精品解析：江西省宜春市丰城拖船中学2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题（解析版）

2022-2023学年第二学期综合测试

高二物理试题

一、选择题（共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1. 关于内能，下列说法中正确的是（　　）

A. 两物体质量和温度都相同，则内能也相同

B 物体吸收热量，内能一定增加

C. 功可以全部转化为热，热不可以全部转化为功

D. 热量从高温物体传递到低温物体的过程是不可逆的

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．两物体的质量、温度均相等，它们的内能却不一定相同，还与分子总数有关。故A错误。
B．物体吸收热量后，可能对外做功，内能不一定增加，故B错误；
C．功可以全部转化为热，热在引起外界变化的情况下也可以全部转化为功，故C错误；
D．根据热力学第二定律热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，不能自发地从低温物体传递到高温物体。故D正确。
故选D。

2. 能正确解释黑体辐射实验规律的是(　　)

A. 能量的连续经典理论

B. 普朗克提出的能量量子化理论

C. 以上两种理论体系任何一种都能解释

D. 牛顿提出的能量微粒说

【答案】B

【解析】

【详解】根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B对．

3. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　）

A. 阴极射线的发现说明原子具有复杂结构

B. 粒子散射实验说明原子核具有复杂结构

C. 天然放射现象发现说明原子可以再分

D. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分

【答案】A

【解析】

【详解】A．阴极射线的发现说明原子具有复杂结构，故A正确；

B．粒子散射实验揭示了原子的核式结构，故B错误；

C．天然放射现象的发现说明原子核可以再分，故C错误；

D．衰变产生的电子是原子核中子转化为质子和电子，电子被释放出来的，原子核中无电子，故D错误。

故选A。

4. 关于布朗运动，下述说法正确的是（　　）

A. 布朗运动就是分子的无规则运动

B. 悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的

C. 悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的

D. 悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的

【答案】B

【解析】

【详解】A.布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动，而颗粒是由成千上万个颗粒分子组成，不是单个分子在运动．故A错误．

BCD.悬浮微粒的无规则运动是颗粒周围液体分子对它无规则的撞击，冲力不平衡而引起颗粒无规则运动;故B项正确，C项,D项错误.

5. 有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、、射线，下列说法正确的是（　　）

A. 射线的穿透能力最强，电离能力也最强

B. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期

C. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的

D. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核

【答案】C

【解析】

【详解】A．射线的穿透能力最强，射线电离能力最强，选项A错误；

B．采用物理或化学方法都不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；

C．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的，选项C正确；

D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变无意义，选项D错误。

故选C。

6. 一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p-V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（　　）

A. a、c两点的温度不相同 B. a、b两点的温度之比为3:4

C. a→c过程中外界对气体做功 D. a→c过程中气体向外界放热

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据理想气体状态方程

气体的温度与pV值成正比，由于ac两点pV值相等，故ac两点温度相等， A错误；

B．由

得

B正确；

CD．由a到c气体体积变大，气体对外做功，内能不变，气体从外界吸热，CD错误。

故选B。

7. 气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形汽缸与椅面固定连接，柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。设气体的初始状态为A，某人坐上椅面保持不动，椅子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B，此过程温度不变。然后开空调，一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为C；接着人离开座椅，椅子重新处于另一个稳定状态D。则气体从状态A到状态D的过程中，关于p、V、T的关系图或叙述中正确的是（　　）

A.

B.

C. 从状态A到状态D，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功

D. 与状态A相比，处于状态D时，单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数减少

【答案】C

【解析】

【详解】AB．A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大，体积减小；从B到C的过程中，气体等压降温，温度降低，体积减小；从C到D的过程中，等温膨胀，压强减小，体积增加，而且此时D状态的压强又恢复到最初A状态的压强，其图像和图像如图所示

A、B错误；

C．根据热力学第一定律

由于气体温度降低，内能减小，因此气体向外放出的热量大于外界对气体做的功，C正确；

D．由于状态A与状态D压强相等，而状态D温度更低，单个分子撞击容器壁力减小，因此单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数更多，D错误。

故选C。

8. 中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象，其中一种裂变反应式是。用mU、mBa、mKr，分别表示、、核的质量，mn表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是（　　）

