江西省宜春市宜豐縣宜豐中學2023-2024學年高二上學期10月第一次月考物理（創(chuàng)新部）試卷

2023-2024（上）創(chuàng)新部高二第一次月考物理試卷一、單選題（每小題4分，共24分）1．在電影《流浪地球2》中，擁有超強算力和自我意識的量子計算機550W讓人驚嘆。事實上，量子計算機并非科幻，在安徽合肥就藏著國內(nèi)首條量子芯片生產(chǎn)線。根據(jù)最新消息，我國的最新款量子計算機“悟空”即將在這里出世。預計到2025年，所研發(fā)的量子計算機將突破1000位量子比特，同時嘗試將量子計算機運用在不同行業(yè)，解決不同行業(yè)對應問題。關(guān)于量子理論下列說法中不正確的是（）A．普朗克首次提出了量子論，他認為微觀粒子的能量是量子化的，分立而不連續(xù)的B．玻爾把微觀世界中物理量取分立值的觀點應用到原子系統(tǒng)，提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說C．愛因斯坦在解釋光電效應現(xiàn)象時，利用了量子論的觀點，提出了光子說。認為只有吸收了足夠多光子數(shù)的電子才能從金屬板中逸出D．量子理論的誕生改變了人們看事物的角度和方式，是對人們原有經(jīng)典物理學的補充而不是推倒重建2．下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是（

）A．圖（a）中，分別用頻率為和的光照射同一光電管，電流表均有示數(shù)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭P，使微安表示數(shù)恰好為零，分別讀出電壓表對應的示數(shù)和，已知電子電量為e，可以推導出普朗克常量的計算式B．圖（b）中,一個氫原子吸收能量從基態(tài)向的能級躍遷時，最多可以吸收3種不同頻率的光C．圖（c）中，鈾238的半衰期是45億年，經(jīng)過45億年，兩個鈾238必定有一個發(fā)生衰變D．圖（d）中，氘核的核子平均質(zhì)量小于氦核的核子平均質(zhì)量3．如圖甲所示，一個上端開口內(nèi)壁光滑的導熱汽缸靜止在地面上，一不計厚度的輕質(zhì)活塞靜止在汽缸正中央，下端封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的初始壓強為，溫度為。汽缸頂端兩側(cè)各有一個卡口，活塞到達頂端不會離開汽缸?，F(xiàn)對封閉氣體用電熱絲緩慢加熱。氣體的壓強隨溫度的變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．，封閉氣體對外放熱B．當氣體溫度達到時，活塞到達汽缸頂端C．D．，單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的碰撞次數(shù)減少4．地球半徑約為6400km，地球表面的大氣隨海拔高度增加而變薄，大氣壓強也隨之減小到零，海拔100km的高度被定義為卡門線，為大氣層與太空的分界線。有人設(shè)想給太空飛船安裝“太陽帆”，用太陽光的“光子流”為飛船提供動力來實現(xiàn)星際旅行。已知在卡門線附近，一個正對太陽光、面積為1.0×106m2的平整光亮表面，受到光的壓力約為9N；力雖小，但假設(shè)以同樣材料做成面積為1.0×104m2的“帆”安裝在飛船上，若只在光壓作用下，從卡門線附近出發(fā)，一個月后飛船的速度可達到2倍聲速。設(shè)想實際中有一艘安裝了“帆”（面積為1.0×104m2）的飛船，在卡門線上正對太陽光，下列說法正確的是（）A．飛船無需其他動力，即可不斷遠離太陽B．一年后，飛船的速度將達到24倍聲速C．與太陽中心的距離為日地間距離2倍時，“帆”上的壓力約為2.25×10-2ND．與太陽中心的距離為日地間距離2倍時，飛船的加速度為出發(fā)時的5．2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137等放射性物質(zhì)，這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家，4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水，引起周邊國家的指責，下列說法中正確的是（

）A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電B．碘131能自發(fā)進行β衰變，衰變后生成的新物質(zhì)原子核比碘131原子核多一個中子而少一個質(zhì)子C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板D．銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度6．日本政府將核廢水排放到大海中，這引起了全球社會各界的高度關(guān)注和深切擔憂。核廢水中的多種放射性元素都有可能對人類和其它生物的DNA造成損害?，F(xiàn)有一塊質(zhì)量為M的含鈾礦石，其中鈾的質(zhì)量為m，鈾經(jīng)過一系列衰變后，最終會生成鉛，已知鈾的半衰期為T，下列說法正確的是（

