河北省邢台重点高中2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题及答案

河北省邢台重点高中2022-2023学年高二下学期5月月考

物理试题

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟．

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．

4．本卷命题范围：选择性必修第一册第二至四章，选择性必修第三册第二至五章．

一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（    ）

A．常见的金属为单晶体

B．颗粒的盐磨成了细盐，就变成非晶体

C．晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性

D．在各种晶体中，原子（或者分子、离子）排列具有空间上的周期性

2．原子弹的核反应方程之一为，氢弹的核反应方程为，关于这两个核反应下列说法不正确的是（    ）

A．原子弹的核反应为重核的裂变，为质子

B．氢弹的核反应为轻核的聚变，为氦原子核

C．两个核反应都发生质量亏损

D．两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能

3．某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用甲、乙、丙三束光照射同一光电管时所得到的光电流与光电管两端所加电压的关系如图所示．已知甲、乙两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（    ）

A．甲光频率比乙光大

B．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大

C．照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，则乙光也一定能发生光电效应

D．利用三束光照射大量处于基态的氢原子，若乙光能使氢原子发生跃迁，则丙光也一定能使氢原子发生跃迁

4．如图所示，弹簧振子在间振动，为平衡位置，，若振子从到的运动时间是，则下列说法正确的是（    ）

A．振子从经到完成一次全振动

B．振动周期是，振幅是

C．经过两次全振动，振子通过的路程是

D．从开始经过，振子通过的路程是

5．图示为一定质量的理想气体由状态经过状态变为状态的图像．已知气体在状态时的压强是．关于气体的状态，下列说法正确的是（    ）

A．气体在状态的压强为       B．气体在状态的压强为

C．从状态到状态气体的压强增大        D．从状态到状态气体的压强减小

6．如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的两部分气体，的密度大，的密度小，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热，气体内能增量为，则（    ）

A．    B．    C．    D．无法比较

7．如图所示为粒子散射实验的示意图：放射源发出射线打到金箔上，带有苂光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中①②③为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理正确的是（    ）

A．在位置②接收到的粒子最多

B．在位置①接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内

C．位置接收到的粒子一定比位置①接收到的粒子所受金原子核斥力的冲量更大

D．若正电荷均匀分布在原子内，则①②③三个位置接收到粒子的比例应相差不多

8．电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果．

由表中数据得出的论断中正确的是（    ）

A．两组实验采用了不同频率的入射光

B．两组实验所用的金属板材质不同

C．若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为

D．若入射光子的能量为，逐渐增大光强，光电流也会随之增大

9．如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图像，图乙为质点的振动图像．下列说法正确的是（    ）

A．该波沿轴正方向传播，波速为

B．该波可以与另一列频率为的波发生稳定的干涉

C．波在传播过程中遇到大小的障碍物能发生明显的衍射

D．观察者向着波源方向奔跑，观察者接收到的频率大于

10．正电子发射型计算机断层显像的基本原理是将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像．已知的半衰期为，正、负电子的质量均为，光速，普朗克常量，下列说法正确的是（    ）

A．辐射出光子的动量为

B．正、负电子相遇湮灭过程的质量可损为

C．在人体内寒变的方程是

D．经过剩余为原来的四分之一

二、实验题（本题共2小题，共14分）

11．（6分）如图所示，阴极用极限波长的金属制成，用波长的光照射阴极，调整两极板间电压，当板电压比阴极高出时，光电流达到饱和，电流表示数为．已知普朗克常量为，光电子电荷量为，光速为．则每秒阴极发射的光电子数为________________；光电子飞出阴极时的最大初动能为________________．如果把照射到阴极的光照强度增大为原来的2倍，则每秒钟阴极发射的光电子数为________________．

12．（8分）某实验小组利用单摆测重力加速度．

（1）用毫米刻度尺测得单摆的悬线长为，用20分度的游标卡尺测摆球的直径时示数如图甲所示，则摆球的直径________________，则摆长________________．

（2）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，实验中为了减少摆长的测量误差对实验精度的影响，小组决定改变摆长的大小测出对应的单摆周期，并绘出图线，从而间接测定当地的重力加速度．

A．若图线的斜率为，当地的重力加速度计算公式为________________；

B．实验小组测得相关数据，绘制出图线如图乙所示；

C．若取，请根据图乙的图线算出当地重力加速度值为________________（保留三位有效数字）．

三、计算题（本题共3小题，共计40分，解答时应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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．（10分）如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．厚度不计、导热性能良好的活塞的横截面积为，质量与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离，活塞距汽缸口．汽缸所处环境的温度为，大气压强，取．现将质量为的物块挂在活塞中央位置上．

（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离．

（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？

14．（12分）如图所示，一半径为的玻璃半球，点是半球的球心，虚线过球心与半球圆形截面垂直．有一束单色光从点垂直界面入射后，恰好在玻璃半球圆形表面发生全反射（图中末画出）；当入射角时，光线从坡璃半球圆形表面出射后恰好与入射光平行．光在真空中的传播速度为．不考虑被半球的内表面反射后的光线，求：

（1）光从玻璃到空气的临界角的正弦值；

（2）光在玻璃中传播速度的大小．

15．（18分）在弗兰克-赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级．假设改用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁，实验装置如图1所示．紧靠电极的点处的质子经电压为的电场加速后，进入两金属网电极和之间的等势区．在区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子吸收能量由基态跃迁到激发态．质子在碰撞后继续运动进入减速区，若质子能够到达电极，则在电流表上可以观测到电流脉冲．已知质子质量与氢原子质量均为，质子的电荷量为，氢原子能级图如图2所示，忽略质子在点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰．

（1）求质子到达电极时的速度；

（2）假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的被氢原子吸收用于能级跃迁．要出现电流脉冲，求间电压的最大值；

（3）要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第二激发态，求的最小值．

2022~2023学年度第二学期高二年级5月月考·物理

参考答案、提示及评分细则

1．D  2．A  3．B  4．D  5．A  6．C  7．B  8．AC  9．AD  10．AD

11．     

解析：，，

最大初动能．

光照频率不变，强度加倍，则单位时间内发射的光子数加倍．

12．（1）20.80    99.04    （2）   

解析：（1）摆球的直径；摆长．

（2）根据，解得．图线的斜率为，则，解得；由图像可得斜率大小为；当地重力加速度值为．

13．解：（1）初始时

挂上重物后，

发生等温变化，稳定后活塞距汽缸底部

（2）发生等压变化

故加热温度不能超过，封闭气体对外做功．

14．解：（1）作出第二种情况下的光路图，如图所示．设

在处发生全反射，故有

由于出射光平行可知．在处射出，故

由于

联立可得

光从玻璃到空气的临界角的正弦值

（2）由

得光在玻璃中传播速度的大小

15．解：（1）质子做匀加速运动，由动能定理得，

（2）由动量和能量守恒得

原子再做匀减速运动，要出现电流脉冲则满足

（3）由动量能量守恒得

当时，损失的能量最多．

最小为