2022-2023学年江苏省南京市江宁区高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省南京市江宁区高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）

1.  年月日，国产大飞机的首个商业航班于上午时分从上海虹桥机场历时小时分钟的飞行，平安降落在北京首都国际机场，下列说法正确的是(    )

A. 时分指的是时间，小时分钟指的是时刻
B. 飞机在某位置时的运动快慢可以用平均速度来表示
C. 研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点
D. 飞机的航程等于飞机位移的大小

2.  太赫兹波是指频率在波长为范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是(    )
 

A. 太赫兹波比红光更容易发生明显衍射 B. 太赫兹波比紫外线的能量更大
C. 太赫兹波比短波频率更小 D. 太赫兹波可以用于工业探伤

3.  随着科技的发展，国家对物质的研究也越来越深入。关于物质结构和组成，下列说法正确的是(    )

A. 扩散现象只在气体或液体中出现，不能在固体中出现
B. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
C. 晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D. 摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子间的斥力大于引力

4.  利用与的核聚变发电不产生温室气体，不产生放射性物质，是一种十分清洁、安全和环保的能源，开发月球土壤中蕴藏丰富的资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义。该核反应可表示为，若、和的质量分别为、、，设聚变过程中释放的核能都转化为光子的能量，下列说法正确的是(    )

A. 反应产物为电子
B. 该反应释放的核能
C. 光子的波长
D. 轻核聚变与重核裂变相比产能效率更低

5.  随着社会快速发展，无线通信技术不断升级，网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生无线电波的振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻(    )
 

A. 电路中的电场能正在增大
B. 线圈中磁场的方向向下
C. 图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在减少
D. 无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大

6.  研究表明，分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，下列说法正确的是(    )
 

A. 液体表面层分子间距离略小于
B. 分子间距离时，分子间的作用力表现为斥力
C. 分子间距离由增大到过程中分子间的作用力逐渐减小
D. 分子间距离时，分子势能最小

7.  如图所示，在斯特林循环图像中，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是(    )
 

A. 过程中，外界对气体做功
B. 过程中，单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数减少
C. 过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
D. 状态的内能小于状态的内能

8.  如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子的波长为，当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子，下列说法正确的是(    )
 

A. 光子的能量大于光子的能量
B. 光子能使处于能级的氢原子电离
C. 光子的波长小于
D. 一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种光子

9.  一位杂技演员，用三只球进行抛接球表演，他每隔抛出一球，接到球便立即把球抛出，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，不计空气阻力，球能到达的最大高度是高度从拋球点算起，取(    )

A.  B.  C.  D.

10.  甲、乙两同学一起参观科技馆，活动结束后两人同时从科技馆出发回家，两同学身上携带的运动传感器分别记录了他们从开始出发后一段时间内的速度随时间的变化关系，如图所示，其中甲的速度随时间变化的图线为两段半径相等的四分之一圆弧，则在这段时间内下列说法正确的是(    )
 

A. 甲同学运动路线为曲线，乙同学运动路线为直线
B. 时刻，甲同学追上了乙同学
C. 在时刻，甲同学的加速度大于乙同学的加速度
D. 时间内，甲、乙两人平均速度相同

11.  如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，电源的输出电压不变，副线圈回路中接有电阻和灯泡，现增加并入电路灯泡的个数，则(    )
 

A. 电阻两端电压变大 B. 副线圈两端电压变小
C. 灯泡消耗的总功率变大 D. 变压器的输入功率减小

二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

12.  某探究小组为了通过油膜法测得油酸分子的大小，进行了如下实验步骤：

A.用注射器取一滴配置好的油酸酒精溶液滴入量筒测出体积，再根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积；

B.用浅盘装入约深的水，然后将子粉均匀地撒在水面上；

C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，立即将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；

