海南省嘉積高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷（Word版含答案）

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物理試卷

第I卷（選擇題）

一、單選題

1．原子核的表示符號(hào)為，下列說法正確的是

A．原子核的質(zhì)子數(shù)為AB．原子的電子數(shù)為A

C．原子的質(zhì)量數(shù)為ZD．原子核的質(zhì)子數(shù)為Z

2．關(guān)于聲波和光波，下列說法正確的是

A．光波和聲波都屬于電磁波

B．聲波和光波從空氣射入水中時(shí)，聲波的速度變大，光波的速度不變

C．聲波與光波的波速都由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)

D．光波屬于橫波，聲波屬于縱波

3．下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是

A．同一個(gè)物體，運(yùn)動(dòng)時(shí)比靜止時(shí)的內(nèi)能大

B．一定質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的0℃的冰的內(nèi)能大

C．靜止的物體的分子平均動(dòng)能為零

D．物體被舉得越高，其分子勢(shì)能越大

4．對(duì)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的理解，下列說法正確的是

A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功100J，同時(shí)從外界吸收80J的熱量，則它的內(nèi)能增大20J

B．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減少

C．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體

D．熱現(xiàn)象過程中不可避地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學(xué)第二定律

5．關(guān)于內(nèi)能，以下說法正確的是

A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的

B．只要物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變

C．每個(gè)分子的內(nèi)能等于這個(gè)分子的勢(shì)能和動(dòng)能的總和

D．焦耳通過大量實(shí)驗(yàn)提出了熱和能的當(dāng)量關(guān)系

6．如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是

A．線圈向左運(yùn)動(dòng)

B．線圈向右運(yùn)動(dòng)

C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

7．把220V的交流加在440Ω的電阻上，則電阻上

A．電壓的有效值為220V，電流有效值為0.5A

B．電壓的峰值為220V，電流的有效值為0.5A

C．電壓的有效值為220V，電流的峰值為0.5A

D．電壓的峰值為220V，電流的最大值為0.5A

8．A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為EA、EB，則下列說法正確的是

A．A、B兩種光子的頻率之比為1∶2

B．A、B兩種光子的動(dòng)量之比為1∶2

C．該金屬的逸出功W0＝EA－2EB

D．該金屬的極限頻率νc＝

二、多選題

9．下列關(guān)于熱學(xué)知識(shí)的說法正確的是

A．固體、液體、氣體中都有擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)

B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)

C．水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙

D．當(dāng)分子間的距離r=r0時(shí)，斥力等于引力，分子間作用力為零

10．下列說法正確的是

A．一鍋水中撒一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾。這說明溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越激烈

B．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大

C．氣體的體積增大內(nèi)能有可能保持不變

D．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律

11．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為、的單色光、照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的截止電壓分別為和、光電子的最大初動(dòng)能分別為和．為普朗克常量．下列說法正確的是

A．若，則一定有B．若，則一定有

C．若，則一定有D．若，則一定有

12．如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。2023年11月，該裝置實(shí)現(xiàn)了1×108℃等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列說法正確的是

A．聚變又叫熱核反應(yīng)

B．太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆

C．高溫能使原子核克服核力而聚變

D．對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多

13．若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個(gè)水分子的質(zhì)量，V0表示一個(gè)水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列關(guān)系式中正確的是（）

A．NA＝B．V0＝

C．M0＝D．ρ＝

第II卷（非選擇題）

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三、實(shí)驗(yàn)題

14．某實(shí)驗(yàn)小組完成“用油膜法測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為________（填選項(xiàng)前的字母）。

A．控制變量法B．等效替代法C．理想化模型法

（2）實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。

A．可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B．對(duì)油酸溶液起到稀釋作用

C．有助于測(cè)量一滴油酸的體積D．有助于油酸的顏色更透明便于識(shí)別

（3）該小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)選出需要的實(shí)驗(yàn)操作，并將它們按操作先后順序排列：D、________（用字母符號(hào)表示）。

A．B．C．

D．E．F．

（4）某同學(xué)在用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏小，可能是由于________。

A．油酸未完全散開

B．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格

C．求每滴體積時(shí)，的溶液的滴數(shù)少記了10滴

D．油酸酒精溶液配制的時(shí)間較長(zhǎng)，酒精揮發(fā)較多

（5）已知實(shí)驗(yàn)室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有油酸，又用滴管測(cè)得每50滴這種酒精油酸溶液的總體積為，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長(zhǎng)為的正方形小格的紙上（如圖）。油酸分子的大小_________。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

15．圖（a）是“用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)中，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略。移動(dòng)活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)p，繪出的圖像可能為()

