江苏省南京市溧水某中学2022-2023学年高二年级下册期中物理试题（解析版）

2021级高二年级下学期学情检测调研试题（1）

物理试卷

一、单项选择题：共10题，每题4分,共40分。每题只有一个选项符合题意。

1.关于下列各图，说法正确的是（）

薄板上的蜂蜡融化成厕形区域表面张力对管中液体形

成向上的拉力的示意图

甲乙

A.图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体

B.图乙中液体和管壁表现为不浸润

C.图丙中，5对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图

D图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显

【答案】C

【解析】

【详解】A.图甲说明薄板在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能

是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；

B.图乙中液体在毛细管中上升，说明该液体能够浸润玻璃，故B错误；

C.温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，则图丙中，勿对

应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，故C正确；

D.图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，粒子越趋于平衡，布朗运动越不明显，

故D错误。

故选C。

2.如图所示为氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光。已知可

见光光子的能量范围为1.64eV〜3.19eV,下列说法正确的是（）

e

8£-/

6一

5

4二

3--

2-34O

3.,6

A.6种不同频率的光中包含有丫射线

B.基态的氢原子受激后跃迁到〃=4的能级

C.从〃=2能级跃迁到〃=1发出的光是可见光

D.从〃=4能级跃迁到〃=3发出的光波长最短

【答案】B

【解析】

【详解】A.Y射线，又称丫粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，故6种光不包含丫射线，故

A错误；

B.一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出6种不同频率的光，则有

最=6

解得

〃=4

故B正确；

C.从〃=2能级跃迁到〃=1发出的光的能量为

岫=-3.40eV-(-13.60eV)=10.2eV

则不是可见光，故c错误；

D.由

hr

E=hv=—

2

能量越大，波长越短，则从〃=2能级跃迁到〃=1发出的光波长最短，故D错误。

故选B。

3.某同学用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电

流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1A,线圈直流电阻与灯泡电

阻相同，电流传感器内阻不计。则()

A.开关闭合后通过线圈的电流恒为0.4A

B.开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭

C.开关断开后通过灯泡的电流方向向左

D.开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据题意，由于线圈的自感现象，通过线圈的电流逐渐增大，稳定后电流恒为0.4A,故A

错误；

BC.根据题意可知，稳定后通过线圈的电流与通过灯泡的电流相等，开关断开后，由于线圈的自感现

象，灯泡逐渐熄灭，且通过灯泡的电流方向向右，故BC错误；

D.根据题意，图像中图线与横轴围成的面积表示电荷量，由图可知，每个小格为

%=0.1x0.4C=0.04C

根据不足半格舍去，半格以上算一个可得，开关断开后流过灯泡的电荷量约为

q-5%=0.2C

故D正确。

故选D。

4.如图所示，图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法中正确的是

A.M时间段，线圈中磁场能在减小

Bb、d两时刻电路中电流最大

C.b、d两时刻电容器中电场能最小

D.该电路可以有效的把电磁波发射出去

【答案】A

【解析】

【详解】A.根据题意，由图可知，h时间段，电容器的电荷量在增加，因此电容器的电场能在增加，根

据能量守恒定律可知，线圈中的磁场能在减小，故A正确；

BC.根据题意，由图可知，。、d两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最

小，电路中电流最小，故BC错误；

D.有效的发射电磁波需要开放电路，故D错误。

故选Ao

5.如图所示，0。右侧空间有垂直纸面向里的匀强磁场8,面积为S的金属““形线框"/仍与电

压表接触良好，线框绕OO'以角速度。匀速转动，则电压表示数为（）

BSco拒BSo门CBSCOCBSO)

------D.----------C.----------L).------

2234

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意可知，线圈转动产生的最大感应电动势为

由电流的热效应有

解得

E=^

2

则电压表示数

故选Ao

6.一定质量的理想气体，其内能与温度成正比。在初始状态A时，气体的体积为％、压强为P。、热力

学温度为几，该理想气体从状态A经一系列变化，最终又回到状态4,其变化过程的图像如图所

示，其中CA的延长线过坐标原点，A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平直线上。下列说法正确的是

)

则从8经过C到A的过程中，气体吸收的热量为2po%,故D正确。

故选D。

7.如图所示是回旋加速器示意图，交变电压〃大小和频率保持不变，磁场8的磁感应强度大小可以调节,

用该装置分别对僦核汨和氢核；He加速，则瓶核和氢核的最大动能之比为（）

A.1:3B.3:4C.3:1D.1:1

【答案】B

【解析】

【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有

qV"B=m

K

解得

V=咨

mm

最大动能为

222

12qBR

E.=-mv=---------

KHI2nmi2Azz

粒子在磁场中运动的周期为

T2JTR

1=-----=------

vqB

则有

_27tm

LJ—

qT

整理可得

_2万2机R?

