2022-2023學(xué)年江蘇省南通市重點(diǎn)中學(xué)高二（下）期中物理試卷（含解析）

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一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）

1.下列四幅圖所涉及的物理知識(shí)，論述正確的是()

A.圖甲表明晶體熔化過程中分子平均動(dòng)能變大

B.圖乙水黽可以在水面自由活動(dòng)，說明它所受的浮力大于重力

C.圖丙是顯微鏡下三顆小炭粒的運(yùn)動(dòng)位置連線圖，連線表示小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.圖丁中是浸潤現(xiàn)象，是不浸潤現(xiàn)象

2.如圖所示為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)玩具，氣缸在酒精燈加熱情況下，氣缸內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)飛輪持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則()

A.活塞壓縮氣體時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與體積成反比

B.氣體膨脹時(shí)，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比

C.發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣體吸收的熱量大于對(duì)外做功

D.氣體能從單一熱源吸熱并全部用來對(duì)外做功而不引起其他變化

3.下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是()

A.圖甲：隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向頻率較小的方向移動(dòng)

B.圖乙：湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

C.圖丙：盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D.圖?。簭膱D中可以得到該放射性核元素的半衰期為

4.如圖所示，把線圈內(nèi)阻不計(jì)、電容器、電源、電阻和單刀雙擲開關(guān)連成圖示電路。把電壓傳感器圖中未畫出的兩端連在電容器的兩個(gè)極板、上。先把開關(guān)置于側(cè)，一段時(shí)間后再把開關(guān)置于側(cè)，從此刻開始計(jì)時(shí)，電壓隨時(shí)間變化的圖像正確的是()

A.B.

C.D.

5.著名物理學(xué)家湯姆孫曾在實(shí)驗(yàn)中讓電子束通過電場加速后，通過多晶薄膜得到了如圖所示衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為，加速后電子速度，普朗克常量，則()

A.該圖樣說明了電子具有粒子性

B.該實(shí)驗(yàn)中電子的德布羅意波長約為

C.加速電壓越大，電子的物質(zhì)波波長越大

D.使用電子束工作的電子顯微鏡中，加速電壓越大，分辨本領(lǐng)越弱

6.為了更形象地描述氫原子能級(jí)和氫原子軌道的關(guān)系，作出如圖所示的能級(jí)軌道圖，處于能級(jí)的氫原子向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光，處于能級(jí)的氫原子向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見光，則以下說法正確的是()

A.光的波長比光的波長長

B.輻射出光時(shí)，電子的動(dòng)能和電勢能都會(huì)變大

C.一個(gè)處于能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷可釋放種頻率的光

D.光照射逸出功為的金屬時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為

7.“玉兔二號(hào)”月球車在太陽光照射不到時(shí)，由同位素電池為其保暖供電。衰變時(shí)放出粒子，生成原子核，產(chǎn)生大量的射線，半衰期為年，則()

A.原子核的核子數(shù)為

B.射線是躍遷產(chǎn)生的

C.原子核和粒子的結(jié)合能之和大于原子核的結(jié)合能

D.經(jīng)過年后，電池中的原子核數(shù)將剩為原來的倍

8.爆米花酥脆可口，是許多人喜歡的零食。如圖為傳統(tǒng)爆米花機(jī)，它的“爆米”原理是：封閉在鐵爐內(nèi)的米粒和空氣同時(shí)受熱，爐內(nèi)產(chǎn)生高壓，米粒中的水分蒸發(fā)受阻。打開鐵爐，“嘭”的一聲，米粒突遇內(nèi)外壓力差而爆炸形成爆米花。開始時(shí)，封閉鐵爐內(nèi)氣體可視為理想氣體的溫度為室溫，氣體的壓強(qiáng)為。玉米粒內(nèi)外壓強(qiáng)差為才能炸成爆米花。設(shè)玉米粒的體積與打開鐵爐后剩余爆米花的體積相等，則()

A.為使玉米粒炸成爆米花，爐內(nèi)溫度至少為

B.為使玉米粒炸成爆米花，爐內(nèi)溫度至少為

C.打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)闀r(shí)，爐內(nèi)剩余氣體與加熱前氣體的質(zhì)量之比為：

D.打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)闀r(shí)，爐內(nèi)剩余氣體與加熱前氣體的質(zhì)量之比為：