）A．經(jīng)過T時間后，礦石的總質(zhì)量變成0.5MB．對此礦石加熱，分子熱運動會加劇，所以衰變會加速，半衰期會變短C．經(jīng)過2T時間后，此礦石中鈾的質(zhì)量會變成0.25mD．在核聚變反應中，我們可以用石墨等慢化劑來控制聚變的反應速度二、多選題（每小題5分，共20分，漏選3分）7．如下圖，是以狀態(tài)a為起始點、在兩個恒溫熱源之間工作的卡諾逆循環(huán)過程（制冷機）的圖像，虛線、為等溫線。該循環(huán)是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成，該過程以理想氣體為工作物質(zhì)，工作物質(zhì)與低溫熱源或高溫熱源交換熱量的過程為等溫過程，脫離熱源后的過程為絕熱過程。下列說法正確的是（）

A．過程氣體壓強減小完全是由于氣體的溫度降低導致的B．一個循環(huán)過程完成后，氣體對外放出熱量C．過程向低溫熱源釋放的熱量等于過程從高溫熱源吸收的熱量D．過程氣體對外做的功等于過程外界對氣體做的功8．氫原子的能級圖如圖（a）所示，一群處于能級的氫原子，用其向低能級躍遷過程中發(fā)出的光照射如圖（b）電路陰極K的金屬，只有1種頻率的光能使之發(fā)生光電效應，產(chǎn)生光電子，測得其電流隨電壓變化的圖像如圖（c）所示。電子電荷量為，則下列說法正確的是（）A．題述氫原子躍遷一共能發(fā)出4種不同頻率的光子B．陰極金屬的逸出功為C．題述光電子能使處于能級的氫原子電離D．若圖（c）中飽和光電流為，則內(nèi)最少有個氫原子發(fā)生躍遷9．如圖所示，一靜止的原子核（釷）在P點發(fā)生衰變，放出一個粒子并產(chǎn)生新核X，它們在勻強磁場中的運動軌跡如圖中a、b所示。已知釷核質(zhì)量為m1，新核X質(zhì)量為m2，粒子質(zhì)量為m3，真空中的光速為c。則（）

A．b是新核X的軌跡B．衰變方程為→C．衰變釋放的核能為E=（m1﹣m2﹣m3）c2D．100個原子核經(jīng)過一個半衰期后一定只剩下50個原子核10．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核廢水。核廢水中的發(fā)生衰變時的核反應方程為，該核反應過程中放出的能量為Q。設(shè)的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，X的比結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（）A．在該核反應方程中，X表示e粒子 B．該核反應過程中放出的能量C．該核反應過程中的質(zhì)量虧損可以表示為D．若把X粒子射入勻強磁場中，它一定受到洛倫茲力作用三、填空題（每空3分，共18分）11．“空瓶起霧”是同學們經(jīng)常玩的課間小魔術(shù)：將一空的礦泉水瓶擰緊蓋子使其不漏氣，再將礦泉水瓶下半部分捏扁（如圖甲所示），此時瓶內(nèi)氣體單位體積內(nèi)分子數(shù)將（填寫“增大”、“不變”或“減小”）；保持瓶子形狀不變，將瓶蓋慢慢旋松到某一位置，蓋子“嘭”地一聲飛出（如圖乙所示），隨即瓶內(nèi)充滿“白煙”。與蓋子飛出前瞬間相比，此刻瓶內(nèi)氣體分子平均動能（填寫“增大”、“不變”或“減小”）。12．某同學要測量一個微安表（量程為0-500μA）的內(nèi)阻。可供選擇器材有：A．電源（電動勢6V，內(nèi)阻較小）B．電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約幾千歐姆）C．電阻箱（0-999.9歐）D．電位器（可變電阻，與滑動變阻器相當）（0-1.5千歐）E．電位器（0-15千歐）該同學設(shè)計了如圖的電路進行實驗。連接后，主要操作步驟下：①開關(guān)K和K1處于斷開狀態(tài)；②將電位器R和電阻箱R1調(diào)至最大值。閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)電位器R，讓微安表達到滿偏，此時電壓表示數(shù)為2.00V；③閉合開關(guān)K1，調(diào)節(jié)電位器R和電阻箱R1，讓微安表達到半偏，此時電阻箱的示數(shù)為300.0歐，電壓表的示數(shù)為2.50V。完成下列填空：（1）電位器R應該選擇。（2）由實驗數(shù)據(jù)可知電壓表的內(nèi)阻為RV=，微安表的內(nèi)阻為RA=；（3）若電壓表在制造過程中，由于分壓電阻的誤差，使得示數(shù)比真實值偏大，則由此造成微安表內(nèi)阻的測量值（選填“大于”、“小于”、“等于”）真實值五、解答題13．（9分）在某些恒星內(nèi)部，3個氦核（）結(jié)合成1個碳核（）。