辽宁省重点高中沈阳市郊联体2022-2023学年高二下学期期中物理试题含解析

辽宁省重点高中沈阳市郊联体2022-2023学年度下学期高二年级期中考试试题物理注意事项：本试卷由两部分组成。第Ⅰ部分为选择题部分，一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上；第Ⅱ部分为非选择题部分，按要求答在答题卡相应位置上。第Ⅰ卷选择题(共46分)一、选择题(本题共10小题，第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分。)1.近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明的进步。关于近代物理知识下列说法正确的是()A.光电效应发生的条件是入射光的波长大于金属的极限波长B.黑体辐射的电磁波的波长分布只与黑体的温度有关C.光的干涉、衍射、偏振、康普顿效应证明了光具有波动性D.德国物理学家普朗克提出了光的量子说，并成功地解释了光电效应现象2.氧气分子在和下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图，由图线信息可得()A.温度升高时，所有分子的速率都增大B.同一温度下，速率大的氧气分子所占比例较大C.温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小D.图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形3.如图所示为氢原子能级图，基态能级，其他能级的能量满足：(，3，4，……)，下列说法正确的是()A.氢原子的发射光谱是连续光谱B.大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子能量可能为3.10eVC.一个处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中可能辐射出能量为1.89eV的光子D.只有能量值为13.6eV的光子才可以使处于基态的氢原子发生电离4.在光电效应实验中，分别用频率为，的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为和、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5.在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图所示，当玻璃管自由下落时，空气柱的长度将()A变长 B.变短 C.不变 D.无法确定6.近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至，为避免低温损坏仪器，“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到：，。已知Pu的衰变方程为，其半衰期为88年。则下列说法正确的是()A.为轻核聚变 B.白天时温度升高，的半衰期会减小C.Y为质子 D.的比结合能比的比结合能小7.用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的，要使容器内剩余气体的压强减为原来的，抽气次数应为A.3次 B.4次 C.5次 D.6次8.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()A.图a中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、αB.图b中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为λ1=λ2+λ3C.图c中的链式反应就是太阳内部每时每刻发生的核反应D.图d中两曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时光电子最大初动能与光强度无关9.如图所示，图甲用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现直接跃迁到时发出的光照射图实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动滑动变阻器触点c，发现电压表读数等于时，电流表读数恰好为零，电子的电荷量为e，下列说法正确的是()A.该材料逸出功为B.滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动，电流表读数逐渐减小为零C.其他条件不变，一群氢原子处于能级跃迁发出的光，总共有5种光可以发生光电效应D.用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据以上频率和电压可以精确测量普朗克常数10.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p－V图像如图示。已知三个状态的坐标分别为a(V0，2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0，2p0)。以下判断正确的是()A.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量B.气体在a→b过程中对外界做的功等于在b→c过程中对外界做的功C.在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能减少量大于b→c过程中内能的增加量第Ⅱ卷非选择题(共54分)二、非选择题(本题共5小题，第11每空2分，第12题每空3分，共计18分，第13题10分，第14题12分，第15题14分，按要求答在答题卡相应位置上。)11.如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管_____(填“向上”或“向下”)移动，直至_____。(填字母代号)A.左管中水银面回到原位置B.右管中水银面回到原位置C.左右两管中水银面等高(2)实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是()A.B.C.D.12.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是__________。A.B.C.D.(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理。以下这些处理属于科学近似的有：__________。A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B.把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子C.将油酸溶于酒精，配制成油酸溶液(3)的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是，由此估算出油酸分子的直径为__________m。(结果保留一位有效数字)(4)在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。则这样测得的分子直径比实际值__________(偏大、偏小、不变)。13.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。放射出的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。用m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。(1)写出α衰变的实质方程，放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该放射性原子核α衰变的核反应方程；(2)设该衰变过程释放的核能都转为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Δm。14.1643年意大利物理学家托里拆利首先测出了大气压的值为76cmHg，后来此气压被规定为标准大气压。如图所示，让固定的水银气压计的导热玻璃管顶端高出水银槽液面始终为1m，他某次做实验时玻璃管上部混入了少量空气，使其读数不准，当气温为27℃，实际气压为76cmHg时，该气压计示数为70cmHg，已知，t为摄氏温度。(计算结果均保留三位有效数字)(1)在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得示数为71cmHg，则实际气压应为多少?(2)若在气温为-3℃时，用该气压计测得气压示数为70cmHg，则实际气压应为多少?15.如图为一水平放置的气缸，装一定量的体积为的某理想气体，通过一横截面积的活塞与压强为的大气相隔。活塞与气缸壁之间有一定压力，二者间最大静摩擦力和滑动摩擦力均为，摩擦产生的热量均耗散到外界，不被气缸内气体吸收。初态气体温度头，活塞与气缸壁之间无摩擦力作用。现用一加热器缓缓对气缸加热，假设气体始终经历准静态过程。求：(1)活塞开始移动时气体温度(2)当加热至末态时，因摩擦而耗散的热量；(3)已知该气体的内能满足(单位取K)，求从初态到末态气体总吸热Q。