A．B．C．D．

（2）用第（1）問中獲得的數(shù)據(jù)繪制圖像，如圖（b）所示，則連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)氣體的體積為________________。

（3）若用天平測(cè)出若干粒大米的質(zhì)量為m，然后將這些米粒裝入上述裝置中的注射器內(nèi)，移動(dòng)活塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)p，繪出圖（c）所示的圖像。則可求出大米的密度為________________（用m、V1、V2表示）。

（4）第（3）問中，若讀出注射器上的體積刻度為V3之后，用手握住注射器左側(cè)的大部分位置，向外拉動(dòng)活塞，其余操作無誤，繼續(xù)采集若干數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D（c）中大致畫出大于V3部分的圖線。

四、解答題

16．磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電直導(dǎo)線，它的電流是，導(dǎo)線長(zhǎng)，它受到的安培力為。

（1）這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？

（2）如果通電導(dǎo)線隨意放置在了磁場(chǎng)中某處發(fā)現(xiàn)不受磁場(chǎng)力，是否可以肯定此處沒有磁場(chǎng)？

17．如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。（重力加速度大小為g）

18．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變．放射出α粒子（）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R．以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量．

（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程．

（2）α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大?。?/p>

（3）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為α粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m．

試卷第1頁，共3頁

參考答案：

1．D

【詳解】原子核的符號(hào)中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)。

2．D

【詳解】A．光波屬于電磁波，聲波屬于機(jī)械波，故A錯(cuò)誤；

B．聲波和光波從空氣射入水中時(shí)，聲波的速度變大，光波的速度變小，故B錯(cuò)誤；

C．聲波屬于機(jī)械波，其波速只與介質(zhì)有關(guān)，而光波的波速除了與介質(zhì)有關(guān)，還與頻率由關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D．光波屬于橫波，聲波屬于縱波，故D正確。

3．B

【分析】不理解內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別是解答本題失誤的原因。牢固掌握內(nèi)能與機(jī)械能兩個(gè)概念的不同：內(nèi)能是所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，機(jī)械能是物體宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和，機(jī)械能的改變與內(nèi)能的改變沒有必然的聯(lián)系。

【詳解】A．物體的內(nèi)能與宏觀狀態(tài)的機(jī)械能無關(guān)，A錯(cuò)誤；

B．0℃的冰熔化成同溫度的水要吸收熱量，則一定質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的0℃的冰的內(nèi)能大，B正確；

C．分子做永不停息的無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以靜止的物體其分子的平均動(dòng)能不為零，C錯(cuò)誤；

D．物體被舉得越高，其重力勢(shì)能越大，與微觀的分子勢(shì)能無關(guān)，D錯(cuò)誤。

4．D

【詳解】A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋80J＝-20J

它的內(nèi)能減小20J，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q

可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能不一定減少，B錯(cuò)；

C．通過做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，故C錯(cuò)誤；

D．能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學(xué)第二定律。故D正確；

5．A

【詳解】A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同，但效果上是等效的，故A正確；

B．內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，宏觀上取決于溫度和體積，物體溫度不變，但體積變化導(dǎo)致分子勢(shì)能發(fā)生變化，那么物體的內(nèi)能就要變化，故B錯(cuò)誤；

C．內(nèi)能是一個(gè)宏觀量，是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故C錯(cuò)誤；

D．焦耳通過大量實(shí)驗(yàn)提出了熱和功的當(dāng)量關(guān)系，故D錯(cuò)誤。

6．A

【詳解】電流方向如圖中所示時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，根據(jù)異性相吸，知線圈向左運(yùn)動(dòng)，靠近磁鐵運(yùn)動(dòng)．故A正確，BCD錯(cuò)誤；

【點(diǎn)睛】此題考查了右手螺旋定則和磁極間相互作用的應(yīng)用，注意線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與條形磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)很相似，可以利用右手螺旋定則判斷磁場(chǎng)的N、S極．

7．A

【詳解】220V為交流電電壓的有效值，電流的有效值為：

8．C

【詳解】A．由ε＝hν

知，光子的能量與頻率成正比，則A、B兩種光子的頻率之比為2∶1，A錯(cuò)誤；

B．由光子能量

動(dòng)量公式

可知，A、B兩種光子的動(dòng)量之比等于A、B兩種光子的能量之比pA∶pB＝2∶1B錯(cuò)誤；

C．由于EA＝εA－W0EB＝εB－W0

而

解得W0＝EA－2EBC正確；

D．該金屬的極限頻率為νc＝＝D錯(cuò)誤。

9．BCD

【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體和液體中發(fā)生，不能在固體中發(fā)生，故A錯(cuò)誤；

