[物理]江西省宜春市宜丰名校2023-2024学年高二下学期6月月考试题

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考试时间：分钟 满分：分
姓名：____________ 班级：____________ 学号：____________
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、单选题（每小题4分，共32分）(共8题；共32分)
1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ）
A . 图甲中铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238必定有5个发生衰变 B . 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C . 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D . 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，则a光频率最高
2. 每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究.氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为： ， n
=3、4、5…，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度.锂离子Li+的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式： ， m=9、12、15...，为锂离子Li+基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同.由此可以推算出锂离子Li+基态能量与氢原子基态能量的比值为（ ）
A . 3 B . 6 C . 9 D . 12
3. 自然界中很多具有放射性的原子核，需要发生一系列的衰变才能达到稳定状态。如图所示，某原子核X经过多次衰变后变成原子核Y，则（ ）
A . 原子核X的比结合能大于原子核Y的比结合能，因而原子核X不稳定 B . 原子核X变成原子核Y，需要经过8次衰变和6次衰变 C . 20个原子核X经过一个半衰期后，还有10个未发生衰变 D . 衰变的实质是
4. 2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氪（）。下列说法正确的是（ ）
A . 有92个中子，143个质子 B . 铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能 C . 重核裂变成中等大小的核，核的比结合能减小 D . 上述裂变反应方程为：
5. 如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（ ）
A . 将原子核A分解为原子核B、C吸收能量 B . 将原子核D、E结合成原子核F吸收能量 C . 将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量 D . 将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
6. 如图甲是研究光电效应的实验原理图，用不同频率的光照射同一光电管的阴极K时，得到遏止电压。和入射光频率v关系的图像如图乙，e为元电荷。下列说法正确的是（ ）
A . 从图乙可知遏止电压大小与入射光的频率成正比 B . 用频率为的入射光照射时，也一定能发生光电效应 C . 普朗克常量 D . 阴极K的逸出功为
7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态 ， 先后到达状态和 ， ， ， 。则（ ）
A . 过程气体分子平均动能减小 B . 过程气体分子数密度减小 C . 过程气体吸热比过程气体放热多 D . 状态、、的压强大小关系为
8. 静止在O点的原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A . A粒子为粒子 B . 原子核发生的是衰变 C . 两粒子始终处同一等势面上 D . 经过相等时间A、B粒子位移比为2：5
二、多选题（每小题4分，共12分）(共3题；共12分)
9. 若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。214P的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离。实验测得从214P原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV。则可能发射的特征X射线的能量为（ ）
A . 0.013MeV B . 0.017MeV C . 0.076MeV D . 0.093MeV
10. 氢原子的能级图如图1所示，从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A . 光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的粒子性 B . 两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的动能之差为1.13eV C . 欲使微安表示数变为0，滑片P应向b端移动 D . 滑片P向b端移动过程中，到达阳极A的光电子的最大动能一直增大
11. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（X）发生了衰变放出了一个粒子。放射出的粒子（He）及生成的新核Y在与磁场垂直的平面内做圆周运动。粒子的运动轨道半径为R ， 质量为m和电荷量为q。下面说法正确的是（ ）
A . 衰变后产生的粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的是图甲 B . 新核Y在磁场中圆周运动的半径 C . α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，环形电流大小为 D . 若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
三、实验题（每空2分，共14分）(共2题；共14分)
12. 在研究“光电效应”现象时，有如图甲、乙所示的两种电路连接方式。试回答下列问题：
（1） 通过图____________________（填“甲”或“乙”）所示的电路进行研究，可以得出光电子的最大初动能只与照射光的频率有关，而与照射光的强弱无关的结论；通过图____________________（填“甲”或“乙”）所示的电路进行研究，可以得出照射光的强度大小决定了逸出光电子的数目多少的结论。
（2） 某次实验时，先用图甲所示电路研究，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于1.5V时，电流表示数为零。在入射光不变的情况下，用图乙所示电路研究，则当电压表示数为3V时，电子到达阳极时的最大动能为____________________eV。
13. 某同学用图甲所示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器活塞移动到体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强为和注射器上的体积为 ， 然后压缩气体，记录多组压强p和体积V的值。
（1） 关于该实验下列说法正确的是____。
A . 为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油 B . 推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 C . 为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞 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） 实验中，若软管内气体体积可忽略，在压缩气体过程中漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的____________________（选填“①”或“②”）。
（3） 若软管内气体体积不可忽略，作出图像是一条曲线，如图丙所示。试用玻意耳定律分析，该曲线的渐近线（图中的虚线）的压强是____________________。（用、、表示）
（4） 在（3）中，该同学找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p ， 作出图线如图丁所示，由此可测出这些绿豆的体积____________________。（已知物理量有、a、b）
四、解答题（12分+15分+15分）(共3题；共42分)
14. 如图所示，导热良好的汽缸固定在倾角为斜面上，面积为、质量为的活塞与汽缸壁无摩擦，汽缸内封闭一定质量的理想气体，整体处于静止状态。最初时气体处于状态A ， 温度 ， 体积。先用外力缓慢拉动活塞使气体达到状态B ， 体积变为之后固定活塞，降低气体温度达到 ， 气体达到状态C。已知大气压为 ， 气体的内能满足 ， ， 重力加速度g取 ， 从状态A到状态C的整个过程气体吸收总热量 ， 求：
（1） 气体在状态B的压强
（2） 气体在状态C的压强及外力做的功W
15. 铀核是一种具有强放射性的元素。如图所示，是匀强磁场I、II的分界线，磁场方向均垂直于纸面向外。静止在上O点的铀核经过一次衰变生成钍核 ， 衰变后的粒子以动能垂直于在纸面内向上进入磁场I。已知粒子和钍核运动后同时第一次经过 ， 衰变过程中释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，不计粒子和钍核的重力及粒子间相互作用。
（1） 写出铀核的衰变方程，并求出匀强磁场I、II的磁感应强度之比；
（2） 求衰变后生成的钍核的动能；
（3） 若铀核的比结合能为 ， 钍核的比结合能为 ， 求氦核的比结合能。
16.
汤姆孙测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子经加速后，穿过小孔A、C沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域，射出后到达右端的荧光屏上形成光点．若极板D1、D2间无电压，电子将打在荧光屏上的中心P1点；若在极板间施加偏转电压U，则电子将打P2点，P2与P1点的竖直间距为b，水平间距可忽略不计．若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点．已知极板的长度为L1 ， 极板间的距离为d，极板右端到荧光屏间的距离为L2 ． 忽略电子的重力及电子间的相互作用．
（1） 求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小；
（2） 推导出电子的比荷的表达式；
（3） 若去掉极板D1、D2间的电压，只保留匀强磁场B，电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧，阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点．不计P3与P1点的水平间距，求P3与P1点的竖直间距y．题号
一
二
三
四
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