2022-2023学年江苏省南通市重点中学高二（下）期中物理试卷（含解析）

第第页2022_2023学年江苏省南通市重点中学高二（下）期中物理试卷（含解析）2022~2023学年江苏省南通市重点中学高二（下）期中物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是()

A.图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大

B.图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力

C.图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹

D.图丁中是浸润现象，是不浸润现象

2.如图所示为斯特林发动机玩具，气缸在酒精灯加热情况下，气缸内的活塞往复运动，通过传动轴带动飞轮持续转动，则()

A.活塞压缩气体时，气体的压强与体积成反比

B.气体膨胀时，气体的体积与热力学温度成正比

C.发动机工作时，气体吸收的热量大于对外做功

D.气体能从单一热源吸热并全部用来对外做功而不引起其他变化

3.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()

A.图甲：随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

B.图乙：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂的内部结构

C.图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D.图丁：从图中可以得到该放射性核元素的半衰期为

4.如图所示，把线圈内阻不计、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器图中未画出的两端连在电容器的两个极板、上。先把开关置于侧，一段时间后再把开关置于侧，从此刻开始计时，电压随时间变化的图像正确的是()

A.B.

C.D.

5.著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，则()

A.该图样说明了电子具有粒子性

B.该实验中电子的德布罗意波长约为

C.加速电压越大，电子的物质波波长越大

D.使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱

6.为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出可见光，处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出可见光，则以下说法正确的是()

A.光的波长比光的波长长

B.辐射出光时，电子的动能和电势能都会变大

C.一个处于能级的氢原子自发跃迁可释放种频率的光

D.光照射逸出功为的金属时，光电子的最大初动能为

7.“玉兔二号”月球车在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电。衰变时放出粒子，生成原子核，产生大量的射线，半衰期为年，则()

A.原子核的核子数为

B.射线是跃迁产生的

C.原子核和粒子的结合能之和大于原子核的结合能

D.经过年后，电池中的原子核数将剩为原来的倍

8.爆米花酥脆可口，是许多人喜欢的零食。如图为传统爆米花机，它的“爆米”原理是：封闭在铁炉内的米粒和空气同时受热，炉内产生高压，米粒中的水分蒸发受阻。打开铁炉，“嘭”的一声，米粒突遇内外压力差而爆炸形成爆米花。开始时，封闭铁炉内气体可视为理想气体的温度为室温，气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花。设玉米粒的体积与打开铁炉后剩余爆米花的体积相等，则()

A.为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为

B.为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为

C.打开炉盖，当炉内温度变为时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为：

D.打开炉盖，当炉内温度变为时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为：

9.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，输入端所加正弦交流电的电压，已知电阻，，滑动变阻器最大阻值为，电压表为理想电压表。开始时，滑片处于滑动变阻器正中间位置，下列说法正确的是()

A.通过的电流为

B.电压表读数为

C.副线圈电流方向每秒钟改变次

D.若将滑片向下滑动，电压表读数将变大

10.如图所示，一粗细均匀的型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体、，水银面、间的高度差为，水银柱的长度为，且，面与面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则()

A.气体的压强大于外界大气压强

B.气体的压强变化量大于气体的压强变化量

C.水银面上升的高度小于水银面下降的高度

D.水银面、间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度

二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

11.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；

缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；

重复上述步骤，多次测量并记录；

根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________选填：“是”或“否”

实验过程中，下列说法正确的________。

A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值

C.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。

序号

A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大

B.实验时环境温度升高了

C.实验时外界大气压强发生了变化

D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏

某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线。

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

12.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于发生衰变，结果得到一张两个相切圆的径迹照片如图所示，今测得两个相切圆半径之比。则：

试判断发生的是什么衰变，并指出新核的轨迹是哪个？说明理由；

这个原子核原来所含的质子数是多少？

13.如图甲所示为某一发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：强磁场的磁感应强度大小为矩形线圈的总电阻为、匝数为匝、面积为，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动．现将该发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“，”的灯泡、，如图丙所示，现在使发电机匀速转动，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原副线圈匝数之比为：，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：

理想交流电压表的读数；

手摇发电机匀速转动的角速度。

14.如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞封闭在该气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞与气缸底的距离，离气缸口的距离。已知活塞的质量，横截面积，外界气温为，大气压强为，重力加速度，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热。

使活塞缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；

在对缸内气体加热过程中，活塞缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；

在问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收的热量时，求此时缸内气体的温度和压强。已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：

15.已知氢原子的能级图如图所示，现用大量高能电子轰击一群处于基态的氢原子，轰击后可观测到氢原子发射不同波长的光有种。利用氢原子发出的光照射某电路的极，如图所示，发现电流表有示数，调节滑片可使电流表示数减小到零。电极由金属锌制成，其截止波长为。已知普朗克常量约为。求：

锌板逸出功及氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子种数为多少？

电流表示数为零时，电压表的示数至少为多少？

高能电子动能的范围？所有结果保留小数点后面两位

答案和解析

1.【答案】

【解析】A.晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A错误；

B.水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，故B错误；

C.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；

D.图丁中是浸润现象，是不浸润现象，故D正确。

故选D。

2.【答案】

【解析】A.当活塞压缩气体时，气体温度要发生变化，根据可知，只有当气体的温度不变时，气体的压强才与体积成反比，故A错误；

B.气体膨胀时，气体压强要发生变化，根据可知，只有当气体的压强不变时，气体的体积才与热力学温度才成正比，故B错误；

C.发动机工作时，气体从外界吸收热量温度升高，内能增加，且气体同时对外做功，根据热力学第一定律，可知吸收的热量大于对外做的功，故C正确；

D.根据热力学第二定律可知，气体不可能从单一热源吸热并全部用来对外做功而不引起其他变化，故D错误。

故选C。

3.【答案】

【解析】A.从图可知随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较小的方向移动，故A错误；

B.汤姆孙通过电子的发现揭示了原子内还有复杂的内部结构，故B错误；

C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构，故C错误；

D.从图中可以得到该放射性核元素从到需要，可知其半衰期为，故D正确。

故选D。

4.【答案】

【解析】由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，故电压振幅会减小，电容器放电时间由电容器自身决定，故周期不变，且开始时，电容器电压最大，则计时开始时，电压处于最大振幅。

