2022-2023学年定远育才学校高二（下）强基卷
物理试题
一、单选题（本大题共 7小题，共 28分）
1. 如图所示，闭合矩形导体框在水平方向的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速
转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 ，导体框的面积为 ，导体框从图示位置开始
转动并开始计时，则下列说法正确的是( )
A. 时刻穿过导体框的磁通量为
B. 导体框从图示位置转过 ，穿过导体框的磁通量为
C. 导体框从图示位置转过 和 ，对应穿过导体框的磁通量之比为 ：
D. 导体框从图示位置转过 和 ，对应穿过导体框的磁通量不相同
2. 已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不
会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并
不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子
的质量为 ，初速度为零 雨滴质量为 ，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为 ，蚊子与雨滴的作用时
间为 ，以竖直向下为正方向。假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则( )
A. 蚊子与雨滴融为一体后，整体的的速度大小为
B. 蚊子与雨滴融为一体过程中，雨滴的动量变化量为
C. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为
D. 若雨滴直接砸在静止的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小
3. 空间内存在一静电场，其电场线如图所示，电场线关于直线 对称， 、 是电场中关于直线 对
称的两点。下列说法正确的是( )
A. 、 两点的电场强度相同
B. 正电荷沿直线从 点移到 点的过程中，电场力始终不做功
C. 正电荷在 点的电势能小于在 点的电势能
D. 带电粒子在 点受到的电场力大于在 点受到的电场力
4. 年 月 日消息，日本政府一意孤行推动核污染水排海，引发日本国内及周边国家的强烈反对，
关于天然放射现象、射线的防止与应用，下列说法正确的是( )
A. 所有元素都能发生衰变
B. 在 、 和 三种射线中， 射线穿透能力最强， 射线的电离能力最强
C. 利用 射线可以为测量金属板的厚度，也可以用 射线照射食品杀死细菌
D. 利用 射线可以有效消除静电积累，利用 射线照射植物的种子，可以使产量显著增加
5. 如图为氢原子的部分能级示意图，下列说法正确的是( )
A. 动能为 的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子不会发生跃迁
B. 当氢原子从 能级跃迁到 能级时，向外辐射的光子能量为
C. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，
电势能减小，且总能量减小
D. 用光子能量为 的光照射一群处于基态的氢原子，电子可能跃迁到其它能级上去
6. 如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的 点，固定一电荷量为 的点电荷。一质量为
、带电荷量为 的物块 可视为质点的检验电荷 ，从轨道上的 点以初速度 沿轨道向右运动，当运
动到 点正下方的 点时速度为 。已知点电荷产生的电场在 点的电势为 取无穷远处电势为零 ， 到
物块的重心竖直距离为 ， 、 连线与水平轨道的夹角为 ， 为静电常数，重力加速度为 ，下列说
法正确的是( )
A. 点电荷 产生的电场在 点的电场强度大小为
B. 物块在 点时受到轨道的支持力大小为
C. 物块从 到 机械能减少量为
D. 点电荷 产生的电场在 点的电势为
7. 关于原子核的组成及相关知识，下列描述不．正．确．的是 ( )
A. 贝克勒尔发现了天然放射现象，天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有复杂的内部结构
B. 原子核衰变的过程一定存在质量亏损，所以产生的新核的比结合能一定小于反应前原子核的比结合
能
C. 太阳不断的向外辐射大量的能量，能量的来源是轻核的聚变，即热核反应
