【解析】江蘇省鹽城市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期6月期末物理試題

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江蘇省鹽城市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期6月期末物理試題

一、單項選擇題：共10小題，每小題4分，共計40分．每小題只有一個選項符合題意．

1．一個原子核經(jīng)過1次衰變，變成另一個原子核．衰變后原子核的中子數(shù)減少（）

A．1個B．2個C．3個D．4個

2．某同學(xué)將一個表面潔凈、兩端開口的細直塑料筆芯豎直插入水中，水不浸潤該塑料，則他用放大鏡觀察到的情景可能是（）

A．B．

C．D．

3．利用智能手機中的傳感器和相關(guān)軟件可測量磁感應(yīng)強度．如圖所示，在水平放置的手機上建立三維坐標系，手機顯示屏所在平面為面，豎直向上為軸正方向，測得、，手機顯示屏的面積約為，根據(jù)測量數(shù)據(jù)可知（）

A．測量地點位于赤道位置

B．通過手機顯示屏的磁通量約為

C．通過手機顯示屏的磁通量為

D．通過手機顯示屏的磁通量為

4．在光電效應(yīng)實驗中，小明用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲、乙、丙），如圖所示．下列說法正確的是（）

A．入射光的波長B．入射光的波長

C．入射光的頻率D．入射光的頻率

5．交流發(fā)電機的示意圖如圖所示，線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動．在圖示位置，下列說法正確的是（）

A．穿過線圈的磁通量變化率最小B．線圈中電流方向?qū)l(fā)生改變

C．線圈中電流最大，方向為D．穿過線圈的磁通量最大

6．如圖甲所示，某超聲波發(fā)生器中的核心元件——壓電陶瓷片．為使得壓電陶瓷片發(fā)生超聲振動，需要給它通入同頻率的高頻電信號．圖乙為高頻電信號發(fā)生原理圖，已知某時刻電流i的方向指向A極板，且正在減小，下列說法正確的是（）

A．A極板帶正電

B．線圈L兩端的電壓在減小

C．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能

D．減小電容器的電容，可以減小超聲振動的頻率

7．甲、乙兩位同學(xué)在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗操作中，都發(fā)生了操作錯誤．甲：在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點．

乙：在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些．

上述操作導(dǎo)致分子直徑大小的測量值與真實值相比（）

A．甲、乙都偏大B．甲、乙都偏小

C．甲偏大、乙偏小D．甲偏小、乙偏大

8．如圖所示，兩個相同的小燈泡和分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈和一個滑動變阻器，電路中電源內(nèi)阻忽略不計．閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，穩(wěn)定后和的亮度一樣．下列說法正確的是（）

A．閉合僢間，和立即變亮

B．斷開后，右端電勢比左端高

C．閉合瞬間，電感線圈中的感應(yīng)電動勢為零

D．斷開后，立即熄滅

9．1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與氫核大致相等的中性粒子（即中子）組成．如圖所示，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和．已知氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A．碰撞后氮核的動量比氫核的大B．碰撞后氮核的動能比氫核的大

C．小于D．大于

10．一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內(nèi)做簡諧運動，內(nèi)點的振動圖像如圖乙所示．則時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）

A．B．

C．D．

二、非選擇題：共5小題，共60分，其中第12~15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．

11．某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和橙子制作了橙汁電池．他們用如圖所示實驗電路測量這種電池的電動勢和內(nèi)阻．其中電流表內(nèi)阻為，量程為；電阻箱阻值的變化范圍為．

⑴閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻箱的阻值和電流表的相應(yīng)讀數(shù)；

⑵根據(jù)如圖所示電路，用和表示，得；

⑶通過多次測量得到電阻箱和電流表的各組數(shù)據(jù)，見下表，請利用表格中的數(shù)據(jù)作出圖線；

99210870

81029804

71158696

61317634

51526579

41805556

32204545

⑷根據(jù)圖線可得V，（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

⑸若將電路圖中的電流表當成理想電表，得到的電源內(nèi)阻為，由此產(chǎn)生的誤差為．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

12．如圖所示，在深度為、充滿水的游泳池底部A處有一單色點光源，A點距游泳池壁的距離為，某人在距泳池邊緣B點處恰好看到光源，已知人的眼睛到地面的高度為，光在真空中傳播速度為，求：

（1）游泳池中水對該單色光的折射率；

（2）該單色光在水中傳播的速度．

13．（8分）一個容器內(nèi)部呈不規(guī)則形狀，為測量它的容積，在容器上插入一根兩端開口的玻璃管，接口用蠟密封．玻璃管內(nèi)部橫截面積為，管內(nèi)一靜止水銀柱封閉著長度為的空氣柱，如圖所示，此時外界的溫度為．現(xiàn)把容器浸在溫度為的熱水中，升溫過程中氣體內(nèi)能增加了、氣體對外界做的功為，水銀柱靜止時下方的空氣柱長度變?yōu)椋畬嶒炦^程中認為大氣壓沒有變化，水銀沒有溢出．求：