已知1個氦核的質(zhì)量為m1、1個碳核的質(zhì)量為m2，1個質(zhì)子的質(zhì)量為mp，1個中子的質(zhì)量為mn，真空中的光速為c。（1）核反應方程為；（2）核反應的質(zhì)量虧損為；（3）碳核的比結(jié)合能為。14．（12分）從1907年起，美國物理學家密立根開始以精湛的技術(shù)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Uc－ν的圖象，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的h相比較以檢驗愛因斯坦光電效應方程的正確性．圖乙中頻率ν1、ν2、遏止電壓Uc1、Uc2及電子的電荷量e均為已知，求：(1)普朗克常量h；(2)該金屬的截止頻率ν0.15．(14分)如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K，兩汽缸的容積均為V0汽缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）．開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為。現(xiàn)使汽缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡．已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦。求：（i）恒溫熱源的溫度T；（ii）重新達到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx創(chuàng)新部高二第一次月考物理參考答案：1．C【詳解】A．普朗克首次提出了量子論，他認為微觀粒子的能量是量子化的，分立而不連續(xù)的，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)物理學史的知識可知，玻爾把普朗克的量子理論應用到原子系統(tǒng)上，提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋了氫原子的光譜，故B正確，不符合題意；C．愛因斯坦在解釋光電效應現(xiàn)象時，利用了量子論的觀點，提出了光子說；一個電子只能吸收一個光子，故C錯誤，不符合題意；D．量子理論的誕生改變了人們看事物的角度和方式，是對人們原有經(jīng)典物理學的補充而不是推倒重建，故D正確，不符合題意。故選C。2．A【詳解】A．根據(jù)光電效應方程得，，，聯(lián)立可得A正確；B．一個氫原子從基態(tài)向的能級躍遷時，最多可以吸收2種不同頻率的光，B錯誤；C．半衰期是大量原子核發(fā)生衰變行為的預測，對個別原子核，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它將何時衰變，C錯誤；D．輕核聚變會釋放能量，有質(zhì)量虧損，反應物的核子平均質(zhì)量大于生成物的核子平均質(zhì)量，D錯誤。故選A。3．B【詳解】A．，氣體溫度升高緩慢加熱氣體，發(fā)生等壓變化，氣體體積變大，則由熱力學第一定律可知則氣體從外界吸收熱量，故A錯誤；B．，氣體發(fā)生等壓變化，由蓋—呂薩克定律可知則當溫度達到時，活塞到達汽缸頂部，故B正確；C．，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可知解得故C錯誤；D．，氣體體積不變，壓強增大，溫度升高，分子平均動能增大，分子熱運動更劇烈，因此單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的碰撞次數(shù)增多，故D錯誤。故選B。4．C【詳解】A．因為飛船受到太陽的引力作用，飛船依靠光的壓力不能遠離太陽，A錯誤；B．依據(jù)動量定理，只有持續(xù)受到恒定的光壓一年，飛船的速度才能達到24倍聲速，然而飛船運動到卡門點時才能接受光壓而加速，一年時間內(nèi)受到光壓而加速的時間非常短，所以一年后，飛船的速度不能達到24倍聲速，B錯誤；C．根據(jù)球表面積公式，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，球的表面積變?yōu)樵瓉淼?倍，光子的密度減少為原來的，光子的壓力也減少為原來的，與太陽中心的距離為日地間距離2倍時，“帆”上的壓力約為C正確；D．與太陽中心的距離為日地間距離2倍時，飛船受到的來自太陽和其他天體的萬有引力，遠大于光子的壓力，其加速度不可能是出發(fā)時加速度的，D錯誤。故選C。5．C【詳解】A．核電站是利用核裂變發(fā)電的，故A錯誤；B．發(fā)生一次β衰變向外釋放出一個電子，衰變的本質(zhì)是原子核里的一個中子分裂為一個質(zhì)子和一個電子發(fā)生的，所以生成的新核少了一個中子多了一個質(zhì)子，故B錯誤；C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，故C正確；D．