江苏省苏州市2024-2025学年高二下学期学业质量阳光指标调研物理试卷（解析版）

这是一份江苏省苏州市2024-2025学年高二下学期学业质量阳光指标调研物理试卷（解析版），共15页。
学生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本卷包含选择题和非选择题两部分．学生答题全部答在答题卡上，答在本卷上无效．全卷共16题，本次调研时间为75分钟，满分100分．
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效．
3．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1. 下列属于核裂变的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A． 铀235吸收一个中子后，分裂为钡144和氪89，并释放3个中子。此过程符合核裂变的定义：重核分裂成两个中等质量的核，同时释放中子，故A正确；
B． 铀238衰变为钍234和氦核（α粒子），属于α衰变，并非裂变，故B错误；
C． 氮14与氦核反应生成氧17和质子，属于人工核转变（如α粒子轰击引发的核反应），非裂变，故C错误；
D． 氘与氚结合成氦4并释放中子，属于核聚变，故D错误。
故选A。
2. 能将力学量转化为电学量的传感器是（ ）
A. 电阻应变片B. 热敏电阻
C. 光敏电阻D. 霍尔元件
【答案】A
【解析】A．电阻应变片利用材料形变导致电阻变化，将力学量（如力、形变）转化为电阻变化，属于将力学量转化为电学量，故A正确；
B．热敏电阻将温度变化转化为电阻变化，属于热学量转化为电学量，故B错误；
C．光敏电阻将光照强度变化转化为电阻变化，属于光学量转化为电学量，故C错误；
D．霍尔元件通过磁场变化产生电压，属于磁学量转化为电学量，故D错误。
故选A。
3. 在远距离输电中，若输送的电功率、输电导线电阻不变，将输电电压从220V升高为11kV，则输电导线上的损失功率变为原来的（ ）
A. B. C. 50D. 2500
【答案】B
【解析】输送功率
输电导线上的功率损失为
原电压 ，现电压 ，则输电导线上的损失功率变为原来的 。
故选B。
4. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 将一滴油酸酒精溶液滴入量筒并读出其体积
B. 滴入油酸酒精溶液，再撒入痱子粉
C. 实验中需要将油酸分子视为紧密单层排列的球形
D. 通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10-8m
【答案】C
【解析】A．实验应该多滴油酸酒精溶液滴入量筒中，记下油滴的滴数和溶液的总体积，然后计算出一滴油酸酒精溶液的体积，选项A错误；
B．先撒入痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，选项B错误；
C．实验中需要将油酸分子视为紧密单层排列的球形，选项C正确；
D．通过该实验测得油酸分子直径的数量级为10-10m，选项D错误。
故选C。
5. 如图所示，固定在铁架台上的烧瓶，通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，会观察到液柱缓慢向外移动，此过程中瓶内气体（ ）
A. 温度不变
B. 压强增大
C. 分子平均动能减小
D. 分子对器壁单位面积的作用力不变
【答案】D
【解析】A．用手捂住烧瓶，则空气温度升高，A错误；
B．观察到液柱缓慢向外移动，体积变大，压强不变，B错误；
C．空气温度升高，瓶内气体分子平均动能变大，C错误；
D．因气体压强不变，则分子对器壁单位面积的作用力不变，D正确。
故选D。
6. 如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应实验，其截止频率，改变入射光的频率，则遏止电压随光的频率的变化关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由，，
得
其中表示截止频率，所以两种材料对应的关系图像平行，又因，图像1在图像2上方。
故选A。
7. 甲图为LC振荡电路，乙图为电容器M板上电荷量随时间变化的图像。某段时间内，回路中电流沿顺时针方向减小，M板带正电，则这段时间可能是（ ）
A. Oa段B. ab段C. bc段D. cd段
【答案】D
【解析】某段时间内，回路中电流沿顺时针方向减小，则图像斜率减小，且M板带正电，则这段时间可能是cd段。
故选D。
8. 速度选择器的简化模型如图所示，平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B互相垂直。一质子以速度v从左侧沿两板中线进入，恰好沿直线运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A.
