2022-2023学年江苏省盐城市响水中学高二下学期学情分析考试物理试题（一） （解析版）

江苏省响水中学2022～2023学年春学期高二年级学情分析一考试

物理试题

考生注意：

1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共5页．

2．满分100分，考试时间为75分钟．

第Ⅰ卷（选择题，44分）

一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分．每小题只有一个选项正确．）

1. 1934年，约里奥­居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素。的原子序数和质量数分别为（　　）

A. 15和28 B. 15和30

C. 16和30 D. 17和31

【答案】B

【解析】

【详解】据α粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程

结合质量数守恒和电荷数守恒得

原子序数等于核电荷数，故选B。

2. 在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（　　）

A. 甲、乙为非晶体，丙是晶体

B. 甲、乙为晶体，丙是非晶体

C. 甲、丙为非晶体，乙是晶体

D. 甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体

【答案】D

【解析】

【详解】由图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，D正确。

故选D。

3. 根据比结合能随质量数变化的图像分析原子核的比结合能规律，下列正确的是（　　）

A. He核的结合能约为14MeV

B. Li核的结合能比He核的大，比结合能小

C. U裂变成Kr和Ba要吸收能量

D. 两个H核结合成He核时释放的能量刚好等于He核的结合能

【答案】B

【解析】

【详解】A．读图可知核的比结合能约为，共有4个核子，所以结合能约为

故A错误；

B．核的比结合能约为，核的结合能约为

对比核知核的结合能比核的大，比结合能小，故正确；

C．裂变属于重核裂变，核反应朝着新核比结合能大的方向进行，要放出能量，故C错误；

D．核的结合能等于核分裂成2个质子和2个中子所需要的能量，故D错误。

故选B。

4. 科学家利用天然放射性的衰变规律，通过对目前发现的古老岩石中铀含量来推算地球的年龄，铀238的相对含量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 铀238发生α衰变的方程为

B. 2000个铀核经过90亿年，一定还有500个铀核未发生衰变

C. 铀238（）最终衰变形成铅206（），需经8次α衰变，6次β衰变

D. 测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，可推算出地球的年龄约为90亿年

【答案】C

【解析】

【详解】A．铀238发生α衰变的方程为

选项A错误；

B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适应，选项B错误；

C．铀238（）最终衰变形成铅206（），α衰变的次数次，β衰变的次数82+2×8-92=6次，选项C正确；

D．测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，即经过了一个半衰期，可推算出地球的年龄约为45亿年，选项D错误。

故选C。

5. 将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．若液体不浸润玻璃时，在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面，选项A错误；

BCD．若液体浸润玻璃时，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且细管越细，液柱上升越高，选项B正确，CD错误。

故选B。

6. 下面是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（    ）

A. 图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹

B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大

C. 从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用

【答案】B

【解析】

【详解】A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，小炭粒做无规则运动，连线不是小炭粒的运动轨迹，故A错误；

B．图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大，故B正确；

C．从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较小的方向移动，即向频率较大的方向移动，故C错误；

D．图丁中一只水黾能停在水面上，主要是因为水的表面张力的原因，故D错误。

故选B。

7. 著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为m＝9.1×10－31kg，加速后电子速度v＝5.0×105 m/s，普朗克常量h＝6.63×10 －34 J·s，则（　　）

A. 该图样说明了电子具有粒子性

B. 该实验中电子的德布罗意波长约为1.5 nm

C. 加速电压越大，电子物质波波长越大

D. 使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱

【答案】B

【解析】

【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，故A错误；

B．由德布罗意波长公式可得

电子的动量

联立可得

故B正确；

CD．由动能定理可得

联立求解可得

即加速电压越大，电子波长越短，衍射现象就越不明显，分辨本领越强，故CD错误。

故选B。

8. 如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，另一分子（　　）

A. 在x0处所受分子力为0 B. 从x1处向左移动，分子力一直增大

C. 从x1处向右移动，分子力一直增大 D. 在x2处由静止释放可运动到x0处

【答案】B

【解析】

【详解】A．在x0处所受分子力不为0，在x1处所受分子力为0，A项错误；

B．从x1处向左移动，由图像斜率可知，分子力一直增大，B项正确；

C．从x1处向右移动，分子力先增大后减小，C项错误；

D．由分子势能曲线对称看出，在x2处由静止释放不能运动到x0处，D项错误；

故选C。

9. 一定质量理想气体的压强p随摄氏温度t的变化规律如图所示，则气体从状态A变化到B的过程中（　　）

A. 分子平均动能减小

B 气体体积保持不变

C. 外界对气体做功

D. 气体对器壁单位面积的平均作用力不变

【答案】C

【解析】

【详解】A．气体从状态A到状态B过程中，由于气体温度升高，所以分子的平均动能增大，A错误；

BC．在p-t图像中等容线是延长线过 的直线，斜率越大，体积越小，如图所示

气体从状态A到状态B的过程中，体积变小，外界对气体做功，B错误，C正确；

D．气体从状态A到状态B的过程中，压强增大，气体对器壁单位面积的平均作用力增大，D错误。

故选C。

10. 在利用光电管探究光电效应规律的实验中，当用不同波长的光照射光电管的阴极时，测出光电管的遏止电压与对应入射光的波长。以遏止电压为纵坐标，人射光波长倒数为横坐标，作出图像如图所示。已知a、b为已知量，光电子的电荷量为e，光速为c，则下列说法正确的是（　　）