（1）氣體吸收的熱量；

（2）容器的容積．

14．如圖所示，電阻不計的矩形導(dǎo)線框，在間接電阻為的均勻電阻絲甲，線框放在方向垂直于線框平面、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中．現(xiàn)有電阻為的金屬棒剛好架在導(dǎo)線框上，長度為，并以恒定速度從邊滑向邊．在滑動過程中與導(dǎo)線框的接觸良好．求：

（1）產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

（2）甲消耗電功率的最大值；

（3）所受安培力的最小值．

15．如圖所示，一種新型質(zhì)譜儀原理圖，離子源s中翲出初速度為零的離子，經(jīng)間的電場加速后，沿軸線進入圖中虛線所示的圓形勻強磁場區(qū)域．圓形勻強磁場半徑為，磁場區(qū)域的右下部分圓周邊界處安裝有接收底片在的正下方，與同在軸線上．一個質(zhì)量為的一價正離子從離子源飄入電場，最后恰好打在點．已知元電荷為間電壓為，離子重力忽略不計．

（1）求圓形區(qū)域中磁感應(yīng)強度的大小；

（2）因放置失誤，導(dǎo)致磁場區(qū)域整體向下移動，使磁場區(qū)域圓心偏離軸線，求此情況下氫離子打在底片上的位置．（用該位置到點的連線與軸線所成的角度表示）；

（3）若在離子源中放入質(zhì)量為的一價正離子，的電壓波動范圍為，若要這兩種離子在底片上的位置不重疊時，應(yīng)滿足的條件．

答案解析部分

1．【答案】B

【知識點】原子核的衰變、半衰期

【解析】【解答】一個原子核經(jīng)過一次衰變，減少了4個質(zhì)量數(shù)，減少2個質(zhì)子數(shù)，所以衰變后原子核的中子數(shù)減少了2個，故B正確，ACD錯誤；

故答案為：B。

【分析】本題考差了核反應(yīng)過程的電荷守恒定律，生成了，說明原子核的質(zhì)量數(shù)減少了4個，質(zhì)子數(shù)減少了2個，說明其中中子數(shù)也減少了2個。

2．【答案】C

【知識點】液體的表面張力；浸潤和不浸潤

【解析】【解答】注意，由于水跟塑料筆芯不浸潤，說明塑料筆芯外水跟塑料接觸的附著層內(nèi)分子與分子之間的距離較大，分子力表現(xiàn)為引力，使附著層有收縮的趨勢，很明顯ABC筆芯外面的圖正確，而D選項中，筆芯外水與塑料表現(xiàn)為浸潤，是錯誤的。在筆芯的內(nèi)部，由于液體表面張力會對管中的液體形成向下的拉力，使筆芯中的液面低于外面的液面，且在液體表面張力的作用下會形成凸形的液面。故C正確，ABD錯誤。

故本題答案為：C。

【分析】本題考查了液體的表面張力。由于水與塑料不浸潤，所以在筆芯的內(nèi)部液面會在表面張力的作用下呈現(xiàn)凸形，并且表面張力會對管中的水形成向下的拉力，使筆芯中的水的液面低于外面的液面。在筆芯的外面，由于水與塑料不浸潤，附著層中的水分子之間的分子引力使附著層有收縮的趨勢。

3．【答案】D

【知識點】磁現(xiàn)象和磁場、磁感線；磁通量

【解析】【解答】A.，，說明測量地點既有水平方向上的磁場，又有豎直向下的磁場，而在赤道的地方，磁場沿著水平方向，豎直方向上沒有磁場，故A錯誤；

BCD.由于By平行于手機的顯示屏，而Bz垂直于手機的顯示屏，所以通過手機顯示屏的磁通量為，故D正確，BC錯誤。

故答案為：D。

【分析】本題考查了磁通量。在地球上，磁場是從南極出發(fā)指向北極，所以在赤道處磁場平行于地面，即沿著水平方向，而本題有豎直方向的磁場，所以測量地點不是在赤道；磁通量是垂直通過有效面積的磁感線條件，由于By平行于手機的顯示屏，而Bz垂直于手機的顯示屏，所以計算磁通量時得利用Bz來計算并且套用磁通量的公式。

4．【答案】D

【知識點】光電效應(yīng)

【解析】【解答】CD.首先注意由于使用的是同一個光電管，所以逸出功相等，根據(jù)z得由于乙的截止電壓最大，甲、丙的截止電壓相等，所以有乙入射光頻率最大，甲、丙入射光頻率相等，即，故C正確，D錯誤；

AB.由于，所以甲、乙、丙入射光的波長排序為，故AB錯誤。

故答案為：D。

【分析】由圖中知道曲線與橫軸相交的點為截止電壓，明顯乙的截止電壓最大，甲、丙的截止電壓相等，由于是同一個光電管，所以逸出功相等，根據(jù)知乙入射光的頻率最大，甲、丙入射光的頻率相等，又由于，頻率大波長反而短，所以乙入射光的波長最短，甲、丙入射光的波長最長。