B. 若质子以速度v从右侧沿两板中线进入，将向下偏转
C. 若电子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向上偏转
D. 若α粒子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向下偏转
【答案】B
【解析】A．质子恰好做直线运动，则受到的电场力与洛伦兹力平衡，即eE=evB
解得
故A错误；
B．质子以速度v从右侧沿两板中线进入，由电场力及洛伦兹力方向特点，可判断刚进入时两力方向均向下，故将向下偏转，故B正确；
C．电子以速度v从左侧沿两板中线进入，受到的电场力向上、洛伦兹力向下，且eE=evB，故将沿直线运动，故C错误；
D．α粒子以速度v从左侧沿两板中线进入，受到的电场力向下、洛伦兹力向上，且2eE=2evB，故将沿直线运动，故D错误。
故选B。
9. 一直边界匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt（k>0），如图所示，t=t0时刻，半径为R、电阻为r的金属圆环圆心恰好处于磁场边界，圆环所受安培力的大小和方向是（ ）
A. ，垂直MN向上
B. ，垂直MN向下
C. ，垂直MN向上
D. ，垂直MN向下
【答案】A
【解析】根据法拉第电磁感应定律，有
金属圆环处于磁场中部分的有效长度为，所以其所受安培力大小
其中，
联立得
根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中感应电流方向为顺时针，根据左手定则可知，圆环所受安培力的方向为垂直MN向上。
10. 云室可以显示带电粒子的运动径迹。图为一张云室中拍摄的照片，云室中加了垂直于纸面向外的匀强磁场，a、b、c、d是从O点沿相同方向发出的一些正、负电子的径迹。下列说法正确的是（ ）
A. c、d都是正电子的径迹
B. b径迹对应的粒子动能最大
C. a径迹对应的粒子德布罗意波长最小
D. d径迹对应的粒子运动时间最短
【答案】B
【解析】A．左手定则的内容为：伸开左手，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动方向（或负电荷运动的反方向），拇指所指方向为洛伦兹力方向。由图可知，c、d 径迹向右弯曲，说明粒子受到向右的洛伦兹力，而磁场垂直纸面向外，利用左手定则进行判断时四指的方向与粒子运动方向相反，所以 c、d 是负电子的径迹，故A错误；
B．电子在云室做的是匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有
解得
从图像中可以看出径迹对应的粒子半径最大，所以径迹对应的粒子速度最大，动能最大，故B正确；
C．因为径迹对应的粒子动能最大，速度最大，由动量的定义式
可知径迹对应的粒子的动量也最大。根据德布罗意波长
可知动量越大，德布罗意波长越小，所以径迹对应粒子的德布罗意波长最小，故C错误；
D．根据粒子在磁场中运动的周期
可得粒子在磁场中运动的时间
所以粒子在磁场中运动的时间与粒子的速度无关，只有转过的圆心角有关，转过的圆心角越大，运动时间越长。从图中可以看出径迹对应的圆心角最大，所以径迹对应的粒子运动时间最长，故D错误。
故选B。
11. 洛伦兹力演示仪结构如图甲所示，圆形励磁线圈通入电流后，在线圈内部产生垂直纸面方向的匀强磁场，电子经加速电压加速，从电子枪中射出，在磁场中的运动轨迹如图乙所示：在空间存在平行于y轴的匀强磁场，电子在xOy平面内以初速度v0从坐标原点沿与+x轴成θ角方向射入磁场，运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于y轴，则下列说法正确的是（ ）
A. 磁场方向沿轴负方向
B. 仅增大θ，螺距Δy减小
C. 仅增大加速电压，螺距Δy不变
D. 仅增大励磁线圈中的电流，螺距Δy减小
【答案】D
【解析】A．根据左手定则，磁场方向沿轴正方向，A错误；
BCD．螺距为
电子做匀速圆周运动的周期
根据动能定理得
解得
仅增大θ，螺距Δy增大；仅增大加速电压U，螺距Δy增大；仅增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，螺距Δy减小。BC错误，D正确。
故选D。
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12. 一研究小组用可拆变压器（图甲）探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。
（1）本实验主要运用的科学研究方法是 。
A. 控制变量B. 等效替代C. 理想模型
（2）铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______，请说明理由_____。
（3）某次实验，副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时，示数如图，读数为______V。
（4）某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如下表，则原线圈是______（填Na或Nb）。
（5）改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8V时，输出电压可能为 。
A. 4.0VB. 3.9VC. 1.4V
