2022-2023学年江苏省南通市重点中学高二（下）月考物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省南通市重点中学高二（下）月考物理试卷（6月）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.  药物浓度的衰减与原子核衰变的规律相似。服用布洛芬片后血浆中药物浓度的最大值为，药物浓度低于就要补充用药。若持续疼痛时，要服用一次，由此可推断服用布洛芬片后血浆中药物浓度下降的半衰期约为(    )

A.  B.  C.  D.

2.  将两端开口的玻璃管竖直插在水中，现象如图所示，则(    )
 

A. 水不浸润玻璃
B. 现象与液体的表面张力无关
C. 换成直径更小的玻璃管，管内外液面的高度差将变小
D. 水与玻璃的相互作用比水分子之间的相关作用强

3.  甲、乙两车在一条平直公路上同向行驶，时甲车在乙车前方处，它们的位置随时间变化的关系如图所示。已知乙车做初速度不为零的匀加速运动。下列说法正确的是(    )
 

A. 甲车的速度为 B. 乙车的加速度为
C. 时乙车的速度为 D. 时甲、乙两车的速度相等

4.  玻尔原子理论描述的氢原子的电子轨道示意图如图所示，、、分别表示电子处于轨道、、时原子具有的能量，、、分别表示电子处于轨道、、时具有的动能，则(    )
 

A.  B.
C.  D.

5.  如图所示，小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片。除横风区外，其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球(    )
 

A. 在横风区水平方向做匀速运动 B. 在横风区加速度方向竖直向下
C. 从横风区飞出后做匀变速直线运动 D. 从横风区飞出后做匀变速曲线运动

6.  如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，此时原、副线圈的匝数比为，则(    )
 

A. 电容器可看成断路 B. 电压表的示数为
C. 向上滑动触头，电压表示数变小 D. 增大的阻值，电源的输出功率减小

7.  把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图示连成电路。把示波器的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，从此刻开始计时，电容器通过线圈放电。电路工作过程中，向外辐射电磁波，则电压随时间变化的波形是(    )
 

A.  B.
C.  D.

8.  如图甲所示，用传感器探究气体等温变化的规律，研究对象是注射器中的空气柱。气体压强传感器通过塑料管与注射器相连，可以测得气体的压强。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积，由于没有考虑注射器与压强传感器连接部位气体的体积，作出的图像如图乙所示。横坐标每一格代表，纵坐标每一小格代表。则连接部位气体的体积为(    )

A.  B.  C.  D.

9.  篮球比赛时超远距离三分投篮会点燃全场观众的激情。若某运动员在比赛时，以角将篮球斜向上抛出，篮球以与水平面成角从篮框中心准确入框已知。若抛出时篮球离篮框中心的水平距离为，不计空气阻力，篮球可视为质点。则抛出时篮球与篮框中心的高度差为(    )
 

A.  B.  C.  D.

10.  如图所示，同一房间中有、、三根完全相同的玻璃试管，管内各用一段相同长度的水银柱封闭了相等质量的空气。现使管由静止沿光滑斜面下滑；管轻放在粗糙斜面上，之后下滑；管以初速度沿粗糙斜面上滑过程中，当水银柱与玻璃管位置相对稳定时，三管内的气柱长度、、之间的大小关系为(    )
 

A.  B.  C.  D.

二、多选题（本大题共1小题，共4.0分）

11.  如图所示，在某行星表面上有一倾斜的圆盘，面与水平面的夹角为，盘面上离转轴距离处有小物体与圆盘保持相对静止，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动角速度为时，小物块刚要滑动，物体与盘面间的动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，星球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是(    )
 

