江苏南通2024年高二年级下册5月期中考试物理试题+答案

2023-2024学年江苏省南通市高二(下)期中质量检测物理试卷

一、单选题：本大题共11小题，共44分。

1.医学中常用放射性元素131/治疗某些疾病.质量为爪0的131/,经过时间r后剩余的131/质量为相，对应

的t图线如图所示.则1311的半衰期为

C.8"D.12d

2.下列三幅图中，能说液体存在表面张力的有

(1)水尾■静止在水面(2)密度计静止在水中(3)硬币静止在水面

A.(1)和(2)B.⑴和(3)C(2)和(3)D.⑴、(2)和(3)

3.甲、乙两位同学分别做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面

上时，误把2滴当作1滴；乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格.则

A.两位同学的测量结果都偏大B.两位同学的测量结果都偏小

C.甲的测量结果偏小，乙的测量结果偏大D.甲的测量结果偏大，乙的测量结果偏小

4.如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形.则下列说法中正确

的是

A.针尖接触的是云母片背面的P点

B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同

C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同

D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同

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5.利用分光技术和热电偶等设备，可以测出黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况.1700K和1500K

两种温度下的黑体，其辐射强度按波长分布的情况是

6.图甲是超声波测速示意图，测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号，图乙中的外、「2、P3是固定的测速

仪每隔To时间发出的脉冲信号，To足够小，%、电、的是Pl、P2、P3经汽车反射回来的信号，各信号之间

的时间间隔如图乙所示.则

A.汽车正在远离测速仪且速度保持不变B.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大

C.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变D.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大

7.如图所示，石墨对X射线散射时，发现散射的X射线的波长比入射的X射线波长大，则散射的X射线比

入射的X射线

A.频率大B.能量大C.动量小D.速度小

8.如图所示为氢原子的能级示意图.已知氢原子从九=3能级跃迁到ri=1能级辐射的电磁波的波长为友,

从几=3能级跃迁到n=2能级辐射的电磁波的波长为乙，从几=2能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波

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长为的•则下列关系式中正确的是

£3

-0.54

-0.85

-1.51

2

—3.4

1----------------13.6

111ill

A.A1=%+入2B.%=入1+入2C.-=--F-D.-=--F—

9.如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态，状态。中电流强度为0,状态6中电容器不带电，已知该电

路电磁振荡的周期为T,从状态a到状态b经历的时间小于T,则下列说法中正确的是

A.从状态b变化到状态a的最短时间为）

q

B.从状态b变化到状态a的最短时间为斗

q

C.从状态a到状态6,电路中的电流强度一直增大

D.从状态a到状态6,线圈L的自感电动势一直减小

10.一小车沿直线运动，从t=0由静止开始匀加速至t=h时刻，此后做匀减速运动，至怔=以时刻速度降

为零.则小车位移x与时间r的关系图像中可能正确的是

11.如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B.则该过程中

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A.气体的内能减小

B.单位体积内的气体分子数增大

C.气体分子对器壁单位面积的作用力减小

D.单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数减小

二、实验题：本大题共1小题，共9分。

12.小明利用如图所示的实验装置探究：物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律・实验时，

在小车上安装薄板(图中未画出)，以增大空气对小车运动的阻力.保持光电门1的位置不变，小车由静止

释放，记录下挡光片通过光电门2的遮光时间43以及经过光电门1、2的时间间隔3并计算出滑块经过

光电门2的速度〃改变光电门2的位置，多次实验，

小车

J[J祛码

(1)实验中是否需要小车每次从同一位置释放(选填“需要”或“不需要”)；

(2)正确实验得到小车速度v与时间t的数据如下表，在方格纸中作出图像；

时间t/s0.51.01.52.02.53.0

速度u/(m♦s-1)0.220.280.330.370.400.42

(3)v-t图像中纵轴上的截距表示;

(4)请写出t=2s时小车加速度的计算方法：

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(5)根据作出的t图像，求出0〜2s内小车运动的距离％=m；如何验证该距离是否正确，请简

要说明.

三、计算题：本大题共4小题，共40分。

13.一般情况下，光电效应中一个电子在极短时间内只吸收到一个光子.当用强激光照射金属时，由于光

子密度极大，一个电子在短时间内吸收两个光子，从而形成双光子光电效应.如图所示，用频率为n的普

通光源照射阴极K,没有发生光电效应，换用频率为v的强激光照射阴极K,则发生了双光子光电效应.已

知阴极K的逸出功为W,普朗克常量为〃，电子电量为e.

激光

电源

(1)求光电子的最大初动能取；

(2)已知激光入射到K极的功率为尸，若每入射N个光子会产生1个光电子，当所有的光电子都能到达阳

极A时，求回路中的电流强度大小/.

