2021-2022学年江苏省泰州中学高二（下）第二次质量检测物理试题 （解析版）

江苏省泰州中学高二下第二次质量检测

物理试卷

一、选择题（每空4分，共40分）

1. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　  　)

A. 在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能增加

B. 在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C. 在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D. 在r＝r0时，分子势能为零

【答案】C

【解析】

【详解】A.r大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A错误；

B.当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力；靠近时F做负功，分子动能减小，势能增大，故B错误；

CD.由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大；若两分子相距无穷远时分子势能为零，r等于r0时，分子势能不为零，故C正确，D错误．

2. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　）

A. 衰变方程中X是电子

B. 升高温度可以加快的衰变

C. 与的质量差等于衰变的质量亏损

D. 方程中的X来自于内质子向中子的转化

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；

B．半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误；

C．与和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；

D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，D错误。

故选A。

3. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（　　）

A. 手的起振方向向下

B. 若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化

C. 若增大手的振动频率，绳波的波长将增大

D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据“同侧法”可知，A点的起振方向为向上，由于A点的起振方向与手的起振方向相同，故手的起振方向向上，A错误；

B．由于波的传播速度只与介质有关，故减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化，B正确；

C．根据公式

可知，又波的传播速度只与介质有关，绳波的传播速度不发生变化，若增大手的振动频率，绳波的波长将减小，C错误；

D．若停止手的振动，绳中波形会继续传播，不会立即消失，D错误。

故选B。

4. 如图所示，一束激光斜射到一块折射率为1.5的长方体玻璃砖上表面后折射到侧面，已知入射光与玻璃砖上表面间的夹角为45°，则光离开侧面的路径是（　　）

A. A B. B C. C D. D

【答案】A

【解析】

【详解】一束激光斜射到一块折射率为1.5的长方体玻璃砖上表面，设折射角为 ，则

根据几何关系可知，在侧面入射角

，

在侧面，发生全反射，故光离开侧面的路径是A。

故选A。

5. 1985年华裔物理学家朱棣文成功利用激光冷冻原子，现代激光制冷技术可实现10-9K的低温。一个频率为的光子被一个相向运动的原子吸收，使得原子速度减为零，已知真空中光速为c，根据上述条件可确定原子吸收光子前的（　　）

A. 速度 B. 动能 C. 物质波的波长 D. 物质波的频率

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】C．光子碰撞前动量

光子被吸收过程，动量守恒，由题意知原子碰前的动量大小与光子动量大小相等，即，又满足

联立可求得原子吸收光子前的物质波的波长，C正确；

BD．由及可知，要求得原子吸收光子前的动能E、物质波的频率，还需知道原子的质量m，BD错误。

A．由可知无法求出原子吸收光子前速度，A错误；

故选C。

6. 如图所示，两种不同的金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回路中电流计发生偏转，这是温差电现象假设此过程电流做功为W，接触头1从热水中吸收的热量为Q1，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，根据热力学第二定律可得（　　）

A. Q1=W B. Q1>W C. Q1<Q2 D. Q1+Q2=W

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功，而不产生其他影响；所以从热水中吸收的热量Q1应该大于电流做的功W，即

根据能量守恒定律和热力学第二定律，从热水中吸收的热量转化成了两部分，一部分电能W，另一部分是冷水吸收的热量Q2

故选B。

7. 如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零．已知普朗克常数为h，真空中光速为c．该金属的逸出功为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据光电效应方程：

及

当用波长为λ0的单色光照射，则有：

当用波长为的单色光照射时，则有：

联立上式，解得：

；

故ABD选项错误，C选项正确．

8. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）

A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子

B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能

C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

【答案】C

【解析】

【详解】图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙： 用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误． 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误． 故选C．

9. 某质点做匀减速直线运动，经过静止，则该质点在第1s内和第2s内的位移之比为

A. 7︰5

B 9︰5

C. 11︰7

D. 13︰7

【答案】D

【解析】

【分析】本题用逆向思维来解决较好，物体运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，结合匀变速直线运动的位移时间公式分别求出第1s内、第2s内的位移之比．

【详解】物体以初速度做匀减速直线运动到停止，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，将s分成相等的8个s，根据x=at2知，在这相等的8个s内的位移之比是：15:13:11:9:7:5:3:1，则该质点在第1s内和第2s内的位移之比为：(15+13+11):(9+7+5)=39:21=13:7，故选D.

10. 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为

△x=2d

即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ，在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度先是保持不变，然后突变变宽，再保持不变，则厚度先以较大斜率均匀减小，然后突变再以较小的斜率均匀减小。

故选A。

二、简答题（11题共12分，（1）每空2分，共8分（2）4分；12题12分；13题8分；14题12分；15题16分）

11. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺（如图）测量出从悬点量到摆球的最底端的长度，再用游标卡尺（如图）测量出摆球直径___________m，则单摆摆长___________m。测周期时，当摆球经过___________位置时开始计时并计为第1次，测得第N次（约30~50次）经过该位置的时间为t，则周期为___________。

【答案】    ①. 0.0186    ②. 0.8747    ③. 平衡    ④.

