江苏省南通市海门中学2022-2023学年高二下学期学情调研物理试卷(含答案)

这是一份江苏省南通市海门中学2022-2023学年高二下学期学情调研物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静蹲，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上，此时女士和瑜伽球都处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.瑜伽球总共受到4个力作用
B.女士的脚不受地面的摩擦力作用
C.地面对女士的支持力大于女士受到的重力
D.女士对瑜伽球的弹力大于墙壁对瑜伽球的弹力
2．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液，并测得1mL的溶液为100滴，再将1滴溶液滴到撒有痱子粉的浅水盘中，在坐标纸上描出了油膜轮廓，估算了油膜面积为，则油酸分子直径约为( )
A.B.C.D.
3．关于下列插图的说法正确的是( )
A.甲图为方解石的双折射现象，是因为其内部分子排列是无序的
B.乙图中E细管材料制作防水衣的防水效果比F细管材料好
C.丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是不可能存在的
D.丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内理想气体的温度会降低
4．图象法、微元累积法是常用的物理研究方法。如图所示某质点沿直线运动，运动速率的倒数与位移x的关系（与距离相等），关于质点的运动，下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动
B.图线斜率等于质点运动的加速度
C.图线与轴围成的面积没有实际的物理意义
D.质点从C运动到所用的运动时间是从O运动到C所用时间的3倍
5．如图所示是氢原子能级图，现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子，能辐射出3种不同频率的光。已知光速，普朗克常量，元电荷的电荷量，则下列说法正确的是( )
A.不能计算出该单色光的光子能量
B.能计算出辐射光中波长最长的光子动量
C.基态氢原子吸收光子后，核外电子动能增加
D.处于基态的氢原子数量越多，辐射的光会形成连续光谱
6．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图象如图所示，BA和CD的延长线均经过O点，则下列说法正确的是( )
A.状态B的压强大于状态C的压强
B.从状态D到状态A，外界对气体做功，气体吸热
C.从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小
D.从A到B过程气体对外界做的功等于从C到D过程外界对气体做的功
7．用如图电路研究光电管的特性，入射光频率为ν，U为光电管K、A两极的电势差，取A端电势高时为正值。若光电管K极材料的极限频率为，普朗克常量为h，电子电量为e，则在坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的U和ν取值范围，下列阴影标识完全正确的是( )
A.B.
C.D.
8．我国自主研发的“玲珑一号”核反应堆，是全球最小的商用核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生β衰变。已知核、、和质量分别是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u，1u为，光速。则下列说法正确的是( )
A.核反应方程中的，
B.核的比结合能小于核的比结合能
C.的衰变方程为
D.一个铀核裂变放出的核能约为
9．两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分，环境温度为10℃。U型管竖直放置，左、右两气柱的长度分别为和，如图所示。现将环境温度逐渐升高，则( )
A.变长，变短B.L2变长，变短
C.和不变化D.条件不足，无法判定
10．如图为一个简易模型，截面为一内壁光滑的顶角为40°的等腰三角形框架，内部有一个小球，质量为m，其半径略小于内接圆半径，三角形各边有压力传感器，分别感受小球对三边压力的大小。此时AC边恰好处于水平状态，现使框架以C为轴在竖直面内顺时针缓慢转动，直到AC边竖直，则在转动过程中( )
A.AB边对球的弹力一直增大B.AC边对球的弹力一直增大
C.BC边对球的弹力一直增大D.AC边对球的弹力先变小后变大
二、计算题
11．某行星内部含有氦核（），在一定条件下氦核聚变成碳核（）.已知质子的质量为，中子的质量为，氦核的比结合能为，碳核的比结合能为，真空中的光速为c。
（1）写出核反应方程并求核反应过程中的质量亏损；
（2）求氦核的核子平均质量。