5．【答案】C

【知識點】交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律；交變電流的圖像與函數(shù)表達式

【解析】【解答】AD.此時，說明沒有磁場通過此面積，此時通過線圈的磁通量最小，為0，但是磁通量的變化率最大，故AD錯誤；

B.由于在線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，這并不是中性面，故B錯誤；

C.由于此時為峰值面，所以線圈此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，線圈中電流也最大，AB邊此時是向下切割磁感線運動，所以根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為B到A。故C正確。

故答案為：C。

【分析】本題考查了線圈繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電的知識點，當線圈與磁場平行時，通過線圈的磁通量最小，為0，此時這個面為峰值面，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大，根據(jù)右手定則可以判斷回路的感應(yīng)電流方向；注意線圈每通過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次。

6．【答案】A

【知識點】電容器及其應(yīng)用；電磁振蕩；LC振蕩電路分析

【解析】【解答】AC.看到乙圖可知相當于在給電容器C充電，而在充電的過程中，電容器上的電量越來越大，電容器之間的電場越來越強，電場能也越來越大，所以本題是磁場能轉(zhuǎn)化為電場能的過程，并且由于電子移動方向與電流的方向相反，所以B板積累的是電子，則A極板積累的是正電荷，A極板帶正電，故A正確，C錯誤；

B.由題目可知由于電流正在減小，說明電流的變化率正在變大，根據(jù)可知線圈L兩端的電壓正在增大，故B錯誤；

D.根據(jù)電磁振蕩的公式可知減小電容器的電容，超聲振動的頻率反而增大，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】本題為給電容器充電，所以電容器上面的電量越來越多，則極板間產(chǎn)生的電場越來越強，電場能越來越大，為磁場能轉(zhuǎn)化為極板間的電場能；由于是給電容器充電，而電子的移動方向與電流方向相反，所以B板帶負電，A板帶正電；雖然充電電流在變小，但是電流的變化率是在增大的，根據(jù)線圈的感應(yīng)電動勢公式可知線圈兩端的電壓在增大；根據(jù)可知要減小超聲振動的頻率要增大電容器的電容。

7．【答案】C

【知識點】分子動理論的基本內(nèi)容

【解析】【解答】在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，說明等一下拿去計算的油酸酒精溶液的濃度比實際的大，即計算出的油酸體積V比實際的偏大一些，那么根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將比真實值偏大；而若在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些，同樣根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將比真實值偏小，故C正確，ACD錯誤。

故答案為：C。

【分析】本題考查了“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗操作中的誤差分析，若在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，將導(dǎo)致實際的油酸濃度比計算的偏小，則計算出來的油酸體積偏大，利用算出來的分子直徑大小也偏大；若在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些，根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將偏小。

8．【答案】B

【知識點】自感與互感

【解析】【解答】AC.閉合開關(guān)一瞬間，與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡L2馬上就亮起來，而跟燈泡L1串聯(lián)的是電感線圈L，由于通過線圈L的電流增大，線圈L產(chǎn)生一與原電流方向相反的自感電動勢，阻礙電流的增大，但是電流還是要慢慢增大起來的，所以燈泡L1慢慢變亮，故AC錯誤；

BD.在斷開開關(guān)的一瞬間，通過線圈L的電流減小，所以為了阻礙電流的減小，線圈要產(chǎn)生一與原電流方向相同的自感電動勢，方向是自右往左，并且電感線圈、滑動變阻器、燈泡L2、燈泡L1形成了閉合回路，電流逐漸減小，由于開關(guān)閉合時，兩條支路穩(wěn)定時，電流是相等的，所以現(xiàn)在燈泡L2是逐漸變暗的，并沒有閃一下，而由于電流是從燈泡L1的右邊流向左邊，所以燈泡L1的右端電勢比左邊高，故B正確，D錯誤；

故答案為：B。

【分析】本題考查了線圈的自感現(xiàn)象，當通過線圈的電流增大時，為了阻礙電流的增大，線圈會產(chǎn)生一與原電流方向相反的自感電動勢，使電流慢慢的增大，所以與線圈串聯(lián)的燈泡L1逐漸變亮，與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡一下子就亮起來；當通過線圈的電流減小時，為了阻礙電流的減小，線圈會產(chǎn)生一與原電流方向相同的自感電動勢，使電流慢慢的減小，由于原先兩條支路電流相等，所以燈泡L2慢慢變暗，電流從右往左流過燈泡L1，而燈泡L1右邊的電勢高于左邊的電勢。

9．【答案】A

【知識點】動量守恒定律；碰撞模型

【解析】【解答】由于中子與氫核發(fā)生彈性碰撞，由于彈性碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，列出式子有，，兩式子聯(lián)立可得，，同理中子與氮核發(fā)生彈性碰撞，所有碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，列出式子有，，兩式子聯(lián)立可得，，由于碰撞后氮核獲得的動量為，而碰撞后氫核獲得的動量為，所以很明顯碰撞后氮核獲得的動量比氫核的大，由于氮核碰撞后獲得的動能為，氫核獲得的動能為，所以碰撞后氮核獲得的動能比氫核獲得的動能小，并且由我們上面的計算知道，，故A正確，BCD錯誤。

