江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023～2024学年度第二学期中调研高二物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意。1.把一枚缝衣针在手上蹭一蹭，然后放到一张餐巾纸上，轻放在水面上。餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面上。“缝衣针停在水面上”是由于（）A.水分子的无规则运动B.缝衣针与水面之间的摩擦C.表面张力与针的重力方向相反D.表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力〖答案〗D〖解析〗缝衣针能停在水面上是由于水的表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力与缝衣针的重力平衡。故选D。2.我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（）放出两个质子后变成氖核（Ne），同时放出射线，核反应方程为：。则下列说法错误的是（）A.Z=10，A=20B.射线具有很强的穿透本领C.该反应属于核裂变D.该反应一定释放能量〖答案〗C〖解析〗A．根据反应过程中满足质量数和电荷数守恒可知，故A正确，不满足题意要求；B．射线具有很强的穿透本领，故B正确，不满足题意要求；C．核裂变是在中子的轰击下一个大核变成两个中核和多个中子，该反应不属于核裂变，故C错误，不满足题意要求；D．该反应存在质量亏损，一定释放能量，故D正确，不满足题意要求。故选C。3.如图所示，体积相同的两个容器，装有质量相等的氧气，其中甲图容器内的温度是20℃，乙图容器的温度是50℃。下列说法正确的是（）A.乙图容器内所有分子的速率都要大于甲图B.乙图容器中氧气分子的热运动比甲图剧烈C.容器中气体分子的速率分布情况是无规律的D.气体分子能够充满容器是因为分子间的排斥力大于吸引力〖答案〗B〖解析〗A．由题图可知，甲图容器温度为20℃，乙图容器温度为50℃，温度越高，物体的分子平均速率越大，并不是所有分子的速率都大，所以并不是乙图容器内所有分子的速率都要大于甲图，故A项错误；B．温度越高，分子的热运动越距离，所以乙图容器中氧气分子的热运动比甲图剧烈，故B项正确；C．分子永不停息地做无规则运动，但分子速率分布是有规律的，故C项错误；D．气体分子能够充满任何容器是因为分子间的相互作用力基本为零，分子可以随意运动，故D项错误。故选B。4.石墨烯是从石墨中分离出的单层结构，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（）A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.石墨烯在熔化过程中，温度不变，内能增加D.碳原子在某一特定位置固定不动〖答案〗C〖解析〗A．碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，石墨是晶体，故A错误；B．石墨烯是从石墨中分离出的单层结构，石墨研磨成的细粉末不是石墨烯，故B错误；C．石墨是晶体，石墨烯在熔化过程中，温度不变，吸收能量，内能增加，故C正确；D．碳原子不是固定不动的，而是在不停的振动，故D错误。故选C。5.如图所示为氢原子的电子轨道示意图，根据玻尔原子理论，下列说法正确的是（）A.能级越高，氢原子越稳定B.能级越高，电子动能越大C.电子的轨道可能是一些连续的数值D.从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量大〖答案〗D〖解析〗A．根据波尔原子理论可知能级越低，氢原子越稳定，故A项错误；B．由题意可知，电子在能级轨道上绕原子核做圆周运动，由能级越低，其半径越小，所以电子速度越大，电子动能为所以能级越低，轨道半径越小，电子动能越大，故B项错误；C．由波尔原子理论可知，电子的轨道是不连续的，故C项错误；D．氢原子能级图，如图所示从能级跃迁到能级辐射出的光子能量为从能级跃迁到能级辐射出的光子能量为由上述分析可知，从能级跃迁到能级辐射出的光子能量较大，由，，整理有即从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子动量大，故D项正确。6.如图所示，在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（）A.为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低些B.计算轮廓范围内正方形个数时，不足一格的全部舍去C.为清晰显示油膜边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉D.用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器必须竖直〖答案〗A〖解析〗A．配成的油酸酒精溶液浓度要低些，则每滴油酸酒精混合溶液中纯油酸的体积就少，铺在浅盘中形成的油膜的面积就小，更容易形成单分子油膜，A正确；B．计算轮廓范围内正方形个数时，大于半格的算一格，小于半格的舍去，B错误；C．为清晰显示油膜边界，应先撒上痱子粉，再滴入油酸酒精溶液，C错误；D．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液时，注射器若竖直，由于重力的作用，滴与滴之间很容易分不开，容易多滴，产生较大误差，因此注射器要倾斜滴，D错误。故选A。7.如图所示，固定在铁架台上的烧瓶，通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，会观察到液柱缓慢向外移动。关于烧瓶内的气体，下列说法正确的是（）A.气体的压强变小 B.气体的内能增加C.气体温度保持不变 D.气体向外释放热量〖答案〗B〖解析〗A．对液柱进行分析，由于液柱处于水平玻璃管，大气对液柱的压力与烧瓶内气体对液柱的压力平衡，可知，气体压强等于大气压，即气体的压强不变，故A错误；B．用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，忽略气体的分子势能，则气体内能由温度决定，即气体的内能增加，故B正确；C．用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，故C错误；D．液柱缓慢向外移动，气体体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D错误。8.如图甲所示，半导体薄膜压力传感器利用了半导体材料的“压阻效应”。图乙是某一压力传感器电阻R随压力F变化的图像。下列说法正确的是（）A.该传感器的工作原理是将电学量转化为力学量B.随着压力的增大，传感器的电阻不断增加C.压力为1N时曲线的斜率约为29kΩ/ND.小于1.5N的区间内传感器的灵敏度较大〖答案〗D〖解析〗A．该传感器的工作原理是将力学量转化为电学量，故A错误；B．根据图乙可知，随着压力的增大，传感器的电阻不断减小，故B错误；C．根据图乙可知，压力为1N时曲线的斜率约为故C错误；D．根据图乙可知，压力F在0~1.5N区间内变化时，电阻阻值随压力大小变化快，可知，小于1.5N的区间内传感器的灵敏度较大，故D正确。