黑龙江省实验中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试卷

这是一份黑龙江省实验中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试卷，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

考试时间: 75分钟 总分: 100分
一、选择题：本题共 10道小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题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，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是 ( )
A.图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变大
B.图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C.图丙中，a光在水珠中传播速度一定小于b光在水珠中传播速度
D.图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗
2.关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是 ( )
A.图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B.图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线T₂对应的分子平均动能较大
C.由图丙可知，在r由r₁变到r₂的过程中分子力做负功
D.图丙中分子间距为r₁时的分子力比分子间距为r₂时的分子力小
3.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图(a)所示，图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I-U图线，Uc1 、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是 ( )A.甲、乙、丙三束光的光子动量. p甲=p乙>p丙
B.若丙光能使处于基态的氢原子电离，则甲光也一定能
C .甲光比丙光更容易发生明显衍射现象
D.甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大
4.如图所示，水面上有一透明均质球，其半径为R，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有点光源，均质球对此光的折射率为1.5，为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射)，则点光源到水面的最大距离为 ( '
A.23R B. R C.255R D.3R
5.如图甲，由细线和装有墨水的容器组成单摆，容器底端墨水均匀流出，墨水质量可忽略。当单摆在竖直面内摆动时，长木板以速度υ垂直于摆动平面匀速移动距离L，形成了如图乙的墨痕图案，重力加速度为g，则该单摆的摆长为( )
A.gL216π2v2 B.gL2π2v2 C.gL4πv D.gLπv
6.我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用，同时原子钟具有体积小、重量轻等优点，原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟，氢原子能级示意图如图，则下列说法正确的是 ( )
A.用12eV 的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁
B.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6秒不同频率的光子
C.用12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子后，最多可辐射出4种不同频率的光子
D.氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.63eV 的某种金属所产生的光电子的最大初动能为6.12eV7.研究光电效应现象的装置如图所示。图中K、A是密封在真空玻璃管 光束、中的两个电极，K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82eV的光照射K极时，电流表的读数为30μA。若右移滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于1V时，电流表读数恰为零。下列说法中正确的是( )
A. 光电子的最大初动能为 1.82J
B. K极材料的逸出功为1eV
C. 电流表的读数为30μA时，电压表的示数大于 1V
D.若保持滑片位置不变r 仅将电源正负极对调，电流表示数一定大于30μA
8.下列说法正确的是 ( )
A.科学研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
B.液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向同性
C.往杯中注水时，水面稍高出杯口，水仍不会流出来，这是水表面张力的作用结果
D.对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，气体压强可以不变
9.如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在t≈0.5s时刻的波动图像，乙图为. x=2mn处质点 P的振动图像，质点M位于x=1m处。下列判断正确的是 ( )
A.此波在向x轴负方向传播
B. 该波的传播速率为4m/s
C.经过2s时间，质点P沿波的传播方向移动8m
D.质点M从图示位置开始运动路程为0.5m时，所需的时间为 23s
10.如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历一系列过程到达状态d,已知 V₃-V₂>V₂-V₁,，对于此气体，下列说法正确的是 ( )
A.从状态a到状态b的过程中气体向外界放出了热量
B.状态c的压强大于状态a的压强
C.从状态 b到状态c的过程中在单位时间内与单位面积容器壁撞击的分子数变多
D.从状态a到状态b的过程中气体对外界做的功小于于从状态c到状态d的过程中气体对外界做的功二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
③往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将8mL的油酸溶于酒精中制成10⁴mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入 100滴, 量筒内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中，正确的顺序是 (请填写步骤前面的数字)；
(2)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是 ；
A.将油酸分子视为球形B.油膜中分子沿直线排列
C.将油膜看成单分子层D.油酸分子紧密排列无间隙
(3)油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为128格(已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm)，则可估算出油酸分子的直径约为 m(此空保留一位有效数字)
(4)(多选)实验后，某小组发现自己所测得的分子直径d偏小，出现这种情况的可能原因是 。
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了5滴
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
12.(8分)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律，
(1)(多选)关于该实验，下列说法正确约是 .
A.为保证实验装置的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.改变封闭气体的体积时，应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，可用手握住注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以 12为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的 (选填“①”或“②”)。
(3)小华所在的小组环境温度有明显的波动，某次实验得到的p-V图如图丙所示，则环境温度的变化情况是 。
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
(4)柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值 影响(选填“有”或“无”)。
四、解答题
13.(12分)研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过 56°CC时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E。a缸内被封闭气体初始温度 l₁=27°C,活塞位于气缸中央，与底部的距离 h₁=60cm,活塞和气缸间的摩擦不计。
(1)若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h₂=66cm,持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?
