2022-2023学年广东省潮州市重点中学高二（下）月考物理试卷（5月）
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 图甲为氢原子能级图，图乙为氢原子的光谱，、、、是可见光区的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级跃迁到能级辐射产生的，下列说法正确的是( )
A. 这四条谱线中，谱线光子频率最大
B. 氢原子的发射光谱属于连续光谱
C. 用能量为的光子照射处于激发态的氢原子，氢原子不发生电离
D. 若、、、中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是
2. 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强度、频率之间的关系，光电管中阴极和阳极之间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。现分别用、、三束单色光照射阴极，调节阴极和阳极之间的电压，得到的光电流与之间的关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 光和光的频率相同，但光的光强较弱
B. 光的频率大于光的频率
C. 加正向电压时，只要发生了光电效应就一定有光电流
D. 加反向电压时，发生了光电效应一定有光电流
3. 某人拟运用电磁感应的知识，通过实验寻找磁单极子。该实验仪器的主要部分是由超导体制成的如图所示的线圈。若有一磁单极子从上往下穿过超导线圈，则在超导线圈中将产生感应电流。关于感应电流方向，下列说法正确的是( )
A. 磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向要变化
B. 磁单极子与磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向相同
C. 磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向不变
D. 磁单极子穿过超导线圈的过程中，从上向下看，线圈中感应电流的方向始终为顺时针
4. 高压直流输电适用于长距离大功率点对点输送电能。如图甲所示，采用双线输电的两条输电线、等高平行排列，导线中通有等大、反向的电流，其截面示意图如图乙所示。将一金属圆环置于垂直两输电线所在的平面内，其圆心在连线中点处，与的中垂线交于、两点，不计圆环对磁场的影响，则( )
A. 点处的磁感应强度为零
B. 、两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C. 、、三点的磁感应强度方向相同
D. 若圆环沿所在平面竖直向下移动，圆环内将产生感应电流
5. 下列说法正确的是( )
A. 分子间距增大，分子势能先减小后增大
B. 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
C. 当分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小
D. 图中表示不同温度时氧气分子的速率分布图象，由图可知温度时氧气分子的平均动能较大
6. 如图所示，一段导线弯成半径为、圆心角为的部分扇形形状，置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，且与磁场方向垂直于纸面向里垂直．线段和的长度均为流经导线的电流为，方向如图中箭头所示．则导线所受到的安培力为( )
A. 方向沿纸面向下，大小为 B. 方向沿纸面向下，大小为
C. 方向沿纸面向上，大小为 D. 方向沿纸面向上，大小为
7. 固、液、气是物质存在的常见三种状态，下列关于固体和液体的说法正确的是( )
A. 天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶即石英玻璃也是晶体
B. 黄金可以做成各种不同造型的首饰，说明它有规则的几何外形，是单晶体
C. 液体跟固体比具有很强的流动性，是因为液体分子间存在相互作用的斥力
D. 玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是利用了融化的玻璃在表面张力作用下收缩的性质
8. 如图所示的振荡电路的振荡周期为，初始时开关断开，电容器上带有一定的电荷量，随后闭合开关，记此时，则下列说法中不正确的是( )
A. 时，回路中电流为最大
B. 时，线圈中的磁场能最大
C. 若将电容器的极板间距增大，则电路振荡的周期减小
D. 若在电感线圈中插入铁芯，则电路振荡的频率增大
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
9. 某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的是( )
A. 该锂电池充满电后可贮存的电量
B. 用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为
C. 用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子是从正极运动到负极
D. 该锂电池从无电状态到充满电，需要消耗的电能
10. 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
A. 时线圈平面与磁场方向平行 B. 时线圈的磁通量变化率最大
C. 线圈产生的交变电动势频率为 D. 线圈产生的交变电动势频率为
