甘肅省張掖市某重點(diǎn)校2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期7月月考物理試題（解析版）

物理第Ⅰ卷一、選擇題：本題共12小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。1.下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（）A.湯姆遜通過分析甲圖中的α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.乙圖表明當(dāng)一定頻率的光照射到金屬板，金屬板會(huì)有光電子射出C.丙圖表示的是磁場(chǎng)對(duì)α、β和γ射線的作用情況，其中①是β射線，②是γ射線D.丁圖表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，是人工無法控制的核反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才會(huì)有光電子射出，B選項(xiàng)正確；C．根據(jù)左手定則可知，射線①帶正電，①是α射線，②不偏轉(zhuǎn)，是γ射線，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．丁圖表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，是人工可以控制的核反應(yīng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。2.氫原子的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為一個(gè)電子繞一個(gè)質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)，氫原子具有不同的能量．如圖所示，為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子（稱為a群）處于n=3的激發(fā)態(tài)，他們向較低能級(jí)躍遷的過程中向外輻射光子，用這些光子分別照射逸出功為2.29eV的金屬鈉和處于基態(tài)的另一群（稱為b群）氫原子，下列說法正確的是（）A.a群氫原子輻射的光子都能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)B.a群氫原子輻射的光子都能被b群氫原子吸收C.a群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從能級(jí)躍遷到能級(jí)所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短D.a群氫原子輻射光子過程中，圍繞質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小【答案】D【解析】【詳解】A、a群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En（m＞n）得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，為12.09eV；從n=2躍遷到n=1輻射的光子能量為10.2eV，這兩種光子的能量都大于逸出功，而從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光的能量為1.89eV，小于逸出功，所以能發(fā)生光電效應(yīng)的光有兩種．故A錯(cuò)誤；B、由△E=Em-En（m＞n）得知，b群的氫原子只能吸收特定頻率的光子，其中由n=3向n=2輻射的光子不能被吸收．故B錯(cuò)誤；C、由E=hv=h得知，頻率最高，波長(zhǎng)最短，而從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光能量最小，發(fā)出的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)．故C錯(cuò)誤；D、氫原子輻射光子的過程中，能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)知，電子動(dòng)能增大，則電勢(shì)能減?。蔇正確．3.如圖所示，兩束細(xì)平行單色光a、b射向置于空氣中橫截面為矩形的玻璃磚的下表面，設(shè)玻璃磚足夠長(zhǎng)，若發(fā)現(xiàn)該玻璃磚的上表面只有一束光線射出，則下列說法正確的是（）A.其中有一束單色光在玻璃磚的上表面發(fā)生了全反射B.在該玻璃磚中單色光a傳播速率小于單色光b的傳播速率C.若用同一套雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察單色光a、b的干涉圖樣，則單色光b的條紋間距更大D.若單色光a能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則單色光b一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】A．由于玻璃磚的橫截面為矩形，根據(jù)分析可知，光在下界面位置的折射角與上界面的入射角相等，根據(jù)光路可逆原理可知上界面的入射角必定小于臨界角，則兩束單色光在玻璃磚的上表面均不能夠發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，兩束光在上界面的入射點(diǎn)重合，作出光路如圖所示可知，a光在下界面的折射角大于b光在下界面的折射角，而入射角相等，根據(jù)折射率的定義可知根據(jù)折射率與速度關(guān)系有可知即在該玻璃磚中單色光a的傳播速率大于單色光b的傳播速率，故B錯(cuò)誤；C．