辽宁省重点高中沈阳市郊联体2022-2023学年度下学期高二年级期中考试试题物理注意事项：本试卷由两部分组成。第Ⅰ部分为选择题部分，一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上；第Ⅱ部分为非选择题部分，按要求答在答题卡相应位置上。第Ⅰ卷选择题(共46分)一、选择题(本题共10小题，第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8～10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分。)1.近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明的进步。关于近代物理知识下列说法正确的是()A.光电效应发生的条件是入射光的波长大于金属的极限波长B.黑体辐射的电磁波的波长分布只与黑体的温度有关C.光的干涉、衍射、偏振、康普顿效应证明了光具有波动性D.德国物理学家普朗克提出了光的量子说，并成功地解释了光电效应现象【答案】B【解析】【详解】A．光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，A错误；B．黑体辐射的电磁波的波长分布只与黑体的温度有关，温度越高波长短的部分占比越大，B正确；C．光的干涉、衍射、偏振，证明了光具有波动性，康普顿效应证明了光具有粒子性，C错误；D．德国物理学家普朗克提出了量子说，爱因斯坦解释了光电效应现象，D错误。故选B。2.氧气分子在和下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图，由图线信息可得()A.温度升高时，所有分子的速率都增大B.同一温度下，速率大的氧气分子所占比例较大C.温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小D.图中虚线对应于氧气分子平均速率较大的情形【答案】C【解析】【详解】A．温度升高时，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故A错误；B．根据曲线的单峰性可知，在同一温度下，中等速率大小的氧气分子所占的比例大，故B错误；CD．由图可知，具有最大比例的速率区间，时对应的速度大，说明实线为氧气分子在的分布图像，虚线为氧气分子在的分布图像，则图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形，由图中实线可知，温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，故C正确，D错误。故选C。3.如图所示为氢原子的能级图，基态能级，其他能级的能量满足：(，3，4，……)，下列说法正确的是()A.氢原子的发射光谱是连续光谱B.大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子能量可能为3.10eVC.一个处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中可能辐射出能量为1.89eV的光子D.只有能量值为13.6eV的光子才可以使处于基态的氢原子发生电离【答案】C【解析】【分析】【详解】A．氢原子的发射光谱是线光谱，不是连续光谱，选项A错误；B．3.10eV不属于任意两个能级的能级差，则大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子能量不可能为3.10eV，选项B错误；C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中，其中的从n=3到n=2的跃迁能辐射出能量为1.89eV的光子，选项C正确；D．只要能量值大于等于13.6eV的光子都可以使处于基态的氢原子发生电离，选项D错误。故选C4.在光电效应实验中，分别用频率为，的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为和、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【答案】C【解析】【详解】由光电效应方程得由动能定理可得AB．若，则有，故AB错误；C．若，则有故C正确；D．同种金属的逸出功不变，则有故D错误。故选C。5.在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图所示，当玻璃管自由下落时，空气柱的长度将()A.变长 B.变短 C.不变 D.无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】设水银柱的高度为h，由图示可知，气体压强间的关系为如果玻璃管自由下落时，玻璃管中的气体压强变大等于大气压，气体温度不变，由理想气体状态方程可知，气体体积变小，气柱长度变短。故选B。6.近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至，为避免低温损坏仪器，“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到：，。已知Pu的衰变方程为，其半衰期为88年。则下列说法正确的是()A.为轻核聚变 B.白天时温度升高，的半衰期会减小C.Y为质子 D.的比结合能比的比结合能小【答案】D【解析】【详解】A．不是轻核聚变，故A错误；B．放射性元素的半衰期由原子核内部自身决定，与外界的物理和化学状态无关，白天时温度升高，的半衰期不变，故B错误；C．Pu的衰变方程为，根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，Y为，故C错误；D．生成物比更稳定，比结合能越大，原子核越稳定，可知的比结合能比的比结合能小，故D正确。故选D。7.用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的压强减小到原来的，要使容器内剩余气体的压强减为原来的，抽气次数应为A3次 B.4次 C.5次 D.6次【答案】B【解析】【详解】设玻璃瓶的容积是V，抽气机的容积是V0，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：解得：，设抽n次后，气体压强变为原来的，由玻意耳定律可得：抽一次时：得：，抽两次时：得：，抽n次时：解得：n=4；A.3次．故A项错误；B.4次．故B项正确；C.5次．故C项错误；D.6次．故D项错误．8.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()A.图a中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、αB.