精品解析：云南省玉溪市玉溪第三中学2022-2023学年高二下学期月考物理试题（解析版）

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2021级高二年级教学测评月考卷（八）

物 理

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第2页，第II卷第3页至第4页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。

第I卷（选择题，共40分）

注意事项：

1. 答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。

2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求；第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 如图所示，光线PO射到界面MN上发生折射沿OQ方向射出，界面MN为真空与某种介质的界面，角度已经在图中标出，则该介质的折射率为（　　）

A  B.

C.  D. 1

【答案】A

【解析】

【详解】根据图像可知，入射角为

折射角为

由于界面MN为真空与某种介质的界面，可知界面下方为真空，上方为介质，则

故选A。

2. 大量氢原子由能级跃迁到能级过程中，可能激发出多少种频率不同的光子（　　）

A. 3 B. 6

C. 10 D. 12

【答案】B

【解析】

【详解】大量氢原子由能级跃迁到能级过程中，可能激发出的光有，，，，，，可知总共有6种。

故选B。

3. 我国的磁悬浮列车近年来得到了高速发展，磁悬浮的原理是两磁体相对的磁极极性相同。一磁体“悬浮”在空中，如图所示，A、B两磁体的质量均为m，B与大地接触，则磁体B对大地的压力F与重力的关系是（重力加速度大小为g）（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A、B处于静止状态，对A、B整体有

根据牛顿第三定律有

解得

故选D。

4. 如图所示，A、B、C、D四个点构成矩形ABCD，它们处于匀强电场中，电场线与平面ABCD平行，AB=3m、，A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、3V，则电场强度大小为（　　）

A. V/m B. V/m

C. V/m D. V/m

【答案】A

【解析】

【详解】由于

3V-1V=1V-（-1V）=2V

即有

若令AC连线中点为F，由于

可知

则连线BF为一条等势线，根据几何关系可以解得

，

可知，三角形BCF为等边三角形，由于电场线与等势线垂直，则

故选A。

5. 如图所示为弹簧振子位移x随时间t变化的图像，周期。下列说法错误的是（　　）

A. 时，振子的位移为

B. s和时，振子的加速度完全相同

C. 时，振子的速度方向沿x轴负向

D. 到的时间内，振子的速度逐渐增大

【答案】B

【解析】

【详解】A．该弹簧振子的振动方程为

当时，振子的位移为

故A正确，不符合题意；

B．根据图像可知，s时，振子的位移为正的最大值，时，振子的位移为负的最大值，根据

可知，s和时，振子的加速度大小相等，方向相反，即振子的加速度不相同，故B错误，符合题意；

C．根据图像可知，在随后的极短时间内，振子的位移为负值，且逐渐增大，可知时，振子的速度方向沿x轴负向，故C正确，不符合题意；

D．根据图像可知，到的时间内，振子位移减小，振子逐渐靠近平衡位置，即振子的速度逐渐增大，故D正确，不符合题意。

故选B。

6. 分子A固定不动，分子B在分子力作用下，从相距无穷远处沿直线向分子A运动，为分子间的平衡距离。取无穷远处分子势能为零，两分子间的距离为r，则下列说法正确的是（    ）

A. 分子B的运动为布朗运动

B. 时分子势能一定为负值

C. 时分子动能最小

D. 时，分子势能一定为负值

【答案】B

【解析】

【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体微粒所做的永不停息的无规则运动，不是分子的运动，因此分子B的运动不是布朗运动，故A错误；

B．分子B在分子力作用下，从相距无穷远处沿直线向分子A运动，在到达位置之前，分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，则在位置的分子势能最小，由于取无穷远处分子势能为零，则时分子势能一定为负值，故B正确；

C．分子B在运动过程中，只有分子势能与分子动能之间的相互转化，根据上述在位置的分子势能最小，则时分子动能最大，故C错误；

D．由于分子B从相距无穷远处沿直线向分子A运动，即分子势能为零时，分子动能不为零，当时，分子力表现为斥力，在B进一步靠近A时， 力做负功，分子势能增大，分子势能由负值减小为零，此时分子B仍然有一定的动能，此后分子B仍然向A靠近，动能减小，分子势能增大，分子势能变为正值，可知时，分子势能先为负值，后为正值，故D错误。

故选B。

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 比结合能越大的原子核，结合能也一定越大

B. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

C. 核子结合成原子核时，要吸收能量

D. 每种原子都有自己的特征谱线

【答案】BD

【解析】

【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，比结合能是结合能与核子数之比，结合能的大小还要考虑核子数，因此它的结合能不一定越大，故A错误；