14.太阳在演化的末期将转化为一颗白矮星.在其演化过程中，太阳内部的三个氢核聚变生成碳核

(i2c),已知真空中的光速c.

(1)写出该核反应方程；

(2)已知氢核和碳核的比结合能分别为邑、E2,求一次核聚变反应放出的核能/E；

(3)在该演化阶段，若太阳辐射的总功率为P,求时间f内太阳减少的质量

15.如图所示，一导热气缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、8两部分.初始时，A、8的

体积均为V,压强均为大气压强P。，连在活塞和气缸右侧的轻弹簧处于原长.现把B中的气体缓慢抽出变

成真空，活塞向右移动距离为x,此时弹簧弹性势能为心.已知活塞的质量为山，横截面积为s.

钟

wvwwwv

AB

(1)求B被抽成真空后A中气体的压强尸；

(2)打开阀门£＞后，2中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为

。,求：

①活塞速度最大时气体A的体积0;

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②从打开阀门O到活塞速度最大的过程中，气体A放出的热量Q.

16.如图所示，一直路上相邻路口两红绿灯停车线之间距离X。=1500小，两信号灯同步交替闪亮，红、绿

灯持续时间均为加1=30s,路口1等绿灯的车排在同一条直线上，前后两车相隔均为x=2m.绿灯亮起，

第1台车立即加速，后车都比前车滞后=2s起动，所有汽车以加速度a=2m/s2由静止加速到u=

20m/s,然后匀速前进.已知车的长度均为L=4小，安全通过路口的条件是在红灯亮起时车身全部驶过停

车线.求：

(1)第1台车通过路口1停车线的时间t；

(2)绿灯持续亮的过程中能安全通过路口1停车线的车辆数叫；

(3)随第1台车连续行驶且安全通过第2个路口停车线的总车辆数电.

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查半衰期的计算。

半衰期是指放射性元素有半数发生衰变的时间，分析图线判断131/的半衰期。

【解答】

t

由图可知质量为爪0的131/衰变到质量为2加0所用的时间t=24d,根据徵=小06)‘，解得Z=8d,故C正

确，错误。

2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查液体表面张力。

作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。

【解答】

(1)因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故(1)正确；

(2)密度计静止在水中，是因为密度计在水中受到浮力，不是液体表面张力，故(2)错误；

(3)由于硬币浮在水面上没有浸入水中，硬币能够静止在水面上是液体的表面张力导致的，表面张力是表

面层内部分子之间的作用力的宏观表现，故(3)正确；

故选及

3.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，根据实验原理分析误操作造成的误差。

【解答】

解：“用油膜法估测油酸分子的大小”的原理是d=(

甲同学在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴，会造成计算一滴溶液中含纯油体积

偏小，最终测算的直径结果偏小；

乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格，则会造成计算的油膜面积偏大，测算的结果偏

小。

故8正确。

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4.【答案】B

【解析】【分析】

单晶体结构规则且具有各向异性，晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度保持不变。

【解答】

用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原

因，说明云母片是晶体，

A针尖接触的是云母片背面的。点，故A错误；

B.云母片沿0P、。。两个方向的导热性能相同，故2正确；

C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误；

D云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同，故D错误；

故选及

5.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查对黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象的理解，熟悉图象的含义及黑体和黑体辐射是

解题的关键。

【解答】

解：当温度从1500K升高到1700K时，各种波长的电磁波的辐射强度变强；辐射强度极大值对应的波长

向波长较短的方向移动，即变短，1500K与1700K温度相差不大，所以辐射强度极大值移动的不多，故

。正确。

6.【答案】A

【解析】【分析】

本题综合考查速度以及声波的计算，确定声音传播的时间及汽车前进的距离是本题的关键.

【解答】

17T

汽车接收脉冲信号P1时距离测速仪的距离均=乎，汽车接收脉冲信号P2时距离测速仪的距离叼=

。瞅冲竽，汽车接收脉冲信号「3时距离测速仪的距离久3=•冲上第，可知汽车距离测速仪越来越远，汽

车接收到Pl、P2两个信号之间的时间内前进的距离与接收到「2、两个信号之间的时间内前进的距离相

等，均为//=驾艺，且汽车每次接收信号的时间间隔均为7。+竽，即相同时间通过的路程相同，则汽

车正在远离测速仪且做匀速运动，故BCD错误，A正确。

故选A。

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7.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查光子的动量、能量、速度。明确在介质不变时传播速度不变，根据光子的能量和动量表达式即可

