河南省南阳市镇平县第一高级中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题及答案

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河南省南阳市镇平县第一高级中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题（考试时间：90分钟  满分：110分）  一、选择题（本题共12小题，1-8是单选题，9-12是多选题。每小题4分，共48分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 下列说法正确的是（　　）A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，就是分子的运动C．气体体积变化时，其内能也一定变化D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大2．关于永动机、热力学定律和能量守恒定律的讨论，下列叙述正确的是（　　）A．第二类永动机违反了能量守恒定律B．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性C．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功是不可能的D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了3．（2020·河北秦皇岛市·秦皇岛一中高二月考）关于液体，下列说法正确的是（　　）A．硬币能浮在水面上是因为所受浮力等于重力B．水黾能静止在水面上，是因为表面张力的作用C．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张D．毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间4.在2015年中国发射卫星“悟空”，用来探测暗物质粒子和黑洞。黑洞是黑体的一种，关于黑体，下列说法正确的是 （　　）A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关B．黑体能够反射各种波长的电磁波，但不会辐射电磁波C． 在黑体辐射实验中，随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．爱因斯坦为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，提出了能量子的假说5. 如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e、对此气体，下列说法正确的是（　　）A. 过程①中气体的压强逐渐减小 B. 过程②中外界对气体做功C. 过程④中气体从外界吸收了热量   D. 状态c、d的内能相等，d的压强比b的压强小6. 1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果受到光照，就容易产生电火花。这就是最早发现的光电效应。如图所示为研究光电效应的电路图，分别用1、2两种材料作K极进行探究，颜色不同的a、b两束光分别照射1、2两种材料，光电流I随电压U变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大C. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大D. 通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大7. 如图所示，10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央，当氧气和氢气的温度都升高10℃时，下面的叙述中，正确的是（　　）A．汞柱不移动     B．汞柱将向左移     C．汞柱将向右移 D．无法确定汞柱移动方向8．横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口，初始时，右端管内用h1=4 cm的水银柱封闭一段长为L1 =9 cm的空气柱A，左端管内用水银封闭一段长为L2=14 cm的空气柱B，这段水银柱左右两液面高度差为h2=8cm。如图甲所示，已知大气压强p0 =76.0 cmHg，环境温度不变。若将玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置（水银未混合未溢出），如图乙所示。当管中水银静止时，左右两水银柱液面高度差h3为（　　）A．10 cm B．12 cm C．8 cm D．14 cm9．下列说法中正确的是（　　）A．一定质量的晶体在熔化过程中，其温度不变，内能保持不变B．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体C．爱因斯坦把能量子引入物理学，打破了“能量连续变化”的观念 D．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片可能是非晶体10. 如图，一定量的理想气体经过a→b→c三个状态过程，a、b、c状态在压强—温度（p-t）图像的两条直线上，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标，为它们的延长线与横轴交点的横坐标， 。下列说法正确的是（　　）A．气体在状态a和b的体积之比   B．气体在状态b和c的体积之比C．气体从b→c过程中外界做的功等于放出的热量   D．气体从a→b→c过程中吸收的热量大于对外做的功11. 从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是（　　）A．外界对气泡内气体做功B．气泡内气体从外界吸收热量C．气泡内气体的压强可能不变D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小12. 如图所示，用波长为的光束照射金属K表面时，闭合开关调节滑动变阻器，当电压表示数为U时，电流表示数为I（不为零），下列说法正确的是（　　）A．当电压表示数U增大时，电流表示数I减小B．当电压表示数U增大时，电流表示数I增大C．增大光照强度，电流表示数会一直增加D．如果保持电压表示数U不变，改用波长为的光束照射金属K表面，电流表示数可能为零二、实验题（每空2分，共14分，把答案写在答题卷上的相应的位置。）13. 用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：A．向浅盘中倒人适量的水，并向水面均匀地散入痱子粉B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积SD．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径（1）上述步骤中，正确的顺序是__________（填步骤前的字母）。