12．如图，物体A，B的质量分别为m和2m，与水平面的夹角为60°，水平地面粗糙，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在用水平推力F推A，重力加速度为g，求
（1）若A、B接触面光滑，A、B恰好一起向右做匀速直线运动，求AB之间的弹力大小和B与地面之间的摩擦力。
（2）若A、B之间的动摩擦因数为且B固定，要使A保持静止，则推力F的至少为多大？（结果均可保留根号）
13．两个完全相同、质量均为且可以视为质点的物块a、b，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，其中一个物体受到水平拉力F的作用，另一个物体则不受水平拉力F的作用。它们的速度—时间图象如图，求：
（1）8s末物块a、b间的距离；
（2）拉力F的大小；
（3）若在8s末将作用在其中一个物体上的水平拉力F换到作用在另外一物体上，则再经过多长时间t后它们相距最远？最远距离为多少？
14．如图所示，导热性能良好的汽缸静止放置在水平地面上。汽缸质量，与地面间的动摩擦因数，质量、面积的活塞与缸壁光滑密接。汽缸内封闭着一定质量的理想气体，气柱长。现在活塞上施加一水平向右的推力，使活塞相对汽缸缓慢移动，已知大气压强，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界温度保持不变。
（1）当推力为200N时，求汽缸内气体的压强p；
（2）在推力从0逐渐增大到200N的过程中，在图乙中作出气体的图象；并求出此过程中气体向外界传递的热量Q；
（3）当推力增大到500N后保持不变，求稳定时空气柱的长度L。（结果保留两位有效数字）
三、实验题
15．某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的竖直长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝（图甲），让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为和。
（1）对于挡板的制作，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，从提高实验精度的角度看，你认为______（选填“甲”或“乙”）的选择较好；
（2）某同学用游标卡尺测量AB、AC的长度，AB的长度如图乙所示，其值为_________mm；
（3）忽略狭缝宽度，该同学利用、，求出和后，则重力加速度_______；
（4）本实验在下面的操作中，你认为正确的是_____。
A.释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度
B.释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处
C.挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响
（5）若狭缝宽度不能忽略，仍然按照（3）的方法得到的重力加速度值比其真实值_________（选填“偏大”还是“偏小”）。
参考答案
1．答案：C
解析：A.球受重力、墙壁对其的弹力和摩擦力、女士对其的弹力和摩擦力，共5个力作用，故A错误；
B.女士在水平方向上受力平衡，由于瑞士球对女士有水平向左的弹力，所以地面对女士一定有水平向右的摩擦力，故B错误；
C.根据平衡条件，人对球的摩擦力向上，则球对人的摩擦力向下，对女士，地面对女士的支持力等于女士的重力和受到的摩擦力之和，则地面对女士的支持力大于女士受到的重力，故C正确；
D.女士对球的弹力与墙壁对球的弹力是一对平衡力，大小相等，故D错误。
故选C。
2．答案：D
解析：1滴溶液含纯油酸体积为
油酸分子直径约为
故选D。
3．答案：C
解析：A.方解石的双折射现象是光学各向异性的表现，其内部分子排列是有规则的，故A错误；
B.E细管材料与水是浸润的，F细管材料与水是不浸润的，制作防水衣防水效果F细管材料好，故B错误；
C.丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是存在的，故C错误；
D.丁图的绝热容器中，抽掉隔板，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律，可知气体的内能减小，最终温度降低，故D正确。
故选D。
4．答案：D
解析：B.图象的斜率的斜率
根据单位运算可知，斜率的单位为，而加速度的单位为，可知，图线斜率不等于质点运动的加速度，B错误；
A.图象是一条过原点的倾斜直线，可知，与x成正比，根据上述有
假设质点做匀变速运动，则有
解得
可知，如果质点做匀变速运动，加速度一定，则为一个定值，即速度v一定，而实际上，根据图象可知，随质点位移的增大，质点的速度减小，质点做减速直线运动，可知假设不成立，质点做的是加速度变化的变速直线运动，A错误；
C.根据微元法可知，图象与横轴所围图形的面积表示时间，C错误；
D.由于三角形OBC的面积
根据上述，该面积体现了从O到C所用的时间，同理，从O到所用的时间
根据题意有
，，
解得
D正确.