D.根据画有油膜轮廊的玻璃板上的坐标方格，数出轮廊内的方格数不足半个的舍去，多于半个的算一个，再根据方格的面积求出油膜的面积；

E.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的直径。

上述步骤中哪两个步骤是不妥当的，请指出并改正：

_________________________________________________。

_________________________________________________。

探究小组的同学先将体积为的油酸溶解到酒精中，配制成体积为的油酸酒精溶液，并测得其中滴油酸酒精溶液体积为，且在水面上形成的油膜面积为，则可以测得油酸分子直径约为__________；若已知纯油酸的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，则滴这样的油酸酒精溶液含油酸分子个数约为__________。

某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是__________

A.油酸中含有大量酒精

B.计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入

C.水面上痱子粉撒得较多，油酸末完全散开

D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算了

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

13.  从年起，密立根就开始测量金属的遏制电压与入射光的频率的关系，由此计算普朗克常量，并与普朗克根据黑体辐射得出的相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的图像如图乙所示，电子的电荷量、图中和均已知，求：

金属的逸出功；

普朗克常量；

当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能。

14.  如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷、分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻，图示线圈匝数匝其电阻可忽略不计，穿过该线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，求：

发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式；

电流表的读数结果保留至小数点后一位；

若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。

15.  如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为，横截面积为，缸内气体高度为，现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为，已知大气压强为，环境温度为，重力加速度为，该封闭气体的内能，不计活塞与气缸间摩擦。

求所添砂粒的总质量；

若环境温度发生变化，最终缸内气体高度又为，求此时环境温度；

求所述过程中封闭气体从外界吸收的热量。

16.  如图所示，在一次接力训练中，已知甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持的速度跑完全程。设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速直线运动，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接捧。在这次练习中，甲以的速度跑到接力区前端处向乙发出起跑口令。已知接力区的长度为。

若在接力区正中央交接棒，求乙的加速度大小；

若乙的加速度大小为，为了达到理想成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在接力区前端多远时对乙发出起跑口令；

在中，求乙通过接力区的时间。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】A.时分指的是时刻，小时分钟指的是时间间隔，选项A错误；

B.飞机在某位置时的运动快慢可以用瞬时速度来表示，选项B错误；

C.研究飞机从上海到北京的位置变化时，飞机的大小可忽略不计，可以把飞机看成质点，选项C正确；

D.飞机的航程等于飞机位移的路程，选项D错误。

故选C。

2.【答案】 

【解析】A.发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，太赫兹波长比红光大，更容易发生明显衍射，故A正确；

B.由

可知，波长越大，频率越小，太赫兹波长比紫外线大，频率低于紫外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比紫外线光子的能量更小，故B错误；

C.太赫兹波长比短波小，频率比短波大，故C错误；

D.由于频率越高，其穿透力越强，太赫兹波频率远低于射线，其比射线穿透能力更弱，不可以用于工业探伤，故D错误。

故选A。

3.【答案】 

【解析】A.扩散现象在气体、液体和固体中都能进行，选项A错误；

B.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能增加，选项B错误；

C.晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项C正确；

D.摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子间距没有能达到引力范围，选项D错误。

故选C。

4.【答案】 

【解析】A.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，的质量数为，电荷数为，则反应产物为质子，选项A错误；

B.该反应释放的核能

选项B正确；

C.根据

可得  光子的波长

选项C错误；

D.轻核聚变与重核裂变相比产能效率更高，选项D错误。

故选B。

5.【答案】 

【解析】图示时刻，电容器正在充电，电容器两极板带的电荷量正在增加，电路中的电场能正在增大，选项A正确，C错误；

B.根据安培定则可知，线圈中磁场的方向向上，选项B错误；

D.无线电波属于电磁波，而所有的电磁波在真空中传播的速度都相等，选项D错误。

故选A。

6.【答案】 

【解析】A.液体表面层分子比较稀疏，分子间距离略大于平衡距离  ，选项A错误；

B.当分子间距时分子力表现为零，则分子间距离  时，分子间的作用力表现为引力，选项B错误；

C.分子间距离由  增大到  过程中分子间的作用力逐渐增加，选项C错误；

D.分子间距离等于平衡距离即  时，分子势能最小，选项D正确。

故选D。

7.【答案】 

【解析】A.为等温过程，内能，变大，对外做功，故A错误；

B.过程不变，减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故B正确；

C.为等温过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化，故C错误；

D.，不变，增大，由  可知，升高，状态  的内能大于状态  的内能，故D错误。

故选B。

8.【答案】 

【解析】氢原子从  能级跃迁到  能级的能级差小于从  能级跃迁到  能级时的能级差，则光子  的能量小于光子  的能量，光子  的波长大于光子  的波长，即光子  的波长小于  ，选项A错误，C正确；