（2）如图为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为____。（3）已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为______m（保留两位有效数字）。14. 如图甲，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。（1）②、③、④三个光学元件依次为_______；（填正确答案的标号）A．滤光片、单缝、双缝       B．单缝、滤光片、双缝C．单缝、双缝、滤光片       D．滤光片、双缝、单缝（2）如果实验时将红光滤片换为绿光滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离_______；（填“变大”或“变小”）（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。已知图乙中手轮上的示数是1.130mm，则图丙中手轮上的示数是_______mm；（4）已知双缝到屏的距离为0.500m，使用的双缝间距为m，由此可求得所测红光波长为=_______nm。（结果保留三位有效数字）三、计算题（本题共4小题，共48分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。）15. （11分）用光照射某种金属时，得到的遏止电压Uc与入射光频率v的关系如图所示。已知电子的电量，根据图中的数据求（结果均保留两位有效数字）：（1）普朗克常量；（2）这种金属的逸出功。（3）若用频率为5.5×1014Hz的光照射，该金属出射的光电子的最大初动能。  16．（8分）如图，一定质量的理想气体从状态变化到状态，已知在此过程中，气体吸收了的热量，则该过程中气体内能增加还是减少，变化了多少？ 17．（15分）一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为，压强为，温度为。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的图，如图所示。其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求：(1)该理想气体在状态B时的压强；(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量；(3)若气体在A状态时的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则气体单位体积内分子数n为多少？  18. （14分）如图，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1=2.50kg，横截面积为S1=80.0cm2；小活塞的质量为m2=1.50kg，横截面积为S2=40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距为L=40.0cm；气缸外大气的压强为，温度为初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为刚开始活塞处于平衡态。现让气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取求：（1）刚开始时，气缸中的气体压强是多大？（2）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，气缸内封闭气体的温度；（3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。       
物理试题参考答案1．D【详解】A．由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故A错误；B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动，是布朗运动，它反映液体分子的无规则运动，但不是分子的运动，故B错误；C.气体的内能包括分子势能和分子动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，若气体温度也变化，则分子势能与分子动能的和可能不变，则内能不变，故C错误；D．若分子间距是从小于平衡距离开始变化，则分子力先做正功再做负功，故分子势能先减小后增大，故D正确。故选D。2．B【解析】A．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违背热力学第二定律，A错误；B．热力学第二定律可知，自然界中所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B正确；C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其它变化，也不可能从单一热源吸收热量，全部用来做功而不引起其它变化。但在引起其它变化的情况下，热量是可以从低温物体传到高温物体的，也可以从单一热源吸收吸收的热量全部用来做功，C错误；D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了；例如，内燃机燃烧汽油把化学能转化为机械能，最终机械能又会转化为内能，而最终的内能人们很难再重新利用，所以我们说能量的品质下降了， D错误。故选B。3.【答案】B【解析】A．硬币能浮在水面上是因为受到表面的张力的作用，而不是浮力作用的结果，A正确；B．水黾可以停在静止的水面上是因为液面的表面张力对水黾的向上的作用力等于重力，B正确；C．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力也使表面收缩，C错误；D．毛细现象可以发生在浸润的固体和液体之间，也可以发生在不浸润的固体和液体之间，D错误。故选B。4.【答案】C【解析】A. 一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，也与材料的种类及表面情况有关；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关；B．黑体是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体，B错误；C．根据量子化的理论，黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确；   D．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，D错误。故选C。5.【答案】D【解析】A.由理想气体状态方程可知，体积不变温度升高即Tb>Ta，则pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，A错误；B.