【解析】

【详解】[1]根据游标卡尺读数规则可知摆球的直径为

[2]单摆摆长为

[3]摆球在最高点附近运动速度较小，人由于视觉原因不可能精确定位摆球是否经过最高点，由此造成时间测量的相对误差较大。摆球在最低点附近速度较大，由位置判断的误差对时间测量的影响较小，所以应在摆球经过最低点时，即经过平衡位置时开始计时。

[4]从计时零点算起，摆球每经过半个周期会经过一次平衡位置，所以

解得

12. 以下是一些有关高中物理实验描述，其中正确的是（　　）

A. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，其他条件不变，换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距将变窄

B. 在实验“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”中，应缓慢推拉活塞

C. 在“用单摆测定重力加速度”实验中如果摆长测量无误，但测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为

D. 在测定玻璃折射率实验中，玻璃砖界面与间的距离越小实验误差越小

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．根据

可知，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，其他条件不变，换一个两缝之间距离较大的双缝，则干涉条纹间距将变窄，故A正确；

B．在实验“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”中，为了保证封闭气体的温度尽可能保持不变，应缓慢推拉活塞，故B正确；

C．如果摆长测量无误，将全振动的次数n误计为，则计算出的周期偏大，根据

可知，测得g值偏小，故C正确；

D．玻璃砖界面aa′与bb′间的距离越小，使得测量角度产生较大误差，所以为了减小实验的相对误差，玻璃界面间的距离应适当大些，故D错误。

故选ABC。

13. 一列沿方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为和，已知时，P点第二次出现波峰。

（1）这列波的传播速度多大？

（2）从时刻起，经过多长时间Q点第二次出现波峰？

（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？

【答案】（1）10m/s；（2）1.5s；（3）0.9m

【解析】

【详解】（1）依题意，由题图可知该波的波长为，P点与最近波峰的水平距离为3m，距离下一个波峰的水平距离为7m，所以波速

（2）由题图知，Q点与最近波峰水平距离为11m，Q点第一次出现波峰的时间为

该波中各质点振动的周期为

则Q点第二次出现波峰的时间为

（3）由题图可得P点开始振动时

Q点第一次出现波峰时质点P振动了

则

质点每振动经过的路程为振幅A＝10cm，所以当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为

14. 如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O点，经折射后在水槽底部形成一光斑P。已知入射角α=53°，水的折射率n=，真空中光速c=3.0×108m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）求激光在水中传播的速度大小v；

（2）打开出水口放水，求水放出过程中光斑P移动的距离x与水面下降距离h的关系。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由于

代入数据解得

（2）打开出水口后，光路图如下图所示

设水原来深度为H，折射角为β，由折射定律有

解得

由几何关系有

代入数据解得

15. 一定质量的理想气体从状态，再从状态，最后从状态完成一次循环，如图所示。已知状态A时气体的温度，问：

（1）求气体在状态B时的温度；

（2）求气体从状态的过程中，气体做的功；

（3）已知气体从状态的过程中，外界对气体做的功，试说明该过程中气体是吸热还是放热，求吸（或放）了多少热量。

【答案】（1）300K；（2）；（3）放出了的热量

【解析】

【详解】（1）是等容变化，根据查理定律得

解得

（2）是等压变化，且体积增大，所以气体对外做功，根据功的公式有

（3）是等温变化，由理想气体内能只与温度有关，知其内能不变，即

已知气体从状态的过程中，是等容变化，气体不做功；气体从状态的过程中，气体对外界做的功；的过程中，外界对气体做的功，由热力学第一定律

结合内能不变，有

代入数据，求得

即气体放出了的热量。

16. 如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度H=1.35m。质量均为m=2kg的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦，大气压，密封气体初始温度，重力加速度g取，活塞面积，其厚度忽略不计．

（1）求最初密封气体的压强；

（2）若给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升到离气缸底部h=1m时，求密封气体的温度；

（3）保持密封气体的温度不变，当用的力竖直向下压活塞A。求稳定时A向下移动的距离L。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）对AB整体

得

（2）给电阻丝通电加热密封气体，当活塞B缓慢上升，当A和气缸顶部接触前，即活塞B缓慢上升到离气缸底部距离为

整体分析可知，这段时间气体的压强不变，则气体发生等压升温的过程，状态1

状态2

由等压过程有

解得

之后B继续缓慢上升，B压缩弹簧。对B有

解得

对封闭气体

则

（3）初状态对A

设用向下压后弹簧的压缩量为，对A有

设用向下压后封闭气体的压强为，对AB的整体有

由于温度不变，由玻意耳定律知

A活塞下降的距离

得