2022-2023學年江蘇省南京市重點中學高二（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022~2023學年江蘇省南京市重點中學高二（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1.實驗是物理學研究問題的重要方法，下列對相關實驗的闡述中正確的是(

)

A.圖1為觀察懸浮于液體中的固體小顆粒做布朗運動時固體小顆粒的運動軌跡，它表明液體分子在雜亂無序地永不停息地運動著

B.圖2所示的是著名的“泊松光斑”，該實驗證明了泊松的觀點“光的粒子說”

C.圖3數(shù)據(jù)表明普朗克運用“能量子”的觀點理論計算值與黑體輻射實驗值吻合得非常好，這說明能量確實是不連續(xù)的，而是一份一份的

D.圖4所示為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗原理，其對應的核反應方程式為2.如圖所示的p?V圖像中A→B→C→A表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程，1?atmA.氣體在A、B兩狀態(tài)時的溫度相等，由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體溫度保持不變

B.由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界所做的功

C.由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做了202?J的功

D.由狀態(tài)C到狀態(tài)3.從1907年起，美國物理學家密立根就開始以精湛的技術測量光電效應中幾個重要的物理量。他通過如圖甲所示的實驗裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，作出如圖乙所示的圖像，圖像與橫軸的交點坐標為(a,0)，其反向延長線與縱軸的交點坐標為(0,?b)，由此算出普朗克常量A.入射光的頻率越大，a的值越大 B.入射光的頻率越大，b的值越大

C.圖甲中極板A連接電源的正極 D.由乙圖可求出普朗克常量h4.2022年9月國家原子能機構(gòu)展示了近年來核技術在我國國民經(jīng)濟領域的重大應用成果。其中醫(yī)用同位素镥177的自主可控及批量生產(chǎn)入選。該成果破解了多年來我國對其大量依賴進口的局面。镥177的半衰期約為6.7d，衰變時會輻射γ射線。其衰變方程為，下列說法正確的是(

)A.該反應產(chǎn)生的新核比的比結(jié)合能小

B.衰變時放出的X粒子的穿透性比γ射線強

C.衰變時放出的X粒子來自于镥177內(nèi)中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化

D.含有镥177的藥物經(jīng)過13.4d后，將有四分之一的镥177發(fā)生衰變5.如圖所示，L是直流電阻不計的帶鐵芯線圈，D為理想二極管，R為電阻，L1、L2和L3是三個完全相同的小燈泡。下列說法正確的是(

)

A.閉合S瞬間，三個燈立即亮 B.閉合S瞬間，L1燈比L2燈先亮

C.斷開S瞬間，L2燈閃亮后慢慢熄滅 D.斷開S6.如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機輸出功率恒定，升、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入A、B兩個理想互感器，互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為5A，線路總電阻r=10Ω，則下列說法正確的是A.發(fā)電機輸出的電功率1100kW

B.線路上損耗的功率2500W

C.互感器A是電流互感器，互感器B是電壓互感器

D.7.某充電器充電時可簡化為如圖甲所示電路，原線圈串聯(lián)一個阻值R1=800Ω的定值電阻，副線圈c、d連接阻值R2=5Ω的定值電阻，a、bA.理想電壓表的示數(shù)為10V

B.電阻R2的電功率為10W

C.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為40：1

D.若電阻R8.如圖所示，置于勻強磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導線，與套在鐵芯上部的線圈A相連，套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導線接在兩根水平光滑導軌上，導軌上有一根金屬棒ab靜止處在垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法正確的是(

)

A.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動

B.圓盤逆時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動

C.圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動

D.9.如圖所示，兩水平虛線ef、gh之間存在垂直紙面向外的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電阻為R的正方形鋁線框abcd從虛線ef上方某位置由靜止釋放，線框運動中ab始終是水平的，已知兩虛線ef、gh間距離大于線框邊長，則從開始運動到A. B.