(2)若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了 Q=1.2×104J的热量，稳定后气体a内能增加了 △U=8.5×10³J,求此过程气体b的内能变化量。
14.(12分)如图所示，U形管竖直放置，右管内径为左管内径的2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱, 左、右两管水银面高度差为6cm, 大气压为76cmHg。 .
(1)给左管的气体加热，求当U形管两边水银面等高时，左管内气体的温度；(此问答案保留一位小数)
(2)在 (1)问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银，直到左管气柱恢复原长，求此时两管水银面的高度差。
15.(14分)在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接(细管体积忽略不计)，两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为 Sa=100cm2,Sb=60cm2,两活塞及刚性杆总质量为 M=8kg。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为 L=6cm。，已知大气压强 p₀=1.0×10⁵Pa,环境温度 T₀=320K,取重力加速度 g=10m/s²。设活塞移动过程中不漏气。
(1)若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。
(2)若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时该理想气体的体积。
参考答案：
1. A
2. B
3. C
4. C
5. A
6. D
7. D
8. CD
9. BD
10. BCD
11. ①②⑤③ B 6×10⁻¹⁰ BD
【详解】(1)[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配置油酸酒精溶液 (④)→准备浅水盆，撒上痱子粉 (①)→滴入油酸酒精溶液，形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积，计算分子直径(③)。故正确顺序为：④①②⑤③。
(2)[2]该实验中的理想化假设是：把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜；不需要考虑分子间隙，把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子；将油酸分子视为球体模型。与本实验无关的是B。
故选B。
(3)[3]一滴油酸酒精溶液的体积为
V0=1100mL
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
V1=8104×1100mL=8×10-6mL
面积超过正方形一般的正方形个数为 128个，故油膜的面积为
S=128×1×1cm²=128cm²
油酸分子的直径
d=V1S=8×10-6×10-6128×10-4m≈6×10-10m
(4) [4]根据
答案第1页，共4页 d=VS
则有：
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果偏大，故A错误;
B.求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了，则一滴油酸的体积减小了，会导致计算结果偏小，故B正确；
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算时所用的体积数值偏大，会导致结果偏大，故C错误；
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D正确。故选BD。
12. AD ② B 无
【详解】(1)[1]A.为保证实验装置的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，选项A正确;
B.改变封闭气体的体积时，应缓慢推拉柱塞，防止气体温度变化，选项B错误；
C.不能用手握住注射器再推拉柱塞，这样会导致气体温度变化，选项C错误；
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，选项D正确。
故选AD。
(2) [2]根据 p=CV可知若压缩气体时漏气，即当¹/v增大时C减小，即图像的斜率减小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的②。
(3)[3]由p-1'图可知，从A到B过程中pV乘积先增加后减小，可知温度先升高后降低，故选B。
(4)[4]因为用压力表测量气体压强，则柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值无影响。
13. (1)新冠病毒能被灭活; 23.5×10³J
【详解】(1)设活塞横截面积为S，则对a气体初始状态有
v₁=Sh₁,T₁=t₁+273=300k
末状态有
v₂=Sh₂,T₂=t₂+273
阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得
答案第2页，共4页 V1T1=V2T2
由以上各式可得
t₂=57°
因 57°C>56°C,，由题意可知a内新冠病毒能被灭活。
(2)阀门K闭合，由于系统绝热，a气体膨胀对b气体做功，由热力学第一定律有
ΔUₐ=Q+W
代入数据得
W=-35×10³J
对b气体，由于系统绝热，则此过程气体b的内能增加量为
Ub=|W|=35×103J,
14. (1) 346.3K; (2) 4.8cm.,
【详解】(1)由右管内径是左侧的2倍可知，右管的横截面积是左管的4倍，所以两管水银面相平时, 左侧液颞下降4.8cm. 2分侧液面上升 1.2cm, 则有
P1=76cmHg - 6cmHg=70cmHg ,V1=76•S, T1=300k
p₂=76cmHg,V₂=76cm+4.8cmS
由公式
p1V1T1=p2V2T2
解得
T₂=346.3K
(2)管中气体做等温变化，则有
p₂V₂=p₃V₃
其中
V₃=V₁
解得
p₃=80.8cmHg
所以右管的水银面比左管高
答案第3页，共4页△h=80.8cm-76cm=4.8cm
15. (1) 400K; (2) 800cm³
【详解】(1) 因 Sa>Sb,则若缓慢升高环境温度，活塞向右运动，则一定是活塞b刚好缓慢移到所在气缸的底部，此时气体做等压变化，有
LSa+SbT0=2LSaT
解得此时环境的温度
T=400K
(2)经一段时间后活塞达到稳定状态，对活塞a、b整体受力分析，由平衡方程式
paSa-Sb-pbSa-Sb=Mg
代入数据解得
p=1.2×102Pa
气体做等温变化，有
paLSa+Sb=pl
解得
l=800cm³
答案第4页，共4页