故答案為：A。

【分析】本題考查了中子分別與氫核、氮核的彈性碰撞，在彈性碰撞的過程中系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，列式可以分別求出中子與氫核碰撞后中子的速度、氫核獲得的速度，以及中子與氮核碰撞后中子的速度、氮核獲得的速度，分別根據(jù)動量公式求出氮核碰撞后獲得的動量大小以及氫核碰撞后獲得的動量大小再進行比較。通過前面的列式計算可知碰撞后氫核獲得的速度大小大于氮核獲得的速度大小，并且碰撞后氮核獲得的速度大小小于碰撞前中子的速度。

10．【答案】B

【知識點】機械波及其形成和傳播；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關(guān)系

【解析】【解答】由圖乙知t=0時刻，質(zhì)點O過平衡位置向y軸的負方向運動，所以在橫波往前傳播的過程中，所有質(zhì)點的起振方向都為過平衡位置向y軸的負方向運動，根據(jù)同側(cè)法可以判斷出AD錯誤，而由于在乙圖中我們看到周期越來越小，根據(jù)可知在波的傳播速度不變的情況下，周期越來越小，說明波長越來越小，故ACD錯誤，B正確。

故答案為：B。

【分析】本題考查了簡諧橫波的傳播，關(guān)鍵是要從乙圖中判斷出質(zhì)點的起振方向以及周期的變化情況，我們由乙圖知道質(zhì)點O的起振方向為向y軸的負方向，所以在橫波往前傳播的過程中，剛傳播到的質(zhì)點要向y軸負方向振動，并且由乙圖知周期越來越小，由于波速不變，可知波長也越來越小。

11．【答案】；；0.93-0.97；1.2-1.5；6.7-8.3

【知識點】電源電動勢及內(nèi)阻；閉合電路的歐姆定律

【解析】【解答】（2）根據(jù)閉合回路的歐姆定律可知，整理可得。

故答案為：。

（3）注意在描點連線時要用平滑的曲線把各點連接起來，要讓盡量多的點落在直線上，偏離較遠的點舍去。

（4）由圖知，直線的斜率，所以得，注意由于讀數(shù)以及畫線有誤差，所以電動勢只要取之間都可以，由于y軸截距，所以有千歐，注意由于讀數(shù)以及畫線有誤差，所以內(nèi)阻r的大小取千歐之間都可以。

（5）注意若把圖中的電流表當做理想電表，實際上得到的電源內(nèi)阻，所以，所以，注意主要答案在6.7到8.3之間都可以。

【分析】本題考查了測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗。

（2）以及（4）小題的分析本實驗主要要根據(jù)閉合回路的歐姆定律列式找出與電阻箱的電阻R之間的關(guān)系式，從而確定出傾斜直線的斜率k和縱軸b的意義，結(jié)合的斜率以及縱軸截距求出電動勢以及內(nèi)阻大??；

（3）小題注意在描點連線時要用平滑的曲線把各點連接起來，讓盡量多的點落在直線上，偏離較遠的點舍去；

（5）小題注意當把電流表當成理想電表時，相當于把電流表看作是內(nèi)電路的一部分，實際上測出來的內(nèi)阻，所以，所以可求出的值。

12．【答案】（1）解：由光的折射定律可知

由幾何關(guān)可知

代入數(shù)據(jù)可得

（2）解：由

可知

代入數(shù)據(jù)可得

【知識點】光的折射及折射定律

【解析】【分析】（1）利用光折射時的折射率公式，分別根據(jù)圖中幾何條件求出入射角和折射角的正弦值，代入公式就可以求出游泳池中水對該單色光的折射率。

（2）利用公式反推出v的公式結(jié)合第一問求出的折射率n就可以求出該單色光在水中傳播的速度v。

13．【答案】（1）解：由熱力學(xué)第一定律可得

氣體對外界做的功為，外界對氣體做的功為，

（2）解：由題意可知，氣體溫度變化過程壓強不變，

代入數(shù)據(jù)可得

【知識點】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律

【解析】【分析】（1）根據(jù)熱力學(xué)第一定律可求得在此過程中氣體吸收的熱量，注意由于是氣體對外界做功，所以要代入-W；

（2）注意以水銀柱下面封閉的氣體為研究對象，由于在升高溫度的過程中，氣體的壓強不變，所以為等壓變化過程，可根據(jù)列式，并結(jié)合每次的氣體體積等于空氣柱的體積加上下方容器的體積，聯(lián)立就可以求出下方容器的體積

14．【答案】（1）解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=BLv

（2）解：由申、并聯(lián)電路知識可知

可知

外電路消杔功率

由題意分析知當時，

（3）解：由閉合電路歐娒定律

當時，

【知識點】閉合電路的歐姆定律；導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量類問題

【解析】【分析】（1）根據(jù)動生感應(yīng)電動勢的公式列式就可以求出PQ棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；

（2）首先理清楚回路的連接方式，導(dǎo)體棒PQ把甲電阻絲一分為2，我們看到這兩塊電阻并聯(lián)之后再跟PQ棒的電阻串聯(lián)，所以先計算出左右兩塊電阻的并聯(lián)電阻，并對表達式進行變形，可知左右兩塊電阻并聯(lián)電阻的最大值為，接著根據(jù)并結(jié)合閉合回路的歐姆定律求出甲金屬絲消耗的電功率公式，并且得出時甲金屬絲消耗的電功率達到最大，代入求出此最大的電功率。

