2023-2024学年江苏省苏北五校教育教学联盟高二（下）第二次联考物理试卷（含答案）

2023-2024学年江苏省苏北五校教育教学联盟高二（下）第二次联考
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.下列实验不能用光的粒子性解释的是( )
A. 黑体辐射 B. 光电效应
C. 康普顿效应 D. 电子束衍射
2.下列说法不正确的是( )
A. 做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
B. 分子势能和分子间作用力有可能同时随分子间的距离增大而增大
C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡具有各向异性
D. 振荡频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大
3.如图所示，为研究光电效应的装置，若用频率的光照射光电管，阴极有光
电子逸出，则滑动变阻器的滑片向端移动的过程中( )
A. 若开关接时，光电流一直变大
B. 若开关接时，光电流一直减小，最终可能为零
C. 若开关接时，光电流一直变大
D. 若开关接时，光电流一直减小，最终可能为零
4.如图所示，两端开口的细玻璃管竖直插入水中，由于毛细现象管中水会沿管上升一段高度．如果沿虚线处将玻璃管上方截去，则稳定后的现象是
A. B. C. D.
5.一定质量理想气体的状态变化如图所示，为圆弧， 为半径相同的圆弧。气体从状态 沿经状态、、，最终回到状态，则( )
A. 从状态 到状态 是等温膨胀过程
B. 从状态 到状态，气体放出热量，内能增大
C. 处于状态 时气体分子单位时间撞击单位面积的次数一定比状态 少
D. 从状态 经、、 回到状态，气体吸收热量
6.如图，导体棒放置在光滑绝缘水平面上，固定的长为的长直导线与平行放置在同一水平面上，导体棒与力传感器相连、中分别通有大小为、的恒定电流，方向如图所示，方向未知，导体棒静止时，通过分析传感器数据，发现受到的吸引力大小为，则的方向和在处产生的磁感应强度的大小为( )
A. 与同向， B. 与同向， C. 与反向， D. 与反向，
7.如图所示，通入电流为的导体板放在磁感应强度为的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直时，导体板上、下面、间产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。导体板中自由电子电荷量为，导体板的宽度为，厚度为，下列说法正确的是
A. 面电势比面电势高 B. 仅改变，与成正比
C. 仅改变，与成正比 D. 电势差稳定后，电子受到的洛伦兹力大小为
8.不久前，某移动分公司与华为合作，成功实现该地商用手机下行速率达到，创下业界最高记录，接近理论极限。产生无线信号电波的振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻( )
A. 线圈中磁场的方向向上
B. 电容器两极板间电场强度正在变大
C. 电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D. 线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
9.如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按图示方向匀速转动，转动角速度，线圈的匝数匝、总电阻，线圈围成的面积线圈两端与阻值的电阻相连，交流电压表可视为理想电表．已知磁场的磁感应强度，图示位置矩形线圈与磁感线平行．则下列说法错误的是( )
A. 图示位置时，线圈中的电流最大，电流方向为
B. 电路中交流电压表的示数为
C. 从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的瞬时值表达式为
D. 线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为
10.圆心为、半径为的圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面的匀强磁场未画出，磁场边缘上的点有一带正电粒子源，半径竖直，与平行，且与圆形边界相切于点，在的右侧有范围足够大且水平向左的匀强电场，电场强度大小为。当粒子的速度大小为且沿方向时，粒子刚好从点离开磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用，下列说法不正确的是( )
A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外
B. 粒子的比荷为
C. 粒子在磁场中运动的总时间为
D. 粒子在电场中运动的总时间为
11.如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为，放置在水平面上，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直．两质量都为、电阻都为的导体棒、垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两棒两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场．则
A. 导体棒的最终速度为 B. 导体棒产生的焦耳热为
C. 通过导体棒横截面的电量为 D. 两导体棒的初始距离最小为
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
12.在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，