11. 如图所示，长度为、内壁光滑且一端开口的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为、电荷量为的带正电小球。轻玻璃管以速度进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下玻璃管向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的运动轨迹是一段抛物线
B. 小球沿管方向的加速度大小
C. 洛伦兹力对小球做的功
D. 管壁的弹力对小球做的功
12. 如图所示为电磁流量仪简化模型。在磁感应强度大小为的匀强磁场中，垂直于磁场方向放一个内径为的不导磁管道，在管道截面上垂直于磁场方向的直径两端安装一对电极、，当导电液体在管道中以流速流动时，通过测量仪表放大、转换实现流量单位时间流过导管横截面液体的体积的测量。下列说法正确的是
A. 端的电势高于端的电势
B. 稳定时信号电极采集到的电压与流速大小成正比
C. 相同流速时，导电液内正、负离子浓度越大，、间的电势差越大
D. 若、两端电势差绝对值为，则导电液体的流量为
三、实验题（本大题共1小题，共9分）
13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；
将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入滴，量筒内的溶液增加；
将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
上述步骤中，正确的顺序是_____________；填写步骤前面的数字
每一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为_______油酸膜边缘轮廓如图所示已知图中正方形小方格的边长为，则可估算出油酸分子的直径约为______此空保留一位有效数字；
完成本实验有三点理想化假设：请将第条补充完整
将油酸分子视为球形；
______________________________________；
油酸分子紧密排列无间隙．
实验后，某小组发现所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是_____________．
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.求每滴溶液体积时，溶液的滴数计多了
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
四、计算题（本大题共3小题，共43分）
14. 如图所示一形玻璃管竖直放置，右端开口，左管用光滑活塞和水银封闭一段空气柱。外界大气压为，封闭气体的温度，玻璃管的横截面积为，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知水银的密度为，重力加速度。封闭气体的温度缓慢降至。求：
温度时空气柱的长度
已知该过程中气体向外界放出的热量，气体内能的增量。结果保留两位有效数字
15. 如图所示，坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、带电荷量为的粒子从坐标原点以速度射入磁场，与轴正方向的夹角为，一段时间后另一个质量为、带电荷量为的粒子以相同的速度大小、方向均相同从点射入磁场，最后两粒子同时从轴上离开磁场，离开磁场时两粒子相距不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，求：
磁感应强度的大小
两粒子射入磁场的时间差．
16. 如图所示，固定的光滑斜面倾角为，斜面上宽度为的矩形区域内存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为一边长为、电阻为的正方形线框从距离磁场上边缘为处由静止开始沿斜面下滑，已知线框进、出磁场均做变速运动且边进、出磁场时速度相等，重力加速度为求：
线框进入磁场过程中通过边的电量；
边刚穿出磁场时线框的速度．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查能级跃迁和氢原子光谱，解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光子频率、波长的大小与能量变化的关系。
根据图线中波长，结合，即可判定光子频率大小；氢原子的发射光谱属于线状光谱；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即可求解；根据即可判定谱线能量的大小，并依据光电效应产生条件判定。
【解答】
A.由图乙可知，谱线对应光子的波长最长，结合可知谱线光子频率最小，故A错误；
B.氢原子的发射光谱属于线状光谱，不属于连续光谱，故B错误；
C.根据能级图可知氢原子处于能级的能量为，故要使其电离至少需要吸收的能量，故用能量为的光子照射处于激发态的氢原子，氢原子能发生电离，故C错误；
D.根据可知， 波长最短，谱线对应光子的能量最大，若、、、中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是 ，故D正确。
故选 D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，从而结合光电效应方程比较入射光的频率，根据饱和电流的大小比较入射光的强度。
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时理解光电流的大小与光强有关。
【解答】
A.、两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知、两光的频率相等，光子能量相等，由于光的饱和电流较大，则光的强度较大，故A错误；