（3）當回路的電流最小時，PQ導(dǎo)體棒受到的安培力也最小，所以時，回路的電流最小，結(jié)合閉合回路的歐姆定律求出此時回路中的感應(yīng)電流，再結(jié)合安培力公式求出此時PQ棒受到的安培力大小。

15．【答案】（1）解：正離于經(jīng)過加嗏電場

（2）解：假設(shè)入射點位置為，軌跡國的國心為，出射點為。連接為荄形，可知。因為與逼度垂直，則離子出射點點在點，故。

（3）解：

對于離子最小和最大半徑分別為

對于離子敏小和敢大半徑分別為

由題意可知兩種離子在底片上的位置重疊時臨界條件，

可求得

【知識點】帶電粒子在電場中的加速；帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在有界磁場中的運動

【解析】【分析】（1）首先一價正離子的帶電量為e，經(jīng)過加速電場進入磁場中，根據(jù)電場力做功結(jié)合動能定理可以求出此正離子進入磁場時的速度大小，進行磁場后做勻速圓周運動，并且圓周運動的半徑r=R，根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式，可求出勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；

（2）這一小問主要要畫圖，根據(jù)題意可知，滿足（1）條件情況下，粒子在半徑為R的圓形磁場中做圓周運動的半徑為R，當粒子從軸線方向入射現(xiàn)在的磁場區(qū)域時，在入射點A的速度方向垂直線上往下取距A距離為R的點即為，取該點為圓心，R為半徑畫圓，該圓交于圓形磁場區(qū)域與B點，可看到四邊形為一個菱形，所以邊，所以O(shè)B邊也垂直于軸線，即氫原子打在底片的位置仍在O點的正下方，角度；

（3）由于一價正離子加速進入磁場后做勻速圓周運動的半徑為R，根據(jù)動能定理以及洛倫茲力提供向心力列式，可得出可得出R正比于，所以對于質(zhì)量為的粒子半徑最大值正比于，由此得出質(zhì)量為的粒子半徑最大值，對于質(zhì)量為的粒子半徑最大值正比于，由此得出它的半徑最小值，同理可求出質(zhì)量為km的粒子的半徑最大值以及最小值，所以兩種離子在底片上不重疊的條件為粒子半徑最小值大于質(zhì)量km的離子半徑的最大值，列式就可以求出第三問的結(jié)果。

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江蘇省鹽城市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期6月期末物理試題

一、單項選擇題：共10小題，每小題4分，共計40分．每小題只有一個選項符合題意．

1．一個原子核經(jīng)過1次衰變，變成另一個原子核．衰變后原子核的中子數(shù)減少（）

A．1個B．2個C．3個D．4個

【答案】B

【知識點】原子核的衰變、半衰期

【解析】【解答】一個原子核經(jīng)過一次衰變，減少了4個質(zhì)量數(shù)，減少2個質(zhì)子數(shù)，所以衰變后原子核的中子數(shù)減少了2個，故B正確，ACD錯誤；

故答案為：B。

【分析】本題考差了核反應(yīng)過程的電荷守恒定律，生成了，說明原子核的質(zhì)量數(shù)減少了4個，質(zhì)子數(shù)減少了2個，說明其中中子數(shù)也減少了2個。

2．某同學(xué)將一個表面潔凈、兩端開口的細直塑料筆芯豎直插入水中，水不浸潤該塑料，則他用放大鏡觀察到的情景可能是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知識點】液體的表面張力；浸潤和不浸潤

【解析】【解答】注意，由于水跟塑料筆芯不浸潤，說明塑料筆芯外水跟塑料接觸的附著層內(nèi)分子與分子之間的距離較大，分子力表現(xiàn)為引力，使附著層有收縮的趨勢，很明顯ABC筆芯外面的圖正確，而D選項中，筆芯外水與塑料表現(xiàn)為浸潤，是錯誤的。在筆芯的內(nèi)部，由于液體表面張力會對管中的液體形成向下的拉力，使筆芯中的液面低于外面的液面，且在液體表面張力的作用下會形成凸形的液面。故C正確，ABD錯誤。

故本題答案為：C。

【分析】本題考查了液體的表面張力。由于水與塑料不浸潤，所以在筆芯的內(nèi)部液面會在表面張力的作用下呈現(xiàn)凸形，并且表面張力會對管中的水形成向下的拉力，使筆芯中的水的液面低于外面的液面。在筆芯的外面，由于水與塑料不浸潤，附著層中的水分子之間的分子引力使附著層有收縮的趨勢。

3．利用智能手機中的傳感器和相關(guān)軟件可測量磁感應(yīng)強度．如圖所示，在水平放置的手機上建立三維坐標系，手機顯示屏所在平面為面，豎直向上為軸正方向，測得、，手機顯示屏的面積約為，根據(jù)測量數(shù)據(jù)可知（）