折射率越小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則有根據(jù)可知，若用同一套雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察單色光a、b的干涉圖樣，則單色光b的條紋間距更小，故C錯(cuò)誤；D．折射率越大，光的頻率越大，可知可知若單色光a能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則單色光b一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選D。4.如圖所示，為一種傾斜放置的裝取臺(tái)球的裝置，圓筒底部有一輕質(zhì)彈簧，每個(gè)臺(tái)球的質(zhì)量為，半徑為，圓筒直徑略大于臺(tái)球的直徑。當(dāng)將筒口處臺(tái)球緩慢取走后，又會(huì)冒出一個(gè)臺(tái)球，剛好到達(dá)被取走臺(tái)球的位置。若圓筒與水平面之間的夾角為，重力加速度為，忽略球與筒間的摩擦力。則彈簧的勁度系數(shù)的值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】對(duì)小球整體處于平衡狀態(tài)，受力分析得，沿筒方向受力平衡有解得故選A。5.如圖所示，甲、乙兩球分別固定在光滑斜面上的A、B兩點(diǎn)，先釋放甲球，當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)距離為s1時(shí)，再釋放乙球，結(jié)果兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)，則A、C間的距離為（）A.若BC間的距離為s1，則AC距離為2s1B.若BC間的距離為s1，則AC距離為3s1C.若BC間的距離為4s1，則AC距離為9s1D.若BC間的距離為4s1，則AC距離為5s1【答案】C【解析】【分析】【詳解】因兩球在光滑斜面上下滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，可知加速度相同，設(shè)為a，甲運(yùn)動(dòng)距離為s1時(shí)用時(shí)為t1，乙用時(shí)為t2，A、C間的距離為s。AB．若BC間的距離為s1，則有聯(lián)立解得故AB錯(cuò)誤；CD．若BC間的距離為4s1，則有聯(lián)立解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過a、b、c、d四點(diǎn)，已知經(jīng)過ab、bc和cd三段所用時(shí)間之比為2：1：2，通過ab和cd段的位移分別為x1和x2，則bc段的位移為（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)bc段所用時(shí)間為t，根據(jù)勻變直線運(yùn)規(guī)律可知，bc段平均速度等ad段平均速度，即，，由以上兩式可解得：，故B正確．7.甲、乙兩輛汽車在同一條平直公路上的不同車道行駛，時(shí)刻甲、乙兩車的車頭恰好平齊，此后甲、乙兩車的表示汽車的位移）圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A.甲、乙兩車均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.時(shí)兩車速度大小相等C.前兩車位移大小相等D.時(shí)甲車停止運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖象可知，甲車的函數(shù)關(guān)系化簡(jiǎn)得說明甲車的初速度，加速度，甲車做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，乙車的函數(shù)關(guān)系化簡(jiǎn)得說明乙車做的是的勻速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．由A項(xiàng)分析可知，時(shí)甲車的速度時(shí)乙車的速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)A分析可知，前內(nèi)甲的位移乙車的位移前兩車位移大小相等，C正確；D．甲車停下的時(shí)間D錯(cuò)誤．故選C。8.某同學(xué)設(shè)計(jì)的噴水裝置如圖所示，內(nèi)部裝有2L水，上部密封1atm的空氣0.5L保持閥門關(guān)閉，再充入1atm的空氣0.1L。設(shè)在所有過程中空氣可看成理想氣體，且溫度不變，則（）A.充氣后，密封氣體的壓強(qiáng)不變 B.充氣后，密封氣體的分子平均動(dòng)能增加C.打開閥門后，密封氣體對(duì)外界做正功 D.打開閥門后，不再充氣也能把水噴光【答案】C【解析】【詳解】A．封閉氣體中再充入1atm的空氣0.1L后，由于體積不變，所以氣體物質(zhì)的量n變大，由克拉珀龍方程：可知，當(dāng)n變大，則壓強(qiáng)p變大，A錯(cuò)誤；B．溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，所以分子的平均動(dòng)能不變，B錯(cuò)誤；C．