B．从分解的角度分析可知，原子核的结合能等于将原子核完全分解成自由发散的核子所需的最小能量，故B正确；

C．单个分散的自由核子的总质量大于由它们构成的原子核的质量，根据质能方程可知，核子结合成原子核时，要释放能量，故C错误；

D．每种原子在跃迁过程释放或吸收的光子不完全相同，可知每种原子都有自己的特征谱线，故D正确。

故选BD。

8. 下列说法正确的是（　　）

A. 实际气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能与分子热运动的动能

B. 一定质量的理想气体吸收热量，其内能一定增加

C. 物体内能改变时温度不一定改变

D. 0°C的气体的内能为零

【答案】AC

【解析】

【详解】A．实际气体之间存在分子势能，即实际气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能与分子热运动的动能，故A正确；

B．根据热力学第一定律有

可知，一定质量的理想气体吸收热量，其内能不一定增加，例如理想气体吸热的同时，气体对外做功，且对外做功的值大于吸收的热量，此时内能减小，故B错误；

C．物体的内能由分子势能与分子动能决定，温度一定，分子的平均动能一定，内能改变，可能分子势能改变，而分子平均动能没有变化，此时温度不变，即物体的内能改变时温度不一定改变，故C正确；

D．气体分子在永不停息地做无规则的热运动，可知气体分子的平均动能不可能为零，若忽略气体的分子势能，则0°C的气体的内能不为零，故D错误。

故选AC。

9. 某种放射性元素的半衰期为10天，则下列说法正确的是（　　）

A. 20个这种元素原子核，经过10天后还有10个没有发生衰变

B. 当环境温度升高的时候，其半衰期缩短

C. 当这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变

D. 质量为m的这种元素的原子核，经过30天后还有没有发生衰变

【答案】CD

【解析】

【详解】A．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核才成立，对少数个别不成立，即20个这种元素的原子核，经过10天后还有多少个没有发生衰变不能够确定，故A错误；

B．半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，可知当环境温度升高的时候，其半衰期不变，故B错误；

C．半衰期与元素是单质还是化学性质无关，即当这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变，故C正确；

D．质量为m的这种元素的原子核，经过30天后没有发生衰变的有

故D正确。

故选CD。

10. 一定质量的理想气体，由状态A经过一系列变化最终回到状态A，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. B→D过程中，气体温度始终不变

B. A→B过程中，气体的内能变大

C. A、B、C、D四个状态中，C状态气体温度最高

D. D→A过程中，气体从外界吸收热量

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据克拉伯龙方程有

可知，压强与体积的乘积大小能够间接反映温度的高低，根据图像可知，B→D过程中，压强与体积的乘积先增大后减小，即温度先增大后减小，故A错误；

B．A→B过程中，压强不变，根据盖—吕萨克定律可知，体积增大时，温度升高，可知气体的内能变大，故B正确；

C．根据上述，压强与体积的乘积大小能够间接反映温度的高低，根据图像可知A、B、C、D四个状态中，C状态气体压强与体积的乘积最大，则C状态气体温度最高，故C正确；

D．D→A过程中，气体体积不变，则

W=0

气体压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低，即气体内能减小，根据

可知气体向外界放热，故D错误。

故选BC。

第II卷（非选择题，共60分）

注意事项：第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。

二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分）

11. 如图（a）所示为探究碰撞中的动量守恒的实验装置，长木板左端垫着木块，上方有两辆小车，甲的右端、乙的左端粘有橡皮泥，甲的左端连着纸带，纸带通过打点计时器。推动小车甲，与静止的小车乙相碰后粘在一起共同运动。打点计时器每隔时间T打一个点。

（1）长木板左端垫放木块的目的是___________。

（2）如图（b）所示为实验获得的一条纸带，并在纸带上标上了A、B、C、D、E五个点，应选纸带上___________段来计算甲车的碰撞前速度。

（3）甲车和橡皮泥的总质量为，乙车和橡皮泥的总质量为，碰撞前的总动量为p，碰撞后的总动量=___________（用相关物理量的字母表示），如果，则说明小车甲、乙组成的系统碰撞前后动量守恒。