A. 这个行星的质量
B. 这个行星的第一宇宙速度
C. 这个行星的密度是
D. 离行星表面距离为的地方的重力加速度为

三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

12.  某实验小组利用下列实验器材如图，探究正弦交变电流电压的有效值与最大值之间的关系。实验中主要步骤如下：

A.连接电路，将小灯泡和太阳能发电板固定在暗箱里；

B.将学生电源交流接线柱连入电路，选择适当电压，打开开关；

C.调节滑动变阻器，记录电压传感器测得交流电压的最大值和电压传感器测得的电压值；

D.断开开关，将学生电源直流接线柱连入电路，再次接通开关；

E.调节滑动变阻器，使___________；

F.记录此时电压传感器测得直流电压的值，即直流电压是最大值为交流电压的有效值；

G.重复上述步骤，记录多组及对应的。

请将实验步骤中“___________”部分补充完整；

本实验中应用到的研究方法是___________；

A.控制变量                等效替代

C.理想实验                理想模型

某次将学生电源直流接线柱连入电路，且接通开关时小灯泡两端的电压最小，请用笔画线替代导线在图上连接实物图___________；

实验中测得的数据如下表格所示，请在图坐标纸上描点作图___________，并根据图像计算得出___________；

实验中发现，虽然电路连接完全正确，但当小灯泡两端所加的电压较小时，传感器测得的电压几乎为，请你写出一个可能的原因___________。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

13.  如图所示是研究光电效应的实验电路图。当一束频率为的光照到阴极时，阴极发射出光电子。调节滑片的位置发现电流表示数开始会随电压表示数增大而增大，当电压表示数大于等于时，电流表示数始终为。已知阴极的逸出功为，假设每入射个光子会产生个光电子，普朗克常量为，电子的电荷量为、

求单位时间内照射到阴极上的光子数；

当电压表示数等于时，求光电子到达阳极时动能的范围。

14.  如图所示，水星、地球绕太阳的公转可以看成同一平面内的匀速圆周运动。已知太阳的半径为，地球水星连线与地球太阳连线夹角的最大值为，地球的轨道半径为，地球的公转周期为，万有引力常量为。求：

太阳的密度；

水星的公转周期。

15.  如图所示，导热性能良好的圆柱形容器一端封闭、另一端开口，若将容器开口向下竖直缓慢插入到水中某一位置，容器能够漂浮在水面上；再将容器继续缓慢下压，可在水面下某位置保持悬浮状态。已知容器容积为、高度为、质量为，大气压强为、水的密度为、重力加速度大小为，整个过程中环境温度不变，求：

容器漂浮在水面上时水进入容器的长度；

容器悬浮时容器内外水面的高度差。

16.  如图所示，点在水面上方高处，水缸的缸口离水面距离为，缸口的圆心为、半径为，点到缸口的水平距离为。在过点的竖直平面内，质量为的小球从点以不同初速度水平抛出，在下落到缸口高度前均能达到稳定状态。已知小球在水中运动过程中受到的浮力恒为，受到水的粘滞阻力与速度的关系为比例系数已知，方向与速度方向相反。不计空气阻力和缸口厚度，重力加速度为。

求小球从被抛出后运动到水面过程中，重力做功的平均功率；

小球平抛的初速度为时，从点进入缸内，求小球运动到点的过程中克服粘滞阻力做的功；

要使小球能落到缸中，求平抛初速度的范围。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查了原子核的衰变。解题关键在于对半衰期公式的应用。

【解答】

解：若持续疼痛时，最长要服用一次布洛芬片，；
则根据半衰期公式：
其中是反应前的浓度，是反应后的浓度，是半衰期，是所用时间，
由题可得：
代入数据有：
解得：
即
故选：。
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】

本题主要考查毛细现象。毛细现象是指浸润液体在细管中上升以及不浸润液体在细管中下降的现象；当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体，反之，液体则不浸润固体；管的内径越小，毛细现象越明显；毛细现象与液体的表面张力有关，由此分析即可正确求解。

【解答】

由题图可知，水浸润玻璃，水与玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，表面张力对管中的水形成向上的拉力，换成直径更小的玻璃管，毛细现象越明显，管内外液面的高度差将变大，故D正确，ABC错误。

