广东省广州市天河外国语学校2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题

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2022-2023学年度高二物理6月月试卷(本卷满分 100分，考试时间 75分钟)注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷 选择题(共48分)一、单选题(本题共8小题。每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)1．下列说法正确的是（    ）A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性2．从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U与入射光频率，作出如图乙所示的图像，图像与横轴的交点坐标为（a，0），其反向延长线与纵轴的交点坐标为（0，-b），由此算出普朗克常量h。并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。下列说法正确的是（　　）A．入射光的频率越大，a的值越大 B．入射光的频率越大，b的值越大C．图甲中极板A连接电源的正极 D．由乙图可求出普朗克常量3．如图甲所示是研究光电效应中光电子发射情况与照射光的强弱、颜色（频率）关系的实验电路。移动滑动变阻器滑片，可改变光电管中阳极A、阴极K间的电压，光电流大小可由电流表显示，改变电源的极性，则下列说法正确的是（　　）A．用蓝光照射阴极K，当两极间的电压为图乙中的反向电压U1时，无光电子发射B．用强度不同的黄光照射阴极K时，发射的光电子的最大初速度大小不同C．光电流的大小随加在A、K两极间电压的升高一定逐渐增大D．用不同颜色的光照射阴极K时，发射的光电子的最大初速度大小不同4．图甲是小米手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n1，受电线圈的匝数为n2，且n1∶n2=5∶1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为5V，充电电流为2A，则下列判断正确的是（　　）A．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应B．快速充电时，流过送电线圈的电流为10AC．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=18.75ΩD．充电期间使用手机，回路中的电流不会发生变化5．一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃．现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出．当瓶子中空气温度上升到57℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的（    ）A． B． C． D．6．如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）A．闭合S瞬间，三个灯立即亮B．闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮C．断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭D．断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭7．氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）A．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量增加B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子D．处于基态的氢原子电离时将向外辐射13.6eV的能量8．一定质量的理想气体体积V与摄氏温度t的关系图像如图所示，线段的延长线过原点O点理想气体由状态M变化到状态N的过程中。下列说法正确的是（　　）  A．压强变小，内能增大，气体对外界做功，同时从外界吸收热量B．压强变小，内能减小，气体对外界做功，同时从外界吸收热量C．压强变大，内能增大，外界对气体做功，同时向外界放出热量D．压强变大，内能减小，外界对气体做功，同时向外界放出热量二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。）9．下列说法中不正确的是（    ）A．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的B．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且一定为零C．温度相同的氢气和氧气，氢气分子比氧气分子的平均速率大D．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出气体分子的体积10．下列说法正确的是（　　）A．图甲是用来加速不同带电粒子的回旋加速器的示意图，加速电压越大，粒子最终射出形盒时的动能就越大。B．图乙磁流体发电机的结构示意图，等离子体沿图示方向射入磁场，可以判断出极板是发电机的负极，极板是发电机的正极C．图丙是速度选择器，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是D．图丁是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子的比荷越大11．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5︰1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（　　）A．图乙中电压的有效值为110VB．电压表的示数为44VC．R处出现火警时电流表示数减小D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大12．如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情形。