9.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，輸入端所加正弦交流電的電壓，已知電阻，，滑動(dòng)變阻器最大阻值為，電壓表為理想電壓表。開始時(shí)，滑片處于滑動(dòng)變阻器正中間位置，下列說法正確的是()

A.通過的電流為

B.電壓表讀數(shù)為

C.副線圈電流方向每秒鐘改變次

D.若將滑片向下滑動(dòng)，電壓表讀數(shù)將變大

10.如圖所示，一粗細(xì)均勻的型玻璃管開口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體、，水銀面、間的高度差為，水銀柱的長度為，且，面與面恰處于同一高度。若在右管開口端取出少量水銀，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，則()

A.氣體的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)

B.氣體的壓強(qiáng)變化量大于氣體的壓強(qiáng)變化量

C.水銀面上升的高度小于水銀面下降的高度

D.水銀面、間新的高度差小于右管上段新水銀柱的長度

二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共9.0分）

11.如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐連接起來；

緩慢移動(dòng)活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值；

重復(fù)上述步驟，多次測量并記錄；

根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。

保持溫度不變，封閉氣體的壓強(qiáng)用壓強(qiáng)傳感器測量，體積由注射器刻度讀出。實(shí)驗(yàn)前是否需要對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零？________選填：“是”或“否”

實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的________。

A.推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要快，以免氣體進(jìn)入或漏出

B.活塞移至某位置時(shí)，應(yīng)迅速記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長度和氣體的壓強(qiáng)值

C.推拉活塞時(shí)，手不可以握住注射器氣體部分

某同學(xué)在做“氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示如下表所示，仔細(xì)觀察“”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是________。

序號(hào)

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度升高了

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏

某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)活塞，并記錄下每次測量的壓強(qiáng)與注射器刻度值。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，其余操作無誤。若該同學(xué)用軟管脫落前測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中畫出了圖線，在圖中大致畫出可能的、符合軟管脫落后測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的那部分圖線。

三、計(jì)算題（本大題共4小題，共40.0分）

12.在勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于發(fā)生衰變，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片如圖所示，今測得兩個(gè)相切圓半徑之比。則：

試判斷發(fā)生的是什么衰變，并指出新核的軌跡是哪個(gè)？說明理由；

這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？

13.如圖甲所示為某一發(fā)電機(jī)的實(shí)物模型，其工作原理可簡化為如圖乙所示：強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為矩形線圈的總電阻為、匝數(shù)為匝、面積為，可繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將該發(fā)電機(jī)接在理想變壓器的原線圈上，副線圈接有規(guī)格均為“，”的燈泡、，如圖丙所示，現(xiàn)在使發(fā)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩燈泡均正常發(fā)光，已知理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為：，電壓表為理想交流電表，其余電阻均不計(jì)。求：

理想交流電壓表的讀數(shù)；

手搖發(fā)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

14.如圖所示，一端帶有卡口的導(dǎo)熱氣缸水平放置，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在該氣缸內(nèi)，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動(dòng)且不漏氣，開始時(shí)活塞與氣缸底的距離，離氣缸口的距離。已知活塞的質(zhì)量，橫截面積，外界氣溫為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度，活塞厚度不計(jì)?，F(xiàn)將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口豎直向上放置，待穩(wěn)定后對(duì)氣缸內(nèi)氣體逐漸加熱。

使活塞緩慢上升到上表面剛好與氣缸口相平，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度；

在對(duì)缸內(nèi)氣體加熱過程中，活塞緩慢上升到上表面剛好與氣缸口相平，缸內(nèi)氣體凈吸收的熱量，求氣體增加了多少焦耳的內(nèi)能；

在問基礎(chǔ)上，繼續(xù)加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體再凈吸收的熱量時(shí)，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度和壓強(qiáng)。已知一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即：

15.已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖所示，現(xiàn)用大量高能電子轟擊一群處于基態(tài)的氫原子，轟擊后可觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有種。利用氫原子發(fā)出的光照射某電路的極，如圖所示，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，調(diào)節(jié)滑片可使電流表示數(shù)減小到零。電極由金屬鋅制成，其截止波長為。已知普朗克常量約為。求：