衰變是原子核本身的性質(zhì)，與周圍的物理環(huán)境、化學環(huán)境都沒有關(guān)系，故D錯誤。故選C。6．C【詳解】ABC．半衰期是與外界因素無關(guān)的，無論加熱還是增加壓強都不會改變半衰期的時長，經(jīng)過2T時間后，此礦石中鈾的質(zhì)量會變成0.25M，鈾會衰變成鉛，整個礦石的質(zhì)量幾乎不變，故AB錯誤、C正確；D．石墨可以作為裂變核反應堆中的慢化劑，將“快”中子變成“慢”中子，并不能控制核反應的快慢；鎘棒可以吸收中子，從而控制核裂變反應速度，故D錯誤。故選C。7．BD【詳解】A．由理想氣體狀態(tài)方程可知，pV越大，氣體的溫度T越高，由圖示圖像可知由圖示圖像可知，a→b過程，氣體體積增大溫度降低，氣體體積增大單位體積的分子數(shù)減少，氣體溫度降低，分子平均動能減小，因此a→b過程氣體壓強減小是單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和分子平均動能減小共同導致的，故A錯誤；B．根據(jù)p-V圖像與橫軸圍成的面積表示外界對氣體做的功（體積減小時），或氣體對外界做的功（體積增大時），可知一個循環(huán)過程完成后，外界對氣體做功為正值，由熱力學第一定律，可知所以氣體對外放出熱量，故B正確；C．d→a過程氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，氣體體積減小外界對氣體做功，由熱力學第一定律可知，氣體向外界釋放的熱量等于外界對氣體做的功，即|Qda|=|Wda|b→c過程氣體氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，氣體體積變大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體對外界做的功，即|Qbc|=|Wbc|p-V圖像與坐標軸所圍圖形的面積等于氣體做的功，由圖示圖像可知，d→a過程p-V圖像的面積大于b→c過程p-V圖像的面積，即|Wda|＞|Wbc|則|Qda|＞|Qbc|即d→a過程向低溫熱源釋放的熱量大于b→c過程從高溫熱源吸收的熱量，故C錯誤；D．a(chǎn)→b過程氣體與c→d過程氣體溫度的變化量相等，兩個過程氣體內(nèi)能的變化量相等，a→b過程氣體與c→d過程都是絕熱過程，則Q=0由熱力學第一定律：可知由于兩過程氣體內(nèi)能的變化量相等，則即a→b過程氣體對外做的功等于c→d過程外界對氣體做的功，故D正確。故選BD。8．CD【詳解】A．題述氫原子躍遷一共能發(fā)出6種不同頻率的光子，故A錯誤；B．根據(jù)波爾定理，躍遷時能夠釋放出最大光子能量為逸出功為故B錯誤；C．使n=3能級氫原子電離所需要的能量為1.51eV，題中光電子最大動能大于電離所需要的能量，故能夠使n=3能級的氫原子電離，故C正確；D．飽和光電流為3.2μA，則1s內(nèi)陰極發(fā)出的光電子數(shù)目為故D正確。故選CD。9．AC【詳解】A．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得靜止的原子核（釷）發(fā)生衰變過程動量守恒，因此新核X與衰變產(chǎn)生的粒子動量大小相等、方向相反，而新核X電荷量大，因此新核X的軌跡半徑小，故b是新核X的軌跡，故A正確；B．由A中分析可知，新核X與衰變產(chǎn)生的粒子速度方向相反，由圖可知，新核X與衰變產(chǎn)生的粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)方向相同，根據(jù)左手定則可知，新核X與衰變產(chǎn)生的粒子帶異種電荷，該衰變?yōu)棣滤プ?，故B錯誤；C．由質(zhì)能方程可得衰變釋放的核能為故C正確；D．半衰期是大量原子核有半數(shù)衰變用的時間，100個原子核經(jīng)過一個半衰期后不一定只剩下50個原子核。故D正確。故選AC。10．BC【詳解】A．在該核反應方程中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子（），選項A錯誤；B．該核反應過程中放出的能量Q=（206E2+4E3）-210E1故B正確；C．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知Q=Δmc2解得故C正確；D．X的速度與勻強磁場方向平行時，不受洛倫茲力作用，故D錯誤。故選BC。11．增大減小【詳解】[1]擰緊蓋子，將礦泉水瓶下半部分捏扁，瓶內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積減小，則單位體積內(nèi)分子數(shù)將增大。[2]保持瓶子形狀不變，瓶蓋“嘭”地一聲飛出，說明瓶內(nèi)氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，則瓶內(nèi)氣體分子平均動能減