D. 衰变中释放的 粒子就是电子，是原子核内一中子转化为一个质子时释放一个电子
二、多选题（本大题共 3小题，共 18.0分）
8. 一质量为 小球从地面以初速度 竖直向上抛出，回到抛出点时速度大小为 设运动过程所受空气
阻力大小恒为 ，能达到的最大高度为 ，上升时间为 ，下降时间为 ，上升和下降过程中机械能的
减少量分别是 和 ，重力加速度为 ，下列关系式正确的是 ( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示，一个均匀透明介质球，球心位于 点，半径为 。一束单色光从真空中沿 方向平行于
直径 射到介质球上的 点， 与 的距离 ，若该光束射入球体经一次反射后由 点再次折
射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，已知光在真空中的速度为 ，则( )
A. 介质球的折射率为
B. 若增大入射光的频率，则该出射光线仍与入射光线平行
C. 光束从 点射入到从 点射出所经历的总时间为
D. 若介质球的折射率增大，光线一定能在介质球的内表面 区域的某位置发生全反射
10. 月球可视为匀质球体，月球的半径是地球的 倍，密度是地球的 倍。地球表面的重力加速度为 ，
地球的第一宇宙速度是 ，忽略月球及地球自转的影响，下列判断正确的是 ( )
A. 月球表面的重力加速度是
B. 月球的第一宇宙速度是
C. 在月球基地发射质量为 的近月卫星所做的功至少是
D. 在地球上做简谐运动的一个“秒摆”，移到月球表面，其周期会是 秒
三、实验题（本大题共 2小题，共 16分）
11. 请回答下列问题：
图 和图 中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别是 、 。
在“碰撞中的动量守恒”实验中，实验装置如图 所示，下列说法正确的是 填选项序号 。
A.实验中必需的测量仪器有天平、毫米刻度尺和秒表
B.应该把质量较大的小球选为入射小球
C.斜轨道和水平轨道是否光滑对实验结论没有影响
D.图 中点 是不发生碰撞的情况下入射小球做平抛运动的落点
12. 把电流表改装成电压表的实验中，电流表 的满偏电流 为 ，内阻 在 之间。
电路如图所示，所用电源是由两节内阻很小的干电池串联组成的电池组，利用半偏法测定电流表 的
内阻 ，其供选用的器材如下：
A.滑动变阻器 阻值范围 ～
B.滑动变阻器 阻值范围 ～
C.电阻箱 阻值范围 ～
D.电阻箱 阻值范围 ～
依据实验要求， 应该选用____________、 应该选用____________。 填入选用器材前面的字母代号
该实验操作的步骤有：
A.接通 ，调节电阻 ，使电流表 指针偏转到满刻度
B.接通 ，调节电阻 ，使电流表 指针偏转到满刻度的一半
C.读出 的阻值，即认为
用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比____________。 填“偏大”或“偏小”或“相等”
由此实验测出电流表内阻 ，现通过串联一个 的电阻把它改装成为一个电压表，则
该电压表的量程为____________ ；如果用改装后的电压表进行测量 已校准 表头示数如图所示，则测
得的电压值是____________ 保留两位有效数字 。
四、计算题（本大题共 3小题，共 38.0分）
13. 如图所示，竖直平面内 、 为方向水平向右的匀强电场的边界，在边界 左边 点，将一质
量为 、电量大小为 的带电小球以初速度 水平向右抛出，小球进入匀强电场后刚好没有从 边界射
出电场。已知小球到达 边界时的动能为在 点抛出时动能的 倍， 点到边界 的距离是电场宽度的
倍，重力加速度为 ，求：
小球从 边进入匀强电场时的速度大小；
匀强电场的电场强度 的大小。
14. 如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端 点的切线水平，上端 与 点的高度差为 ，一质量
为 的滑块 可视为质点 从轨道的 点由静止下滑，滑到轨道下端 点时的速度大小为
，然后从 点水平抛出，落到传送带上端的 点时速度方向恰好与传送带平行。倾斜传送带
与水平方向的夹角为 ，传送带逆时针匀速转动，速度大小为 ，滑块与传送带间的
动摩擦因数为 ，传送带足够长，不计空气阻力，不考虑滑块与传送带碰撞时的能量损失，
， ，求：
滑块从 点滑到 点的过程中克服摩擦阻力做的功 。
点与传送带上端 点的高度差 。
