山西省晋城市泽州县第一中学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份山西省晋城市泽州县第一中学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷(含答案)，共16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。

一、单选题
1．下列叙述中不符合物理学史的有( )
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子核式结构
C.巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式
D.玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
2．关于物质波，下列说法正确的是( )
A.速度相等的电子和质子，电子的波长长
B.动能相等的电子和质子，电子的波长短
C.动量相等的电子和中子，中子的波长短
D.如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子的速度是乙电子的3倍，则甲电子的波长也是乙电子的3倍
3．绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为的光量子,每放出的氧气,同时植物储存的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量)（）
A.B.C.D.
4．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出( )
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
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大于丙光的光电子最大初动能
5．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( )
A.2B.5C.4D.6
6．如图所示，质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上.汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气.汽缸内密封有一定质量的理想气体.如果大气压强增大（温度不变），则( )
A.气体的体积增大B.细线的张力增大
C.气体的压强增大D.斜面对汽缸的支持力增大
7．已知理想气体的内能与温度成正比.如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能( )
A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变
8．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，下列叙述正确的是( )
A.当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，汞柱不移动
B.当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，汞柱将向左移
C.当氧气温度升高10 ℃，氢气温度升高20 ℃时，汞柱向左移
D.当氧气温度升高10 ℃，氢气温度升高20 ℃时，汞柱不会移动
二、多选题
9．如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦.a态是汽缸放在冰水混合物的容器中气体达到的平衡状态，b态是汽缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态.气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变.若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是( )
A.与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a态相比，b态的气体对活塞的冲击力较大
C.a，b两态的气体对活塞的冲击力相等
D.从a态到b态，气体的内能增加，气体的密度增加
10．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为遏止电压。现分别用频率为和的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为和，设电子质量为m、电荷量为e，则下列说法中正确的是( )
A.用频率为的光照射时，光电子的最大初速度
B.阴极K金属的逸出功
C.阴极K金属的极限频率
D.普朗克常量
11．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确( )
A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B.若外界大气压减小，则汽缸的上底面距地面的高度将增大
C.若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大
D.若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
12．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是( )
A.过程中，气体体积变小，温度降低
B.过程中，气体温度不变，体积变小
C.过程中，气体体积变小，压强增大
D.过程中，气体压强增大，温度升高
三、实验题
13．（1）如图甲所示，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系，实验中所研究的对象是封闭在注射器内的气体，应保持不变的物理量是________________和________________。它的体积可从注射器刻度直接读出，它的压强由图中的压强传感器等计算机辅助系统得到。
（2）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B.实验时环境温度升高了
C.实验时外界大气压强发生了变化
D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
（3）某同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图乙所示，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物理量是封闭气体的________。
A.热力学温度TB.摄氏温度tC.体积VD.体积的倒数
（4）如果由注射器的满刻度处开始推动活塞，记录刻度值V。同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p，用图像处理实验数据，得出图丙所示的图线，如果实验操作规范正确，那么代表________。
（5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接土后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图丁中画出了图线，则在图丁中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线。
四、计算题
14．两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.0141u，氦核质量为4.0026u。
（1）写出相应的核反应方程；
（2）求出1kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量。已知阿伏加德罗常数为，氘核的摩尔质量为2g/ml，1u相当于931.5MeV的能量。（结果保留两位有效数字）
15．具有波长的伦琴射线使金箔发射光电子，发生光电效应。光电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知，电子的质量，电子的电荷量，试求：
（1）光电子的最大初动能；
（2）金属的逸出功。
16．如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱，若将管口向下竖直放置，空气柱长变为多少？（设外界大气压强为75cmHg）
17．如图，容积均为V的汽缸下端有细管（容积可忽略）连通，阀门位于细管的中部，的顶部各有一阀门，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭，通过给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压的3倍后关闭。已知室温为27℃，汽缸导热。
（1）打开，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
（2）接着打开，求稳定时活塞的位置；
（3）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。
参考答案
1．答案：D
解析：A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，故A正确；
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子核式结构，故B正确；
C.巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式，故C正确；
D.在玻尔的原子模型中，原子中的电子绕原子核做圆周运动，但运行轨道不是任意的，而是量子化的，由此可知玻尔模型并没有彻底否定卢瑟福的原子核式结构，依然认可原子核的存在，故D错误。
故选D。
2．答案：A
解析：A.由
可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子质量小，动量小，波长长，故A正确；
B.电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系
可知，电子的动量小，波长长，故B错误；
C.动量相等的电子和中子，其波长相等，故C错误；
D.如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子的速度是乙电子的3倍，甲电子的动量也是乙电子的3倍，则甲电子的波长应是乙电子的，故D错误。
故选A。
3．答案：C
解析：根据“每放出一个氧分子需吸收8个波长为的光量子”，绿色植物释放1ml氧气吸收的光量子数目为
那么消耗的光量子能量
因此，绿色植物能量转换效率为
故选C.