A．測量地點位于赤道位置

B．通過手機顯示屏的磁通量約為

C．通過手機顯示屏的磁通量為

D．通過手機顯示屏的磁通量為

【答案】D

【知識點】磁現(xiàn)象和磁場、磁感線；磁通量

【解析】【解答】A.，，說明測量地點既有水平方向上的磁場，又有豎直向下的磁場，而在赤道的地方，磁場沿著水平方向，豎直方向上沒有磁場，故A錯誤；

BCD.由于By平行于手機的顯示屏，而Bz垂直于手機的顯示屏，所以通過手機顯示屏的磁通量為，故D正確，BC錯誤。

故答案為：D。

【分析】本題考查了磁通量。在地球上，磁場是從南極出發(fā)指向北極，所以在赤道處磁場平行于地面，即沿著水平方向，而本題有豎直方向的磁場，所以測量地點不是在赤道；磁通量是垂直通過有效面積的磁感線條件，由于By平行于手機的顯示屏，而Bz垂直于手機的顯示屏，所以計算磁通量時得利用Bz來計算并且套用磁通量的公式。

4．在光電效應(yīng)實驗中，小明用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲、乙、丙），如圖所示．下列說法正確的是（）

A．入射光的波長B．入射光的波長

C．入射光的頻率D．入射光的頻率

【答案】D

【知識點】光電效應(yīng)

【解析】【解答】CD.首先注意由于使用的是同一個光電管，所以逸出功相等，根據(jù)z得由于乙的截止電壓最大，甲、丙的截止電壓相等，所以有乙入射光頻率最大，甲、丙入射光頻率相等，即，故C正確，D錯誤；

AB.由于，所以甲、乙、丙入射光的波長排序為，故AB錯誤。

故答案為：D。

【分析】由圖中知道曲線與橫軸相交的點為截止電壓，明顯乙的截止電壓最大，甲、丙的截止電壓相等，由于是同一個光電管，所以逸出功相等，根據(jù)知乙入射光的頻率最大，甲、丙入射光的頻率相等，又由于，頻率大波長反而短，所以乙入射光的波長最短，甲、丙入射光的波長最長。

5．交流發(fā)電機的示意圖如圖所示，線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動．在圖示位置，下列說法正確的是（）

A．穿過線圈的磁通量變化率最小B．線圈中電流方向?qū)l(fā)生改變

C．線圈中電流最大，方向為D．穿過線圈的磁通量最大

【答案】C

【知識點】交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律；交變電流的圖像與函數(shù)表達式

【解析】【解答】AD.此時，說明沒有磁場通過此面積，此時通過線圈的磁通量最小，為0，但是磁通量的變化率最大，故AD錯誤；

B.由于在線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，這并不是中性面，故B錯誤；

C.由于此時為峰值面，所以線圈此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，線圈中電流也最大，AB邊此時是向下切割磁感線運動，所以根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為B到A。故C正確。

故答案為：C。

【分析】本題考查了線圈繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電的知識點，當線圈與磁場平行時，通過線圈的磁通量最小，為0，此時這個面為峰值面，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大，根據(jù)右手定則可以判斷回路的感應(yīng)電流方向；注意線圈每通過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次。

6．如圖甲所示，某超聲波發(fā)生器中的核心元件——壓電陶瓷片．為使得壓電陶瓷片發(fā)生超聲振動，需要給它通入同頻率的高頻電信號．圖乙為高頻電信號發(fā)生原理圖，已知某時刻電流i的方向指向A極板，且正在減小，下列說法正確的是（）

A．A極板帶正電

B．線圈L兩端的電壓在減小

C．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能

D．減小電容器的電容，可以減小超聲振動的頻率

【答案】A

【知識點】電容器及其應(yīng)用；電磁振蕩；LC振蕩電路分析

【解析】【解答】AC.看到乙圖可知相當于在給電容器C充電，而在充電的過程中，電容器上的電量越來越大，電容器之間的電場越來越強，電場能也越來越大，所以本題是磁場能轉(zhuǎn)化為電場能的過程，并且由于電子移動方向與電流的方向相反，所以B板積累的是電子，則A極板積累的是正電荷，A極板帶正電，故A正確，C錯誤；

B.由題目可知由于電流正在減小，說明電流的變化率正在變大，根據(jù)可知線圈L兩端的電壓正在增大，故B錯誤；

D.根據(jù)電磁振蕩的公式可知減小電容器的電容，超聲振動的頻率反而增大，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】本題為給電容器充電，所以電容器上面的電量越來越多，則極板間產(chǎn)生的電場越來越強，電場能越來越大，為磁場能轉(zhuǎn)化為極板間的電場能；由于是給電容器充電，而電子的移動方向與電流方向相反，所以B板帶負電，A板帶正電；雖然充電電流在變小，但是電流的變化率是在增大的，根據(jù)線圈的感應(yīng)電動勢公式可知線圈兩端的電壓在增大；根據(jù)可知要減小超聲振動的頻率要增大電容器的電容。

7．甲、乙兩位同學(xué)在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗操作中，都發(fā)生了操作錯誤．甲：在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點．