km

交变电压〃大小和频率保持不变，则疑核和氮核的最大动能之比为

Ekml_网_J

Ekm2m24

故选B。

8.如图为远距离输电示意图，理想变压器匝数之比〃|：〃2=〃4：%=1：〃。在升压变压器的原线圈两端接

入有效值为4的交流电源，两条输电线的总电阻为与，假设用户处的总电阻为此，不考虑其他因素的

影响，则输电线上的电流为（）

^2_____________«3〃4

3IE..A-3IEII

升压变压器降压变压器

A叫nU[

,&+〃潟舄+〃24

3

C2D&+〃2a

'R,+nR2

【答案】B

【解析】

【详解】依题意，设输电线上的电流为4,用户处的电流为L，根据理想变压器电压与匝数比关系，可得

4

勺1〃TT

■=—=—=>L/?=nUi

4巧n

4

・=&=〃=>&=〃。4

〃4

根据欧姆定律有

5=1限

理想变压器电流与匝数比关系有

，3-=区=L=>乙="A

%n

又因为

U2=/,7?!+U3

联立以上式子，求得

I-叫

32

Rt+nR2

故选B。

9.如图所示，空间有范围足够大的匀强磁场，一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆

上。现使圆环以一定的初速度向上运动，经一段时间后圆环回到起始位置，已知杆与环间的动摩擦因数保

持不变，圆环所带电荷量保持不变，空气阻力不计，对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程，下面关

于圆环的速度V、加速度。随时间f变化的图像、重力势能母、机械能E随圆环离开出发点的高度〃变化

的图像，可能正确的是（）

【解析】

【详解】AB.上升阶段，对圆环根据牛顿第二定律有

mg+f=ma

其中有

f=叭=NBqv

联立解得

mg+/jqvB

a=-------------

m

故圆环在上升阶段做加速度逐渐减小的减速运动；在最高点时，圆环速度为零，此时加速度为

mg

a=—=*

下降阶段，对圆环根据牛顿第二定律有

mg-piBqv=ma

联立解得

m

可知下降阶段，圆环做加速度逐渐减小的加速运动，上升和下降时速度方向相反，加速度方向相同，AB错

误；

C.以初位置为零重力势能面，可知圆环的重力势能为

Ep=mgh

可知Ep-h图像为过原点的倾斜直线，C错误；

D.圆环运动过程中克服摩擦阻力做的功等于机械能的减少量，在上升阶段有

于=再=从Bqv

随着速度的减小，圆环受到的摩擦力逐渐减小，故E-//图线的斜率在减小；下降阶段随着速度的增大，

圆环受到的摩擦力逐渐增大，故石-九图线的斜率在增大；由于受到摩擦力做负功，故回到初始位置时机

械能小于开始时的机械能，D正确。

故选D。

10.研究光电效应的实验电路图如图所示，ab、cd为两正对的、半径为R的平行圆形金属板，板间距为

d,且满足Rd。当一细束频率为丫的光照射极板圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调节

变阻器滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为&时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆

心处发出，普朗克常量为/?,电子电量为e,电子质量为加，忽略电场的边界效应和电子之间的相互作

用。贝I()

A.金属板的逸出功为丫-eU,

B.改变电源的极性，要使电流表读数达到饱和时，电压表读数至少为。="竺

R2

C.改变电源的极性，电压表读数为U时，电子到达cd板时的动能为e(U,+U)

D.断开S,在两板间加方向垂直纸面向里的匀强磁场，当磁感强度超过竺竺”时，电流表读数为0

de

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.光电子的最大初动能为由光电效应方向得金属板的逸出功为/w-eUc，A正确；

B.要使光电流达到饱和，平行于ab板的具有最大初速度的光电子也能打到〃板上

2

e—d=ma,d=2—atfR=vmt,eUc=2­mmvJ

联立得

心”

R2

B正确；

C.到达〃板时电子的动能为eU到e(U,,+U)之间，C错误；

D.断开S,在两板间加方向垂直纸面向里的匀强磁场时，当方向向右具有最大速度的光电子也不能到达

力板时，A表示数为0,此时磁场中的旋转半径小于等于《，由

2

2

vrr12/d

Bevm=m^-,eUc=-mvm,r<-

得到

B.212meUc

de

D正确；

故选ABD,

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方

程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出

数值和单位。

11.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸

0.5mL,用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待油膜形

状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中小正方形方格的边长为1cm,回答下列问题:

乙

(1)油酸薄膜的面积是cm2；

(2)油酸分子的直径是m；(结果保留两位有效数字)

(3)某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是；

A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C.水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开

D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理

(4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数，如果已知体积为丫的一滴油酸在水面上散

开形成单分子油膜的面积为S，这种油的密度为「，摩尔质量为M,则阿伏伽德罗常数的表达式为；

(分子看成球体)

(5)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果，图甲为分子力尸随分子间距r的变化图线，图乙为某同学

参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线(规定两分子相距无穷远系统分子势能为0),请你

指出图乙不合理的两处：

①:

②。

【答案】①.71##70##72②.8.8xl(T"＞##8.7xl()T°##8.9xl()T°③.AC##CA④.