将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有滴。取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积为。由此估算出油酸分子的直径为_____结果保留一位有效数字；
某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍，可能性最大的原因是( )
A.计算油膜面积时，只数了完整方格的数目
B.测量滴油酸溶液体积时误将滴记录为滴
C.误将滴油酸酒精溶液的体积当作滴油酸的体积
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
13.如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置，试验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取、气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。
改变气体体积，缓慢推柱塞的过程中，气体_______选填“吸热”“放热”；
图乙是某实验小组在不同室温下进行实验时作出的图像，则图中的两条等温线的温度_______选填“”“”“”；
图丙图像中，虚线图是该实验理论图像，实线图是某实验小组根据采集的实验数据作出的图像，其中实线图不过坐标原点的原因可能是________；
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
14.如图所示，高为的绝热汽缸竖直放置在水平面上，汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。外界大气压强为，活塞横截面积为，活塞与汽缸之间的最大静摩擦力为。当气体温度为时，活塞与汽缸底部的距离为，且活塞恰好不下滑，活塞质量、电热丝的体积以及汽缸和活塞的厚度均不计，活塞在移动过程中与汽缸密闭性良好。
对缸内气体缓慢加热，求当活塞刚要向上滑动时缸内气体的温度；
继续对缸内气体缓慢加热，求当活塞恰好上升到汽缸顶部时缸内气体的温度。
15.如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于量子数的能级状态。
这群氢原子跃迁时能辐射出几种频率的光子？这些光子中波长最长的光子的能量为多少？
用的能级跃迁到的能级辐射的光子照射某种金属，测得光电流与电压的关系如图所示，求光电管阴极金属的逸出功。
16.如图所示，、是两条水平、平行放置、宽的光滑金属导轨，垂直轨道平面有磁感应强度的匀强磁场．导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器原、副线圈匝数之比，副线圈与的电阻组成闭合回路．质量的导体棒垂直、放置，从时刻开始在水平外力作用下在磁场中运动，其速度随时间按变化．不计导轨、导线、导体棒电阻．求：
在棒中产生的电动势的表达式；
电阻上的热功率；
从到的时间内，外力做的功．
17.如图甲所示，空间存在一范围足够大的垂直于平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。让质量为，电荷量为的粒子从坐标原点沿平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。
若粒子以初速度沿轴正向入射，恰好能经过轴上的点，求的大小；
已知一粒子的初速度大小为，为使该粒子能经过点，其入射角粒子初速度与轴正向的夹角有几个？并求出对应的值；
如图乙，若在此空间再加入沿轴正向、大小为的匀强电场，一粒子从点以初速度沿轴正向发射。研究表明：粒子在平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的分量与其所在位置的坐标成正比，比例系数与场强大小无关。求该粒子运动过程中经过的位置中坐标的最大值。
参考答案
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11.
12. ；
13.放热 ； ； 实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体
14.解：对活塞受力分析，当活塞刚好不下滑时，根据共点力平衡可知，解得
当活塞刚好开始上滑时，，解得
气体等容变化，根据查理定律可得：，解得
在加热过程中气体做等压变化，初态：，
末态：，
根据盖吕萨克定律可得：，解得
答：对缸内气体缓慢加热，当活塞刚要向上滑动时缸内气体的温度为；
继续对缸内气体缓慢加热，当活塞恰好上升到汽缸顶部时缸内气体的温度为。
15.解：根据题意，由可知，跃迁时能辐射出种频率的光子；
由公式可知，波长最长的光子能量最小，对应跃迁的能级差也最小，所以从向跃迁，发出的光子波长最长，即有
；
的能级跃迁到的能级辐射的光子能量为
由光电流与电压的关系图可知，遏止电压为
逸出光电子的最大初动能
光电管阴极金属的逸出功是
。
16.解：
棒的电动势为
得
设原线圈上电压的有效值为，则
设副线圈上电压的有效值为，则
解得
该正弦交流电的周期
从到，经历了个周期，上产生的热量
在时刻，棒的速度为，则
该过程末动能
所以
17.解：当粒子沿轴正向入射，转过半个圆周至点，半径
由运动定律有
解得
如图所示，、两点处于同一圆周上，且圆心在 的直线上，半径为，当给定一个初速率时，有个入射角，分别在第、象限，即
另有
解得
粒子在运动过程中仅电场力做功，因而在轨道的最高点处速率最大，用 表示其坐标，由动能定理有
由题知
若 时，粒子以初速度 沿轴正向入射，有
在最高处有
联立解得

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