4．答案：B
解析：A.根据
入射光的频率越高，对应的截止电压越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误；
B.丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；
C.同一金属，截止频率是相同的，故C错误；
D.甲光的截止电压小于丙光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能。故D错误。
故选B。
5．答案：D
解析：氢原子光谱中只有两条巴耳末系，说明是由，轨道跃迁到轨道形成的，故电子所处的最高能级为的能级上，当这群氢原子自发跃迁时会从的能级直接向，，的能级跃迁，跃迁到能级的会直接向，的能级上跃迁，跃迁到能级上的会跃迁到的能级上，故最多能发出6种不同频率的谱线。
故选D。
6．答案：C
解析：设大气压强为，封闭气体压强为P，活塞面积为S，斜面倾角为θ，对活塞列受力平衡方程得：，故当增大时，P增大，由玻意耳定律得，气体体积减小，故A错误，C正确.对封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡得，细线拉力与大气压强度的改变没有关系，即细线的张力不变，故B错误.对封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡得，斜面的支持力与大气压强度的改变没有关系，故D错误.故选C.
7．答案：B
解析：由为恒量，由图象与坐标轴围成的面积表达乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先减小后增大.
故选B.
8．答案：C
解析：假设两部分气体的体积不变，设气体初始状态的参量为，末状态参量为，温度变化为，压强变化为，由查理定律有可得，开始时两部分气体的压强p相同，，若变化过程中相同，由，得，所以汞柱向右移动，故A、B错误.开始时两部分气体的压强p相同，，，若，，由，得，所以汞柱向左移，故C正确，D错误.
9．答案：AC
解析：A、因压强不变，由a到b时气体的温度升高，可知气体的体积应变大，所以单位体积内的分子个数减少，故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多.A对.
B、因压强不变，所以气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变.B错，C对.
D、从a态到b态，气体温度升高，所以气体的内能增加，分子平均动能增大，分子密集程度减小.D错.
10．答案：BD
解析：A.光电子在反向电场中减速运动，根据动能定理有
则可得用频率为的光照射时，光电子的最大初速度
故A错误；
BCD.根据爱因斯坦的光电效应方程有
可得金属的逸出功
或
可得普朗克常量
而根据
可得阴极K金属的极限频率
故BD正确，C错误。
故选BD。
11．答案：BC
解析：AD.选择汽缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、或者气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AD错误；
B.选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力，向上受到缸内气体向上的压力，物体受三力平衡
若外界大气压减小，一定减小，根据理想气体的等温变化
当压强减小时，体积一定变大，所以汽缸的上底面距地面的高度将变大，故B正确；
C.若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律
可知，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故C正确；
故选BC。
12．答案：AD
解析：A.过程中，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
可知气体温度降低，体积变小，故A正确；
B.过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律
可知压强减小，体积增大，故B错误；
CD.过程中，由题图可知p与T成正比，则气体发生等容变化，根据查理定律
可知压强增大，温度升高，故C错误，D正确。
故选AD。
13．答案：（1）温度；气体质量
（2）D
（3）D
（4）注射器与压强传感器连接部分的气体体积
（5）
解析：（1）实验的条件是温度不变、气体质量一定，研究气体压强和体积的关系，体积可从注射器刻度直接读出。
（2）A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；
B.实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，pV乘积变大，故B错误；
C.封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；
D.实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数C与质量有关，变小，则pV乘积减小，故D正确。
故选D。
（3）根据理想气体状态方程，并结合题目可知，图像是过原点的直线，即横坐标表示的物理量是封闭气体体积的倒数。
故选D。
（4）实验时气体的实际体积比注射器刻度值V大于，根据
C定值，则
如果实验操作规范正确，但如题图丙所示的图线不过原点，则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
（5）根据可知，当气体质量不变时V与成正比，当气体质量发生改变后（质量变小），V与还是成正比，但此时的斜率发生变化，即斜率比原来小，故画出脱落后测得的实验数据的那部分图线，如图所示
14．答案：（1）（2）
解析：（1）核聚变反应的方程为
（2）两个氘核结合成一个氦核时释放的能量为
由于1kg氘中含有氘核的对数为
1kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量为
15．答案：（1）（2）
解析：（1）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，有
得
电子的最大初动能为
（2）入射光子的能量为
根据爱因斯坦光电效应方程得金属的逸出功为
16．答案：82.5cm
解析：封闭气体的状态参量
玻璃管倒置后，假设水银不从管中溢出，则
气体发生等温变化
解得
因为可知水银将溢出玻璃管，设玻璃管中空气柱长变为x，则气体压强
根据
即
解得
即管内空气柱的长度为82.5cm。
17．答案：（1），（2）上升直到B的顶部（3）
解析：（1）设打开后，稳定时活塞上方气体的压强为，体积为。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得
对B有
对于A有
联立式得
，
（2）刚打开时，活塞上方气体压强变为大气压强，则活塞下方气体压强大，活塞将上升。设活塞运动到顶部之前重新稳定，令下方气体与A中气体的体积之和为（）。由玻意耳定律得
得
则打开后活塞上会升直到B的顶部为止。
（3）活塞上升到B的顶部，令汽缸内的气体压强为，由玻意耳定律得
设加热后活塞下方气体的压强为，气体温度从升高到的等容过程中，由查理定律得
联立可得
序号
V/mL
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19621