2022-2023学年江苏省海门中学高二下学期期中考试 物理 Word版

江苏省海门中学2022-2023学年度第二学期期中考试试卷

高二物理（选修）

满分100分，考试用时75分钟

一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意（本大题10小题，每小题4分，共40分）.

1．下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是

   A．图甲表明晶体熔化过程中分子平均动能变大

   B．图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力

   C．图丙是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹

   D．图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象

2．如图所示为斯特林发动机玩具，汽缸在酒精灯加热情况下，汽缸内的活塞往复运动，通过传动轴

   带动飞轮持续转动，则

   A．活塞压缩气体时，气体的压强与体积成反比

   B．气体膨胀时，气体的体积与热力学温度成正比

   C．发动机工作时，气体吸收的热量大于对外做功

   D．气体能从单一热源吸热并全部用来对外做功而不引起其他变化

3．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是

   A．图（甲）：随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

   B．图（乙）：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂的内部结构

   C．图（丙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

   D．图（丁）：从图中可以得到该放射性核元素的半衰期为115.1d

4．如图所示，把线圈（内阻不计）、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关

   连成图示电路。把电压传感器（图中未画出）的两端连在电容器的两个

   极板M、N上。先把开关置于侧， 一段时间后再把开关置于侧，从

   此刻开始计时，电压随时间变化的图像正确的是

5．著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图

   样，已知电子质量为9.1×10-3lkg，加速后电子速度5.0×105m/s，  

   普朗克常量6.63×10-34J·s，则

   A．该图样说明了电子具有粒子性

   B．该实验中电子的德布罗意波长约为1.5 nm

   C．加速电压越大，电子的物质波波长越大

   D．使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱

6．为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的

   能级轨道图，处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出可见

   光，处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出可见光，

   则以下说法正确的是

   A．光的波长比光的波长长

   B．辐射出光时，电子的动能变小，电势能变大

   C．一个处于能级的氢原子自发跃迁可释放6种频率的光

   D．光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为0.41eV

7．“玉兔二号”月球车在太阳光照射不到时，由同位素Pu电池为其保暖供电。Pu238衰变时放

   出粒子，生成X原子核，产生大量的射线，Pu238半衰期为88年，则

   A．X原子核的核子数为236

   B．射线是Pu238跃迁产生的

   C．X原子核和粒子的结合能之和大于Pu238原子核的结合能

   D．衰变产生的射线，它的电离能力很强

8．爆米花酥脆可口，是许多人喜欢的零食。如图为传统爆米花机，它的“爆米”原理是：封闭在铁

   炉内的米粒和空气同时受热，炉内产生高压，米粒中的水分蒸发

   受阻。打开铁炉，“嘭”的一声，米粒突遇内外压力差而爆炸形

   成爆米花。开始时，封闭铁炉内气体（可视为理想气体）的温度

   为室温27℃，气体的压强为。玉米粒内外压强差为

   才能炸成爆米花。设玉米粒的体积与打开铁炉后剩余爆米花的体

   积相等，则

   A．为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为777℃

   B．为使玉米粒炸成爆米花，炉内温度至少为1177℃

   C．打开炉盖，当炉内温度变为327℃时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1:2

   D．打开炉盖，当炉内温度变为327℃时，炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1:4

9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，输入端所加正弦交流电的电压

  V，已知电阻，，滑动变阻器最大阻值为，

   电压表为理想电压表。开始时，滑片处于滑变阻器正中间位置，下列说法正确的是

   A．通过的电流为2A

   B．电压表读数为40V

   C．副线圈电流方向每秒钟改变50次

   D．若将滑片向下滑动，电压表读数将变大

10．如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气

体A、B，水银面、间的高度差为，水银柱的长度为，且，面与面恰处

于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则

 A．A气体的压强大于外界大气压强

 B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量

 C．水银面上升的高度小于水银面下降的高度

 D．水银面、间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度

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．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

 ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连              接起来；

 ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注

射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强

值；

 ③重复上述步骤②，多次测量并记录；

    ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

   （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。

        实验前是否需要对传感器进行调零？          （选填：“是”或“否”）

   （2）实验过程中，下列说法正确的         

  A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

  B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值

  C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

   （3）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如

        下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是

  A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大

  B．实验时环境温度升高了

  C．实验时外界大气压强发生了变化

  D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏

   （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能

        接近下列哪个图？

   （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出

        现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前

        测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大

        致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的

        那部分图线.

12．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于发生衰变，结果得到一张两个相切圆的径迹照片

   （如图所示），今测得两个相切圆半径之比。则：

   （1）试判断发生的是什么衰变，并指出新核的轨迹是哪个？说明理由；

   （2）这个原子核原来所含的质子数是多少？

13．如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的磁感应强

度大小为，矩形线圈的总电阻为、匝数为匝、面积为0.1m2，可绕垂直于匀强磁

场的轴匀速转动，将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，

110W”的灯泡L1、L2，如图丙所示，现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正常发光，已知理想变

压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计，求：

   （1）理想交流电压表的读数；

   （2）手摇发电机匀速转动的角速度.

