江苏省南通中学2022-2023学年高二下学期期中测试物理试卷(含答案)

这是一份江苏省南通中学2022-2023学年高二下学期期中测试物理试卷(含答案)，共16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．诗人陆游在《村居书喜》中写到“花气袭人知骤暖，雀声穿树喜新晴” ，则下列说法正确的是( )
A.“花气袭人”是由于花粉颗粒的布朗运动
B.起风时，分子热运动变快
C.无风时，分子热运动变慢
D.若温度骤降，也能闻到花的香味
2．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
3．铝的衰变为了解恒星的形成提供了重要线索，其衰变方程为：，则以下说法正确的是( )
A.该衰变反应过程属于β衰变
B.是质子转变为中子的结果
C.γ光子是原子核外电子跃迁时产生的
D.行星上的不会衰变
4．健身球是一种内部充气的健身辅助器材。如图所示，用绝热材料制成的健身球，球内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是( )
A.人体挤压健身球过程中，球内气体内能增大
B.人体离开健身球前后，球内所有气体分子的运动速率均减小
C.人体离开健身球前后，球内单位面积上撞击的分子数不变
D.将健身球举高，球内气体的分子势能增大
5．1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图象，图中实线1、2对应的温度分别为、、则下列说法正确的是( )
A.温度大于温度
B.、温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同
C.将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和
D.将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
6．一定质量的理想气体，其状态变化过程为图象中的ABCA，如图所示。则对应过程的图象或图象可能正确的是( )
A.B.
C.D.
7．LC振荡电路从甲图开始计时，下极板电荷量q随时间t变化的规律如乙图所示，下列说法正确的是( )
A.时间段，线圈L中的自感电动势逐渐变大
B.时间段，电路中的电流为顺时针方向
C.b、d两时刻，电路中的电流最大
D.该电路能有效的把电磁波发射出去
8．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.
9．胎压监测系统（TPMS）显示某一轮胎内的气压为2.4atm，已知该轮胎的容积为20L，气体温度为0℃，阿伏加德罗常数，且0℃、1atm下1ml任何气体的体积均为22.4L，则( )
A.轮胎内每个气体分子的大小约为
B.轮胎内每个气体分子的大小约为
C.该轮胎内气体的分子数约为
D.该轮胎内气体的分子数约为
10．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
11．如图所示，理想变压器原线圈接在一不计内阻的交流电源上，原副线圈匝数比，原线圈上的电阻，副线圈上的电阻，当滑动变阻器的阻值从2Ω逐渐增大至5Ω的过程中，滑动变阻器的功率( )
A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大
二、计算题
12．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。
13．如图所示，由N匝导线绕成的矩形框，从图示位置开始以角速度ω在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕对称轴匀速转动。已知线框面积为S、总电阻为r，外电路接有阻值为R的电阻和理想二极管D。求：
（1）线框从图示位置转过60°时的感应电动势大小e；
（2）转动过程中电阻R的热功率P。
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）
15．用如图甲所示的电路研究光电管的特性，入射光频率为v，光电管A、K两极的电势差为。如图乙所示，在坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的v和取值范围。已知普朗克常量为h，电子电量为e，及乙图中的、、。
（1）求光电管K极材料的逸出功；
（2）求图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能；
（3）图甲中使用一激光发生器发射频率为的入射光束，假设K板吸收的光子数是入射总光子数的η倍，电流表读数最大值为。则该激光发生器的最小功率P；
（4）若用与K板相同的材料制成阴极射线管的阴极，求该阴极射线管的最小工作电压。
三、实验题
16．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。
（1）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.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙所示。则
①造成这一结果的原因是________；
②图中代表的物理含义是_______；
③实验中出现的该误差属于________（选填“系统误差”或“偶然误差”）。
（3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是_______。
A.B.
C.D.