B.的遏止电压小于的遏止电压，所以光电子最大初动能小于光电子最大初动能，由知，光的频率小于光的频率，故B错误；
C.加正向电压时，只要发生了光电效应就一定有光电流，故C正确；
D.加反向电压时，发生了光电效应不一定有光电流，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】磁单极子穿过超导线圈，导致线圈中的磁通量发生变化，根据磁通量变化情况，由楞次定律可判定感应电流的方向。
考查右手螺旋定则、楞次定律，及磁单极子的特征。同时注意磁体外部的感应线是从极射出，射向极。
【解答】若是磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，当穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，当穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。
同理若是磁单极子穿过超导线圈，靠近线圈时，感应磁场从上向下，则感应电流方向顺时针；当远离时，感应电流也是顺时针。
所以磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变。
故C正确，ABD错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了安培定则和磁场的叠加以及感应电流产生的条件，难度不大，基础题。
【解答】
A.根据安培定则，输电线、中电流在点处产生的磁场方向均向下，点处的磁感应强度不为零，故A错误；
B.根据安培定则及矢量合成法则，、两点处的合磁感应强度大小相等、方向均向下，故B错误；
C.根据安培定则及矢量合成法则，、、三点处的合磁感应强度方向均向下，故C正确；
D.若圆环沿所在平面竖直向下移动，穿过圆环内的磁通量恒为零，圆环内不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了分子动理论的有关知识，大都需要记忆理解，注意在平时训练中加强练习。
【解答】
A.当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的增大，分子势能减小，当分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最小，后随分子间距离的增大，分子势能增大，故A错误；
B.布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，而在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动并不是布朗运动，最终粉尘在重力作用下落地而停止运动，故B错误；
C.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故C错误；
D.图中表示不同温度时氧气分子的速率分布图象，由于温度下分子速率大的百分比大于温度下的分子速率百分比，故温度大于温度，所以氧气分子的平均动能较大，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】解：图中导线的等效导线为：如图中蓝线所示，
由几何关系等效导线的长度
故F，由左手定则判断其受力方向为向上，
故选：．
计算弯曲导线在中受到安培力中的有效长度是指导线首尾相连的长度．
解决本题的是会计算不规则的导线所受安培力的大小，取导线首尾相连的长度即可．
7.【答案】
【解析】
【分析】
天然水晶是晶体，熔化以后再凝固的水晶是非晶体；晶体有规则的几何形状；液体相比固体具有流动性，是因为液体分子间的引力更小；结合液面表面张力分析。
本题考查固体、液体的性质，要明确晶体和非晶体的区别，理解液体表面张力产生的原因。
【解答】
A.天然水晶是晶体，熔化以后再凝固的水晶即石英玻璃是非晶体，故A错误；
B.黄金及其他金属都是多晶体，故B错误；
C.液体相比固体具有流动性，是因为液体分子间的距离较大，分子间的引力更小，故C错误；
D.玻璃管裂口放在火上烧熔，使尖端变圆，是因为熔化的玻璃，在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故D正确。
故选D
8.【答案】
【解析】解：
时间内，电容器放电，线圈中电流逐渐增大，电场能减小，磁场能增大，在 时，线圈中的电流最大，磁场能最大，故AB正确，不符合题意；
C.根据周期公式
可知，若将电容器的极板间距增大，根据电容定义式知电容减小，则电路振荡的周期减小，故C正确，不符题意；
D.根据周期公式
且
可知，若在电感线圈中插入铁芯，则电路振荡的周期增大，频率减小，故D错误，符合题意。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据公式计算出电池贮存的电荷量；
根据公式计算出充电器的输出功率；
理解在充电过程中电池内部锂离子的运动方向；
根据计算出消耗的电能。
本题以锂电池为考查背景，主要考查了电学的相关公式，熟悉公式并代入运算即可，在计算过程中要注意单位的换算。
【解答】
A.该锂电池充满电后可贮存的电量，A错误；
B.用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为，B错误；
C.用该充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，C正确；
D.若给该锂电池充满电，需要消耗的电能，D正确。
故选CD。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步分析求解即可。
本题考查了有关交流电描述的基础知识，结合图象分析是求解的关键。