故选D。
5．答案：B
解析：A.根据，可知该单色光的光子能量为，故A错误：
B.从跃迁到辐射的光子能量最小，频率最小，波长最长，则有，辐射光中波长最长的光子动量为，联立可得，能计算出辐射光中波长最长的光子动量，故B正确；
C.基态氢原子吸收光子后，电子跃迁到更高的轨道，电子克服库仑引力做功，核外电子动能减少，故C错误。
D.处于基态的氢原子数量越多，辐射的光也不会形成连续光谱，依然是线状谱，故D错误。
故选B。
6．答案：D
解析：A、根据，可知图象的斜率与压强的倒数成正比，所以状态B的压强小于状态C的压强，故A错误；
B、从状态D到状态A，体积变小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体放热，故B错误；
C、从状态C到状态D，温度降低，气体的平均动能变小，但每个气体分子的速率不一定都减小，故C错误；
D、根据，，可得：，同理：。过程AB和过程CD的温度变化量的值相等，所以在A到B过程中气体对外界做的功等于从C到D过程中外界对气体做的功，故D正确。
故选：D。
7．答案：A
解析：根据动能定理有
根据光电效应方程有
所以
当入射光的频率大于极限频率时，才可以发生光电效应，故选A。
8．答案：B
解析：A.根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程中的
，
故A错误；
B.核反应的产物比反应物更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此可知核的比结合能小于核的比结合能，故B正确；
C.根据题意可知，会发生β衰变，因此可得其衰变方程为
故C错误；
D.根据爱因斯坦的质能方程有
解得
故D错误。
故选B。
9．答案：B
解析：假设左、右两气柱的长度不变，由图可知，原来两气柱的压强关系
由等容变化可得
由于温度升高，则压强增大，且得
同理可知
由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且，则
则变长，变短。
故选B。
10．答案：C
解析：在转动过程中，刚开始转动角度较小时，受力分析如图1，末状态受力分析如图2
AC边弹力垂直于边AC，BC边弹力垂直于边BC，由几何关系，则
在转动过程中，不变，由锐角变为钝角，由钝角变为直角，由
故AB边始终没有弹力，一直增大，先变大后变小。
故选C。
11．答案：（1）（2）
解析：（1）3个氦核（）结合成1个碳核（）的核反应方程
核反应中释放出的核能
核反应过程中的质量亏损
（2）2个质子和2个中子结合为α粒子时放出能量
损失质量
则α粒子的核子平均质量
12．答案：（1）2mg，（2）
解析：（1）设物体B对物体A的支持力为F，则物体A受力分析如图
水平方向
竖直方向
解得
以A、B整体为研究对象，水平地面对B的摩擦力为f，根据平衡条件，则水平方向有
解得
（2）没有推力时，因为
故需要推力才能静止，若推力较小时，则摩擦力沿斜面向上且最大，有推力最小值，受力如图
沿斜面方向，有
垂直斜面方向，有
而
联立解得
要使A保持静止，则推力F的至少为。
13．答案：（1）60m（2）（3）；
解析：（1）设a、b两物块8s内的位移分别为、，由图象得
或
或
所以
（2）设a、b两物块的加速度分别为、，由图可得
或者
对a、b两物块由牛顿第二定律得
解得
（3）在8s末将作用在b物体上的水平拉力F换到a物体上，设共速时速度为，时间为t，有
解得
再经它们相距最远
最远距离为
14．答案：（1）（2）见解析，（3）
解析：（1）当推力为200N时，对活塞受力平衡分析，得
解得
（2）在推力从0逐渐增大到200N的过程中，活塞相对汽缸缓慢移动，整个过程封闭气体做等温变化，则
又
联立解得
在图乙中作出气体的图象为一条双曲线，图象如图所示
此过程中气体温度不变，可知内能不变，外界对气体做正功，气体向外界放热，则
由图象可估算出大约图象与坐标轴围成面积约占106个小格子，则
此过程中气体向外界放出的热量
（3）汽缸与水平地面的滑动摩擦力为
当推力增大到500N后，汽缸相对水平地面发生滑动，由牛顿第二定律，
对整体分析
对活塞分析
联立解得
根据气体等温变化，有
解得稳定时空气柱的长度为
15．答案：（1）乙（2）48.2mm（3）（4）B（5）偏大
解析：（1）实验的目的是测量当地重力加速度，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，两者相比而言，甲同学的泡沫板阻力相对较大，为了从提高实验精度的角度看，则认为 乙的选择较好，其阻力相对较小。
（2）AB的长度
（3）根据匀加速直线运动的加速度公式
重力加速度为
（4）AB.当挡板挡住光电门才开始计时，因此释放时挡板的位置不确定，但必须在光电门上方，且处于竖直方向，那么释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处，A错误B正确；
C.挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果有影响，若不竖直，导致实际竖直位移偏大，速度测量偏小，C错误。
故选B。
（5）若狭缝宽度不能忽略，狭缝通过光电门也需要一定的时间，整块挡板从A到C的实际时间大于，所以测量得到的重力加速度值比其真实值偏大