3.【答案】 

【解析】

【分析】
图象的斜率表示速度，由此求解甲车的速度；根据结合图象求解乙车的初速度和加速度；求出时乙两车的速度进行分析。
本题主要是考查位移时间关系图象，知道图象的斜率表示速度大小，交点表示相遇；
对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提。

【解答】
A、甲车做匀速直线运动，图象的斜率表示速度，则甲车的速度为，故A错误；
、设乙车的初速度为，加速度为，则，将时，时代入联立解得：，，故B错误、C正确；
D、时乙车的速度为，两车的速度不相等，交点表示相遇，故D错误。
故选：。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查玻尔原子理论的能量问题，掌握牛顿第二定律的内容、库仑定律与向心力、动能表达式，理解的应用。
电子绕氢原子核在核外轨道上做圆周运动，利用牛顿第二定律的内容、库仑定律与向心力、动能表达式，得出电子的动能关系进行判定；根据分析原子的能量。
【解答】
电子绕氢原子核在核外轨道上做圆周运动
根据牛顿第二定律有
则有
电子在核外轨道运动的动能，
可知，轨道半径越小动能越大，差值越小，即，，
故BD错误。
根据玻尔原子模型，轨道量子数越大，且
为负值，能级越高，能极差越小，即，
故A错误，C正确  

5.【答案】 

【解析】

【分析】
本题主要考查运动的合成与分解以及物体做曲线运动的条件。将小球的运动在水平方向和竖直方向分解，明确小球的受力情况，可知小球的运动情况；当物体所受的合外力方向 或加速度方向与合初速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，由此分析即可正确求解。
【解答】
A.小球在横风区中受水平向右的风力作用，水平方向的加速度不为，水平速度发生变化，故A错误；
B.小球刚进入横风区时有竖直向下的重力加速度和水平向右的分加速度，由矢量合成法则可知，小球刚进入横风区时加速度斜向右下方，故B错误；
小球从横风区飞出后，只受重力作用，有竖直向下的分速度和水平向右的分速度，合速度方向斜向右下方，所以小球做匀变速曲线运动，故C错误，D正确。  

6.【答案】 

【解析】【详解】变压器输出的是交流电，因此电容器不是断路而是通路，故A错误；

B.变压器输入电压的有效值为

根据理想变压器原、副线圈电压与匝数比的关系

可得

所以电压表的示数为，故B错误；

C.向上滑动触头，副线圈匝数增加，输入电压不变，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数比的关系

可知电压增大，所以电压表示数变大，故C错误；

D.增大的阻值，输出电压不变，变压器输出功率减小，变压器输入功率也减小，则电源的输出功率减小，故D正确。

故选D。

7.【答案】 

【解析】

【分析】
本题主要考查振荡电路。在振荡电路中，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，电容器两端的电压减小，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，电容器两端的电压增大，由于能量损耗，电压振幅减小，由此分析即可正确求解。
【解答】
把开关置于电源一侧，使电容器完全充电，稍后再把开关置于线圈一侧，电容器放电，电容器上极板带正电，电荷量在减少，电容器两极板之间的电压减小，开始时，电容器电压最大，则计时开始时，电压处于最大振幅，电路中有振荡电流，由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式会向外辐射出去，电压的振幅会减小，故C正确，ABD错误。  

8.【答案】 

【解析】

【分析】

根据玻意耳定律结合图像可求得连接部位气体的体积。

【解答】

设连接部位气体的体积为，根据玻意耳定律可得

可得

由图像可知

当时，，代入可解得
，故B正确，ACD错误。
故选。

9.【答案】 

【解析】

【分析】本题考查斜抛运动，解题关键是明确斜抛运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动。
【解答】设篮球抛出时速度水平方向的分量为，则抛出时速度竖直方向的分量也为，落框时速度竖直方向的分量为，则，，解得，项正确，  