滑块在传送带上运动时与传送带因摩擦产生的热量 。
15. 如图甲所示，质量 ，长度 的木板静止在光滑水平面上，木板最左端恰好在 点
正下方。质量 的物块静止在木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数 。用长 ，
不可伸长的轻绳将质量 的小球悬挂在 点，初始时刻轻绳水平拉直，某时刻由静止释放小球，
小球下摆至最低点时恰与物块发生弹性碰撞 碰撞时间极短 。在物块获得速度的同时，给木板施加一个
水平向右的恒力 。当恒力 取某一值时，物块与木板间产生的摩擦热为 ，给木板施加不同大小的恒
力 ，得到 关系的部分图像如图乙所示，其中 与横轴平行，其中 段的纵坐标为 ，将物
块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 。
若恒力 ，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间；
若物块刚好不会从长木板右端滑下，求 的大小；
图乙中 为倾斜直线，求 段对应的 函数关系式并标明 的取值范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解： 、根据磁通量概念，磁通量可以用穿过线圈磁感线的条数表示，所以 时刻穿过导体框的磁
通量为零，故 A错误；
B、导体框从图示位置转过 ，根据磁通量的定义，可知穿过导体框的磁通量为零，故 B正确；
C、导体框从图示位置转过 时，磁通量为： ，转过 角时，磁通量为：
，对应穿过导体框的磁通量之比为 ： ，故 C错误；
D、导体框从图示位置转过 时，磁通量为： ，转过 角时，磁通量为：
，即对应穿过导体框的磁通量相同，故 D错误。
故选： 。
根据磁通量的公式 求解，其中 为磁感应强度与线圈平面之间的夹角。
本题考查磁通量的概念，注意磁通量公式中 是垂直于磁场方向的有效面积。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考察了动量守恒定律和动量定理的基本内容，以及完全非弹性碰撞的模型，需要学生熟练掌握基
本公式并加以应用，难度不大。
【解答】
A.蚊子与雨滴融为一体的过程中，根据动量守恒有
共
解得 共 ，A错误
B.雨滴的动量变化量为 共 ，B错误
C.设蚊子受到的平均作用力为 ，根据动量定理有 共
解得 ，C正确
D.若雨滴直接砸在静止的蚊子上，蚊子与雨滴的作用时间变短，雨滴的动量变化量变大，则雨滴受到的平
均作用力将变大，蚊子受到的平均作用力也变大， D错误。
故选 C。
3.【答案】
【解析】
【分析】电场线的疏密表示场强的大小；该点的切线方向表示电场强度的方向；沿电场线方向，电势逐渐
减低；根据 确定电势能的高低；根据 确定电场力的大小。
【解答】 根据题意，由图中电场线可知， 、 两点的电场强度大小相等，方向不同，故 A错误；
B.根据正电荷的受力方向与电场方向相同，由 可知，正电荷由 电场力与速度方向夹角为锐
角，则电场力做正功；正电荷由 电场力与速度方向夹角为钝角，则电场力做负功，故 B错误；
C.根据沿电场线方向，电势逐渐减低可知， 点的电势大于 点的电势，由公式 可知，正电荷在 点
的电势能大于在 点的电势能，故 C错误；
D.根据电场线越密电场强度越大可知， 点的场强小于 点的场强，由公式 可知，带电粒子在 点受到
的电场力大于在 点受到的电场力，故 D正确。
故选 D。
4.【答案】
【解析】
【分析】
原子序数大于 号的元素都能发生衰变；由在 、 和 三种射线的特点及应用判断得解。
本题主要考查放射性元素及在 、 和 三种射线的特点，熟悉三种射线的特点是解题的关键，难度一般。
【解答】
A.原子序数大于 号的元素都能发生衰变，故并不是所有元素都能发生衰变，故 A错误；
B.在 、 和 三种射线中， 射线穿透能力最强， 射线的电离能力最强，故 B错误；
C.由于 射线穿透能力最强、能量高，故可用其来测量金属板的厚度，也可以用 射线照射食品杀死细菌，
故 C正确；
D. 射线的电离能力最强，故可用其有效消除静电积累，利用 射线可以培育良种，故 D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量应等于两能级间的能级
差。
本题主要考查能级、能级跃迁的规律。
【解答】
A.由能级图可知， 和 间的能级差为 ，由于用电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收，