乙：在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些．

上述操作導(dǎo)致分子直徑大小的測量值與真實值相比（）

A．甲、乙都偏大B．甲、乙都偏小

C．甲偏大、乙偏小D．甲偏小、乙偏大

【答案】C

【知識點】分子動理論的基本內(nèi)容

【解析】【解答】在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，說明等一下拿去計算的油酸酒精溶液的濃度比實際的大，即計算出的油酸體積V比實際的偏大一些，那么根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將比真實值偏大；而若在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些，同樣根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將比真實值偏小，故C正確，ACD錯誤。

故答案為：C。

【分析】本題考查了“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗操作中的誤差分析，若在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，將導(dǎo)致實際的油酸濃度比計算的偏小，則計算出來的油酸體積偏大，利用算出來的分子直徑大小也偏大；若在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，導(dǎo)致計算的面積比實際面積大一些，根據(jù)可知計算出來的分子直徑大小將偏小。

8．如圖所示，兩個相同的小燈泡和分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈和一個滑動變阻器，電路中電源內(nèi)阻忽略不計．閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，穩(wěn)定后和的亮度一樣．下列說法正確的是（）

A．閉合僢間，和立即變亮

B．斷開后，右端電勢比左端高

C．閉合瞬間，電感線圈中的感應(yīng)電動勢為零

D．斷開后，立即熄滅

【答案】B

【知識點】自感與互感

【解析】【解答】AC.閉合開關(guān)一瞬間，與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡L2馬上就亮起來，而跟燈泡L1串聯(lián)的是電感線圈L，由于通過線圈L的電流增大，線圈L產(chǎn)生一與原電流方向相反的自感電動勢，阻礙電流的增大，但是電流還是要慢慢增大起來的，所以燈泡L1慢慢變亮，故AC錯誤；

BD.在斷開開關(guān)的一瞬間，通過線圈L的電流減小，所以為了阻礙電流的減小，線圈要產(chǎn)生一與原電流方向相同的自感電動勢，方向是自右往左，并且電感線圈、滑動變阻器、燈泡L2、燈泡L1形成了閉合回路，電流逐漸減小，由于開關(guān)閉合時，兩條支路穩(wěn)定時，電流是相等的，所以現(xiàn)在燈泡L2是逐漸變暗的，并沒有閃一下，而由于電流是從燈泡L1的右邊流向左邊，所以燈泡L1的右端電勢比左邊高，故B正確，D錯誤；

故答案為：B。

【分析】本題考查了線圈的自感現(xiàn)象，當通過線圈的電流增大時，為了阻礙電流的增大，線圈會產(chǎn)生一與原電流方向相反的自感電動勢，使電流慢慢的增大，所以與線圈串聯(lián)的燈泡L1逐漸變亮，與滑動變阻器串聯(lián)的燈泡一下子就亮起來；當通過線圈的電流減小時，為了阻礙電流的減小，線圈會產(chǎn)生一與原電流方向相同的自感電動勢，使電流慢慢的減小，由于原先兩條支路電流相等，所以燈泡L2慢慢變暗，電流從右往左流過燈泡L1，而燈泡L1右邊的電勢高于左邊的電勢。

9．1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與氫核大致相等的中性粒子（即中子）組成．如圖所示，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和．已知氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A．碰撞后氮核的動量比氫核的大B．碰撞后氮核的動能比氫核的大

C．小于D．大于

【答案】A

【知識點】動量守恒定律；碰撞模型

【解析】【解答】由于中子與氫核發(fā)生彈性碰撞，由于彈性碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，列出式子有，，兩式子聯(lián)立可得，，同理中子與氮核發(fā)生彈性碰撞，所有碰撞過程中動量守恒、機械能守恒，列出式子有，，兩式子聯(lián)立可得，，由于碰撞后氮核獲得的動量為，而碰撞后氫核獲得的動量為，所以很明顯碰撞后氮核獲得的動量比氫核的大，由于氮核碰撞后獲得的動能為，氫核獲得的動能為，所以碰撞后氮核獲得的動能比氫核獲得的動能小，并且由我們上面的計算知道，，故A正確，BCD錯誤。

故答案為：A。

【分析】本題考查了中子分別與氫核、氮核的彈性碰撞，在彈性碰撞的過程中系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，列式可以分別求出中子與氫核碰撞后中子的速度、氫核獲得的速度，以及中子與氮核碰撞后中子的速度、氮核獲得的速度，分別根據(jù)動量公式求出氮核碰撞后獲得的動量大小以及氫核碰撞后獲得的動量大小再進行比較。通過前面的列式計算可知碰撞后氫核獲得的速度大小大于氮核獲得的速度大小，并且碰撞后氮核獲得的速度大小小于碰撞前中子的速度。

10．一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內(nèi)做簡諧運動，內(nèi)點的振動圖像如圖乙所示．則時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知識點】機械波及其形成和傳播；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關(guān)系

【解析】【解答】由圖乙知t=0時刻，質(zhì)點O過平衡位置向y軸的負方向運動，所以在橫波往前傳播的過程中，所有質(zhì)點的起振方向都為過平衡位置向y軸的負方向運動，根據(jù)同側(cè)法可以判斷出AD錯誤，而由于在乙圖中我們看到周期越來越小，根據(jù)可知在波的傳播速度不變的情況下，周期越來越小，說明波長越來越小，故ACD錯誤，B正確。