B．溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故B正確；

C．水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙，故C正確；

D．根據(jù)分子間作用力與分子間距離的關(guān)系，當(dāng)分子間的距離r=r0時(shí)，斥力等于引力，分子間作用力為零，故D正確。

10．BC

【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體內(nèi)部分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)懸浮小顆粒碰撞作用的不平衡所引起的，胡椒粉的運(yùn)動(dòng)是由于水的對(duì)流形成的，不是布朗運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，因?yàn)閮?nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與質(zhì)量有關(guān)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度高，分子平均動(dòng)能肯定大，故B正確；

C．氣體的體積增大，氣體對(duì)外做功，但此時(shí)氣體吸收熱量，內(nèi)能有可能保持不變，故C正確；

D．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，在壓縮機(jī)做功的情況下，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，并不違反熱力學(xué)第二定律，故D錯(cuò)誤。

11．BC

【詳解】AB．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程

又由動(dòng)能定理有，當(dāng)時(shí)，，，A錯(cuò)誤，B正確；

C．若，則有，C正確；

D．同種金屬的逸出功不變，則不變，D錯(cuò)誤。

12．ABD

【詳解】A．聚變又叫熱核反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；

B．太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆，選項(xiàng)B正確；

C．要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達(dá)到10-15m以內(nèi)，核力才能起作用，那么熱核反應(yīng)時(shí)要將輕核加熱到很高的溫度，使它們具有足夠的動(dòng)能來克服核力而聚變?cè)谝黄鹦纬尚碌脑雍?，即高溫能使輕核克服庫侖斥力而聚變，但不是能使所有的原子核克服庫侖斥力而聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多，選項(xiàng)D正確；

13．AC

【詳解】A．水蒸氣的摩爾質(zhì)量ρV除以水蒸氣分子的質(zhì)量M0等于阿伏加德羅常數(shù)，A正確；

B．但由于水蒸氣分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，則，B錯(cuò)誤；

C．水分子的質(zhì)量M0等于摩爾質(zhì)量M除以阿伏加德羅常數(shù)NA，即，C正確；

D．由于摩爾體積V遠(yuǎn)大于NAV0，則

D錯(cuò)誤；故選AC。

14．CBDBFECD

【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型法。

故選C。

（2）[2]實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對(duì)油酸溶液起到稀釋作用，進(jìn)一步減小油酸的面密度，更能保證形成單分子油膜。

故選B。

（3）[3]“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)步驟為：用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量簡(jiǎn)內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積：往淺盤里倒入約2cm深的水，水面穩(wěn)定后將適量痱子粉均勻撒在水面上，用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。則實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)镈BFEC。

（4）[4]計(jì)算油酸分子直徑的公式是，V是油酸的體積，S是油膜的面積。

A．油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A錯(cuò)誤；

B．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故B錯(cuò)誤；

C．求每滴體積時(shí)，的溶液的滴數(shù)少記了10滴，可知，純油酸的體積將偏大，則計(jì)算得到的分子直徑將偏大，故C錯(cuò)誤；

D．油酸酒精溶液配制的時(shí)間較長(zhǎng)，酒精揮發(fā)較多，導(dǎo)致油酸濃度增大，因此油膜面積偏大，則直徑的測(cè)量值偏小，故D正確。

（5）[5]一滴酒精油酸溶液純油酸的體積

油酸分子的大小

15．CV1

【詳解】（1）[1]由于連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略，當(dāng)壓強(qiáng)增加后，連接部分軟管內(nèi)的氣體體積也減小，但連接部分體積未變，則注射器中有氣體進(jìn)入連接部分，相當(dāng)于注射器漏氣，當(dāng)V減小時(shí)，增大，p隨之增加的程度不是線性關(guān)系，當(dāng)V越小時(shí)，壓強(qiáng)越大，進(jìn)入軟管內(nèi)的氣體越多，壓強(qiáng)增加程度越小，斜率越小，故繪出的圖像可能為C。

（2）[2]設(shè)連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)氣體的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律

則有

當(dāng)為0時(shí)，V=-V1，代入上式得

（3）[3]設(shè)大米的體積為V米，以注射器內(nèi)及軟管內(nèi)封閉的氣體為研究對(duì)象，由玻意耳定律

則有

當(dāng)為0時(shí)，V=V2，代入上式得

則可求出大米的密度為

（4）[4]用手握住注射器左側(cè)的大部分位置，向外拉動(dòng)活塞時(shí)，氣體的溫度會(huì)增加，由理想氣體狀態(tài)方程

知隨著體積增加，圖像的斜率減小，故圖像如圖

16．（1）2T，2T；（2）不能

【詳解】（1）根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義