山东省淄博市第六中学2022-2023学年高二物理下学期6月月考试题（Word版附解析）

淄博六中2021级高二第二学期单元检测物理试题

一、单选题．（每题3分）

1. 硼中子俘获治疗技术（简称BNCT）是近年来国际肿瘤治疗领域新兴的精准诊疗技术。治疗时，先给病人注射一种含硼（）的药物，随后用中子照射，硼俘获一个中子后产生X，X衰变生成粒子Y和锂（）离子，并伴随有高杀伤力的γ射线，下列说法正确的是（　　）

A. X应该是 B. X应该是

C. Y是α粒子 D. Y是β粒子

【答案】C

【解析】

【详解】根据质量数和电荷数守恒可知X应该是，且Y的质量数和电荷数分别为

即Y是α粒子，故ABD错误，C正确。

故选C。

2. 一定质量0℃的冰在熔化过程中，下列关于其产生的冰水混合物说法正确的是（　　）

A. 分子的平均动能变大，内能变大 B. 分子的平均动能不变，内能不变

C. 分子势能变大，内能变大 D. 分子势能不变，内能不变

【答案】C

【解析】

【详解】一定质量0℃的冰在熔化过程中，其产生的冰水混合物温度也为0℃，所以分子的平均动能不变，但熔化过程中吸热，所以内能增大，则分子势能增大，故ABD错误，C正确。

故选C。

3. 2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示，该阻尼器首次采用了涡电流技术，带有永磁铁的质量块附着在阻尼器的底部。质量块在摆动中通过导体板上方时，导体板内产生涡电流。关于阻尼器，下列说法正确的是（　　）

A. 阻尼器摆动时产生的涡电流源于电磁感应现象

B. 阻尼器摆动时产生的涡电流源于外部电源供电

C. 阻尼器将电能转化成为机械能

D. 质量块通过导体板上方时，导体板的涡电流大小与质量块的速率无关

【答案】A

【解析】

【详解】AB．阻尼器摆动时产生的涡电流源于电磁感应现象，A正确，B错误；

C．阻尼器将机械能转化成为电能，C错误；

D．磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故质量块通过导体板上方时，导体板的涡电流大小与质量块的速率有关，D错误。

故选A。

4. 用如图所示的电路研究光电效应。当用光子能量为的光照射阴极K，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数刚好变为零。换用光子能量为的光照射阴极K，当滑动变阻器的触头从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数（　　）

A. 先逐渐减小到零，后保持零不变 B. 一直持续减小

C. 一直为零 D. 先逐渐增大，后保持不变

【答案】A

【解析】

【详解】当用光子能量为光照射阴极K时，遏止电压为3V，根据动能定理和爱因斯坦光电效应方程可得

所以光电管阴极材料的逸出功为

换用光子能量为光照射阴极K，同样可以发生光电效应，当滑动变阻器的触头从最左端滑至最右端的过程中，光电管两端反向电压从零开始逐渐增大，到达阳极的光电子数先减少，电流表示数先逐渐减小，当反向电压增大至遏止电压后所有光电子将无法到达阳极，电流表示数为零，且保持不变。

故选A。

5. 如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是（　　）

A. 从状态c到状态d，压强减小

B. 从状态d到状态e，压强增大

C. 从状态e到状态a，压强增大

D. 从状态a到状态b，压强不变

【答案】A

【解析】

【详解】在图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知

可见当压强增大时，等压线的斜率

变小，由图可确定

pa<pe<pd<pc<pb

故选A。

【点睛】在V-T图像中，过原点的直线表示气体发生等压变化，在同一个V-T图像中，斜率大的直线对应的气体压强小，所以在解答本题时，画出多条过原点的直线，即构建不同的等压变化来比较不同状态下气体压强的大小。