包粤⑤.(处分子势能为0不合理⑥.在石＜一＜弓的范围内弯曲情况不合理，斜率应越来越大

7tpV'

的

【解析】

【详解】（1）[1]根据不足一格舍掉，对于半格算一格的原则，可得油酸薄膜的面积是

2

S=71S0=71cm

（2）[2]根据题意可得，1滴油酸溶液中油酸的体积为

则分子直径为

d»8.8xlO-l（）m

S

（3）[3]根据题意可知，分子直径为

T

S

A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，油酸体积偏大，则d偏大，故A正确；

B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，油酸体积偏小，则d偏小，故B错误;

C.水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，面积偏小,则d偏大，故C正确；

D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，面积偏大，则d偏小，故D错误。

故选ACo

（4）[4]根据题意可知，一个油酸分子的体积为

7_4fvY

1。=铲囱

油酸的摩尔体积为

Vm=—

P

则阿伏伽德罗常数的表达式为

匕_6叔

N

A一％一aV3

（5）[5]图乙乙处分子势能为零的点不合理。由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远

减小到rx的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中彳处以右尸一厂图线下的总面积应当为零，图中显

然不符合。

回图乙在“<r<弓的范围内弯曲情况不合理。由于耳,一r图线的斜率即为分子力，该区间的分子力是越

来越大的，而图中的斜率显然越来越小。

12.硼中子俘获疗法是肿瘤治疗新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核

(；Li)和a粒子，释放出/光子。已知核反应过程中质量亏损为\m,光子的波长为4,硼核的比结合

能为昂，氨核的比结合能为良，普朗克常量为/?,真空中光速为c。

(1)写出核反应方程并求出/光子的能量及；

(2)求锂核的比结合能当。

he1

【答案】(1)々B+[n—>jLi+2He+y；E()=—；(2)E3=—(Amc~+10E,—4E2)

A,7

【解析】

【详解】(1)根据质量数和电荷数守恒可得

々B+：,n-»；Li+；He+y

/光子的能量

E=hv=—

0o2

(2)根据爱因斯坦质能方程

2

4E2+lE}-10E,=Awe

解得锂核的比结合能

1,

2

E3=y(A/??c+10El-4E2)

13.如图所示，一气缸竖直放置，质量根=1kg、横截面积S=10cm2的绝热活塞将气缸内的空气分割在

1、2两个气室内，1气室通过阀门K与大气保持连通，打开阀门K,平衡时1、2两气室内气体温度与环境

温度相同均为％=27℃,体积之比为2:3,大气压强为p°=L0xHPPa,忽略活塞与气缸间的摩擦力，g

取l()mH，求：

(1)两气室内空气质量之比；

(2)关闭阀门K,给上部气体加热让其温度缓慢升高，下部气体温度为力不变，直到两气室体积相同，求

此时气室1的温度7。

K

【答案】(1)一；(2)457.5K

【解析】

【详解】（1）根据题意，由平衡条件有

P2s=PoS+mg

解得

p2=1.1x10’Pa

设1、2气室气体体积分别为2%、3%,则有

p2x3v（y=P（y

解得

V=3.3%

又有

m=pV

则

叫_2%_20

（2）根据题意，对气室2中气体有

p.3*〃-+2%

〃2JV0〃2・2

解得

p2=1.32x105pa

又有

p\S+mg=p2S

解得

p；=1.22xl05Pa

又有

To=fo+273=3OOK

分2匕『2.5%

解得

T=457.5K

14.固定在水平桌面上的平行光滑金属导轨如图中所示，导轨间距L=1m，左端与R=1C的电阻相连，导

轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导体棒出?垂直放在导轨上。现给导体棒施加一水平向右的恒力

F＞测得导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示，已知导体棒质量加=lkg,接入电路阻值r=1Q,磁

感应强度B=2T,其它电阻不计，求：

（1）导体棒运动过程中通过电阻R的最大电流；

（2），=Is时导体棒的加速度；

【答案】（1）12A；（2）4m/s2）方向水平向右；（3）59J

【解析】

【详解】（1）导体棒速度最大为12m/s时，导体棒中感应电动势达到最大

Em=BLvm

最大感应电流为

联立代入数据解得

/m=12A

（2）根据题意可知，当安培力等于外力时，速度最大，则有

F=F,.=BImL=24N

z=Is时有

£,=BL%

「三

1R+r

F'=BI、L

由牛顿第二定律有

F-F}=ma

解得

a=4m/s2

方向水平向右。

(3)根据题意，由动量定理有

F。-F疝=mvt

则有

FAD=研

即

=B2l}x

rt.---------=mv,

'R+r1

解得

x=7m

由功能关系有

Fx=Q+

又有

QR=/-Q

联立解得

QR=59J

15.如图甲所示，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场充满底面半径为R的