打气前篮球内气压等于，每次打入的气体的压强也为，体积为篮球容积的，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体，则（　　）A．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力都增大B．打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大C．打气6次后，球内气体的压强为D．打气6次后，球内气体的压强为第II卷 非选择题(共52分)三、填空题(10分)13．(2分)如图所示，一定质量的理想气体，其状态经过A（3，2.5）B（6，2.5）C（6，1）变化，其中气体在状态A时的温度。则气体在状态C时的热力学温度TC=________K；的过程中，气体对外界做的功为________J。14．(2分)如图所示，用水银血压计测血压时，先向袖带内充气，某次测量充入袖带内气体的压强为1.4p0，体积为V．然后缓慢放气（该过程中温度保持不变）使袖带内气体体积变为0.7V，压强变回到p0．则放气过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数_________（选填“增大”“减小”或“不变”），在放气过程中袖带内气体是_________（选填“吸热”或“放热”）.15．(6分)（1）在下列核反应方程中，属于衰变的是__________，属于裂变的是__________，卢瑟福发现质子的核反应方程是__________（填正确答案标号）。A．        B．C．    D．E．    F．（2）不同的原子核的比结合能是不一样的，比结合能__________（填“越大”或“越小”的原子核越稳定，氘核和氚核聚变的核反应方程为，已知的比结合能是2.78MeV，的比结合能是1.09MeV，的比结合能是7.03MeV，则该核反应所__________（填“释放”或“吸收”）的能量为__________MeV。四、实验题(10分)16．(6分)用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的___________和___________。（2）关于该实验下列说法正确的是(      )A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油B．改变气体体积时应快速推拉柱塞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（3）实验中测得多组空气柱的压强和体积的数据后，为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，应作出___________（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。（4）另一小组对实验装置进行了改进，如图乙所示，将注射器与导气管、压强传感器连接在一起，该小组绘出的图像如图丙所示，该图像不过原点的原因是(      )A．实验过程中有漏气现象B．实验过程中气体温度降低C．实验过程中气体温度升高D．漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积图乙                图丙17．(4分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学列出了如下的实验步骤：A．配制一定浓度的油酸酒精溶液后，用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，算出1滴油酸溶液的体积。根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出1滴溶液中纯油酸的体积；B．在浅盘中倒入约2cm深的水，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液；C．待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，画出油膜的形状；D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数，再根据方格的边长求出油膜的面积；E．利用1滴油酸的体积和油膜面积，计算出油膜的厚度，即为油酸分子的大小。（1）上述实验步骤中不完善的是：___________（填写步骤前的字母）。（2）把体积为V1（mL）的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2（mL）的油酸溶液，测出1mL油酸溶液共有n滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成面积为S（cm2）的单分子油膜，则该油酸分子直径的表达式为 ___________（cm）。（3）若甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，则实验测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）；若乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则实验测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。五、解答题(32分)18．(10分)如图所示，热气球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等。球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使热气球可以上升或下降。设热气球的总体积（忽略球壳体积），除球内空气外，热气球质量。已知地球表面大气温度，密度，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化，那么为使热气球从地面升起，球内气温最低要加热到多少？19．(10分)如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为L，电阻R1、R2并联后接在导轨左端，整个区域内存在垂直轨道平面向下的匀强磁场，一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，自t＝0时刻起，在一水平向右的外力F作用下金属棒由静止开始做加速度a＝0.4m/s2的匀加速运动。