14．如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞A封闭在该气缸

内，活塞A可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞A与气缸底的距离L1=9cm，离气缸

口的距离L2=3cm。已知活塞A的质量=20kg，横截面积S=100cm2，外界气温为27℃，大气

压强为1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放

置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热.

   （1）使活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；

   （2）在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收

        Q1=370J的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；

   （3）在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收Q2=474J的热量时，求此时缸内气体的

        温度和压强.（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：U=kT）

15．已知氢原子的能级图如图（b）所示，现用大量高能电子轰击一群处于基态的氢原子，轰击后可观测到氢原子发射不同波长的光有6种.利用氢原子发出的光照射某电路的极，如图(a)所示，发现电流表有示数，调节滑片P可使电流表示数减小到零，电极K由金属锌制成，其截止波长为372nm，已知普朗克常量约为

    6.6×10-34J·s，leV=1.6×10-19J。求：

   （1）实验中滑动变阻器的滑片P应该向a端移动还是向b端移动；

   （2）锌板逸出功及氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子种数为多少；

   （3）电流表示数为零时，电压表的示数至少为多少；

   （4）高能电子的动能范围.

江苏省海门中学2022-2023学年度第二学期期中考试试卷

高二物理（选修）参考答案

一、单项选择题：（每小题4分，共40分）

二、实验题：（本题共1小题，共15分）

11．（1）实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线；

   （2）A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，选项A错误；

        B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，选项B

        错误；

        C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，选项C正确。

        故选C。

   （3）A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；

        B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，乘积变大，故B错误；

  C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；

  D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数

   与质量有关，变小，则乘积减小，故D正确。故选D。

   （4）根据玻意耳定律得

  解得

  当趋向于零时，

  即该双曲线的渐近线方程为，D正确，ABC错误。故选D。

   （5）根据  可知，

  当质量发生改变后（质量变大），与还是成正比，

        但此时斜率发生变化，即斜率比原大，故画出脱落后

        测得的实验数据的那部分图线，如图所示

三、计算题：（本大题4小题，共45分）

12．【解析】（1）由动量守恒可知新核和释放的粒子动量大小相等，方向相反，取大圆和小圆切点分

析，二者速度方向相反，洛伦兹力方向相同，说明二者带异种电荷，可以判断发生的是衰变，

由牛顿第二定律可得  解得

 新核和释放的粒子动量大小相等，由上式分析可知新核电荷量大，轨道半径小，故小圆1为   

    新核的运动轨迹。

   （2）粒子实质是电子，带电量为，由前面表达式可知电量和半径成反比，则有

    代入数值可得，

 发生衰变的实质是原子核里面的中子转化成一个质子和电子，从而说明原来核的质子数为

13．【解析】（1）由题意可知副线圈两端电压为，

 根据理想变压器变压规律可得原线圈两端电压，即理想交流电压表的读数为

      ①

   （2）副线圈中的电流为  ②

 根据理想变压器变流规律可得原线圈中的电流为   ③

 设手摇发电机匀速转动的角速度为，

 则产生的感应电动势的最大值为  ④

 有效值为  ⑤

 根据闭合电路欧姆定律可得  ⑥

 联立①③④⑤⑥解得 ⑦

14．【解析】（1）当气缸水平放置时，以密封气体为对象，有，，

 当气缸后朝上，活塞上表面刚好与气缸口相平时，以活塞为对象，根据受力平衡可得

 解得，

 此时

 由理想气体状态方程可得

 解得此时缸内气体的热力学温度为

   （2）从开始到气缸口向上，稳定时，由玻意耳定律可得

 解得

 加热过程，气体等压膨胀，外界对气体做功为

 根据热力学第一定律可得

 可知气体增加了316J的内能。

   （3）继续加热，气体体积保持不变，则，可得

 一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，则有，解得，

 气体发生等容变化，则有，解得

15．【解析】

   （1）由于调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为0，光电管的电压对电子减速，即K电势高，

    则滑片P向端移动；

   （2）金属锌的截止波长为372nm，则逸出功

 氢原子发射6种不同波长的光，可知是从跃迁到低能级，则能级差大于3.33eV的跃迁有

    4→1，3→1，2→1，即能让电流表有示数的光子种数为3种；

   （3）因从4→1的跃迁放出光子的能量为

 对应的光电子最大初动能最大，根据

 解得电流表示数为零时，电压表的示数至少为

   （4）高能电子与氢原予碰撞后氢原子跃迁到能级；高能电子与氢原子碰撞的过程中氢原子

    中的电子只能吸收一部分高能电子的能量，所以高能电子的最小动能

 高能电子的最大动能

 则高能电子的动能范围.