B.能使  能级的氢原子电离所需光子的最大波长为

解得

则光子  不能使处于  能级的氢原子电离，选项B错误；

D.一个处于  能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种光子，分别对应，，选项D错误。

故选C。

9.【答案】 

【解析】任意两球之间的时间间隔为，三个球之间有三个时间间隔，共，则每个球上升到最大高度用时间为，则由逆向思维可知，球能到达的最大高度是

故选B。

10.【答案】 

【解析】A.图像只能描述直线运动，甲同学和乙同学运动路线均为直线，选项A错误；

B.图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知  时刻，两人速度相同，此时乙的位移大于甲，即甲同学没有追上了乙同学，选项B错误；

C.图像的斜率反映加速度的大小，可知在  时刻，甲同学的加速度大小等于乙同学的加速度大小，选项C错误；

D.图像与坐标轴围成的面积等于位移，则  时间内，甲、乙两人位移相等，则平均速度相同，选项D正确。

故选D。

11.【答案】 

【解析】B.原线圈输入电压不变，原副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压不变，选项B错误；

A.增加并入电路灯泡的个数，则次级电阻减小，次级电流变大，则电阻两端电压变大，选项A正确；    

C.将变压器次级电压看做是电源电压，电阻看做是电源内阻，则当并联灯泡的总电阻等于时灯泡消耗的总功率最大，因灯泡电阻与的阻值关系不确定，可知不能确定灯泡消耗的总功率如何变化，选项C错误；    

D.变压器的输入功率等于输出功率，根据可知，变大，不变，则变压器输出功率变大，输入功率也变大，选项D错误。

故选A。

12.【答案】  只取一滴溶液测量体积时误差太大，应取数十滴滴入量筒进行测量     不能立即进行形状描绘，应等待油膜形状稳定后再进行描绘                   

【解析】只取一滴溶液测量体积时误差太大，应取数十滴滴入量筒进行测量。

不能立即进行形状描绘，应等待油膜形状稳定后再进行描绘。

滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积  ，则油分子直径为

 滴这样的油酸酒精溶液含油酸体积  ，纯油酸的摩尔体积  ，则所含的纯油酸的分子数

根据  可得

A.酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，故A错误；

B.计算油膜面积时所有不足一格的方格都作为整格计入，偏大，可知分子直径偏小，故B错误；

C.水面上痱子粉撒得较多，油酸末完全散开，则偏小，测出的分子直径偏大，故C正确；

D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算了，则偏大，则直径测量值偏大，选项D正确。

故选CD。

13.【答案】；  ； 

【解析】根据光电效应方程可知

结合图像信息可知当  时，金属的逸出功

由图可得图像的斜率

可得

根据

当  时

14.【答案】；； 

【解析】由图可知

 电压瞬时值表达式

电流的最大值

电流表示数为

外力驱动线框转动一周所做的功等于产生的电能

得

  ；； 

15.【答案】  ；；  

【解析】由平衡条件可得

等温过程中有

又

解得

此过程气体压强不变，有

又

解得

由

又

气体对外做功

解得

16.【答案】  ；  ； 

【解析】设乙加速到交接棒处时运动时间为，则

代入数据得

此次练习中交接棒处，离接力区前端的距离为

乙的加速度

根据题意可知，乙加速时间

设甲在距离接力区前端为时对乙发出起跑口令，则

代入数据得

根据题意，在情形下，乙加速运动的距离为

则乙匀速运动的时间为

则乙通过接力区的时间是