江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（原卷版+解析版）

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注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。
2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意。
1. 把一枚缝衣针在手上蹭一蹭，然后放到一张餐巾纸上，轻放在水面上。餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面上。“缝衣针停在水面上”是由于（ ）
A. 水分子的无规则运动
B. 缝衣针与水面之间的摩擦
C. 表面张力与针的重力方向相反
D. 表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力
2. 我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（）放出两个质子后变成氖核（Ne），同时放出射线，核反应方程为：。则下列说法错误的是（ ）
A. Z=10，A=20
B. 射线具有很强的穿透本领
C. 该反应属于核裂变
D. 该反应一定释放能量
3. 如图所示，体积相同的两个容器，装有质量相等的氧气，其中甲图容器内的温度是20℃，乙图容器的温度是50℃。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图容器内所有分子的速率都要大于甲图
B. 乙图容器中氧气分子的热运动比甲图剧烈
C. 容器中气体分子的速率分布情况是无规律的
D. 气体分子能够充满容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
4. 石墨烯是从石墨中分离出的单层结构，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（ ）
A. 石墨是非晶体
B. 石墨研磨成细粉末就是石墨烯
C. 石墨烯在熔化过程中，温度不变，内能增加
D. 碳原子在某一特定位置固定不动
5. 如图所示为氢原子的电子轨道示意图，根据玻尔原子理论，下列说法正确的是（ ）
A 能级越高，氢原子越稳定
B. 能级越高，电子动能越大
C. 电子的轨道可能是一些连续的数值
D. 从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量大
6. 如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些
B. 计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去
C. 为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
D. 用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直
7. 如图所示，固定在铁架台上的烧瓶，通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，会观察到液柱缓慢向外移动。关于烧瓶内的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体的压强变小B. 气体的内能增加
C. 气体温度保持不变D. 气体向外释放热量
8. 如图甲所示，半导体薄膜压力传感器利用了半导体材料的“压阻效应”。图乙是某一压力传感器电阻R随压力F变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该传感器的工作原理是将电学量转化为力学量
B. 随着压力的增大，传感器的电阻不断增加
C. 压力为1N时曲线的斜率约为29kΩ/N
D. 小于1.5N的区间内传感器的灵敏度较大
9. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历A→B→D和A→C→D两个变化过程。A→B→D过程，气体对外做功为W1，从外界吸收Q1的热量；A→C→D过程，气体对外做功为W2，从外界吸收Q2的热量。两过程中（ ）
A. A→B→D过程中，气体温度一直不变
B. W1=W2
C. Q1=Q2
D. Q1－W1=Q2－W2
10. 如图甲为LC振荡电路某时刻的情况．只改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ）
A. 电路1发射电磁波的本领更大
B. 电路1中电容为电路2中2倍
C. 电路2中的电流最小时，电路1中的电流也一定最小
D. 图甲时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的减小
11. 利用图示实验装置研究光电效应规律。实验中用同一频率（足够大）的单色光，分别照射不同型号的光电管（K极金属不同），以下遏止电压（Uc）随不同金属逸出功（W0）变化图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
二、非选择题：5题共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。
（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和_______。
（2）关于该实验下列说法正确的是_______
A. 活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量
B. 实验时需要测量注射器的内径
C. 注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响
D. 外界大气压强发生变化，不会影响实验结论
（3）在实验过程中，实验小组记录了多组数据，其中第3组中空气柱的压强应该填_______
（4）利用上述表格数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实的是_______
A. B.
C. D.
（5）甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p的增大而_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
13. 如图为利用扫描隧道显微镜将48个铁原子排成的“量子围栏”。设铁的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA。求：
（1）体积为V的铁所含有原子个数N；
（2）铁原子直径d。
14. 光谱的结果显示氢原子只能发出一系列特定波长的光，瑞士科学家巴耳末发现这些谱线的波长λ 满足一个简单的公式，即巴耳末公式，（n=3，4，5…）。已知R为里德伯常量，电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，普朗克常量为h。
（1）求氢原子中电子从n=3能级跃迁到n=2时对应谱线的波长λ；
（2）利用巴耳末系中波长最长的光照射某金属发生光电效应，已知遏止电压为Uc。求该金属的逸出功W0。
15. 如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。质量为m的活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为S，外界大气压强为p0。开始时，活塞平衡于A处，气体温度为T。现用一热源（图中未画出）给气体加热，活塞从A处缓慢上升了h高度，到达B处，气体吸收热量Q1。求：
（1）活塞平衡于A处时，封闭气体的压强p1；
（2）活塞从A-B过程中，封闭气体内能的变化ΔU；
（3）关闭热源，同时在B处的活塞上轻放一个砝码，活塞下降一定高度后，停在某一位置，此时气体温度仍为T，这一过程气体放出热量Q2，试确定该过程外界对气体做功W0。
16. 如图甲所示，两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置，O1、O2分别为两盒的圆心，两盒内区域均处于与盒面垂直的相同匀强磁场中。加在两盒之间的电压变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为U0，周期为T0，两盒之间的电场视为匀强电场。O2处放射源放出粒子飘入狭缝，不考虑由于电场变化而产生的磁场影响，不计粒子重力，真空中的光速为c。
（1）若放射源是Pu，在衰变为的同时放出一个粒子，衰变过程中释放的核能为。请写出该衰变方程，并求出衰变过程中的质量亏损；
（2）若O2处的放射源在t＝0时刻放出质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子的初速度视为零，在电场力作用下向右运动，在时刻通过O1。
①求两D形盒边界M、N之间距离；
②若粒子D1、D2盒内各运动一次后，在时刻再次到达O1，求磁感应强度B。
序号
注射器示数V0与塑料管容积之和
空气柱的压强p/105 Pa
1
20
1.0000
2
18
1.1111
3
16

4
14
1.4286
5
12
1.6667
6
10
2.0000
7
8
2.4375
8
6
3.0833