（4）B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中______（选填“①”或“②”）。
参考答案
1．答案：D
解析：A.“花气袭人”是由于花香分子的无规则运动，A错误；
BC.分子热运动与起风或无风没有关系，BC错误；
D.温度骤降，分子热运动仍存在，也能闻到花的香味，D正确。
故选D。
2．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。
3．答案：B
解析：A.该衰变反应产物为正电子，不属于β衰变，A错误；
B.衰变过程中原子核少了一个质子，多了一个中子，故是质子转变为中子的结果，B正确；
C.γ光子是原子核衰变后新生成的核一定处于高能状态，向低能级跃迁而产生的，C错误；
D.原子核的衰变与所处环境的无关，行星上的会衰变，D错误。
故选B。
4．答案：A
解析：A.人体挤压健身球过程中，气体体积减小，外界对气体做正功；健身球是用绝热材料制成，健身球与外界无热交换，根据热力学第一定律可知，球内气体内能增大，故A正确；
B.人体离开健身球前后，气体体积增大，气体对外界做功，气体温度降低，气体分子平均动能减小，但不是所有气体分子的运动速率都减小，故B错误；
C.人体离开健身球前后，气体体积增大，气体温度降低，气体压强减小，气体分子平均动能减小，球内单位时间单位面积上撞击的分子数减少，故C错误；
D.将健身球举高，气体重力势能增大，但理想气体分子势能忽略不计，故D错误。
故选：A。
5．答案：B
解析：A.温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度高于温度，A错误；
B.、温度下，实线1、2相较于一点，即该速率区间的分子数占相同，B正确；
C.由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故将、温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积仍为1，C错误；
D.将、温度下的氧气混合后，温度不会比的温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，D错误。
故选B。
6．答案：C
解析：AB.根据图象可知，压强不变，即不变，故此时图象为一条过原点的倾斜直线；同时此时体积在减小，温度在降低，AB错误；
CD.根据图象可知，体积不变，即不变，故此时图象为一条过原点的倾斜直线；同时压强在增大，温度在升高；由图象可知过程中图线为直线，此时乘积可能先增大后减小，根据可知此时温度可能先增大后减小，C正确，D错误。
故选C。
7．答案：A
解析：AB.时间段，LC振荡电路进行反向充电，电流为逆时针方向。由于电荷量变化越来越慢，则电流减小，电流的变化率变大，则线圈L中的自感电动势逐渐变大，A正确，B错误；C.b、d两时刻，电荷量变化率为0，电流最小，C错误；D.开放电路才能发射电磁波，D错误。故选A。
8．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。
9．答案：C
解析：CD.由理想气体状态方程，解得0℃、1atm下该轮胎的容积，则胎内气体分子数为（个），C正确，D错误；AB.轮胎内平均每个气体分子所占空间的大小约为，轮胎内每两气体分子之间的距离约为，AB错误。故选C。
10．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。
11．答案：A
解析：设输入的交流电有效值为U，原线圈电流为为I，根据
可得副线圈中电流为，副线圈两端电压为
原线圈两端电压为
则
滑动变阻器的功率为
当
即
时，最大，解得此时
故当滑动变阻器的阻值从2Ω逐渐增大至5Ω的过程中，滑动变阻器的功率一直增大。
故选A。
12．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
13．答案：（1）（2）
解析：（1）矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的电动势最大值为
从图示位置开始计时，则线框中交变电流的电动势瞬时值表达式
线框从图示位置转过60°时的感应电动势大小
（2）根据正弦式交变电流的最大值和有效值的关系可知，有效值
二极管具有单向导电性，一个周期中只有一半时间电路中有电流，根据电流的热效应得
解得电路中的总电压
则电阻R的发热功率
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）（2）（3）（4）
解析：（1）由图乙可知，K材料的极限频率为，故逸出功为
（2）B点对应入射光频率为，加正向电压后，由光电效应方程得
故
由动能定理得
故
（3）设经过时间t产生光子数n，则
解得
吸收光子数
光电子数
最大电流时为t时间内产生的光电子全部达到A板，则
故
（4）当给电子的能量大于逸出功时，才能发射阴极射线，即
故
16．答案：（1）A（2）胶管内存在气体；管内气体体积；系统误差（3）B（4）②
解析：（1）A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确；
B.用手握住注射器，会使气体温度升高，不符合实验要求，B错误；
C.应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误；
D.只有压强可以通过数据采集器采集，D错误。
故选A。
（2）根据
得
造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体，是胶管内气体体积，该误差属于系统误差。
（3）被封闭气体的初始体积为，压强为，末状态的体积为，根据玻意耳定律得
解得
则压强趋近于某一值，故选B。
（4）由于存在漏气，则pV减小，故图线应为②。