A. 该核反应过程中质量有所增加

B. 链式反应能否发生跟铀原料的体积有关

C. 裂变产物的比结合能大于的比结合能

D. 该核反应中放出的核能为（mU-mBa-mKr-3mn）c2

【答案】BC

【解析】

【详解】A．核裂变的过程中释放核能，根据爱因斯坦质能方程可知，该核反应过程中质量有所减少，故A错误；

B．根据链式反应的条件可知，铀块体积必须达到临界体积，有中子通过时，才能发生链式反应，故B正确；

C．核裂变产物属于中等质量的原子核，根据原子核的比结合能与质量数的关系可知，裂变产物的比结合能大于重核的比结合能，故C正确；

D．反应后生成的中子是3个，根据质能方程

故D错误。

故选BC。

9. 下面哪些说法是正确的（　　）

A. 用射线轰击铍（），铍核转变为，并放出一种贯穿能力很强的射线

B. 射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强

C. 利用射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹（射线探伤）

D. 当光子能量足够大时，用射线轰击氘核能使氘核分解为和

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知核反应方程为

放出是中子，故A错误；

BC．射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强，利用射线的穿透能力，可检查金属内部有无砂眼或裂纹，故B正确，C错误；

D．根据质量数和电荷数守恒可知当光子能量足够大时，用射线轰击氘核能使氘核分解为和，故D正确。

故选BD。

10. 边长为a的立方体透明材料中心O处安装一红色点光源，点为上表面的中心，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则（　　）

A. 在点观察到O的深度为

B. 光从立方体中射出需要的最短时间为

C. 若点光源发出蓝光，透明材料表面有光出射的区域面积将减小

D. 光从立方体射出的区域面积占立方体表面积的

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据视深公式

可得在点观察到O的深度为

A正确；

B．光从立方体中射出的最短距离为，光在立方体中传播速度为

所以最短时间为

B错误；

C．蓝光的频率比红光的大，透明材料对蓝光的折射率比红光大，由

知蓝光的临界角比红光的小，则透明材料表面有光出射的区域面积将减小，C正确；

D．设光从一个侧面射出的半径为r，由

可得

则

假设光每个侧面射出的区域均为半径r的圆形，由几何关系知

解得

每个圆形区域面积为

故光从立方体射出的区域面积占立方体表面积之比为

但是因为

故假设不成立，即所求面积比不等于

故D错误。

故选AC。

11. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体，与A连通的B管插在水银槽中。由管内水银面的 A高度x可知A内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。在标准大气压下，当温度为27°C时， ，将此高度处标记为27°C的刻度线。该温度计在标准大气压下标记好温度后，将其带到海拔很高的高山上测量当地温度。设B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略。下列说法正确的是（　　）

A. 在标准大气压下，当温度为27°C时，玻璃泡A内气体的压强

B. 在标准大气压下，为—3°C的刻度线标记在处

C. 由于高山上的真实压强比标准大气压小，则温度的测量值比实际温度高

D. 由于高山上的真实压强比标准大气压小，则温度的测量值比实际温度低

【答案】AC

【解析】

【详解】A．温度时，玻璃泡A内的气体压强

A正确；

B．由于B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，因此可认为A泡内气体发生等容变化，由题可知

为—3°C 时

根据查理定律

得

气体末状态压强

解得

即水银面的高度为22cm。B错误；

C D．当管内水银面的高度为x时，地面上标准大气压下温度为T，设高山上压强为，水银密度为，温度为，由查理定律得

高山上压强减小，故温度的测量值比实际温度高。C正确，D错误。

故选AC。

二、实验题（共20分）

12. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：

（1）本实验体现的物理思想方法为________。

A．控制变量法    B．理想化模型    C．极限思想法    D．整体法与隔离法

（2）油酸分子的直径是_______________m。（结果保留两位有效数字）

（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。

A．盆中装的水量太多

B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀

（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是___________。

A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴

C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

（5）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为________。

【答案】    ①. B    ②. 8.7×10-10##8.8×10-10##8.9×10-10    ③. C    ④. D    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子成油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。

（2）[2]根据题已知条件可得油酸的体积分数为

则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为

对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为

则油膜分子的直径为

（3）[3]装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。

故选C。

（4）[4]A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A不符合题意；

B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B不符合题意；

C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C不符合题意；

D．不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D符合题意。

故选D。

（5）[5]球状分子的体积

而根据已知条件可得

分子的质量

阿伏伽德罗常数为

联立以上各式解得

13. 如图甲为探究气体等温变化规律的实验装置，试验时可用连接管将传感器与注射器相连，空气柱的长度可由注射器上的刻度尺读取、气体的压强可通过与注射器相连的传感器读取。

