2023届南京师范大学附属中学高二物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届南京师范大学附属中学高二物理第二学期期中学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A． B． C． D．2、下列说法不正确的是（）A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波波长相同的成分外，还有波长大于的成分，这个现象说明了光具有粒子性B．放射性的原子核在发生衰变、衰变时，新形成的原子核会辐射光子，形成射线C．结合能是指自由的核子结合成原子核而具有的能量D．铀核裂变生成钡和氪的核反应方程是3、一定质量的理想气体状态发生了一次循环变化，其压强p随热力学温度T变化的关系如图所示，O、a、b在同一直线上，bc与横轴平行则A．a到b过程，气体的体积减小B．b到c过程，外界对气体做功C．b到c过程，气体从外界吸收热量D．b到c过程，气体向外界放出热量4、一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示当在活塞下方注入一定质量的理想气体、温度为T时，气柱高为h，则当温度为时，气柱的是A． B． C． D．5、以下说法中正确的是A．金刚石有确定的熔点，食盐没有确定的熔点B．饱和汽的压强与温度无关C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D．金属在各个方向具有相同的物理性质，所以它是非晶体6、用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针会偏转且保持偏转角不变C．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。若发电厂输出电压和功率均不变，则当S由2改接为1时，下列说法正确的是（）A．电压表读数变大 B．电流表读数变大C．输电线损失的功率减小 D．用户得到的功率减小8、原来静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核，衰变后产生的新核Y和α粒子在磁场中运动径迹如图所示，假定原子核X衰变时释放的核能全部转化为Y核和α粒子的动能，已知Y核的动能为E0，光速为c，下列说法正确的是A．衰变方程为→，其中α粒子由X核中两个中子和两个质子结合而成B．Y核和α粒子在磁场中运动方向为都逆时计方向C．该反应中质量亏损△m=D．Y核和α粒子运动的半径之比为（Z-2）:29、有关氢原子光谱的说法正确的是A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关10、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比，电阻，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（）A．输入电压u的表达式u=20sin（100πt）VB．保持S1接1，断开S2后，L1、L2均不能正常发光C．保持S1接1，断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为8W三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：（1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_____中所示的固定方式。（2）需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_____mm；用游标卡尺测量小球的直径，则该单摆的摆长为L＝_____mm（3）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝_____。12．（12分）(1)在“用油膜法估测分子大小”实验中，下列说法或操作不正确的是________。A．将油膜看作单分子层薄膜，并不考虑油酸分子间的间隙B．将油酸分子看成球形C．在量筒中只滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积D．若撒入水中的痱子粉太多，会使油酸未完全散开，从而使测出的分子直径偏小(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，通过计算得到一滴溶液的体积为8.0×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m。（计算结果保留两位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L＝10cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差Δh＝2cm，设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg)，为了使左、右两管中的水银面相平，(1)若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少？(2)若温度保持27℃不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少厘米的水银柱？14．（16分）在标准状况下，空气的摩尔质量是M=2.9×10-2kg/mol，则空气中气体分子的平均质量是多少？成年人做一次深呼吸约吸入4.5cm3的空气，则做一次深呼吸吸入空气的质量是多少？所吸入的分子个数大约是多少？已知阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，标准状态下空的摩尔体积为22.4L/mol。（计算结果保留两位有效数值）15．（12分）如图所示，光滑水平面上滑块A质量为m＝1kg，B质量为M＝3kg．开始时B静止，现将A以初速度v0＝2m/s的速度滑向B，与B发生碰撞并粘在一起．求：

(1)A与B碰撞后的共同速度大小；

(2)系统在整个过程中损失的能量．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】

当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：在竖直位置时，外电阻R外=电路电流故AB两端的电压大小为故A正确BCD错误。故选A。2、C【解析】

A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于原波长的成分，此现象称为康普顿效应，这个现象说明了光具有粒子性，故A正确，不符题意B．在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变；放射性的原子核在发生衰变和衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，因此射线经常伴随射线和射线产生，故B正确，不符题意；C．结合能是指由于核子结合成原子核而放出的能量，不是原子核具有的能量，故C错误，符合题意；D．该核反应方程式符合质量数守恒与电荷数守恒，故D正确，不符题意。本题选不正确的，故选C。3、C【解析】