鋅板逸出功及氫原子發(fā)射光子中能讓電流表有示數(shù)的光子種數(shù)為多少？

電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表的示數(shù)至少為多少？

高能電子動(dòng)能的范圍？所有結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后面兩位

答案和解析

1.【答案】

【解析】A.晶體熔化過程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；

B.水黽可以在水面自由活動(dòng)，是因?yàn)樗谋砻鎻埩?，故B錯(cuò)誤；

C.每隔一段時(shí)間把觀察到的炭粒的位置記錄下來，然后用直線把這些位置依次連接成折線，所以布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；

D.圖丁中是浸潤現(xiàn)象，是不浸潤現(xiàn)象，故D正確。

故選D。

2.【答案】

【解析】A.當(dāng)活塞壓縮氣體時(shí)，氣體溫度要發(fā)生變化，根據(jù)可知，只有當(dāng)氣體的溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)才與體積成反比，故A錯(cuò)誤；

B.氣體膨脹時(shí)，氣體壓強(qiáng)要發(fā)生變化，根據(jù)可知，只有當(dāng)氣體的壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的體積才與熱力學(xué)溫度才成正比，故B錯(cuò)誤；

C.發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣體從外界吸收熱量溫度升高，內(nèi)能增加，且氣體同時(shí)對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知吸收的熱量大于對(duì)外做的功，故C正確；

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體不可能從單一熱源吸熱并全部用來對(duì)外做功而不引起其他變化，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.【答案】

【解析】A.從圖可知隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較小的方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子內(nèi)還有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤；

C.盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；

D.從圖中可以得到該放射性核元素從到需要，可知其半衰期為，故D正確。

故選D。

4.【答案】

【解析】由于電路有能量損耗，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分能量以電磁波的形式輻射出去，故電壓振幅會(huì)減小，電容器放電時(shí)間由電容器自身決定，故周期不變，且開始時(shí)，電容器電壓最大，則計(jì)時(shí)開始時(shí)，電壓處于最大振幅。

故選C。

5.【答案】

【解析】A.圖為電子束通過多晶薄膜的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說明了電子具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；

B.由德布羅意波長公式可得，電子的動(dòng)量。聯(lián)立可得，故B正確；

由動(dòng)能定理可得，聯(lián)立求解可得，即加速電壓越大，電子的波長越短，衍射現(xiàn)象就越不明顯，分辨本領(lǐng)越強(qiáng)，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

6.【答案】

【解析】A.光的光子能量為，光的光子能量為，，根據(jù)可知，故A錯(cuò)誤；

B.輻射出光時(shí)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小，電場力做正功，電子的動(dòng)能增加，電勢能減小，故B錯(cuò)誤；

C.一個(gè)處于能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，釋放出不同頻率光的種類最多的情況為，即最多能釋放種頻率的光，故C錯(cuò)誤；

D.光的光子能量為，照射逸出功為的金屬時(shí)，由于，則能發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能，故D正確。

故選D。

7.【答案】

【解析】A.由核反應(yīng)過程核子數(shù)守恒可知，原子核的核子數(shù)為，A錯(cuò)誤；

B.射線是衰變產(chǎn)生的新核躍遷產(chǎn)生的，不是躍遷產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；

C.核反應(yīng)方程式生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，比結(jié)合能大，則原子核和粒子的結(jié)合能之和大于原子核的結(jié)合能，C正確；

D.放射性元素的半衰期是對(duì)大量原子核衰變過程中統(tǒng)計(jì)出來的規(guī)律，時(shí)間小于半衰期，無法確定有多少原子核發(fā)生了衰變，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.【答案】

【解析】開始時(shí)，封閉鐵爐內(nèi)氣體可視為理想氣體的溫度為室溫，氣體的壓強(qiáng)為。玉米粒內(nèi)外壓強(qiáng)差為才能炸成爆米花，則內(nèi)部最終壓強(qiáng)至少為，根據(jù)等容方程有，解得爐內(nèi)溫度至少為，故AB錯(cuò)誤；

打開爐蓋，當(dāng)爐內(nèi)溫度變?yōu)闀r(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有，爐內(nèi)剩余氣體與加熱前氣體的體積之比為，故爐內(nèi)剩余氣體與加熱前氣體的質(zhì)量之比為：，C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

9.【答案】

【解析】由輸入端所加正弦電壓的表達(dá)式可知輸入端的電壓有效值為，設(shè)原線圈中的電流為，副線圈中的電流為，則由能量守恒可得，而由匝數(shù)比等于電流的反比可得，聯(lián)立解得，，則可得電壓表的示數(shù)，故AB錯(cuò)誤；

