宜丰中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试卷（含答案）

这是一份宜丰中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
宜丰中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体( )
A.分子的无规则运动停止 B.分子总数减少
C.分子的平均动能保持不变 D.每个分子的速度大小均相等
2、根据热力学定律和能量守恒，下列说法中正确的是( )
A.空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
B.通过采用先进技术，热机可以实现把燃料产生的内能全部转化为机械能
C.在密闭的房间里，把正常工作的冰箱门打开，可以使房间降温
D.热量可以自发地从低温物体传到高温物体
3、一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过O点，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是( )

A.A→B过程中气体向外界放热
B.B→C过程中气体外界对气体做正功
C.C→D过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数增加
D.D→A过程中气体的压强保持不变
4、用甲、乙两种单色光分别照射锌板，逸出的光电子的最大初动能分别为和，已知甲乙两种单色光的频率之比，则锌板的逸出功为( )
A. B. C. D.
5、用打气筒将压强为的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积，轮胎容积，原来压强。现要使轮胎内压强变为，若用这个打气筒给自行车轮胎打气，则要打气次数为（设打气过程中空气的温度不变）( )
A.12 B.15 C.18 D.21
6、如图所示为氢原子的能级图，巴耳末系是吸收光子能量的原子进入激发态（）后返回的量子状态时释放出的谱线，下列说法正确的是( )

A.巴耳末系中的光谱线全都分布在可见光区域
B.处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子
C.一个氢原子从能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子
D.氢原子由能级跃迁到能级时，原子的电势能增加
7、如图所示，宽的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直于纸面向里。现有一群正粒子从O点以相同的速率在纸面内沿不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为，则( )

A.右边界处有粒子射出
B.右边界处有粒子射出
C.左边界处有粒子射出
D.左边界处有粒子射出
二、多选题
8、关于分子动理论，下列说法中正确的是( )

A.图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值
B.图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大
C.图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图
D.图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越小，布朗运动越明显
9、某同学研究光电效应的实验电路如图所示，用不同的光分别照射同一密封真空管的钠阴极（阴极K），钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（为甲光、乙光、丙光），如图所示，则以下说法正确的是( )

A.甲光的强度大于乙光的强度
B.乙光的频率等于丙光的频率
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子的最大初动能
10、如图所示，内部带有加热装置的绝热汽缸质量为M，用绝热活塞封闭一定质量的气体，用绳将活塞和汽缸竖直悬挂在空中，汽缸顶部有卡环，汽缸内部长为2L，活塞质量为m、面积为S，开始气体温度为300K，活塞到缸底的距离为1.5L，加热电阻丝的电阻为R，启动后电流为I，气体缓慢升温，经时间t气体温度变为450K，大气压强为，重力加速度为g，活塞的厚度不计。则( )

A.当温度升高到360K时活塞到缸底的距离为
B.当温度升高到360K时活塞到缸底的距离为
C.气体温度由300K升高到450K的过程中内能的增加量为
D.气体温度由300K升高到450K的过程中内能的增加量为
11、如图所示，界线MN以下存在一个方向水平的磁场（垂直于纸面向里），取MN上一点O作为原点，竖直向下建立y轴，磁场的磁感应强度B随y坐标（以m为单位）的分布规律为。一边长为、质量为、电阻的正方形金属框abcd从MN上方静止释放，0.2s后金属框的cd边到达界线MN，此时给金属框施加一个竖直方向的外力F，直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定，且金属框运动过程中上下边始终水平、左右边始终竖直，g取，下列说法正确的是( )

A.金属框进入磁场的过程中电流大小为1A
B.金属框进入磁场的过程经历的时间为
C.金属框进入磁场的过程中外力F做功为0.35J
D.金属框完全进入磁场后继续做加速运动，直到速度达到后不再加速
三、实验题
12、某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积。
实验步骤：
①将石块装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接；
②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积V，同时记录对应的传感器数据；
③建立直角坐标系。

（1）为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为___________（选填“”或“p”）；
（2）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示，若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积，则石块的体积为___________。（图中a、b已知）
13、如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。

（1）现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针______（选填“有”或“无”）偏转。
（3）为了进一步研究光电效应的规律，WZH小组设计了如图所示的电路，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。现接通电源，用光子能量为的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V，则光电管阴极材料的逸出功为______；现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数______（选填“为零”或“不为零”）。

（4）已知黄光的频率小于蓝光的频率，LW小组用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为___________（填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。

四、计算题
14、如图所示，阴极材料由铝制成，已知铝的逸出功为，现用波长为λ的光照射铝的表面，使之发生光电效应。已知电子电量的大小为e，普朗克常量为h，真空中光速为c。求：

（1）光电子的最大初动能；
（2）为了测定截止电压，直流电源的哪端为正极；电压表示数至少为多大时电流表示数才为零。
15、一U形玻璃管竖直放置，左端开口且足够长，右端封闭，玻璃管导热良好。用水银封闭一段空气（可视为理想气体）在右管中，初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，环境温度为。已知玻璃管的横截面积处处相同，大气压强。

（1）若升高环境温度直至两管水银液面相平，求环境的最终温度。
（2）若环境温度为不变，在左管内加注水银直至右管水银液面上升1cm，求应该向左管中加注水银的长度。
16、如图，直角坐标系xOy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（）的粒子从y轴上P点（0、h）以初速度垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方向成45°角进入磁场。粒子重力不计。