A．O、a、b在同一直线上，a到b过程是等容变化，气体的体积不变．故A项错误．B．b到c过程，气体发生等压变化，温度升高，体积增大，气体对外做功．故B项错误．CD．b到c过程，气体发生等压变化，温度升高，体积增大；气体的内能增大，气体对外做功，据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量．故C项正确，D项错误．故选C。4、C【解析】设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力fkh，由此产生的压强，s为容器的横截面积．取封闭的气体为研究对象：初状态：T，hs，；末状态；T，hs，，由理想气体状态方程，解得：，故C正确，ABD错误．5、C【解析】

A．晶体有确定的熔点、非晶体没有确定的熔点，因为金刚石和食盐都是晶体，所以有确定的熔点，故A错误；B．饱和汽的压强与温度有关，一定温度下，饱和汽的压强是一定的，故B错误；C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用，故C正确；D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，但具有固定的熔点，故金属均为晶体，故D错误．6、A【解析】

A.当把磁铁N极向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律和安培定则可知，感应电流从负极流入，电流表指针向左偏，故A正确；B.保持磁铁在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故B错误；C.当把磁铁N极从线圈中拔出时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，感应电流从正极流入，电流表指针向右偏转，故C错误；D.磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】

A．当S由2改接为1时，升压变压器副线圈的匝数增多，由理想变压器规律可得：副线圈电压增大，所以最终降压变压器输出电压增大，即电压表示数变大，A正确；B．因输入功率不变，当电压变大时，输电线的电流减小，所以电流表示数减小，B错误；C．由于输电线的电流减小，输电线的电阻不变，由可得：输电线损失的功率减小，C正确；D．由于输入功率不变，输电线损失的功率减小，用户得到的功率变大，D错误；故选AC。8、ABC【解析】

根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为→，其中α粒子由X核中两个中子和两个质子结合而成，选项A正确；Y核和α粒子均带正电，且衰变后速度方向相反，由左手定则可知，两粒子在磁场中运动方向为都逆时针方向，选项B正确；由动量守恒定律可知，两原子核的动量等大反向，即，则，因EKy=E0，则反应放出的总能量为：，反应的质量亏损：，选项C正确；根据可知，Y核和α粒子运动的半径之比为，选项D错误.9、BC【解析】

由于氢原子发射的光子的能量：,所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A错误B正确．：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确．当氢原子从较高轨道跃第n能级迁到较低轨道第m能级时，发射的光子的能量为，显然n、m的取值不同，发射光子的频率就不同故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能力差有关故D错误．故选BC．【点评】波尔理论在高中阶段要求层次较低，难度不大，涉及内容较固定，只要掌握好波尔理论的内容，即可解决这类问题．10、AB【解析】

A．周期是0.02s，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100πt）VA正确；B．只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，故L1、L2均不能正常发光，故B正确；C．只断开S2后，负载电阻变大，原副线圈电流变小，原线圈的输入功率减小，故C错误；D．若S1换接到2后，电阻R电压有效值为R消耗的电功率为故D错误。故选AB。【点睛】此题关键是知道电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，求解功率都要用有效值。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、乙987.0994.1【解析】

第一空.在该实验的过程中，悬点要固定，所以要选择图乙；第二空.由刻度尺的读数可知，悬线的长度为s＝98.70cm＝987.0mm，第三空.游标卡尺测得小球的直径d＝14mm+5×0.05mm＝14.25mm，故单摆的摆长L＝s987.0mm994.125mm≈994.1mm；第四空.由单摆周期公式：T＝2π可得：g；12、CD2.0×10－9【解析】

(1)[1]A．将油膜看作单分子层薄膜是为了便于计算，由于油酸分子间的间隙较小可以忽略，故A选项的做法正确，故A错误；B．原子核外有电子,电子绕核运动形成电子云，但每一时刻原子都不可能是标准的球型，只不过有一个大致的范围。油膜分子也是一样，分子不停地旋转变化，相互之间有一定斥力，其“势力范围”可看作球型。故B选项的做法正确，故B错误；C．要测出1滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入测出其体积为，则1滴该溶液的体积故C选项的做法不正确，故C正确；D．油酸未完全散开会导致偏小，分子直径计算公式为当减小时，会增大，即测出的分子直径会偏大，故D选项的做法不正确，故D正确。故选CD。(2)[2]1滴酒精油酸溶液的体积为，由纯油酸与溶液体积比为，可得1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积为，所以油酸分子直径：代入数据得四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）t=1．C