C.由輸入端所加正弦交流電的電壓表達(dá)式可知該交流電的頻率為，則可知副線圈電流方向每秒鐘改變次，故C錯(cuò)誤；

D.若將滑片向下滑動(dòng)，接入副線圈回路中的電阻增大，電流減小，則可知原線圈回路中的電流也減小，從而使定值電阻兩端的電壓減小，原線圈兩端的電壓增大，而匝數(shù)比不變，則可知副線圈兩端的電壓增大，因此電壓表的示數(shù)增大，故D正確。

故選D。

10.【答案】

【解析】A.取出水銀前，氣體壓強(qiáng)，氣體壓強(qiáng)，當(dāng)在右管開口端取出少量水銀時(shí)，即減小，、氣體壓強(qiáng)均變小，即氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤；

C.由玻意耳定律，、氣體體積均變大。假設(shè)氣體體積不變，則水銀面下降的高度等于水銀面上升的高度，等于上升的高度；由于氣體體積同時(shí)要變大，故水銀面上升的高度大于水銀面下降的高度。C錯(cuò)誤；

B.假設(shè)取出高度的水銀，則氣體的壓強(qiáng)變化量一定為，假設(shè)、氣體的體積均不變，則氣體的壓強(qiáng)變化量也為，壓強(qiáng)減小后，根據(jù)玻意耳定律，體積要變大，故氣壓變化量小于，即氣體的壓強(qiáng)變化量大于氣體的壓強(qiáng)變化量，B正確；

D.假設(shè)右管中剩余的水銀高度非常小，即取出水銀柱長度接近，則水銀面、間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長度，D錯(cuò)誤。

故選B。

11.【答案】否；

；

；

【解析】實(shí)驗(yàn)前不需要對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，因?yàn)閭鞲衅鞑徽{(diào)零，圖線仍然是一條直線；

推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要緩慢，以免氣體溫度發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；

B.活塞移至某位置時(shí)，要等穩(wěn)定后記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長度和氣體的壓強(qiáng)值，故B錯(cuò)誤；

C.推拉活塞時(shí)，手不可以握住注射器氣體部分，以免氣體的溫度發(fā)生變化，故C正確。

故選C。

實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會(huì)影響氣壓與體積，故A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度升高了，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，乘積變大，故B錯(cuò)誤；

C.封閉氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)若注射器內(nèi)的氣體向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，常數(shù)

與質(zhì)量有關(guān)，變小，則乘積減小，故D正確。

故選D。

根據(jù)可知，感器軟管脫落即質(zhì)量變小后，與還是成正比，但此時(shí)斜率發(fā)生變化，即斜率比原來小，故畫出脫落后測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的那部分圖線，如圖所示：

。

12.【答案】解：由動(dòng)量守恒可知新核和釋放的粒子動(dòng)量大小相等，方向相反，取大圓和小圓切點(diǎn)分析，二者速度方向相反，洛倫茲力方向相同，說明二者帶異種電荷，可以判斷發(fā)生的是衰變，由牛頓第二定律可得，

解得，

新核和釋放的粒子動(dòng)量大小相等，由上式分析可知新核電荷量大，軌道半徑小，故小圓為新核的運(yùn)動(dòng)軌跡。

粒子實(shí)質(zhì)是電子，帶電量為，由前面表達(dá)式可知電量和半徑成反比，則有，

代入數(shù)值可得，

發(fā)生衰變的實(shí)質(zhì)是原子核里面的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和電子，從而說明原來核的質(zhì)子數(shù)為。

【解析】見答案

13.【答案】解：由題意可知副線圈兩端電壓為，根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可得原線圈兩端電壓，即理想交流電壓表的讀數(shù)為

副線圈中的電流為

根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可得原線圈中的電流為

設(shè)發(fā)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為

有效值為

根據(jù)閉合電路歐姆定律可

聯(lián)立解得

答：理想交流電壓表的讀數(shù)為；

手搖發(fā)電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為。

【解析】根據(jù)燈泡正常發(fā)光可求得副線圈兩端的電壓，結(jié)合變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系求得電壓表示數(shù)；

結(jié)合閉合電路求得發(fā)