6. 如图所示，两端封闭的细玻璃管竖直放置，用一段水银将管内空气分成a、b两部分，玻璃管导热良好。若缓慢转动玻璃管至水平位置，则转动过程中（　　）

A. a气体压强变小，吸收热量

B. a气体压强变大，放出热量

C. b气体吸收热量等于a气体放出的热量

D. b气体吸收的热量小于a气体放出的热量

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据平衡条件易知开始时b气体压强大于a气体压强，玻璃管水平时，a、b气体压强相等，所以转动过程中a气体压强变大，b气体压强变小，根据玻意耳定律可知a气体体积减小，外界对a气体做功，b气体体积增大，b气体对外界做功。a、b气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知，a气体放出热量，b气体吸收热量，故A错误，B正确；

CD．根据热力学第一定律可知，b气体吸收的热量等于对外界做的功，而外界对a气体做的功等于放出的热量，且b体积的增加量等于a体积的减小量，而玻璃管从竖直状态缓慢转动到水平状态的过程中，b气体压强始终大于a气体压强，则根据可知b气体吸收的热量大于a气体放出的热量，故CD错误。

故选B。

7. 随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　）

A. 升压变压器的输出电流增加了

B. 降压变压器的输出电压增加了

C. 输电线上损失的功率增加了

D. 发电厂输出的总功率增加了

【答案】B

【解析】

【详解】A．令用户电阻为R，输电线电阻为r，将降压变压器与用户作为整体，令整体的等效电阻为R0，则

根据

，

由于发电厂输出电压恒定不变，则升压变压器的输出电压不变，拉闸限电时，减少了并联用户数，则用户电阻为R增大，即降压变压器与用户作为整体的等效电阻R0增大，可知升压变压器的输出电流减小了，A错误；

B．根据

，

结合上述，升压变压器的输出电流减小了，输出电压不变，则降压变压器的输入电压增大，则降压变压器的输出电压增加，B正确；

C．输电线上损失的功率

根据上述，升压变压器的输出电流减小了，则输电线上损失的功率减小，C错误；

D．发电厂输出的总功率

结合上述，升压变压器的输出电流减小了，输出电压不变，则发电厂输出的总功率减小，D错误。

故选B。

8. 两条间距为的平行光滑金属导轨间接有电源，导轨平面与水平面夹角。金属杆垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与斜面垂直，如图所示，此时金属杆刚好处于静止状态。采取以下措施后，仍可以使金属杆处于静止状态的有（　　）

A. 将磁场方向改竖直向上，同时减小，其他条件不变

B. 将磁场方向改为水平向右，同时增大，其他条件不变

C. 增大倾角，同时调节滑动变阻器使电流增大，其他条件不变

D. 减小倾角，同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，其他条件不变

【答案】C

【解析】

【详解】A．依题意，对金属杆ab初始状态受力分析，根据左手定则知金属杆ab受到的安培力平行导轨平面向上，由平衡条件可得

其他条件不变，仅将磁场方向改为竖直向上，则安培力变为水平向右，若判断此时金属杆是否处于静止状态，此时只需比较mgsinθ与安培力沿导轨平面向上的分力BILcosθ的大小即可，显然B减小，可知

金属杆ab不能处于静止状态，故A错误；

B．将磁场方向改为水平向右，同时增大，其他条件不变，则安培力变为竖直向下，则导体棒不可能平衡，选项B错误；

CD．其他条件不变，增大倾角θ，重力沿斜面向下的分力增大，电流增大，安培力沿斜面方向的分力也增大，两个分力仍可能平衡，所以金属杆可能处于静止状态；同理可知，减小倾角，同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，电流增大，其他条件不变，则金属杆不可能处于静止状态，故C正确，D错误；