【答案】（1）A （2）B 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小涡流；用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁 （3）9.2 （4）Na （5）C
【解析】（1）实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
故选A。
（2）[1][2] 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小涡流；用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁。
（3）某次实验，副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时，读数为9.2V。
（4）由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律有
由表格数据值总是大于，故应该是副线圈的电压值，应是原线圈的电压值，可判断连接电源的线圈是。
（5）若为理想变换器，则
但是由于铁芯没有闭合，漏磁过多，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，使得副线圈的电压很小，故C符合题意。
故选C。
13. 一定质量理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，状态A、C温度相同，对应的图像如图所示，p0、V0已知．已知A→B过程该气体放出热量Q，求该气体：
（1）在状态A时的体积VA；
（2）A→B过程中内能的变化量ΔU。
【答案】（1）2V0 （2）p0V0-Q
【解析】（1）状态A与状态C温度相等，根据玻意耳定律有
解得VA=2V0
（2）A→B过程，外界对气体做功
解得
根据热力学第一定律
解得
14. 由玻尔理论可知，氢原子的基态能量为，激发态能量为（n=2，3，4，…）。已知普朗克常量h，真空中光速c。
（1）大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以释放几种频率的光子？求从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量；
（2）要使处于n=2激发态的氢原子电离，求入射光的最大波长。
【答案】（1）6种， （2）
【解析】（1）大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，根据
可知最多可以释放6种频率的光子；
从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量为
（2）处于n=2激发态的氢原子电离需要的能量为
根据
解得入射光的最大波长为
15. 如图所示，间距为L的U形金属导轨，水平放置于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，金属棒CD的质量为m，初速度为v0，导轨右端电阻为R，其余电阻不计。
（1）求刚开始减速时，回路中电流的大小I；
（2）若减速过程中，CD受到的摩擦力恒为f，求当速度减为v1时棒的加速度大小a；
（3）若减速过程中，CD受到的摩擦力f=kv，其中v为CD的速率，k为已知常量，棒最终停止，求电阻R上产生的热量QR。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）刚开始减速时，金属棒切割磁感线产生的电动势
回路中的电流
（2）当金属棒的速度减为时，回路中电流为
其受到的安培力大小为
由牛顿第二定律
得
（3）设金属棒切割磁感线的速度为v，回路中电流为
其受到的安培力大小为
又由于
在整个运动过程中安培力和摩擦力大小之比恒
故产生的焦耳热和摩擦热之比
由能量守恒
得
16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场磁感应强度大小相等．一质量为m、电荷量为+q的粒子从图中x轴上的P（，0）点以速度v0垂直于x轴进入磁场，并直接偏转到y轴正半轴上的Q点，再进入第一象限，Q点到坐标原点O的距离是L的k倍，不计粒子重力。
（1）若，求此时的磁感应强度大小B1；
（2）若，求粒子从P点到Q点的时间t；
（3）若粒子能运动到坐标为（0，5L）的A点（图中未标出），求磁感应强度B的可能值。
【答案】（1） （2） （3）（n=1，2，3，4，5，6，7，8，9）
【解析】（1）当时，粒子恰做四分之一圆周运动，根据几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
（2）若时，轨迹如图所示
根据几何关系可得
解得
则有
可得
粒子圆周运动周期为
粒子运动时间为
（3）设粒子到达A点的过程中，经过y轴n次，第一次到达y轴的位置与坐标原点的距离为y0，对应的角度为θ，根据第一次进入第一象限的角度，轨迹逐渐经历如图甲（劣弧）、乙（半圆弧）、丙（优弧）、丁（与下边界相切）的变化过程
磁场中运动有
对于甲：（，），
对于乙：当 时，n=3，
对于丙：（，，），
求得通式（，，）
对于丁
，
结合通式求得
则n最大取9，综上求得
（n=1，2，3，4，5，6，7，8，9）实验次数
1
2
3
4
5
U1/V
2.9
3.8
4.9
5.7
6.7
U2/V
1.4
1.8
2.4
2.8
3.2