故C错误；D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，因此可知，曲线②对应的温度较高，故D错误。故选A。3.如图，真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，、是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的正电荷粒子（不计重力）沿着与夹角为60°的方向射入磁场中，刚好没能从边界射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子射入磁场的速度大小为 B.粒子射入磁场的速度大小为C.粒子在磁场中运动的时间为 D.粒子在磁场中运动的时间为〖答案〗C〖解析〗AB．根据题意可以分析粒子到达PQ边界时速度方向与边界线相切，如图所示则根据几何关系可知在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力解得故AB错误；CD．由粒子运动轨迹可知粒子转过的圆心角为240°，粒子在磁场中运动的周期为则粒子在磁场中运动的时间为故C正确，D错误。故选C。4.如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列正确的是（）A.若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势瞬时值为B.当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为C.若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大D.若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变亮〖答案〗B〖解析〗A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为故A错误；B．原线圈电压为灯泡电压即副线圈电压为所以原、副线圈的匝数比为故B正确；C．若将滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器有效电阻增大，则副线圈电流变小，根据电流关系可知原线圈电流减小，即电流表示数变小，故C错误；D．若将自耦变压器触头向下滑动，则副线圈匝数减小，根据变压器电压规律可知副线圈电压减小，所以灯泡会变暗，故D错误。故选B。5.如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（）A.线圈中的磁场向上且正在增强B.电容器中的电场向下且正在减弱C.若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大D.若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小〖答案〗D〖解析〗A．由图可知，电容器正在充电，则电流正在减小，即线圈中的磁场向上且正在减弱，A错误；B．电容器正在充电，则电容器中的电场向下且正在增强，B错误；C．若在线圈中插入铁芯，则自感系数L变大，根据可知，发射电磁波的频率变小，C错误；D．若增大电容器极板间的距离，根据可知C减小，根据则发射电磁波的频率变大，波长变小，D正确。故选D。6.中国北斗导航系统能实现车道级导航，氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高极为重要。如图为氢原子的能级示意图，现有一群氢原子处于的能级上，下列说法正确的是（）A.该氢原子向低能级跃迁最多可发出8种频率的光子B.从能级跃迁到能级发出的光子能使逸出功为1的金属发生光电效应现象C.该氢原子可以吸收能量为0.32的光子跃迁到的能级D.使该氢原子电离至少需要吸收0.85的能量〖答案〗D〖解析〗A．一群氢原子处于的能级上,那么该氢原子向低能级跃迁最多可发出不同频率的光，A错误。B．从能级跃迁到能级发出的光子的能量为所以从能级跃迁到能级发出的光子不能使逸出功为1的金属发生光电效应现象，B错误；C．该氢原子若跃迁到的能级上，需要吸收光子的能量为所以该氢原子不可以吸收能量为0.32的光子跃迁到的能级，C错误；D．该氢原子至少需要吸收0.85eV的能量才可以脱离原子核束缚，所以使该氢原子电离至少需要吸收0.85的能量，D正确。7.2023年2月16日国家电网有限公司特高压直流输电工程—通山抽水蓄能电站开工建设。如图是特高压输电过程的示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成800的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（）A.将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压B.采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感的影响C.用户越多，输电线上损耗的功率越小D.保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400，输电线上损耗的功率加倍〖答案〗B〖解析〗A．将发电站输出的电压直接整流，则输入升压变压器原线圈的为直流电，升压变压器的副线圈将不会输出电压，所以将发电站输出的电压整流后不能利用升压变压器升压，A错误；B．长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响不能忽略，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了减少感抗和容抗，在输电环节可以使用直流电，故B正确；C．用户增多，降压变压器副线圈中的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电流增大，则由公式可知，输电线上损耗的功率增大，故C错误；D．保持输电功率不变，由公式可知，若电压经升压和整流后为400kV，输电线中的电流变为原来的2倍，由可知输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D错误。故选B。8.一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程图像如图所示，与横轴平行，与纵轴平行，在同一直线上。已知A状态温度为，从A状态至B状态气体吸收了的热量，下列说法正确的是（）A.D状态的温度为B.A状态的内能大于C状态的内能C.从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了D.从B状态到C状态的过程中，器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数增加〖答案〗AC〖解析〗A．由题图可得根据可解得故A正确；B．根据可知，由于AC两态的pV乘积相等，则两状态的温度相同，所以A状态的内能等于C状态的内能，故B错误；C．从A状态到B状态的过程中，气体吸收了320J的热量，同时气体对外做功，因图像的面积等于功，可得根据热力学第一定律可得气体内能增加了240J，故C正确；D．由图知，从B状态到C状态的过程中，气体的体积不变，压强减小，根据压强的微观解释，可知器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数减小，故D错误。故选AC。9.如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，B板电势高B.图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到A1位置的粒子比荷比较大C.