故选C。

二、多选题（每题4分）

9. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A. 在r＞r0阶段，分子间作用力先变小后变大

B. 在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，分子势能减小

C. 在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能也减小

D. 在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

【答案】BD

【解析】

【详解】A．当两分子逐渐靠近时，在r＞r0阶段，分子间作用力先变大后变小，选项A错误；

B．在r＞r0阶段，分子力表现为引力，则当两分子逐渐靠近时，F做正功，分子动能增加，分子势能减小，选项B正确；

C．在r＜r0阶段，分子力表现为斥力，当两分子逐渐靠近时，F做负功，分子动能减小，分子势能增加，选项C错误；

D．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，选项D正确。

故选BD。

10. 现有一种质谱仪如图所示，离子化室存在一些初速度可忽略不计的正离子。正离子经高压加速后通过圆形磁场室（内为匀强磁场）、真空管，最后打在记录仪上，通过处理就可以得到正离子比荷，进而推测有机物的分子结构。已知高压电源的电压为，圆形磁场区的半径为，真空管与水平面夹角为，离子进入磁场室时速度方向水平，并指向磁场室的圆心。则下列说法正确的是（　　）

A. 高压电源端应接电源的负极

B. 磁场室的磁场方向必须垂直纸面向里

C. 若两种一价正离子，（质量大于）同时进入磁场室后，出现图中的轨迹Ⅰ和Ⅱ，则轨迹Ⅰ一定对应

D. 若磁场室内的磁感应强度为，当记录仪接收到一个明显的信号时，与该信号对应的离子比荷为

【答案】AC

【解析】

【详解】A. 离子带正电，在高压区加速运动，电场方向由B指向A，高压电源端应接电源的负极，故A正确；

B.

要使离子在磁场区域发生如图所示的偏振，磁场方向垂直纸面，离子做顺时针圆周运动，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故B错误；

C. 离子经过高压区，根据动能定理有

离子在磁场区域做匀速圆周运动，则有

解得

两离子的电荷量相同，质量越小，轨道半径越小；由图可知轨迹Ⅰ对应的轨道半径较小，故轨迹一定对应，故C正确；

D. 根据几何知识可得

由C可得比荷为

故D错误。

故选AC。

11. 如图所示，在正交电磁场中，竖直固定一个半径的光滑圆弧，它对应的圆心角为240°，连线沿竖直方向，为圆弧轨道的最低点，与圆心等高。在的左端有一倾斜光滑轨道，与圆弧轨道相切，切点为。电场强度为的匀强电场充满整个空间，而磁感应强度为的匀强磁场只分布在圆弧轨道所在的右半侧区域，取重力加速度。现在点安装一个弹射装置，它能以不同速度沿方向发射可视为质点的带电小球，其射出后能在上做匀速直线运动。则下列说法正确的是（　　）

A. 小球一定带负电

B. 小球从到的过程中动能逐渐减小

C. 小球在轨道的点处电势能最小

D. 若撤去磁场，让小球以初速度射出，则小球一定不会脱离轨道

【答案】BD

【解析】

【详解】A．射出后的小球能在上做匀速直线运动，可知受电场力向左，小球带正电，选项A错误；

B．由题意可知

设Eq和mg的合力方向与竖直方向的夹角为α，可知

可知

α=30°

可知合力方向与AC斜面垂直，则小球从到的过程中，因洛伦兹力不做功，而电场力和重力的合力做负功，则小球的动能逐渐减小，选项B正确；

C．小球带正电，而在轨道的点处电势最高，则小球的电势能最大，选项C错误；

D．电场力和重力的合力为

则小球从A点到达图中的H点时，由动能定理

解得

则小球未能到达H，则小球恰好到达等效重力场圆心等高所需要的初速度为，由动能定理

解得

可知若撤去磁场，让小球以初速度射出，则小球在轨道上运动的最高点低于等效重力场的圆心等高处，故不会脱离轨道，选项D正确。

故选BD。

12. 如图所示，一半径为的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为。线圈以直径为轴匀速转动，转速为，的左侧有垂直于纸面向里（与垂直）的匀强磁场，和是两个滑环，负载电阻为。线圈、电流表和连接导线的电阻都不计，下列说法正确的是（　　）