故选D。9.如图所示，一定质量的理想气体分别经历A→B→D和A→C→D两个变化过程。A→B→D过程，气体对外做功为W1，从外界吸收Q1的热量；A→C→D过程，气体对外做功为W2，从外界吸收Q2的热量。两过程中（）A.A→B→D过程中，气体温度一直不变B.W1=W2C.Q1=Q2D.Q1－W1=Q2－W2〖答案〗D〖解析〗A．根据由图像可知，A→B→D过程中，乘积先增大后减小，则气体温度先增大后减小，故A错误；B．根据图像与横轴围成的面积表示做功，可知A→B→D过程气体对外做功大于A→C→D过程气体对外做功，即故B错误；CD．根据由图可知则有可知A→B→D过程与A→C→D过程气体的内能变化为0，根据热力学第一定律可得可得故C错误，D正确。故选D。10.如图甲为LC振荡电路某时刻的情况．只改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.电路1发射电磁波的本领更大B.电路1中电容为电路2中的2倍C.电路2中的电流最小时，电路1中的电流也一定最小D.图甲时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的减小〖答案〗A〖解析〗A．电路1发射电磁波的周期较小，则频率较大，则发射电磁波的本领更大，选项A正确；B．电路1的振荡周期为电路2振荡周期的，根据可知，电路1中电容为电路2中的倍，选项B错误；C．电路2中的电流最小时，电容器两板电压最大，此时电路1中电容器两板电压为零，电路中的电流最大，选项C错误；D．图甲时刻电容器正在放电，电流正在增加，线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加，选项D错误。11.利用图示实验装置研究光电效应规律。实验中用同一频率（足够大）的单色光，分别照射不同型号的光电管（K极金属不同），以下遏止电压（Uc）随不同金属逸出功（W0）变化图像正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗实验中用同一频率（足够大）的单色光，分别照射不同型号的光电管；根据光电效应方程可得根据动能定理可得联立可得可知是一条斜率为负，纵轴截距为正的倾斜直线。故选B。二、非选择题：5题共56分．其中第13题~第16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。12.利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和_______。（2）关于该实验下列说法正确的是_______A.活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量B.实验时需要测量注射器的内径C.注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响D.外界大气压强发生变化，不会影响实验结论（3）在实验过程中，实验小组记录了多组数据，其中第3组中空气柱的压强应该填_______序号注射器示数V0与塑料管容积之和空气柱的压强p/105Pa1201.00002181.11113164141.42865121.666761020000782.4375863.0833（4）利用上述表格数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实的是_______A. B.C. D.（5）甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p增大而_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。〖答案〗（1）质量（2）CD（3）1.2500（4）B（5）增大〖解析〗（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量；（2）A．压强的测量是通过压强传感器，与活塞是否有摩擦无关，选项A错误；B．由于气体体积与长度成正比，所以实验中不需要测量注射器的内径，选项B错误；CD．气体的压强是通过压强传感器测量，则注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响，外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，选项CD正确，故选CD。（3）根据可得（4）根据可得则图像是过原点的直线，但是随气体被压缩，体积较小，会少量漏气，则图像斜率减小，则图像为B。（5）由于在测量中ΔV是保持不变的，设测量出的注射器示数为V，则准确的表达式应为p（V+ΔV），的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值为pΔV，所以随着压强的增大，ΔV不变，故pΔV增大。13.如图为利用扫描隧道显微镜将48个铁原子排成的“量子围栏”。设铁的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA。求：（1）体积为V的铁所含有原子个数N；（2）铁原子直径d。〖答案〗（1）N=；（2）球模型：，立方体模型：〖解析〗（1）体积为V的铁的质量原子个数联立可得（2）球模型：一个铁原子的体积为又联立可得立方体模型：一个铁原子占有空间又联立可得14.光谱的结果显示氢原子只能发出一系列特定波长的光，瑞士科学家巴耳末发现这些谱线的波长λ满足一个简单的公式，即巴耳末公式，（n=3，4，5…）。已知R为里德伯常量，电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，普朗克常量为h。（1）求氢原子中电子从n=3能级跃迁到n=2时对应谱线的波长λ；（2）利用巴耳末系中波长最长的光照射某金属发生光电效应，已知遏止电压为Uc。求该金属的逸出功W0。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由题意可知，在巴耳末系中，氢原子由n=3能级跃迁到n=2时有解得（2）氢原子由n=3能级跃迁到n=2时，辐射光子的能量最小，巴耳末系中波长最长，根据解得根据光电效应方程有根据遏止电压的规律有解得15.如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。质量为m的活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为S，外界大气压强为p0。开始时，活塞平衡于A处，气体温度为T。现用一热源（图中未画出）给气体加热，活塞从A处缓慢上升了h高度，到达B处，气体吸收热量Q1。求：（1）活塞平衡于A处时，封闭气体的压强p1；（2）活塞从A-B过程中，封闭气体内能的变化ΔU；（3）关闭热源，同时在B处的活塞上轻放一个砝码，活塞下降一定高度后，停在某一位置，此时气体温度仍为T，这一过程气体放出热量Q2，试确定该过程外界对气体做功W0。〖答案〗（1）p1=p0+；（2）；（3）〖解析〗（1）A位置时，对活塞受力分析，由平衡条件可知p1S=p0S+mg解得p1=p0+（2）活塞从A-B过程，气体对外界做功W=p1Sh代入得W=p0Sh+mgh由热力学第一定律可得代入得（3）由题意可知，气体