10.【答案】 

【解析】设大气压为  ，玻璃试管的横截面积为  。对管：管由静止沿光滑斜面下滑，以水银为研究对象根据牛顿第二定律可得

对管子和水银整体有

联立可得

对管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得

对管子和水银整体有

可得

对管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得

对管子和水银整体，有

可解得

所以可得

根据玻意耳定律  和  得。

故选D。

11.【答案】 

【解析】解：物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，由题意可知当物体转到圆盘的最低点，且所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，设星球表面的重力加速度为，根据牛顿第二定律得：

解得：
A、根据在该行星表面物体受到的万有引力等于重力得：

解得：，故A错误；
B、第一宇宙速度是卫星在星球表面附近环绕星球做匀速圆周运动时具有的速度，在星球表面，根据万有引力等于重力，提供向心力得：

解得：，故B正确；
C、根据，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力得：

解得：，故D错误。
故选：。
当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出重力加速度，然后结合万有引力提供向心力即可求出行星的质量；在星球表面，根据万有引力等于重力，提供向心力得：
可求行星的第一宇宙速度；根据密度公式可求行星的密度；根据万有引力提供向心力可求离行星表面距离为的地方的重力加速度。
本题关键要分析向心力的来源，明确角速度在什么位置最大，另外本题考查了万有引力定律及其应用，要熟记万有引力的公式和圆周运动的一些关系变换式，解题依据为万有引力提供向心力。
 

12.【答案】  使传感器测得的电压值仍为                      当灯泡两端电压较小时，灯泡不发光或发出的光很弱，太阳能发电板不能产生电压 

【解析】【详解】实验中应调节滑动变阻器，使得传感器测得的电压值仍为。

本实验中让交变变流与直流分别通过同一个电阻，在相同时间内电阻上产生的热量相等，此时直流电压为交流电压的有效值，所以实验中采用等效替代法，体现在太阳能发电板产生的电压相等，即灯泡发光的功率相同。

故选B。

实物连接如图所示

根据表中数据描点连线，如图所示

该图线为一条过原点的倾斜直线，其斜率为

所以

当小灯泡两端所加的电压较小时，传感器测得的电压几乎为，其可能原因是太阳能发电板不能产生电压。

13.【答案】解：单位时间内照射到阴极上的光子数为，产生的光电子数为

则光电流

解得

由光电效应方程可知光电子的最大初动能

光电子到达阳极时由动能定理可得

解得光电子到达阳极时最大动能

光电子的最小初动能为零，则光电子到达阳极时动能

所以

光电子到达阳极时动能  的范围为

【解析】见答案
 

14.【答案】解：对地球
太阳密度：
解得
由几何关系得水星轨道半径
开普勒第三定律
解得。 

【解析】本题考查的是天体质量和密度的计算和开普勒第三定律的应用。
根据对地球，结合密度公式，求出太阳的密度；
由几何关系得水星轨道半径，根据开普勒第三定律列出等式，表示水星的公转周期。
 

15.【答案】解：设容器的截面积为，有

设容器漂浮在水面上时，被封闭气体压强为，由平衡条件得

对容器内封闭气体，由玻意耳定律得

解得

容器在水面下保持悬浮状态时，由平衡条件得

解得

设容器在水面下保持悬浮状态时，被封闭气体压强为，则

对容器内被封闭气体，由玻意耳定律得

解得

【解析】见答案
 

16.【答案】解：设小球从平抛运动到水面的时间为，则
，
，
解得。
设小球运动到缸口时的速度为，则
，
，
解得。
设小球在水面上方运动的水平位移为，水下运动时沿水平方向的速度为、加速度为，运动到缸口时的水平位移为，则，
小球在水下运动，任何时刻均有，
则有，
，
解得。 

【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向规律求出时间，再利用求出重力做功的平均功率；
小球在下落到缸口高度前均能达到稳定状态，则根据平衡条件求出到达缸口点的速度，再根据动能定理求克服粘滞阻力做的功；
小球在水面上时水平方向做匀速运动，进入水下后，水平方向做减速运动，水平方向根据牛顿第二定律结合微元法得出对应的关系式，从而可得出平抛初速度的范围．