A. 转动过程中电流表的示数为

B. 转动过程中交变电流的最大值为

C. 从图示位置起转过圈的时间内产生的平均感应电动势为

D. 从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻的电荷量为

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．转速为n，则

最大感应电动势

线圈转动过程中产生的交变电流的最大值为

因为只有一半区域存在磁场，由有效值的计算公式可得

解得

所以转动过程中电流表的示数为， 选项AB正确；

C．从题图所示位置起转过 圈的时间内磁通量的变化量为

所用时间

所以线圈产生的平均感应电动势

选项C错误；

D．从题图所示位置起转过 圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为

D错误。

故选AB。

三、实验题（共16分）

13. 图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。

（1）将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图2所示。请在图2中标出螺线管中的感应电流方向。___________

（2）对实验结果进行分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向___________（填“相同”或“相反”）；接上面的（1），将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向___________（填“左”或“右”）偏转。

（3）通过变换磁极、改变螺线管线圈绕行方向，多次实验后总结出如下结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的___________（选填“增加”或“减少”或“变化”）。

（4）为了验证规律是否具有普遍性，如图3所示将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B．前述电流表及开关进行连接。其中A线圈绕法如图4所示，B线圈绕法如图5所示。开关闭合，先将线圈A放在线圈B中，按照先理论分析再实验检验的方法进行研究。下列四个选项中能够实现的是___________。

A．断开开关的瞬间，电流表指针将向左偏转

B．将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向右偏转

C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转

D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转

【答案】    ①. 见解析    ②. 相反    ③. 左    ④. 变化    ⑤. ACCA

【解析】

【详解】（1）[1]如图

（2）[2]当穿过螺线管的磁通量增加时，根据产生的电流方向，由右手定则可判断出产生的感应电流的磁场与原磁场方向相反。

 [3]将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁通量应与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可判断，电流表的指针向左偏转。

（3）[4]通过变换磁极、改变螺线管线圈绕行方向，多次实验后总结出如下结论：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

（4）[5]由图3可以知道，A线圈中电流的方向由a流向b，由图4，根据安培定则可以知道，A线圈中磁场的方向向上。

A．断开开关的瞬间，A线圈中的磁通量减小，B线圈中的磁通量也减小，根据楞次定律可以知道，B线圈中电流的方向由d流向c，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，故A正确；

B．将线圈A从线圈B中拔出时，B线圈中的磁通量也减小，根据楞次定律可以知道，B线圈中电流的方向由d流向c，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，故B错误；

CD．当滑动变阻器的滑片向滑动时，滑动变阻器接入电路的部分电阻值减小，则电路中的电流增大，A线圈中的磁通量增大，B线圈中的磁通量也增大，根据楞次定律可以知道，B线圈中电流的方向由c流向d，电流从右接线柱流入电流表，电流表指针将向右偏转，故C正确，D错误。

故选AC。

14. 下图是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置示意图，实验操作步骤如下：

①将活塞移动到注射器满刻度处；

②用软管连接注射器和压强传感器，并将压强传感器重置；

③用数据线依次连接压强传感器、数据采集器、计算机；

④缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p；

⑤重复上述步骤④，多次测量并记录；

⑥根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的______和______；

（2）实验过程中，下列说法正确的______；

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

（3）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是______；

A．实验过程中有气体从注射器漏出

B．实验开始前，压强传感器没有置零

C．实验过程中气体温度升高

D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

（4）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______。

【答案】    ①. 质量    ②. 温度    ③. B    ④. CDDC    ⑤. ACCA

【解析】

【详解】（1）[1][2]在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度。

（2）[3]A．推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，A错误；

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，B正确；

C．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，C错误。

故选B

（3）[4]由一定质量的理想气体状态方程

可知

图像发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图像向上弯曲，图像的斜率为

k = CT

故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了。

故选CD。

（4）[5]AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是T1对应的图线，A正确，B错误；

CD．由理想气体状态方程

可知

对于一定量的气体，温度T越高图像的斜率越大，已知

T1 > T2

C正确，D错误。

故选AC。

四、解答题（共44分）

15. 研究发现，钚的放射性同位素会衰变为和粒子两种新核子，同时会伴随发出光子。粒子静止在匀强磁场中，发生衰变时产生两个新核子，其运动方向均与磁场垂直，运动轨迹p、q如图所示。已知的质量，的质量，粒子的质量，且1u相当于能量。