故选C。

5.【答案】

【解析】A.图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，故A错误；

B.由德布罗意波长公式可得，电子的动量。联立可得，故B正确；

由动能定理可得，联立求解可得，即加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，分辨本领越强，故CD错误。

故选B。

6.【答案】

【解析】A.光的光子能量为，光的光子能量为，，根据可知，故A错误；

B.辐射出光时，电子做圆周运动的半径减小，电场力做正功，电子的动能增加，电势能减小，故B错误；

C.一个处于能级的氢原子自发跃迁时，释放出不同频率光的种类最多的情况为，即最多能释放种频率的光，故C错误；

D.光的光子能量为，照射逸出功为的金属时，由于，则能发生光电效应，光电子的最大初动能，故D正确。

故选D。

7.【答案】

【解析】A.由核反应过程核子数守恒可知，原子核的核子数为，A错误；

B.射线是衰变产生的新核跃迁产生的，不是跃迁产生的，B错误；

C.核反应方程式生成物比反应物稳定，比结合能大，则原子核和粒子的结合能之和大于原子核的结合能，C正确；

D.放射性元素的半衰期是对大量原子核衰变过程中统计出来的规律，时间小于半衰期，无法确定有多少原子核发生了衰变，D错误。

故选C。

8.【答案】

【解析】开始时，封闭铁炉内气体可视为理想气体的温度为室温，气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花，则内部最终压强至少为，根据等容方程有，解得炉内温度至少为，故AB错误；

打开炉盖，当炉内温度变为时，根据理想气体状态方程有，炉内剩余气体与加热前气体的体积之比为，故炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为：，C正确，D错误。

故选C。

9.【答案】

【解析】由输入端所加正弦电压的表达式可知输入端的电压有效值为，设原线圈中的电流为，副线圈中的电流为，则由能量守恒可得，而由匝数比等于电流的反比可得，联立解得，，则可得电压表的示数，故AB错误；

C.由输入端所加正弦交流电的电压表达式可知该交流电的频率为，则可知副线圈电流方向每秒钟改变次，故C错误；

D.若将滑片向下滑动，接入副线圈回路中的电阻增大，电流减小，则可知原线圈回路中的电流也减小，从而使定值电阻两端的电压减小，原线圈两端的电压增大，而匝数比不变，则可知副线圈两端的电压增大，因此电压表的示数增大，故D正确。

故选D。

10.【答案】

【解析】A.取出水银前，气体压强，气体压强，当在右管开口端取出少量水银时，即减小，、气体压强均变小，即气体的压强小于外界大气压强，A错误；

C.由玻意耳定律，、气体体积均变大。假设气体体积不变，则水银面下降的高度等于水银面上升的高度，等于上升的高度；由于气体体积同时要变大，故水银面上升的高度大于水银面下降的高度。C错误；

B.假设取出高度的水银，则气体的压强变化量一定为，假设、气体的体积均不变，则气体的压强变化量也为，压强减小后，根据玻意耳定律，体积要变大，故气压变化量小于，即气体的压强变化量大于气体的压强变化量，B正确；

D.假设右管中剩余的水银高度非常小，即取出水银柱长度接近，则水银面、间新的高度差大于右管上段新水银柱的长度，D错误。

故选B。

11.【答案】否；

；

；

【解析】实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线；

推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误；

B.活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误；

C.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确。

故选C。

实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；

B.实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，乘积变大，故B错误；

C.封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；

D.实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数

与质量有关，变小，则乘积减小，故D正确。

故选D。

根据可知，感器软管脱落即质量变小后，与还是成正比，但此时斜率发生变化，即斜率比原来小，故画出脱落后测得的实验数据的那部分图线，如图所示：

。

12.【答案】解：由动量守恒可知新核和释放的粒子动量大小相等，方向相反，取大圆和小圆切点分析，二者速度方向相反，洛伦兹力方向相同，说明二者带异种电荷，可以判断发生的是衰变，由牛顿第二定律可得，

解得，

新核和释放的粒子动量大小相等，由上式分析可知新核电荷量大，轨道半径小，故小圆为新核的运动轨迹。

粒子实质是电子，带电量为，由前面表达式可知电量和半径成反比，则有，

代入数值可得，

发生衰变的实质是原子核里面的中子转化成一个质子和电子，从而说明原来核的质子数为。

【解析】见答案

13.【答案】解：由题意可知副线圈两端电压为，根据理想变压器变压规律可得原线圈两端电压，即理想交流电压表的读数为

副线圈中的电流为

根据理想变压器变流规律可得原线圈中的电流为

设发电机匀速转动的角速度为，则产生的感应电动势的最大值为

有效值为

根据闭合电路欧姆定律可

联立解得

答：理想交流电压表的读数为；

手摇发电机匀速转动的角速度为。

【解析】根据灯泡正常发光可求得副线圈两端的电压，结合变压器电压与匝数关系求得电压表示数；

结合闭合电路求得发