A. 光电管阴极材料的逸出功为be

B. 普朗克常量为

C. 波长的光照射光电管的阴极时，产生的光电流与成正比

D. 波长的光照射光电管的阴极时，一定能发生光电效应

【答案】B

【解析】

【详解】A．由光电效应方程

故光电管阴极材料的逸出功为-be，故A错误；

B．由光电效应方程整理得

图像的斜率为

可求得

故B正确；

C．波长的光照射光电管的阴极时，发生光电效应，产生的光电流与成反相关，不成正比，C错误。

D．波长的光，则频率小于截止频率，照射光电管的阴极时，一定不能发生光电效应，D错误。

故选B。

11. 一群处于基态的氢原子受到某种单色光照射后，能发射出6种不同颜色的光，波长分别为、、、、、，且，那这种单色光的波长不可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由处于基态的氢原子受到某种单色光照射后，能发射出6种不同颜色的光，可知

可得

则

则氢原子处于第四能级，由

可知，波长越长，释放的能量越少，则有

可知这种单色光的波长可能为

或

故不可能的是，故A正确，BCD错误。

故选A。

第Ⅱ卷（非选择题，56分）

二、实验题（本大题共2小题，5空，每空3分，共15分，请将解答填写在答题卡相应位置．）

12. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

①取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上。

（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为__________，求得的油酸分子直径为__________m（此空保留一位有效数字）。

（2）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于__________。

A．在求每滴溶液体积时，溶液的滴数多记了2滴

B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理

C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开

D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长

【答案】    ①.     ②.     ③. C

【解析】

【详解】（1）[1]一滴油酸的酒精溶液含油酸体积为

[2]由方格纸中油膜轮廓可知，油膜对应的小方格有个，则有油膜面积为

则油酸分子直径为

（2）[3]某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大

A．在求每滴溶液体积时，溶液的滴数多记了2滴，则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏小，故A错误；

B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则油膜面积计算值偏大，得到的油酸分子的直径偏小，故B错误；

C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则油膜面积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏大，故C正确；

D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小，得到的油酸分子的直径偏小，故D错误。

故选C。

13. 用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。

（1）关于该实验下列说法正确的是______。

A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦对实验的影响

B．改变气体体积时应快速推拉活塞

C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞

D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位

（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”）。

【答案】    ①. D    ②. ②

【解析】

【详解】（1）[1]A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了防止漏气，确保研究的气体质量一定，A错误；

B．改变气体体积时，为了确保气体的温度一定，应缓慢推拉活塞，B错误；

C．为了确保气体的温度一定，实验过程中，不能用手握住注射器，C错误；

D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀，就能够用刻度的长度间接表示不同状态下气体的体积，可以不标注单位，D正确。

故选D。

（2）[2]根据克拉珀龙方程有

解得

可知，压缩气体时漏气，研究气体的质量减小，研究气体的摩尔数减小，即图像上点与原点连线的斜率减小，可知作出的图线应为图乙中的②。

三、计算题（本大题共4小题，共41分，解答过程请写出必要的文字说明、方程式和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分．请将解答填写在答题卡相应位置．）

14. 氖原子的部分能级图如图所示，E1为基态能级，在氦氖激光器中，处于能级为E2或E3激发态的氖原子，受激向低能级跃迁，发出三种不同波长的激光，已知普朗克常量为h，真空中光速为c。

（1）求激光的最大波长λ；

（2）用多束激光使氘（）和氚（）聚变产生α粒子，已知氘核、氚核、α粒子和中子质量分别为m1、m2、m3、m4，请写出核聚变方程，并求出聚变过程中释放的能量ΔE。

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】(1) 氖原子从E3向E2跃迁时，放出光的波长最大，可得

解得

(2) 核聚变方程为

聚变过程中释放的能量

15. 轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊．若充入氮气后安全气囊的容积，气囊中氮气的密度，已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数。请估算：（结果保留一位有效数字）

（1）一个氮气分子的质量；

（2）气囊中氮气分子的总个数；

（3）气囊中氮气分子间的平均距离。

【答案】（1）；（2）个；（3）

【解析】

【详解】（1）一个氮气分子的质量为

（2）设气囊中氮气的物质的量为，则有

气囊中氮气分子的总个数为

（3）气体分子间距较大，可以认为每个分子占据一个边长为的立方体，则有

可得

16. 如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长的钠制成。用波长（）的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差，饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）。已知普朗克常量为，电子电荷量为。

（1）求每秒由K极发射的光电子数目；

（2）求电子到达A极时的最大动能；

（3）若每入射个光子会产生1个光电子，求紫外线照射阴极功率。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设每秒由K极发射的光电子数目为，则时间内发射的电子数目为，则有

解得

（2）根据爱因斯坦光电效应方程可得

电子到达A极时的最大动能为

（3）时间内由K极发射的光电子数为

且有

联立解得

17. 如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞A封闭在该气缸内，活塞A可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞A与气缸底的距离，离气缸口的距离。已知活塞A的质量，横截面积，外界气温为27℃，大气压强为，重力加速度，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热。

（1）使活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；

（2）在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；

（3）在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收的热量时，求此时缸内气体的温度和压强。（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：）

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】（1）当气缸水平放置时，以密封气体为对象，有

，，

当气缸后朝上，活塞上表面刚好与气缸口相平时，以活塞为对象，根据受力平衡可得

解得

此时

由理想气体状态方程可得

解得此时缸内气体的热力学温度为

（2）从开始到气缸口向上，稳定时，由玻意耳定律可得

解得

加热过程，气体等压膨胀，外界对气体做功为

根据热力学第一定律可得

可知气体增加了的内能。

（3）继续加热，气体体积保持不变，则，可得

一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，则有

解得

气体发生等容变化，则有

解得