则用能量为 的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到 的能级，故 A错误；
B.由能级图可知，当氢原子从 能级跃迁到 能级时，向外辐射的光子能量为
，故 B错误；
C.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，总能量减小，
库仑力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，故 C正确；
D.用能量为 的光子去照射一群处于基态的氢原子，由于 的能量不等于任何一个能级与基态
间的能级差，可知该光子不能被吸收而发生跃迁，故 D错误。
故选 C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
点电荷形成的电场为非匀强电场，涉及电势及电势能等变化时，往往要采用功能关系进行求解。对于变力
做功，需结合动能定理进行解答。
【解答】
A.根据点电荷的电场强度公式 可得，在 点处场强强度为
，故 A错误；
B.物体在 点受到点电荷的库仑力，由库仑定律得
，由几何关系可知 ，
物体在 点时，竖直方向处于平衡状态，由平衡条件有 ，
联立以上解得 ，故 B错误；
设点电荷 产生的电场在 点的电势为 ，减少的机械为 ，对物体从 到 过程中，只有电场力做负功，
所以由动能定理可得
，
可得机械能减少量
， ，故 C错误，D正确。
故选 D。
7.【答案】
【解析】 贝克勒尔发现了天然放射现象，A正确；衰变过程是一个释放结合能的过程，一定存在质量亏损，
新核的比结合能一定大于反应前原子核的比结合能，B错误；太阳能来自轻核的聚变，C正确； 衰变中释
放 粒子就是电子，但不是核外电子，是原子核内一中子转化为一个质子时释放了一个电子，D正确。
8.【答案】
【解析】把动能定理运用于小球的上升过程，得到的方程就是 ，A正确；把动能
定理运用于小球的整个运动过程，得到的就是 ，B正确；把动量定理运用于全过程，
选取向下的方向为正方向，得到的是 ，C错误；根据功能关系，可
得 等于 ，D正确。
9.【答案】
【解析】
【分析】
作出光路图，由几何知识求出光线在 点的入射角与折射角，由折射定律求出折射率；由几何知识求出光从
点射入到从 点射出通过的总路程，求出光在球内传播的速度，即可求得时间；根据光路的可逆性分析射
入球体内的光线能否发生全反射；若介质球的折射率增大，分析折射角的变化，判断出射光线与入射光线
是否平行。
本题考查对全反射、折射现象的理解与运用能力，作出光路图，根据反射的对称性特点和几何知识求解入
射角与折射角是关键。
【解答】
A.光路图如图所示
由几何关系可得
得
由图可知
所以介质球的折射率 ，故 A正确；
B.若增大入射光的频率，折射率增大，由折射定律知，折射角 减小，折射光线将射到 点下方，反射光线
将射到 点左侧，再次折射到空气中时折射角等于 ，由几何知识可知，出射光线与入射光线不再平行，故 B
错误；
C.光束在介质球内经历的光程
又光在球内传播的速度
所以，光束在介质球内经历的总时间为 ，故 C正确；
D.根据几何知识可知，从 点进入介质球中的光线，射到 点的入射角等于 点的折射角，根据光路可逆性
原理可知，光线不可能在 点发生全反射，故 D错误。
故选 AC。
10.【答案】
【解析】根据 ，可以得到月球表面的重力加速度是地球表面的 倍，A正确；某星球的
第一宇宙速度等于
，可以得到月球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
倍，B正确；
在月球发射近月卫星所做的最小功等于质量为 的物体以第一宇宙速度运动时具有的动能，即
，C错误；地球上秒摆的周期是 秒，单摆做简谐运动的周期公式是 ，所以同一单
摆在月球表面和地球表面的周期之比与重力加速度的平方根成反比，D错误。
11.【答案】
【解析】本实验不需要用秒表测时间，A错误；若入射小球质量小于被碰小球质量，碰撞后入射小球可能返
回，实验不能正常进行，B正确；无论轨道是否粗糙，只要入射小球碰前瞬间速度大小恒定，就不影响实验
的结论，C正确；在不发生碰撞的情况下入射小球做平抛的落点是 点，而不是 点，D错误。
12.【答案】 ； ； 偏小； ； 。
【解析】
【分析】
应用半偏法测电流表内阻实验，为减小实验误差，应选择最大阻值较大的滑动变阻器，选择与待测电表
内阻相当的电阻箱，根据所给实验器材分析答题； 根据题意应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题；