C. D.10.如圖所示，在水平面上有兩條導電導軌MN、PQ，導軌間距為d，勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度的大小為B，兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離放在導軌上，且與導軌垂直。它們的有效電阻均為R，兩桿與導軌接觸良好，導軌電阻不計，金屬桿的摩擦不計。桿1以初速度v0滑向桿2，為使兩桿不相碰，則桿2固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時的最小距離之比為(

)

A.1:1 B.1:2 C.二、實驗題（本大題共1小題，共12.0分）11.如圖所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：

①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐連接起來；②緩慢移動活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p③重復上述步驟②，多次測量并記錄；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應圖象，分析得出結(jié)論。(1)在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的______和(2)實驗過程中，下列說法正確的A.推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出B.推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分C.活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內(nèi)氣柱的長度和壓力表的壓強值(3)某同學測出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，以p為縱軸、1VA.實驗過程中有漏氣現(xiàn)象B.實驗過程中氣體溫度降低C.實驗過程中氣體溫度升高(4)在不同溫度環(huán)境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>A.B.C.D.

三、計算題（本大題共4小題，共48.0分）12.在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學家們用放射性材料——PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電(PuO2中的Pu是?94238Pu)。已知?94238Pu衰變后變?yōu)殁櫤?符號為(1(2)?(3)從開始衰變到鈾核和α粒子再次相遇的最短時間13.如圖所示，在溫度為17℃的環(huán)境下，一根豎直的輕質(zhì)彈簧支撐著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空且靜止，此時倒立汽缸的頂部離地面的高度為h=49cm，已知彈簧原長l0=50cm，勁度系數(shù)k=100N/m(1(2)若環(huán)境溫度緩慢上升到(3)若在第(2

14.如圖所示，矩形線圈abcd的面積是0.01m2，共100匝，線圈的總電阻r=1Ω，外接電阻，線圈以角速度繞ab邊勻速轉(zhuǎn)動，ab邊右側(cè)有勻強磁場(左側(cè)沒有磁場)(1(2)當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°(315.如圖，水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌，其MN、PQ邊的電阻不計，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MN與MP的夾角為135°，PQ與MP垂直，MP邊長度小于1m.將質(zhì)量m=2kg，電阻不計的足夠長直導體棒擱在導線上，并與MP平行，棒與MN、PQ交點G、H間的距離L=4m，空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T.在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做直線運動，運動時回路中的電流強度始終與初始時的電流強度相等．

(1)若初速度v1=答案和解析1.【答案】C

【解析】A.圖1所示的是做布朗運動的固體小顆粒在不同時刻位置的連線圖，并非固體顆粒的運動軌跡，故A錯誤；B.“泊松光斑”是光具有波動性的有力證據(jù)，而泊松是光的粒子說的堅定支持者，這與其對實驗的預期結(jié)果恰恰相反，故B錯誤；C.為了合理解釋黑體輻射實驗規(guī)律，普朗克發(fā)現(xiàn)必須打破能量連續(xù)的觀念把能量看成一份一份的，只有這樣理論值與實驗值才能很好地吻合，從而，其引入了“能量子”的概念，故C正確；D.圖4所示為“α粒子大角度散射實驗裝置”，盧瑟福通過該實驗發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)，故D錯誤。故選C。

2.【答案】C

【解析】A.因為pAVA=pBVB，所以，氣體在A、B.因為氣體在A、B兩狀態(tài)時的溫度相等，所以內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學第一定律ΔU=WC.由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做的功為W=pΔD.由狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，因為體積不變，所以外界對氣體不做功，氣體吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加量，D錯誤。故選C。

3.【答案】D

【解析】A.根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek=hν?W0，又eB.縱軸截距?b=?C.圖甲中極板A連接電源的負極，故C錯誤；D.圖像斜率k=he=b故選D。

4.【答案】C

【解析】A.衰變時放出核能，故產(chǎn)生的新核比的比結(jié)合能大，選項A錯誤；C.根據(jù)核反應中電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒判斷，反應方程為，即衰變方程中的X為電子，為β衰變，其中的β射線是由原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子產(chǎn)生的，選項C正確；B.衰變時放射出的γ射線穿透性最強，選項B錯誤，D.經(jīng)過13.4d后，剩余的镥177將變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，選項D故選C。

5.【答案】D

【解析】AB.S閉合瞬間，L1、L2CD.斷開開關瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢，于是線圈、L3與L1形成一個閉合電路，由于穩(wěn)定時L3比L1亮(L3所在支路的總電阻比L1所在支路的總電阻小)故選D。

6.【答案】A

【解析】C.互感器A并聯(lián)接入電路是電壓互感器，互感器B串聯(lián)接入電路是電流互感器，故C錯誤；B.根據(jù)，代入數(shù)據(jù)得I=50A，線路上損耗的功率P損A.根據(jù)變壓器原理可知U2UV=nA1D.用戶使用的用電設備越多，用戶電流增大，輸電電流增大，輸電線損失電壓增大，降壓變壓器輸入電壓減小，降壓變壓器輸出電壓減小，故D錯誤。故選A。