由于过程②中气体体积增大，所以过程②中气体对外做功，B错误；C.过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，C错误；D．由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等;由理想气体状态方程＝C，可得T＝V 即T­V图中的点与原点O的连线的斜率正比于该点的压强，故状态d的压强比状态b的压强小，D正确；故选D6.【答案】B【解析】A．根据可知光的频率较大，照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大，故A错误；B．光的频率较大，则波长较短，光波长较长，根据可知通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大，故B正确；C．光频率大，则折射率大，从同种玻璃射入空气发生全反射时，根据可知b光的临界角小，故C错误；D．光频率大，则折射率大，通过同一玻璃三棱镜时，光的偏折程度大，故D错误。故选B。7．C【详解】假设两部分气体的体积不变，设气体初始状态的参量为p1、T1，末状态参量为p2、T2，变化温度为ΔT、变化压强为Δp，由查理定律有 ，可得开始时两部分气体的压强p相同，若变化过程中ΔT相同，因为T氧<T氢 ，由得Δp氧>Δp氢所以汞柱向右移动。故选C。8．B【解析】初始时，设空气柱A的压强为pA，空气柱B的压强为pB，则，，联立解得U形管倒置后，空气柱A的压强设为pA1，空气柱B的压强设为pB1，则 ，空气柱B的长度 由玻意耳定律可得 ，解得h3=12cm9.【答案】BD【解析】A．一定质量的晶体在熔化过程中，其温度不变，由于吸收热量，则内能增加，选项A错误；B．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，即各向异性，则该球一定是单晶体，选项B正确；C．普朗克首先把“能量子”引入物理学，打破了“能量连续变化”的传统观念，故C错误；D．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D正确。故选BD。10．AD【详解】A．图中两条直线是等容线，所以a、b两个状态下的气体体积相同，则，A正确；B．Ⅰ和Ⅱ图像，气体分别做等容变化，在 时，根据玻意耳定律可得即 ，B错误；C．因为，则 气体从b→c过程中，温度没变，则体积变大，气体对外做功，根据，即气体对外做功等于吸收的热量，C错误；D．气体从a→b→c过程中，温度升高，内能变大，即体积变大，气体对外做功，根据，气体从a→b→c过程中吸收的热量大于对外做的功，D正确。11.【答案】BD【解析】A．气泡上升过程中，温度升高，与水面的距离减小，压强减小，则根据，可知体积变大，气体对外做功，故A错误；B．气体温度升高，内能变大，气体对外做功，根据∆U=W+Q可知气泡内气体从外界吸收热量，故B正确；CD因大气压强不变，则随水深度的减小，气泡的压强减小，根据气体压强的微观意义可知，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小，故C错，D对；故选BD。12．AD【详解】ABC．由题图知金属K接电源正极，加在光电管两端的电压为反向电压，所以当电压表示数U增大时，电流表示数I减小，故A正确，B错误；存在饱和电流，故C错误；D．如果保持电压表示数U不变，改用波长为的光束照射金属K表面，入射光子的频率减小，能量减小，根据爱因斯坦光电效应方程知逸出的电子最大初动能将减小，甚至可能不发生光电效应，电流表示数可能为零，故D正确。故选AD。13．     BDAECF          【详解】（1）[1]上述步骤中，正确的顺序是BDAECF。（2）[2][3]根据描出的油膜轮廓，计算得出共有55格，则油膜面积为1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为油酸分子直径为14.【答案】    ①. A    ②. 变小    ③. 5.880    ④. 665【解析】（1）[1]光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右侧的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，用来观察干涉条纹，所以②、③、④三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。（2）[2]如果实验时将红光滤片换为绿光滤光片，则光的波长减小，根据可知则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小。（3）[3]图丙中手轮上的示数是（4）[4]由题意可知相邻亮纹（暗纹）间的距离为根据可得所测红光波长为15. （11分）【答案】（1）6.2×10-34J·s；（2）2.8×10-19J；（3）6.1×10-20J【解析】（1）根据爱因斯坦的光电效应方程 （1分）光电子的最大初动能 （1分）则 （1分）由图像可知，斜率 （1分）普朗克常量 （1分）（2）由图像可知，当时，金属的频率为 （1分）根据 （1分）可得金属的逸出功 （1分）（3）根据爱因斯坦的光电效应方程 （1分）可得出射光电子的最大初动能 （2分）16.【答案】增加了【解析】由题图可知， 气体从状态A变化到状态B的过程是等压膨胀过程，（1分） 外界对气体做功 （3分）根据热力学第一定律可知，（1分）密闭气体的内能变化量 （2分）即在此过程中密闭气体的内能增加了220J。（1分）17. （15分）【答案】(1)；(2)2p0V0；(3)【解析】(1)由图可知，从状态A到状态B气体温度为T1=T0为等温变化过程，（1分）状态B时气体体积为V1=3 V0，状态A时气体体积为V0，压强为p0，由理想气体状态方程 （1分）解得   （2分）(2)由图线知从状态B到状态C为等容过程，外界对气体不做功，即 （2分）从状态C到状态A，等压变化过程，外界对气体做功为 （2分）对状态B经状态C回到状态A，温度不变，则内能增加量为△U=0，（1分）气体对外界放收的热量为△Q，内能增加量为△U，由热力学第一定律△U=△Q＋△W （1分）解得        （1分）即气体对外界放出热量为2p0V0。 （1分）(3)A状态时的分子数  （1分）单位体积分子数      （1分）解得。    （1分）18. （14分）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）由于刚开始活塞处于平衡状态，对大活塞、杆和小活塞整体进行受力分析，由平衡条件可得   （2分）代入数据解得此时气缸中气体压强是   （1分）（2）大活塞与大圆筒底部接触前气体发生等压变化，气体的状态参量   （2分），   （1分）由盖吕萨克定律得  （1分）即  解得  （1分）（3）大活塞与大圆筒底部接触后到气缸内气体与气缸外气体温度相等过程中气体发生等容变化，大活塞刚刚与大圆筒底部接触时，由平衡条件得 （2分）代入数据解得，，  （2分）由查理定律得   ，解得  （2分）