【解答】
A、观察图像可知电动势最大，则线圈平面与磁场方向平行，故A正确；
B、观察图像可知时电动势为，则线圈的磁通量变化率为，故B错误；
、由图可知周期为，则频率为，故C正确，D错误。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查小球在磁场中运动情况，要注意运用运动的分解法，研究小球受力情况，判断出小球的运动状态是正确解答本题的关键。
洛伦兹力不做功；对小球进行受力分析，根据小球的受力情况判断，由牛顿第二定律求出加速度，判断加速度与速度如何变化，再分析小球运动的轨迹；根据动能定理求管壁的弹力对小球做功。
【解答】
由题意知小球既沿管方向运动，又和管一起向右匀速直线运动，又因为管平放在水平面上，则对小球受力分析知，沿管方向小球所受洛伦兹力为恒力，由牛顿第二定律得，解得，即沿管方向小球做匀加速直线运动，而水平方向做匀速直线运动，所以小球轨迹为抛物线，故A正确，B错误；
C.因为洛伦兹力方向总是和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功，故C错误；
D.因为最终小球从上端口飞出，沿管方向的速度为，
而水平方向一直匀速直线运动，所以小球动能增加，又因为洛伦兹力不做功，所以管壁对小球向右的弹力对小球做正功，且小球飞出时速度为，所以整个过程对小球由动能定理得，
解得管壁的弹力对小球做功为，故D正确。
故选AD
12.【答案】
【解析】
【分析】
根据左手定则分析出粒子的受力方向，由此分析出电势的高低；
根据电场力和洛伦兹力的等量关系得出电压的表达式，结合流量的表达式完成分析。
本题主要考查了霍尔效应的相关应用，根据左手定则分析出粒子的受力方向，结合电场力和洛伦兹力的等量关系即可完成分析。
【解答】
A.根据左手定则可知测量电压的仪表端的电势低于端的电势，故A错误；
当导电液体在管道中以流速流动时，正负离子在磁场的作用下偏转，电极两端形成了电势差，当
即，电势差恒定，保持稳定输出，所以信号电极采集到的电势差与流速大小成正比，与导电液内正、负离子浓度无关，故B正确，C错误；
D.流量为，故D正确。
故选BD。
13.【答案】；
； ；
将油膜看成单分子层；
【解析】
【分析】
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字。
【解答】
解：“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液
准备浅水盘形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积，计算分子直径，
故正确的顺序为：；
滴油酸酒精溶液的体积
滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积：
面积超过正方形一半的正方形的个数为个
故油膜的面积；
油酸分子直径；
本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；将油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的；
根据，则有：
A.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积偏小，导致结果计算偏大，故A错误；
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故B错误；
C.求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多计了，则滴油酸的体积减小，会导致计算结果偏小，故C正确；
D.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的实际浓度变大，体积测量值偏小，则会导致计算结果偏小，故D正确；
故选CD。
14.【答案】解：气体做等压变化，由盖吕萨克定律得
解得
封闭气体的压强
外界对气体做功
由热力学第一定律
得
即内能减少了．
【解析】气体做等压变化，根据盖吕萨克定律求出温度时空气柱的长度；
先求出外界对气体做功，由热力学第一定律求出气体内能的增量。
15.【答案】解：两粒子在磁场中做圆周运动的运动轨迹如图所示，
由几何知识得：，
粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：，
解得：；
根据题意可知，两粒子入射的时间差：，
由题意可知：，，
粒子做圆周运动的周期：，
解得：；
【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒子运动轨迹，求出粒子做圆周运动的轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度。
根据粒子做圆周运动的周期与粒子在磁场中的运动时间，求出两粒子射入磁场的时间差。
本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提，应用牛顿第二定律与粒子做圆周运动的周期公式可以解题。
16.【答案】解：线框进入磁场过程中产生的电动势
线框中的电流
通过边的电量
线框的边进、出磁场时速度相等，由此可知线框全部刚进入磁场和刚离开磁场
时的速度均为，在进、出磁场过程中线框所产生的热量也相等，设为
线框由静止开始运动至全部刚进入磁场的过程中，根据能量守恒定律
线框由静止开始运动至全部刚离开磁场的过程中，根据能量守恒定律
解得
【解析】本题主要考查线圈切割磁感线，掌握法拉第电磁感应定律的内容以及运动过程中的功能关系即可解答。
根据以及求解线框进入磁场过程中通过边的电量；
根据能量守恒定律求解边刚穿出磁场时线框的速度。
第1页，共1页