图b中氢原子发出三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为λ1=λ2+λ3C.图c中的链式反应就是太阳内部每时每刻发生的核反应D.图d中两曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关【答案】AD【解析】【详解】A．带电粒子在磁场中运动，根据左手定则，图a中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α，故A正确；B．图b中氢原子发出的三条谱线频率、、的关系为又根据则有故B错误；C．图c中的链式反应是重核裂变，太阳内部的反应为轻核聚变反应，故C错误；D．图丁中强黄光和弱黄光曲线交于U轴同一点，说明强黄光和弱黄光曲对应的遏止电压是相等的，结合动能定理可知发生光电效应时最大初动能与光的强度无关，故D正确。故选AD。9.如图所示，图甲用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现直接跃迁到时发出的光照射图实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动滑动变阻器触点c，发现电压表读数等于时，电流表读数恰好为零，电子的电荷量为e，下列说法正确的是()A.该材料的逸出功为B.滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动，电流表读数逐渐减小为零C.其他条件不变，一群氢原子处于能级跃迁发出的光，总共有5种光可以发生光电效应D.用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据以上频率和电压可以精确测量普朗克常数【答案】CD【解析】【详解】A．跃迁到的光子能量为慢慢移动滑动变阻器触点c，发现电压表读数等于时，电流表读数恰好为零，则有根据光电效应方程有联立解得该材料的逸出功为故A错误；B．滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动，所加的反向电压逐渐减小，电流表读数逐渐增大，故B错误；C．其他条件不变，一群氢原子处于能级跃迁发出的光，则有总共有5种光可以发生光电效应，故C正确；D．根据用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，则有联立可得故D正确。故选CD。10.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p－V图像如图示。已知三个状态的坐标分别为a(V0，2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0，2p0)。以下判断正确的是()A.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量B.气体在a→b过程中对外界做的功等于在b→c过程中对外界做的功C.在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量【答案】BC【解析】【详解】B．图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在过程中对外界做的功等于过程中对外界做的功，故B正确；A．气体从，满足玻意尔定律所以所以根据热力学第一定律可知气体从，温度升高，所以根据热力学第一定律可知结合B选项可知所以过程气体吸收的热量大于过程吸收的热量，故A错误；C．气体从，温度降低，所以气体体积减小，外界对气体做功，所以，根据热力学第一定律可知放出热量，故C正确；D．理想气体的内能只与温度有关，根据可知从所以气体从过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷非选择题(共54分)二、非选择题(本题共5小题，第11每空2分，第12题每空3分，共计18分，第13题10分，第14题12分，第15题14分，按要求答在答题卡相应位置上。)11.如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体，初始时左右两管中水银面等高(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将右管_____(填“向上”或“向下”)移动，直至_____。(填字母代号)A.左管中水银面回到原位置B.右管中水银面回到原位置C.左右两管中水银面等高(2)实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是()A.B.C.D.【答案】①.向下②.C③.A【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]气体温度升高，压强增大，左管中水银面下降，右管中水银面上升，为保证气体压强不变，应将右管向下移动，直至左右两管中水银面等高。(2)[3]实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的摄氏温度，用表示左管内水银面高度的改变量，压强不变时，体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A。12.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是__________。A.B.C.D.(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理。以下这些处理属于科学近似的有：__________。A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜B.把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子C.将油酸溶于酒精，配制成油酸溶液(3)的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是，由此估算出油酸分子的直径为__________m。(结果保留一位有效数字)(4)在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。则这样测得的分子直径比实际值__________(偏大、偏小、不变)。【答案】①.DACB②.AB##BA③.④.偏小【解析】【详解】(1)[1]用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。故图中四个步骤按操作先后顺序排列应是DACB。(2)[2]A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，是科学的近似处理，故A正确；B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子，是科学的近似处理，故B正确；C．将油酸溶于酒精，配置成油酸溶液，这是稀释油酸，不是近似处理，故C错误。故选AB。(3)[3]一滴该油酸酒精溶液中纯油酸体积为油酸分子的直径为(4)[4]根据拿错的注射器的针头比原来的粗，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算值偏小，则这样测得的分子直径比实际值偏小。13.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。放射出的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。用m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。(1)写出α衰变的实质方程，放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该放射性原子核α衰变的核反应方程；(2)设该衰变过程释放的核能都转为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Δm