7.【答案】C

【解析】AC.根據(jù)圖乙可知U=22022V=220V，根據(jù)圖甲可知U=I1B.電阻R2的電功率P2=D.若電阻R1的阻值減小，U1增大，U2增大，電阻R故選C。

8.【答案】D

【解析】A.由右手定則可知，圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，感應電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強，由楞次定律可知，線圈B中的感應磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，ab棒中感應電流方向由a→b，由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向左，B.由右手定則可知，圓盤逆時針減速轉(zhuǎn)動時，感應電流從邊緣流向圓心，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向上且磁場減弱，由楞次定律可知，線圈B中的感應磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，ab棒中感應電流方向由a→b，由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向左，C.當圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，線圈A中產(chǎn)生恒定的電流，那么穿過線圈B的磁通量不變，則ab棒中沒有感應電流，不會運動，選項CD.由右手定則可知，圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，感應電流從邊緣流向中心，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向上且磁場增強，由楞次定律可知，線圈B中的感應磁場方向向下，由右手螺旋定則可知，ab棒中感應電流方向由b→a，由左手定則可知，ab棒受的安培力方向向右，故選D。

9.【答案】D

【解析】A.線框先做自由落體運動，由線框?qū)挾刃∮诖艌龅膶挾瓤芍?，當ab邊進入磁場且cd邊未出磁場的過程中，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，不受安培力，則線框的加速度與線框自由下落時一樣，均為g，故B.若cd邊剛好勻速進入磁場，mg=F安=BERL=C.若cd邊減速進入磁場，線框全部進入后做勻加速運動，不可能以進入磁場時的速度勻速出磁場，故CD.若cd邊加速進入磁場，全部進入后做勻加速運動，當cd邊出磁場時線框有可能先減速到臨界速度，之后安培力與重力平衡，做勻速運動，故故選D。

10.【答案】C

【解析】桿2固定，當桿1速度減到零時恰到達桿2位置，則有最初擺放兩桿時距離最小，設為s1，對回路有q對桿1有?BI1d?Δt=0?mv0，q1=I1?Δt，聯(lián)立解得s1=2Rmv0故選C。

11.【答案】(1)質(zhì)量、溫度;【解析】【分析】

本題考查的是用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律的實驗，要求同學們對實驗原理要理解到位，學會應用圖象來對數(shù)據(jù)進行處理，尤其是對圖象斜率的物理意義的認識和理解。

(1)根據(jù)實驗原理，探究氣體等溫變化的規(guī)律，應保持氣體的質(zhì)量和溫度不變；

(2)要探究氣體等溫變化的規(guī)律，必須要保證氣體的質(zhì)量和溫度一定，故實驗中不能出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象，保證質(zhì)量不變，實驗時活塞推動應該緩慢一些，保證溫度不變。

(3)根據(jù)p?1V圖象的斜率為k=CT分析；

(4)對于p?V圖，根據(jù)溫度高的對應的pV值較大來判斷；對于p?1V圖，根據(jù)斜率越大的對應的溫度越高來判斷。

【解答】

(1)本實驗用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，研究對象是注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，所以需要保持氣體的質(zhì)量和溫度保持不變；

(2)AB.由于該實驗是“用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”，條件是對于一定質(zhì)量的氣體而言的，故實驗中不能出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象；實驗時應該緩慢一些，因為移動活塞時，相當于對氣體做功或者氣體對外做功，如果太快的話，或手握住注射器氣體部分，氣體的溫度就會發(fā)生變化，故A錯誤，B正確；

C.探究氣體等溫變化的規(guī)律，緩慢移動活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時記錄此時注射器內(nèi)氣柱的長度和壓力表的壓強值，故C錯誤；

(3)圖象發(fā)生了彎曲，則說明在實驗中溫度發(fā)生了變化，因圖象向上彎曲，p?1V圖象的斜率為k=CT，故溫度升高了，故C正確，12.【答案】(1(2)根據(jù)動量守恒定律可知α粒子和鈾核的動量大小相等，設為p，鈾核的動能則所以釋放的能量為且Δ解得(3T可得因為想再次相遇，必然是在裂變的切點處，所以每個粒子運動的時間必須為整數(shù)周期，這樣就應有而n、m