图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器速度D.图丁中，粒子被加速的次数与粒子的比荷成反比〖答案〗AC〖解析〗A．图甲中，将一束等离子体按图示方向喷入磁场，根据左手定则，正离子所受洛仑兹力向下，正离子向下偏转，同理，负离子向上偏转，A、B间产生电势差，B板电势高，A正确；B．图乙中，根据动能定理根据牛顿第二定律解得比荷小的粒子打的远，所以打到A1位置的粒子比打到A2位置的粒子的比荷小，B错误；C．图丙中，电场强度为E，磁感应强度为B，根据平衡条件解得C正确；D．设D形盒的半径R，设粒子在电场中多次加速后，从回旋加速器中离开的最大速度为，则由牛顿第二定律有化简得粒子离开加速器时的动能为设加速次数为n，D形盒缝隙所加电压为，由动能定理得得粒子被加速的次数与粒子的比荷成正比。D错误。10.如图所示，固定于水平面内，电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的两金属棒、垂直搁置于导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给、以平行于导轨的初速度、，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中（）A.两棒开始运动时，回路中的电流最大B.的加速度增大，的加速度减小C.回路产生的焦耳热为D.、间距一直增加〖答案〗AD〖解析〗A．通过两金属棒的电流始终相等，所以两金属棒受到的安培力大小始终相等、方向始终相反，两导体棒构成的系统动量守恒，其v-t图如图所示刚开始两金属棒相对速度最大，回路中的感应电动势最大，感应电流最大。故A正确；B．根据两金属棒受到的安培力大小始终相等，二者质量也相等，所以加速度大小始终相等。同步减小。故B错误；C．系统动量守恒，可得由功能关系，可得联立，解得故C错误；D．A选项中v-t图像中阴影部分的面积表示两棒间距，由图可知、间距一直增加。故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）11.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时，___________；（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑片，此过程中电流表指针___________偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针___________偏转；（均选填“向左”或“向右”或“不”）（3）某同学按图乙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，要避免电击发生，故在拆除电路前应__________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。〖答案〗（1）电流表指针的偏转方向（2）向右向左（3）断开开关〖解析〗（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。（2）[1][2]图乙的实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向右移动滑动触头，通过线圈A的电流增大，磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，电流表指针向右偏转。若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，则电流表指针向左偏转。（3）在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路A线圈时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。12.某实验小组用如图1所示的实验装置，探究一定质量的气体在温度不变时，其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V，利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。（1）为测量气体体积，还需利用图2中游标卡尺的___________（选填“甲”、“乙”或"丙”）测量大直径注射器内径；（2）实验中下列说法正确的是___________；A.推拉柱塞时应尽量缓慢B.推拉柱塞时可手握注射器C.若实验中软管脱落，可立即装上并继续本次实验D.柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体，防止漏气的作用（3）若要研究p、V之间的关系，使绘制的图像呈一条倾斜的直线，应选用___________（选填“”或“”）作为坐标系；（4）若环境温度保持不变，操作规范，分析数据时发现的乘积逐渐减小，产生该现象的主要原因是___________；（5）某同学实验中操作不规范，得到了如图所示的图像，究其原因，是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。A.一直降低 B.先升高后降低C.先降低后升高 D.一直升高〖答案〗（1）甲（2）AD（3）（4）气体在漏气（5）B〖解析〗（1）为测量气体体积，还需利用图2中游标卡尺的甲（内测量爪）测量大直径注射器内径。（2）AB．实验时为防止气体温度变化，推拉柱塞时应尽量缓慢，推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确；B错误；C．若实验中软管脱落，则封闭气体质量将发生变化，不能立即装上并继续本次实验。故C错误；D．柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体，防止漏气的作用。故D正确。故选AD。（3）根据可得可知选用作为坐标系，绘制的图像呈一条倾斜的直线。（4）根据若环境温度保持不变，操作规范，分析数据时发现的乘积逐渐减小，产生该现象的主要原因是气体在漏气。（5）根据由图像可知之积先变大后变小，因此温度先升高后降低。三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后〖答案〗的不能得分，有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位。）13.如图所示为粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管。当，大气压强为时，两管水银面相平，这时左管被封闭的理想气体气柱长。当温度升高到时，左管气柱长为9cm，求：（1）此时封闭的理想气体的压强；（2）等于多少摄氏度。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）此时两边液面差为2，可确定气体的压强为（2）设玻璃管的横截面积为S，对左管中的气体有，，，由理想气体状态方程有解得故14.如图所示，光滑的平行倾斜金属导轨与水平面间的夹角为，下端连接阻值恒为的小灯泡。两导轨之间的矩形区域内有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。质量、电阻的金属棒长度等于两平行导轨间距，时刻金属棒从两导轨上部由静止释放，在时刻进入磁场区域，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，已知从金属棒释放到它离开磁场区，通过小灯泡的电流不变（小灯泡始终安全），导轨电阻不计，重力加速度取，。求：（1）平行导轨的间距L及矩形匀强磁场区域的长度d：（2）若从开始释放至运动到某一时刻的过程中