海南省嘉积高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（Word版含答案）

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物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题

1．原子核的表示符号为，下列说法正确的是

A．原子核的质子数为AB．原子的电子数为A

C．原子的质量数为ZD．原子核的质子数为Z

2．关于声波和光波，下列说法正确的是

A．光波和声波都属于电磁波

B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度不变

C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关

D．光波属于横波，声波属于纵波

3．下列关于物体内能的说法正确的是

A．同一个物体，运动时比静止时的内能大

B．一定质量的0℃的水的内能比相同质量的0℃的冰的内能大

C．静止的物体的分子平均动能为零

D．物体被举得越高，其分子势能越大

4．对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是

A．一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收80J的热量，则它的内能增大20J

B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少

C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体

D．热现象过程中不可避地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律

5．关于内能，以下说法正确的是

A．做功和热传递在改变物体内能的效果上是等效的

B．只要物体的温度不变，它的内能就不变

C．每个分子的内能等于这个分子的势能和动能的总和

D．焦耳通过大量实验提出了热和能的当量关系

6．如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是

A．线圈向左运动

B．线圈向右运动

C．从上往下看顺时针转动

D．从上往下看逆时针转动

7．把220V的交流加在440Ω的电阻上，则电阻上

A．电压的有效值为220V，电流有效值为0.5A

B．电压的峰值为220V，电流的有效值为0.5A

C．电压的有效值为220V，电流的峰值为0.5A

D．电压的峰值为220V，电流的最大值为0.5A

8．A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB，则下列说法正确的是

A．A、B两种光子的频率之比为1∶2

B．A、B两种光子的动量之比为1∶2

C．该金属的逸出功W0＝EA－2EB

D．该金属的极限频率νc＝

二、多选题

9．下列关于热学知识的说法正确的是

A．固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动

B．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关

C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙

D．当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零

10．下列说法正确的是

A．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越激烈

B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

C．气体的体积增大内能有可能保持不变

D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律

11．在光电效应实验中，分别用频率为、的单色光、照射到同种金属上，测得相应的截止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和．为普朗克常量．下列说法正确的是

A．若，则一定有B．若，则一定有

C．若，则一定有D．若，则一定有

12．如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2023年11月，该装置实现了1×108℃等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是

A．聚变又叫热核反应

B．太阳就是一个巨大的热核反应堆

C．高温能使原子核克服核力而聚变

D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多

13．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是（）

A．NA＝B．V0＝

C．M0＝D．ρ＝

第II卷（非选择题）

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三、实验题

14．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。

（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为________（填选项前的字母）。

A．控制变量法B．等效替代法C．理想化模型法

（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。

A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用

C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透明便于识别

（3）该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：D、________（用字母符号表示）。

A．B．C．

D．E．F．

（4）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于________。

A．油酸未完全散开

B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

C．求每滴体积时，的溶液的滴数少记了10滴

D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多

（5）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小_________。（结果保留一位有效数字）

15．图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。

（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的图像可能为()

A．B．C．D．

（2）用第（1）问中获得的数据绘制图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。

（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。

（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。

四、解答题

16．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是，导线长，它受到的安培力为。

（1）这个位置的磁感应强度是多大？如果把通电导线中的电流增大到时，这一点的磁感应强度是多大？

（2）如果通电导线随意放置在了磁场中某处发现不受磁场力，是否可以肯定此处没有磁场？

17．如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。（重力加速度大小为g）

18．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．

（1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．

（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．

（3）设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m．

试卷第1页，共3页

参考答案：

1．D

【详解】原子核的符号中A表示质量数，Z表示质子数。

2．D

【详解】A．光波属于电磁波，声波属于机械波，故A错误；

B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小，故B错误；

C．声波属于机械波，其波速只与介质有关，而光波的波速除了与介质有关，还与频率由关，故C错误；

D．光波属于横波，声波属于纵波，故D正确。

3．B

【分析】不理解内能与机械能的区别是解答本题失误的原因。牢固掌握内能与机械能两个概念的不同：内能是所有分子的动能和分子势能的总和，机械能是物体宏观机械运动的动能和势能的总和，机械能的改变与内能的改变没有必然的联系。