由公式可知封閉氣體壓強(qiáng)變?yōu)?，大于大氣壓?qiáng)，所以打開閥門后，氣體膨脹，對(duì)外界做功，C正確；D．膨脹過程溫度不變屬于等溫變化，若都噴完容器中的水，由得噴完容器中的水后，容器的氣體壓強(qiáng)小于外界氣體壓強(qiáng)，所以水不能噴完，D錯(cuò)誤。故選C。9.藍(lán)光光盤是利用波長(zhǎng)較短的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)的光盤，而傳統(tǒng)DVD光盤需要光盤發(fā)出紅色激光來讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。對(duì)于光存儲(chǔ)產(chǎn)品來說，藍(lán)光光盤比傳統(tǒng)DVD光盤的存儲(chǔ)容量大很多。由紅、藍(lán)兩種單色光組成的復(fù)合光束射入一玻璃球體﹐當(dāng)入射角θ=60°時(shí)，其折射光束和出射光束如圖所示。已知a光束第一次射出此玻璃球體后的出射光束相對(duì)復(fù)合光束的偏折角也為60°，下列說法正確的是（）A.該玻璃球體對(duì)a光的折射率為B.b光在該玻璃球體中的傳播時(shí)間比a光短C.用a光可在光盤上記錄更多的數(shù)據(jù)信息D.用b光可在光盤上記錄更多的數(shù)據(jù)信息【答案】AD【解析】【詳解】A．折射角為根據(jù)折射定律得該玻璃球體對(duì)a光的折射率為，故A正確；B．因?yàn)閍光的偏折程度較小，折射率較小，根據(jù)，a光在玻璃球內(nèi)的傳播速度較大，又因?yàn)閍光在玻璃球內(nèi)的傳播距離較短，可知a光在玻璃中的傳播時(shí)間短，故B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)轭l率越大的光記錄的數(shù)據(jù)量越大，而b光偏折較大，折射率較大，頻率較大，可知用b光可在光盤上記錄更多的數(shù)據(jù)信息，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.A物體自高為H的塔頂自由下落的同時(shí)，B物體自塔底以初速度大小v0豎直上拋，B物體上升至最高點(diǎn)時(shí)，A物體正好落地，則下列說法中正確的是（）AA物體落地時(shí)速度大小小于v0B.B物體上升的最大高度高于HC.兩物體相遇時(shí)離地面的高度為D.兩物體相遇時(shí)，A、B兩物體的速度大小均為【答案】CD【解析】【詳解】AB．因?yàn)锳、B兩物體運(yùn)動(dòng)加速度相同，時(shí)間相同，速度變化量相等，則A物體落地時(shí)速度與B物體上拋時(shí)初速度大小相等，都等于v0，B物體上升的最大高度與A物體的下落高度相等，都等于H，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．設(shè)兩物體相遇時(shí)所用的時(shí)間為t，則有H＝hA＋hB＝gt2＋v0t－gt2可得設(shè)相遇時(shí)兩球速度大小分別為vA、vB，則有vA＝gtvB＝v0－gt＝2gH可得vA＝vB＝hA＝gt2＝hB＝即兩物體相遇時(shí)離地面的高度為，選項(xiàng)CD正確。故選CD。11.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化，其壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像如圖所示，氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷了a→b→c→d→a的過程。abcd為平行四邊形，ab與T軸平行，bc的反向延長(zhǎng)線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O。下列說法正確的是（）A.從a到b，氣體體積減小B.從b到c，氣體體積增大C.從a到c，氣體放出熱量D.從c到d氣體對(duì)外界做的功大于從a到b外界對(duì)氣體做的功【答案】AC【解析】【詳解】A．從a到b，氣體做等壓變化，根據(jù)可知，當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的體積減小。故A正確；B．從b到c，圖像過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，為等容變化，氣體體積不變。故B錯(cuò)誤；C．從a到c，溫度減小，內(nèi)能減小，根據(jù)可知，體積變小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得Q<0氣體放熱。故C正確；D．從c到d，氣體的體積增大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，則根據(jù)可知同理從a到b的過程中依題意，即c到d氣體對(duì)外做的功等于從a到b外界對(duì)氣體做的功。故D錯(cuò)誤。故選AC。12.a、b是兩種單色光，其頻率分別為、，且，則下列說法正確的是（）A.a、b光子動(dòng)量之比為B.若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋間距之比為C.若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動(dòng)能之差D.若a、b是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級(jí)之差【答案】ACD【解析】【詳解】A．