根据欧姆定律求出电压表量程，根据电压表量程由图示表盘确定其分度值，然后根据指针位置读出其示
数。
本题考查半偏法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理以及改装表的校对，难点是对半偏法测电流表内
阻原理的解释。
【解答】
首先我们要知道半偏法测量电流表内阻的方法以及测量原理，设电源的电动势为 ，内阻为 ， 打开时，
设电流表满偏电流： ，实验要求 ， ，这样才有 ，
当 闭合时， 和 并联，并联后总阻值 并 ，这样才有 闭合后，电路中总电流几乎不变，仍
然近似等于 ，调节 使电流表半偏为 ，所以流过 的电流也为 ，所以 。
从上述原理可知， 打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是 ，故实验器材选择应满足 电
源电动势尽可能大， 尽可能大。所以 选用大量程的电阻箱 ， 选用量程跟电流表内阻差不多的即可，
选 C。
当 闭合时， 和 并联，并联后总阻值 并 ，而电阻 不变，所以 闭合后的干路电流比闭合前
的总电流要大，即电流大于 ，而此时电流表支路的电流等于
，那么 支路的电流要大于
，那么其电阻
肯定要小于 ，所以，用此方法测量的电流表内阻的测量值比真实值要偏小。
改装电压表时是将小量程电流表与大电阻串联，设改装后电压表的量程为 则：
，
为了使改装表与标准表在零到量程范围内一一校对，要采用滑动变阻器分压接法，
图中电流表示数为 ，则 所测的电压： ；
故填： ， ； 偏小； ， 。
13.【答案】解： 由于小球进入匀强电场后刚好没有从 边界射出电场，可知，小球在电场中水平方向
做匀减速运动，小球到达 边界时，水平方向分速度恰好减为 ，则在电场中的水平方向有 ，
在电场外的水平方向有 ，则有 ，
小球竖直方向做自由落体运动，令小球到达 边界时的速度为 ，则有
，
由于 ，则小球从 边刚刚进入匀强电场时竖直方向的分速度为 ，
则小球从 边刚刚进入匀强电场时的速度大小为
；
在电场中的竖直方向上有 ，
在电场中的水平方向上有 ，解得 。
【解析】 判断小球在电场外和电场内运动的时间关系，进而找到小球到达 边界时的竖直速度，即可得
到小球的运动时间，这样可以得到小球到达 边界时的竖直分速度，即可得到小球到达 边界时的速度大
小；
根据运动学规律得到小球在电场中水平方向的加速度，然后根据牛顿第二定律得到场强的大小。
14.【答案】解： 根据动能定理有
解得
滑块到 点时竖直方向的速度为 ，则有
根据平抛运动规律有
滑块在传送带上运动时的加速度为 ，
经过时间 与传送带共速，则有 ，
，
期间与传送带之间的相对位移为 ，
联立解得 ，
因 ，
则物块与传送带共速后即保持相对静止，则摩擦产生的热量为 。
【解析】 根据动能定理求 。
滑块从 到 做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，水平方向为匀速运动，结合速度的分解规律求解；
根据牛顿第二定律求出滑块在传送带上的加速度，根据运动学公式相对位移，再利用滑动摩擦力与相对
位移的乘积求热量 。
15.【答案】 小球下降到 点正下方根据动能定理有 球
解得 球
因为小球和物块的质量相等，发生弹性碰撞，根据碰撞规律可得碰后二者速度交换，即碰后物块的速度为
物块在木板上运动，加速度大小为
木板的加速度大小为
所以物块相对木板的位移有
代入数值解得 或
可知当 时，物块的速度为 ，木板的速度为 ，物块从木板右端滑出时物块的速度不可能小于
木板的速度，所以舍去 ，可得物块在木板上滑行的时间为 ；
若物块刚好不会从长木板右端滑下，即物块到达木板右端时两者共速设为 ，经历的时间为 ，可得木板
的加速度为
共速时有
相对位移关系有
联立解得 ；
随着 的增大，物块减速木板加速，二者在木板上某一位置时共速，共速后一起做匀加速运动，加速度
为
物块与木板相对静止时，加速度最大时有 静
解得此时
根据上面分析可得乙图图像中 ，
即当 时，物块不从右端滑落，根据前面分析当二者达到共同速度 ，经历时间为 ，相对位
移为 ，同理可得
，
同时有
联立可得
又有
即 ， 。
【解析】滑块问题是物理模型中非常重要的模型，是学生物理建模能力培养的典型模型。滑块问题的解决
非常灵活，针对受力分析、运动分析、能量转化，还有相对运动的分析，特别是摩擦力的变化与转型，都
是难点所在。本题通过非常规的图象来分析系统的能量变化，要能从图中读懂物体的运动过程。