（4）如果把两车上橡皮泥都换成弹性物质（等质量更换），其他条件不变，则碰撞后乙车速度比原来碰撞后的速度___________（填“大”“小”或“相等”）。

【答案】    ①. 平衡摩擦力    ②. BC    ③.     ④. 大

【解析】

【详解】（1）[1]放木块的目的是为了平衡两小车受到的摩擦力，使得在实验中测定两车碰撞前后速度时都有匀速运动阶段。

（2）[2]分析可知碰撞前甲车速度较大，碰撞后速度变小，为提高实验精度应选取匀速运动阶段的纸带进行速度的测量，故可知应选纸带上BC段来计算甲车的碰撞前速度。

（3）[3]同理可知碰撞后选取纸带上DE段来计算两车碰撞后速度，故碰撞后两车共同速度为

即

（4）[4]若把两车上橡皮泥都换成弹性物质，此时两车碰撞可看成完全弹性碰撞，设甲车碰撞前速度大小为，取沿斜面向下为正方向，由动量守恒，用橡皮泥连接碰撞时

可得碰撞后乙车速度为

换成弹性物质时，根据动量守恒和总动能守恒有

解得此时碰撞后乙车速度为

故可知。

12. 如图所示为光电实验装置示意图，用光强相同、频率分别为和、且的两束光照射光电管内的K极时，测得相应的遏止电压分别为和；元电荷为e。

（1）图中K极为光电管的______（填“阴极”或“阳极”）。

（2）灵敏电流表的电流减小，可能是滑动变阻器的滑片P向______（填“上”或“下”）滑动时造成的。

（3）和的大小关系为______（填“<”“=”或“>”）。

（4）用频率为的光照射时，光电子的最大初动能为______。

（5）不改变入射光的频率，只减小入射光的强度，那么光电子的最大初动能将______（填“增加”“减小”或“不变”）。

【答案】    ①. 阴极    ②. 下    ③. <    ④.     ⑤. 不变

【解析】

【详解】（1）[1]光照射光电管内的K极发生光电效应，K极逸出光电子，因此K极是阴极。

（2）[2]根据电路图可知，A、K之间加的是减速电压，灵敏电流表的电流减小，电源输出的减速电压增大，可知可能是滑动变阻器的滑片P向下滑动时造成的。

（3）[3]根据

可知，光的频率越大，遏止电压越高，由于

可知

<

（4）[4]根据上述可知，用频率为的光照射时，光电子的最大初动能为。

（5）[5]根据

可知，不改变入射光的频率，只减小入射光的强度，那么光电子的最大初动能将不变。

三、计算题（本大题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 一个速度为零的原子核恰好在匀强磁场中发生了一次α衰变，并产生了新核（钍），匀强磁场的磁感应强度为B。放射出的α粒子（）和钍核在与磁场垂直的平面内做圆周运动，α粒子的速率为v、α粒子的质量和电荷量分别为m、q，钍核质量为M。衰变过程释放的核能都转化为α粒子和钍核的动能。已知光速为c。

（1）写出的α衰变的核反应方程；

（2）求α粒子圆周运动轨道半径R和做圆周运动的周期；

（3）求衰变过程的质量亏损Δm。

【答案】（1）；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为

（2）α粒子圆周运动由洛伦兹力提供向心力，则有

解得

该圆周运动的周期

解得

（3）衰变过程满足动量守恒，则有

根据质能方程有

由于衰变过程释放的核能都转化为α粒子和钍核的动能，则有

解得

14. 如图所示，一平行板电容器水平放置，板长为L，板间距离为d，两板间电压为U，上极板带正电。一带正电离子沿水平方向以速度在右侧从两板中间射入，该离子电荷量为q、质量为m，但不计重力。电容器左侧有一竖直板，平行板电容器水平中线与竖直板交于O点，离子刚离开电容器的点作水平线交竖直板于A点，离开电容器后，离子打在竖直板上的B点，竖直板与电容器极板左端的距离为。求：

（1）OA的长度；

（2）AB的长度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）平行板电容器极板之间电场的电场强度为

离子在电场中的加速度

离子在电场中做类平抛运动，则有

，

解得

（2）离子飞出极板后做匀速直线运动，将该运动分解为水平与竖直方向的两个分运动也为匀速直线运动，在水平方向有

在竖直方向有

，

结合上述解得

15. 河岸边水面上方有一汽缸密封了一定质量的理想气体，轻质活塞在汽缸开口处，横截面积为S、与汽缸底部的距离为。现将此汽缸横着放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，大气压强为，H远大于汽缸的直径，不考虑水的温度和密度随深度的变化，重力加速度大小为g。

（1）求此时水进入汽缸内的长度d；

（2）若此汽缸可以压入空气，保持汽缸在水下位置不变，压入空气刚好全部排出汽缸内的水，求压入汽缸的空气在其压强为时的体积。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知初始时气缸内气体压强为

汽缸横着放至深度为H的水下，设此时气缸内压强为，对该过程由玻意耳定律

，，

因为H远大于汽缸的直径可知

联立解得

（2）以气缸中原有气体和打入的空气为研究对象，整个过程等温变化，设水全部排出气缸后，气缸内气体的压强为，体积为，有

，

设压入空气在其压强为时的体积为V，根据玻意耳定律

联立解得