（已知L＝1m，m＝1kg，R1＝0.3，R2＝0.6，r＝0.3，B＝0.5T）求：（1）t＝0.5s时，通过金属棒MN的电流Ir和金属棒的热功率Pr；（2）0~0.5s内，通过电阻R1的电量q；（3）通过分析、计算，在图（b）中画出0~1s内F随时间t变化的图像。20．(12分)如图所示，无限大的xOy平面内，在y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，在y轴右侧有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。y轴上S（，0）处有一粒子源，在坐标平面内先后向磁场中与+y方向夹角为30°~150°范围内发射粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，所有粒子第一次经磁场偏转后均可同时从O点进入电场。不计粒子重力及粒子间相互作用。（1）求从S发出粒子的最小速度v；（2）若最先从粒子源射出的粒子，经过一次电场偏转，恰好运动到S点。求电场强度的大小；（3）若电场强度E为（2）中的4倍，最小速度的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为P点，最先射出的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为Q点，求PQ之间的距离。参考答案：1．A【解析】A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性，故A正确；B．如果以△x表示粒子位置的不确定量，以△p表示粒子在x方向上的不确定量，那么△x•△p≥h为普朗克常数．表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，故B错误；C．1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为能量子E=hν1905年爱因斯坦从中得到启发，提出了光子说的观点，故C错误；D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现了康普顿效应，康普顿效应进一步表面光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性，故D错误。故选A.2．D【解析】A．根据爱因斯坦光电效应方程又得横轴截距为定值，与入射光的频率无关，故A错误；B．纵轴截距为定值，与入射光的频率无关，故B错误；C．图甲中极板A连接电源的负极，故C错误；D．图像斜率得故D正确。故选D。3．D【解析】A．蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光的频率大于黄光的频率，用蓝光照射阴极K时，有光电子发射，故A错误；B．根据光电效应方程在光的频率不变的情况下，不论入射光的强度强还是弱，发射的光电子的最大初动能相同，最大初速度大小相同，故B错误；C．当光电流达到饱和电流时，电压增加，光电流的大小不变，故C错误；D．根据光电效应方程可知，用不同颜色的光照射阴极K时，发射的光电子的最大初速度大小不同，故D正确。故选D。4．C【解析】A．无线充电时，送电线圈输入交流电，受电线圈上出现感应电流，则其工作原理是电磁感应，故A错误；BC．已知手机两端电压，充电电流，，有联立解得即快速充电时，流过送电线圈的电流为0.4A，故B错误，C正确；D．充电期间使用手机，会出现手机内部的电流与电压处于不稳定状态，故D错误；故选C。5．A【解析】假设被排出的空气体积为V，瓶内的空气体积为V0，则由于瓶中剩余空气的质量与总质量之间满足所以故选A．【点睛】该题中，瓶子中的空气受热后有一部分溢出，然后分散在空气中，体积看似没有办法测量，但是，我们可以“假设”可以将这一部分的空气收集在一个容器中．6．D【解析】AB．S闭合瞬间，Ll、L2两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使L3灯泡慢慢变亮，故AB错误；CD．断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与Ll形成一个闭合电路，由于稳定时L3比Ll亮（L3所在的支路的总电阻比Ll所在的支路的总电阻小），所以Ll灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性能，所以L2灯立即熄灭，故C错误，D正确。故选D。7．C【解析】A．氢原子从能级跃迁到能级需要向外辐射光子，故该氢原子的能量减小，故A错误；B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子需要吸收光子，故B错误；C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出不同频率光子的种类为故C正确；D．处于基态的氢原子电离时至少要吸收13.6eV的能量，故D错误。故选C。8．A【解析】在图像中等压线是延长线过℃的直线，斜率越大，压强越小，气体从状态M到状态N的过程中，压强变小；M到N气体的温度升高，内能增大；从状态M到状态N，体积增大，气体对外做功，，温度升高，内能增大，，根据热力学第一定律可知从外界吸收热量。故选A。9．BD【解析】A．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的，A说法正确，不符合题意；B．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小，但是不一定为零，B说法错误，符合题意；C．温度相同的氢气和氧气的分子的平均动能相同，因为氢分子质量小于氧分子的质量，故氢气分子比氧气分子的平均速率大，C说法正确，不符合题意；D．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，根据可求出摩尔体积，然后根据可以估算出气体分子运动占据的体积，但是不能求出分子的体积，D说法错误，符合题意。故选BD。【点睛】此题考查了布朗运动、分子势能、平均动能以及阿伏加德罗常数的计算问题；都是基础知识，但是容易出错，例如选项D，要区别气体分子的体积和气体分子运动占据的空间是不同的。10．BD【解析】A．根据公式得故最大动能与加速电压无关，故A错误；B．