【详解】A．物体的内能与宏观状态的机械能无关，A错误；

B．0℃的冰熔化成同温度的水要吸收热量，则一定质量的0℃的水的内能比相同质量的0℃的冰的内能大，B正确；

C．分子做永不停息的无规则的运动，所以静止的物体其分子的平均动能不为零，C错误；

D．物体被举得越高，其重力势能越大，与微观的分子势能无关，D错误。

4．D

【详解】A．根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋80J＝-20J

它的内能减小20J，故A错误；

B．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q

可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，B错；

C．通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，故C错误；

D．能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律。故D正确；

5．A

【详解】A．做功和热传递在改变物体内能的实质不同，但效果上是等效的，故A正确；

B．内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，宏观上取决于温度和体积，物体温度不变，但体积变化导致分子势能发生变化，那么物体的内能就要变化，故B错误；

C．内能是一个宏观量，是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，故C错误；

D．焦耳通过大量实验提出了热和功的当量关系，故D错误。

6．A

【详解】电流方向如图中所示时，根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动，靠近磁铁运动．故A正确，BCD错误；

【点睛】此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的N、S极．

7．A

【详解】220V为交流电电压的有效值，电流的有效值为：

8．C

【详解】A．由ε＝hν

知，光子的能量与频率成正比，则A、B两种光子的频率之比为2∶1，A错误；

B．由光子能量

动量公式

可知，A、B两种光子的动量之比等于A、B两种光子的能量之比pA∶pB＝2∶1B错误；

C．由于EA＝εA－W0EB＝εB－W0

而

解得W0＝EA－2EBC正确；

D．该金属的极限频率为νc＝＝D错误。

9．BCD

【详解】A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；

B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确；

C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；

D．根据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。

10．BC

【详解】A．布朗运动是液体内部分子做无规则运动时，对悬浮小颗粒碰撞作用的不平衡所引起的，胡椒粉的运动是由于水的对流形成的，不是布朗运动，故A错误；

B．温度高的物体内能不一定大，因为内能不仅与温度有关，还与质量有关；温度是分子平均动能的标志，故温度高，分子平均动能肯定大，故B正确；

C．气体的体积增大，气体对外做功，但此时气体吸收热量，内能有可能保持不变，故C正确；

D．空调机作为制冷机使用时，在压缩机做功的情况下，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，并不违反热力学第二定律，故D错误。

11．BC

【详解】AB．由爱因斯坦光电效应方程

又由动能定理有，当时，，，A错误，B正确；

C．若，则有，C正确；

D．同种金属的逸出功不变，则不变，D错误。

12．ABD

【详解】A．聚变又叫热核反应，选项A正确；

B．太阳就是一个巨大的热核反应堆，选项B正确；

C．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10-15m以内，核力才能起作用，那么热核反应时要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能来克服核力而聚变在一起形成新的原子核，即高温能使轻核克服库仑斥力而聚变，但不是能使所有的原子核克服库仑斥力而聚变，选项C错误；

D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多，选项D正确；

13．AC

【详解】A．水蒸气的摩尔质量ρV除以水蒸气分子的质量M0等于阿伏加德罗常数，A正确；

B．但由于水蒸气分子间距远大于分子直径，则，B错误；

C．水分子的质量M0等于摩尔质量M除以阿伏加德罗常数NA，即，C正确；

D．由于摩尔体积V远大于NAV0，则

D错误；故选AC。

14．CBDBFECD

【详解】（1）[1]实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。

故选C。

（2）[2]实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜。

故选B。

（3）[3]“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量简内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为DBFEC。

（4）[4]计算油酸分子直径的公式是，V是油酸的体积，S是油膜的面积。

A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A错误；

B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故B错误；

C．求每滴体积时，的溶液的滴数少记了10滴，可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故C错误；

D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则直径的测量值偏小，故D正确。

（5）[5]一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积

油酸分子的大小

15．CV1

【详解】（1）[1]由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当V减小时，增大，p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，故绘出的图像可能为C。

（2）[2]设连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为V0，根据玻意耳定律

则有

当为0时，V=-V1，代入上式得

（3）[3]设大米的体积为V米，以注射器内及软管内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律

则有

当为0时，V=V2，代入上式得

则可求出大米的密度为

（4）[4]用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞时，气体的温度会增加，由理想气体状态方程

知随着体积增加，图像的斜率减小，故图像如图

16．（1）2T，2T；（2）不能

【详解】（1）根据磁感应强度的定义