（1）通过计算判断p是哪种新核子的轨迹；

（2）求一个发生衰变放出的能量。（结果保留三位有效数字）

【答案】（1）轨迹为核电荷数较小的粒子的运动轨迹。

（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由于衰变过程动量守恒

即两粒子动量等大反向，根据洛伦兹力提供向心力有

得

可知，和粒子两种新核子动量大小相等，则轨迹为核电荷数较小的粒子的运动轨迹。

（2）一个发生衰变时质量亏损为

放出的能量

16. 如图所示，A、B两容器内装有一定量的水银，下部连通。容器B上部封闭气体体积为V，右侧连接一打气筒，每次能将的外界空气注入容器B.经15次打气后，容器B内气体体积变为15V，两容器的液面差；又继续打气n次后，两容器的液面差。已知外界大气压，不计气体温度变化。求：

（1）打气前，容器B上部空间封闭气体体积V；

（2）打气次数n。

【答案】（1）15mL；（2）103

【解析】

【详解】（1）打气前，容器B上部空间封闭气体的压强；体积V；经15次打气后，容器B内气体体积变为15V，压强

根据玻意耳定律可得

解得

（2）又继续打气n次后，因为

解得容器内气体的体积为

气体压强

根据玻意耳定律可得

解得

n=103

17. 如图所示，间距的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上，斜面倾角。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁场的磁感应强度均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场，磁感应强度.质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，从无磁场区域由静止释放，经进入Ⅱ区匀速下滑，运动中棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长，电阻不计，重力加速度，，.求：

（1）进入Ⅱ区后，导体棒中的电流I；

（2）前2s导体棒产生的焦耳热Q。

【答案】(1)2.4A；(2)3.24J

【解析】

【分析】

【详解】(1)进入Ⅱ区后，导体棒匀速下滑，则由题意可得

所以导体棒中的电流

(2)导体棒从无磁场区域由静止释放，经，导体棒的速度为

根据楞次定律和右手定则可判断出，由于Ⅰ区中磁场的磁感应强度均匀增加在导体棒中产生的感应电流方向与在Ⅱ区域中切割磁感线产生的感应电流方向相同，所以有

则

前2s导体棒产生的焦耳热

18. 如图所示，在O-xyz三维坐标系中以yOz平面为界，x＜0空间有沿x轴正方向的匀强电场，x＞0空间有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电量为q的带正电粒子，由A点（－d，－d，0）沿y轴正方向以大小为v0的速度射出，之后粒子恰好能从O点射入磁场，粒子重力不计，求：

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）粒子到达O点时的速度大小；

（3）粒子在磁场中运动时到xOy平面的最大距离；

（4）从粒子进入磁场开始计时，其经过x轴的时刻及经过x轴时的位置坐标。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4），

【解析】

【详解】（1）粒子先在xOy平面内做类平抛运动，加速度大小为

根据运动学规律有

联立以上三式解得

（2）粒子到达O点时的速度方向的反向延长线一定经过水平位移的中点，设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则

解得粒子在O点处的x轴分速度大小为

根据速度的合成可得粒子到达O点时的速度大小为

（3）粒子进入磁场后，在沿x方向以vx做匀速直线运动，在yOz平面内做匀速圆周运动，设其运动半径为R，根据牛顿第二定律有

解得

所以粒子在磁场中运动时到xOy平面的最大距离为

（4）粒子做匀速圆周运动的周期为

粒子在空间中做螺旋运动，从粒子进入磁场开始计时，每经过一个周期的时间，粒子经过x轴一次，所以其经过x轴的时刻为

经过x轴时粒子到O点的距离为

即位置坐标为。