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B正确；C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即所以故C错误；D．粒子经过速度选择器后的速度一定，根据洛伦兹力提供向心力可得解得知R越小，比荷越大，故D正确。故选BD。11．AD【解析】A．设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为，电压的有效值为U代入数据得图乙中电压的有效值为，故A正确；B．变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈中的电压之比是5：l，所以电压表的示数为，B错误；C．R处温度升高时，阻值减小，副线圈电流增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈增大，即电流表示数增大，故C错误；D．R处出现火警时通过的电流增大，所以电阻消耗的电功率增大，故D正确．故选AD12．BC【解析】A．打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球内壁的平均作用力不变，但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不能确定，故A错误；B．打气后，球内气体的压强变大，即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，故B正确；CD．根据题意，设篮球的体积为，打入气体后，球内气体压强为，由玻意耳定律有解得故D错误，C正确。故选BC。13．     240     【解析】由理想气体状态方程，有，解得状态C时气体的热力学温度气体从状态A变化到状态B是等压变化，气体体积变大，气体对外界做的功为等容变化，气体不做功，的过程中，气体对外界做的功为。14．     减小     吸热【解析】分析题意可知，压强减小，体积减小，温度不变，根据压强的微观含义可知，放气过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数减小，每次撞击的分子力不变；放气过程中，温度不变，则内能不变，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热．15．     E     D     C     越大     释放     17.6【解析】（1）原子核放出粒子变成另一种原子核叫做衰变，衰变的重要特征为反应前只有一个原子核，反应后有一个粒子和新核，故属于衰变的是E。裂变是质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核，属于裂变的是D。卢瑟福发现质子的核反应方程是故是C。（2）比结合能表示原子核结合的松紧程度，比结合能越大，原子核越稳定。聚变反应前的总结合能反应后生成的氦核的结合能所以反应释放的核能16．     质量     温度     AD/DA          过原点的倾斜直线     D【解析】（1）探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度。（2）A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；B．实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，故B错误；C．实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，故C错误；D．只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D正确；故选AD。（3）由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，应作出图像。[5]如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。（4）ABC．根据可得若实验过程中有漏气现象、气体温度降低或气体温度升高，图像会发生弯曲，故ABC错误；D．图像整体下移，可知体积偏小，即漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积，故D正确。故选D。17．     B          偏大     偏小【解析】（1）上述实验步骤中不完善的是B，应为在浅盘中倒入约2cm深的水，将适量的爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。（2）一滴溶液中含纯油的体积油分子直径cm（3）甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，则测出分子直径实际值较小，测量值偏大；若在计算油酸薄膜面积时，把凡是半格左右的油膜都计算成一格，则面积偏大，根据可知直径偏小。18．400K【解析】设气球刚好从地面飘起时气球内的气体温度为，密度为，则气球升起时，浮力等于气球和内部气体的总重力即由于气球内的气体温度升高时，压强并没有变化，那么原来的气体温度升高后体积设为，根据质量相等，则有原来的气体温度升高后，压强不变，体积从变为，根据理想气体状态方程则有整理可得19．（1）0.2A；0.012W；（2）；（3）【解析】（1）由，感应电动势，感应电流联立可求得Pr＝Ir2r＝0.22×0.3W＝0.012W（2）0.5s时，有通过电阻R1的电流得I1∝t，所以（3）金属棒在水平方向受到向右的外力F和向左的安培力FA，做匀加速运动；根据牛顿第二定律有另外根据可得F＝ma＋t＝1×0.4＋×0.4t（N）＝0.4＋0.2t（N）F随时间t变化的图像如图所示20．（1）；（2）；（3）【解析】（1）由题意可知，为粒子运动轨迹的直径时，粒子速度最小，设该粒子在磁场中运动的半径为，则有由洛伦兹力提供向心力，则有解得（2）最先射出的粒子，射出方向与方向夹角为，设该粒子在磁场中运动的半径为，速度为，由几何关系得由洛伦兹力提供向心力，则有粒子在电场中运动的加速度沿方向有粒子在方向做匀速运动，有联立解得（3）由（1）可知，速度最小的粒子的运动轨迹如图实线所示，根据对称关系可知，该粒子第三次到达轴的坐标已知最先射出的粒子在电场中运动的加速度沿方向有解得粒子在电场中方向运动距离为最先射出的粒子运动轨迹如图中虚线所示，有几何关系可得该粒子第三次到达轴的点坐标之间的距离