（1）关于该实验下列说法正确的是（    ）；

A．柱塞上涂油是为了减小摩擦力     B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞

C．推拉柱塞时可用手握住注射器     D．实验前应测得柱塞受到的重力

（2）改变气体体积，缓慢推柱塞的过程中，气体_______（选填“吸热”“放热”）；

（3）图乙是某实验小组在不同室温下进行实验时作出的图像，则图中的两条等温线的温度_______（选填“>”“<”“=”）；

（4）图丙图像中，虚线图①是该实验理论图像，实线图②是某实验小组根据采集的实验数据作出的图像，其中实线图②不过坐标原点的原因可能是________；

（5）解决了（4）问中存在的问题后继续实验，实验小组又发现乘积的数值越来越小，造成这一现象的原因可能是________。

A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大

B．实验时环境温度增大了

C．实验时外界大气压强发生了变化

D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏

【答案】    ①. B    ②. 放热    ③. >    ④. 实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体    ⑤. D

【解析】

【详解】（1）[1]A．柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，A错误；

B．实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，B正确；

C．推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；

D．实验前应测得柱塞的横截面积，并不是测重力，这样才能得到空气柱的体积，D错误；

故选B。

（2）[2]推柱塞的过程中，对内部气体做功，内能增加，但最终温度不变，即内能不变。根据热力学第一定律可知，该过程中，气体放热。

（3）[3]根据理想气体状态方程

化简得到

根据图像可知，当体积相同时，对于的等温线的压强更大，故。

（4）[4]注射器前端与橡皮帽连接处的气体未测量在内，所以气体实际体积比测量值大，导致测得的数据作出的图像不过原点。

（5）[5]A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力变化，不影响气压与体积，A错误；

B．实验时环境温度增大了，根据理想气体状态方程，可知变大了，B错误；

C．封闭气体压强与外界大气压无关，C错误；

D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数与质量有关，变小，则变小，D正确；

故选D。

三、计算题（共36分）

14. 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，活塞下表面相对汽缸底部的高度为h，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p，外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，同时改变外界温度，沙子倒完时，外界的温度变为T，活塞下表面相对于汽缸底部的高度仍为h。再将外界温度变为T0。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。求重新达到平衡后气体的体积。

【答案】

【解析】

【详解】由状态1到状态2，为等容变化，初状态为

p1=p

T1=T0

末状态

T2=T

由查理定律可得

解得

状态2到状态3，为等压变化，由盖-吕萨克定律可得

解得

【点睛】本题考查理想气体实验定律的应用，要注意正确分析变化过程，明确题目中给出的已知量和待求量之间的关系，正确列式即可求解。

15. 如图所示，平行边界M、N间有垂直边界向右的匀强电场，匀强电场的电场强度为，平行边界N、P间有垂直纸面向外的匀强磁场，相邻边界间距均为，一个质量为、电荷量为的带正电的粒子从电场中紧靠边界M的O点，以垂直电场方向向上、大小为的初速度射入电场，经电场偏转后，粒子进入磁场，粒子刚好不从磁场的边界P射出磁场。不计粒子的重力，求：

（1）粒子从O开始第一次运动到边界N时速度的大小；

（2）匀强磁场磁感应强度的大小；

（3）粒子第一次在磁场中运动的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，根据动能定理有

解得

（2）做粒子得运动轨迹，如图所示

设粒子出电场时速度方向与N边界的夹角为，则

解得

设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系有

解得

由牛顿第二定律有

解得

（3）在磁场中运动的圆心角为

由于

解得

16. 如图所示，一定量气体放在体积为的容器中，室温为T0=300K，有一光滑导热活塞不占体积将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有阀门K，可与外界大气相通（外界大气压等于76cmHg）。求：

（1）将阀门K打开后，A室的体积变成多少？

（2）打开阀门K后将容器的气体从300K分别加热到400K和495K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？

【答案】（1）；（2）7.6cm

【解析】

【详解】（1）设大气压为，开始时

打开阀门，A室气体等温变化，此时

设体积，根据玻意耳定律有

解得

（2）假设打开阀门后，气体从升到时，活塞恰好到达容器最右端，即气体体积变，压强仍为，即等压变化过程，根据盖吕萨克定律

得

因为

所以

水银柱的高度差为零；

从升高到，是等容变化过程，根据查理定律

得

当时，水银面的高度差为