故答案為：B。

【分析】本題考查了簡諧橫波的傳播，關(guān)鍵是要從乙圖中判斷出質(zhì)點的起振方向以及周期的變化情況，我們由乙圖知道質(zhì)點O的起振方向為向y軸的負方向，所以在橫波往前傳播的過程中，剛傳播到的質(zhì)點要向y軸負方向振動，并且由乙圖知周期越來越小，由于波速不變，可知波長也越來越小。

二、非選擇題：共5小題，共60分，其中第12~15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．

11．某中學(xué)生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和橙子制作了橙汁電池．他們用如圖所示實驗電路測量這種電池的電動勢和內(nèi)阻．其中電流表內(nèi)阻為，量程為；電阻箱阻值的變化范圍為．

⑴閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻箱的阻值和電流表的相應(yīng)讀數(shù)；

⑵根據(jù)如圖所示電路，用和表示，得；

⑶通過多次測量得到電阻箱和電流表的各組數(shù)據(jù)，見下表，請利用表格中的數(shù)據(jù)作出圖線；

99210870

81029804

71158696

61317634

51526579

41805556

32204545

⑷根據(jù)圖線可得V，（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

⑸若將電路圖中的電流表當成理想電表，得到的電源內(nèi)阻為，由此產(chǎn)生的誤差為．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】；；0.93-0.97；1.2-1.5；6.7-8.3

【知識點】電源電動勢及內(nèi)阻；閉合電路的歐姆定律

【解析】【解答】（2）根據(jù)閉合回路的歐姆定律可知，整理可得。

故答案為：。

（3）注意在描點連線時要用平滑的曲線把各點連接起來，要讓盡量多的點落在直線上，偏離較遠的點舍去。

（4）由圖知，直線的斜率，所以得，注意由于讀數(shù)以及畫線有誤差，所以電動勢只要取之間都可以，由于y軸截距，所以有千歐，注意由于讀數(shù)以及畫線有誤差，所以內(nèi)阻r的大小取千歐之間都可以。

（5）注意若把圖中的電流表當做理想電表，實際上得到的電源內(nèi)阻，所以，所以，注意主要答案在6.7到8.3之間都可以。

【分析】本題考查了測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗。

（2）以及（4）小題的分析本實驗主要要根據(jù)閉合回路的歐姆定律列式找出與電阻箱的電阻R之間的關(guān)系式，從而確定出傾斜直線的斜率k和縱軸b的意義，結(jié)合的斜率以及縱軸截距求出電動勢以及內(nèi)阻大小；

（3）小題注意在描點連線時要用平滑的曲線把各點連接起來，讓盡量多的點落在直線上，偏離較遠的點舍去；

（5）小題注意當把電流表當成理想電表時，相當于把電流表看作是內(nèi)電路的一部分，實際上測出來的內(nèi)阻，所以，所以可求出的值。

12．如圖所示，在深度為、充滿水的游泳池底部A處有一單色點光源，A點距游泳池壁的距離為，某人在距泳池邊緣B點處恰好看到光源，已知人的眼睛到地面的高度為，光在真空中傳播速度為，求：

（1）游泳池中水對該單色光的折射率；

（2）該單色光在水中傳播的速度．

【答案】（1）解：由光的折射定律可知

由幾何關(guān)可知

代入數(shù)據(jù)可得

（2）解：由

可知

代入數(shù)據(jù)可得

【知識點】光的折射及折射定律

【解析】【分析】（1）利用光折射時的折射率公式，分別根據(jù)圖中幾何條件求出入射角和折射角的正弦值，代入公式就可以求出游泳池中水對該單色光的折射率。

（2）利用公式反推出v的公式結(jié)合第一問求出的折射率n就可以求出該單色光在水中傳播的速度v。

13．（8分）一個容器內(nèi)部呈不規(guī)則形狀，為測量它的容積，在容器上插入一根兩端開口的玻璃管，接口用蠟密封．玻璃管內(nèi)部橫截面積為，管內(nèi)一靜止水銀柱封閉著長度為的空氣柱，如圖所示，此時外界的溫度為．現(xiàn)把容器浸在溫度為的熱水中，升溫過程中氣體內(nèi)能增加了、氣體對外界做的功為，水銀柱靜止時下方的空氣柱長度變?yōu)椋畬嶒炦^程中認為大氣壓沒有變化，水銀沒有溢出．求：

（1）氣體吸收的熱量；

（2）容器的容積．

【答案】（1）解：由熱力學(xué)第一定律可得

氣體對外界做的功為，外界對氣體做的功為，

（2）解：由題意可知，氣體溫度變化過程壓強不變，

代入數(shù)據(jù)可得

【知識點】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；氣體的等壓變化及蓋-呂薩克定律

【解析】【分析】（1）根據(jù)熱力學(xué)第一定律可求得在此過程中氣體吸收的熱量，注意由于是氣體對外界做功，所以要代入-W；

（2）注意以水銀柱下面封閉的氣體為研究對象，由于在升高溫度的過