（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B的大小范围；
（3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场在处存在一条与x轴平行的下边界MN（图中未画出），则要使粒子能够垂直边界MN飞出磁场，求L的可能取值。
参考答案
1、答案：C
解析：
2、答案：A
解析：
3、答案：C
解析：
4、答案：B
解析：爱因斯坦光电效应方程，甲光：，乙光：，，联立解得，故选B。
5、答案：C
解析：打气过程温度不变，由玻意耳定律可得，代入数据解得，故选C。
6、答案：B
解析：
7、答案：A
解析：AB.当粒子的轨迹恰好与磁场右边界相切时，如图所示

根据几何知识得到，当粒子沿轴方向射入磁场时，粒子从磁场右
边界x轴下方射出时，则有，所以右边界：有粒子射出，A正确，B错误；CD.由图可知，粒子只能x轴上方从左边界射出磁场，y的最大值为，所以左边界：有粒子射出，C错误，D错误。故选A。
8、答案：CD
解析：A.油酸分子的直径等于一滴油酸溶液的体积与油膜面积之比，并不是油酸酒精溶液，故A错误；B.根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，故B错误；C.由图可知，中速率大分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，对应的温度较高，故C正确；D.布朗运动中温度越高、微粒越小，运动越明显，故D错误。故选CD。
9、答案：AD
解析：根据，入射光的频率越高，对应的反向截止电压越大。A、由图可知，甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，而甲光和乙光的频率相等，所以甲光的光强大于乙光的光强，故A正确；B、由图可知甲光和乙光对应的反向截止电压相等，且小于丙光的反向截止电压，因此甲乙光频率相等，小于丙光的频率，故B错误；C、由于甲、乙、丙三种光照射的是同一光电管，故乙光对应的截止频率等于丙光的截止频率，故C错误；D、由光电效应方程，由于甲光的频率小于丙光的频率，故甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，故D正确。故选：AD。
10、答案：BD
解析：AB.假设温度为360K时活塞未到卡环处，气体发生等压变化：，解得：，B正确；CD.温度升高到T时活塞运动到卡环处，解得，故活塞已经运动到卡环处，活塞到达卡环前气体压强为：，气体对外做功：，外部吸热：，由热力学第一定律：，解得：。D正确。故选BD。
11、答案：AC
解析：A、金属框刚进入磁场时的速度大小为：，此时产生的感应电动势为：，其中，代入数据解得：，根据闭合电路欧姆定律可得感应电流大小为：，故A正确；B、设金属框进入磁场的过程经历的时间为，根据电荷量的计算公式可得：，根据电荷量的经验公式可得：，其中，联立解得：，故B错误；C、由于电流不变，则有：，解得：，金属框进入磁场过程中，根据动能定理可得：，联立解得金属框进入磁场的过程中外力F做功为：，故C正确；D、金属框完全进入磁场后，设匀速运动时的速度大小为，上下两边切割磁感应线产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律可得：，上下两边产生的安培力的合力为：，其中：，根据平衡条件可得：，联立解得：，故D错误。故选：AC。
12、答案：（1）；（2）
解析：（1）做出图像为一条直线，根据玻意耳定律，因此x轴应为。
（2）设石子体积为，对一定质量的气体，根据玻意耳定律可得，整理得，结合图像可知纵轴截距为，因此有。
13、答案：（1）减小；（2）无；（3）4.5；为零；（4）强黄光
解析：（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，钾板发生光电效应，光电子射出后。锌板带正电，用一带少量负电的金属小球与锌板接触，会使锌板上带的正电减少，验电器指针偏角将减小。
（2）用钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应；改用红外线灯照射锌板，红外线的频率小于黄光的频率，红外线也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。
（3）当滑片滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V，说明反向电压为6V，即最大初动能，根据，可知，光电管阴极材料的逸出功为4.5eV。
现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数为零。
（4）入射光频率越大，遏止电压越大，所以甲、乙为同一种光，且甲、乙的频率小于丙的频率，则甲、乙为黄光，丙为蓝光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以甲为强黄光。
14、答案：（1）；（2）电源的右端为正极，
解析：（1）由波速公式

由爱因斯坦光电效应方程知最大初动能

联立解得

（2）电源的右端为正极，当电流表示数为零时，设反向截止电压为，由动能定理得

解得

15、答案：（1）；（2）
解析：（1）以右管空气为研究对象，初状态：
，，，
两管水银液面相平时：
，，，
由理想气体状态方程有：

解得：

（2）设加注水银的长度为x，且
，，
，，
根据，解得

16、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）在第一象限内，粒子在电场力作用下做类平抛运动
由运动学规律有
，
由牛顿第二定律有：

联立解得

（2）粒子在Q点的速率

，
可得OQ的距离为

粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，如答图所示，轨迹恰与y轴相切时，对应恰能够进入第三象限的磁感应强度最大值
由牛顿第二定律有

由几何关系有

联立以上各式解得

故B的大小范围为


（3）由洛伦兹力提供向心力可知

粒子在第四、第三象限的轨道半径分别为
，
易知：粒子由Q点进入第四象限后运动半周进入第三象限，作出粒子在第四、第三象限的可能运动轨迹如答图所示
要让粒子垂直边界MN飞出磁场，则L满足的条件为

结合题意

解得