光子的能量a、b光子的能量之比為光子的動(dòng)量所以故A正確；B．光子的波長(zhǎng)雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為所以故B錯(cuò)誤；C．由光電效應(yīng)方程可知故C正確；D．若a、b是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為E0，則有所以同理則故D正確。故選ACD。第Ⅱ卷二、非選擇題：本題共5小題。13.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是利用加速后的質(zhì)子轟擊靜止的Li，生成兩個(gè)，Li和的結(jié)合能分別為和，質(zhì)量分別為和。已知真空中的光速為c。（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）求質(zhì)子的質(zhì)量m。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）核反應(yīng)方程為（2）釋放的核能根據(jù)解得14.一名潛水員在夜間進(jìn)行深水作業(yè)，其頭盔上的照明燈可看做是點(diǎn)光源向各個(gè)方向發(fā)射光線，在平靜的水面上可看到該光源發(fā)出的光只從一個(gè)半徑的圓形區(qū)域內(nèi)射出水面，若水的折射率。求：（1）此時(shí)潛水員的頭部在水面下方的深度h；（2）若在8s的時(shí)間內(nèi)，我們發(fā)現(xiàn)透光的圓形水域半徑從1.8m擴(kuò)大到6m，試根據(jù)光學(xué)知識(shí)求出潛水員在水下豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)的速度。【答案】（1）2.4m；（2）0.7m/s，方向豎直向下【解析】【詳解】（1）由題意可知潛水員頭盔上照明燈發(fā)出的光線在透光區(qū)域邊緣恰好發(fā)生全反射，則根據(jù)幾何關(guān)系可知解得（2）當(dāng)透光的圓形水域半徑擴(kuò)大到時(shí)，設(shè)潛水員的深度為h′，由于全反射臨界角不變，則根據(jù)幾何關(guān)系可得解得潛水員在水下豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)的速度為方向豎直向下。15.如圖所示，P、Q是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在豎直固定的兩端開口的汽缸內(nèi)無摩擦地滑動(dòng)，其面積分別為S1=30cm2、S2=10cm2，質(zhì)量分別為M1=1.5kg、M2=2.5kg，它們之間用一根長(zhǎng)為的輕質(zhì)細(xì)桿連接，靜止時(shí)汽缸中氣體的溫度T1=600K，活塞P下方氣柱（較粗的一段氣柱）長(zhǎng)為d=12cm，已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，g=10m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體，活塞在移動(dòng)過程中不漏氣。（i）求活塞靜止時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（ii）若缸內(nèi)氣體的溫度逐漸降為了T2=300K，已知該過程中缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小100J，求活塞下移的距離h和氣體放出的熱量Q。【答案】（i）；（ii）10cm，124J【解析】【詳解】（?。?duì)兩個(gè)活塞的整體受力分析可得解得（ⅱ）由以上分析可知逐漸降溫的過程中活塞始終受力平衡，內(nèi)部氣體為等壓變化，則其中解得活塞下降的過程對(duì)內(nèi)部氣體用熱力學(xué)第一定律得其中以上解得放出熱量為124J。16.我國(guó)技術(shù)和應(yīng)用居世界前列，無人駕駛汽車是利用先進(jìn)的5G技術(shù)制造的汽車。在不少大城市已經(jīng)使用無人駕駛公交車。無人駕駛汽車上配有主動(dòng)剎車系統(tǒng)，當(dāng)車速超過30km/h時(shí)，汽車主動(dòng)剎車系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)預(yù)判：車載電腦通過雷達(dá)采集數(shù)據(jù)在內(nèi)進(jìn)行分析預(yù)判，若預(yù)判汽車以原速度行駛后可能會(huì)發(fā)生事故，汽車會(huì)立即主動(dòng)剎車?，F(xiàn)有一無人駕駛汽車正以的速度勻速行駛，在它的正前方相距處有一大貨車正以的速度勻速行駛。若取重力加速度，問：（1）預(yù)判結(jié)束時(shí)，兩車之間的距離。（2）若預(yù)判結(jié)束時(shí)，汽車立即開始以加速度剎車，同時(shí)大貨車開始減速行駛，且剎車時(shí)大貨車所受阻力與車重的比值可k=0.32，則要使兩車不相撞，求汽車加速度的取值范圍。（計(jì)算出的數(shù)據(jù)請(qǐng)保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）內(nèi)，汽車和大貨車行駛的位移分別為預(yù)判結(jié)束時(shí)，兩車之間的距離為（2）設(shè)汽車剎車總時(shí)間為t1，則有解得