确定散射的X射线在传播中频率、波速、能量以及动量与入射的X射线的大小关系。

【解答】

解：电磁波在真空中传播速度c不变，入射的X射线光子的能量和动量分别为e==p=p散射

的X射线的波长比入射的X射线波长大，则可知散射的X射线与入射的X射线相比，频率v减小，能量e

减小，动量p减小，故错误，C正确。

8.【答案】C

【解析】【分析】

能级间跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，再结合光子的能量为进行分析

A

【解答】

根据£*3—E2=hv=h-^-9E2—Er=hv=E3—Er=hv=h-^-

联立得/if+/1抗=八品

日口

即K1=而1+।而1。

故选C

9.【答案】9

【解析】【分析】

解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能

转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。

【解答】

设图中状态b时电流方向为正，

4B.状态。时磁场能最大，电容器不带电处于刚要充电状态，状态。时电场能最大，电流强度为0,电容器

处于刚要放电状态，且电流方向为正，则从状态。变化到状态。的最短时间为J,A正确，B错误；

C.由上分析可知，从状态a到状态6,电路中的电流强度先增大后减小再增大，C错误；

D从状态。到状态b,电流随时间变化的图线斜率先减小后增大再减小，根据自感电动势的公式E=/，卷可

知，线圈L的自感电动势先减小后增大再减小，故。错误。

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10.【答案】B

【解析】【分析】

本题主要考查匀变速运动中的图像问题。熟知图像特点和规律并能从中获取有用信息是解决本题的关键。

x-t图像的斜率表示速度，并结合小车具体运动情况，分析判断图像。

【解答】

小车先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，即小车的速度先增大后减小。因为x-t图像的斜率表

示速度，所以在0-亢时间内图像的斜率变大，匕-上时间内图像的斜率变小，上时刻速度降为零，所以图

像的斜率为零。故AC。错误，3正确。

故选：B

11.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是理解图像的物理意义，结合气体压强的

围观解释即可完成分析。

【解答】

A.从4到B气体的温度升高，则气体内能增大，故A错误；

BC.由理想气体状态方程得：V=-T,A3延长线过原点，则从A到3气体压强不变，气体分子热运动的平

P

均速率不变，故气体分子对器壁单位面积的作用力不变，又A到3体积增大，则单位体积内的气体分子数

减小，故BC错误；

D气体的分子密度变小，从A到8气体分子热运动的平均速率不变，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的

气体分子数减小，选项。正确。

故选：Do

12•【答案】（1）需要

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(3)挡光片通过光电门1时小车的速度大小

(4)作出t=2s时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度

(5)0.53m-0.57m；测出t=2s时光电门1、2之间的距离进行验证

【解析】解：(1)实验需要保持小车经过光电门1时的速度不变，故需要小车每次从同一位置释放;

(2)根据表中数据描点，用平滑的曲线连接，如图所示

(3)由题/表示小车经过光电门1、2的时间间隔，故u-t图像中纵轴上的截距表示挡光片通过光电门1时

小车的速度大小；

(4)u-t图像的斜率表示加速度，故作出t=2s时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度；

(5)v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，得出0〜2s内小车运动的距离约为x=0.55m；v-t图像面积

表示的也是光电门1、2之间的距离，故测出t=2s时光电门1、2之间的距离进行验证即可。

本题考查探究物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律实验，本题关键是明确/的含义.

13.【答案】解：(1)由爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能：Ek=2hv-W

(2)设时间f内有个n光子照射到K极Pt=nhv

则/瞪

解得：I—点~

【解析】本题主要考查了爱因斯坦光电效应方程和电流的定义；要明确能量守恒可知时间f内照射到K极

的光子数目与电流的定义的关系。

(1)根据爱因斯坦光电效应方程求解最大初动能；

(2)根据能量守恒可知时间r内照射到K极的光子数目，结合电流的定义可得回路中的电流强度大小。

14.【答案】解:(1)核反应方程/He-取c

(2)一次核聚变反应放出的核能4E=12E2-12E]

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(3)根据能量守恒Pt=Am-c2

则时间t内太阳减少的质量/m=口

【解析】(1)根据质量数与核电荷数守恒写出核反应方程式。

(2)根据氢核和碳核的比结合能计算一次核聚变反应放出的核能，

(3)根据能量守恒分析时间r内太阳减少的质量。

此题考查了核反应方程以及能量守恒的相关知识，核反应过程中质量数与核电荷数守恒，这是写核反应方

程式的关键；应用氢核和碳核的比结合能求出释放的核能。

15.【答案】解：(1)4气体等温变化=P(V+sx),解得P=煞

(2)①设活塞向左运动的加速度为m此时A中气体压强为B，弹簧弹力为F则

P0S+F—P]S=ma

因为初始状态气体A的压强为Po,因此，当弹簧弹力F=0时，气体A的压强为％，

活塞的加速度a=0,此时活塞的速度最大。即活塞回到初始状态，此时