2022-2023学年重庆市渝中区高二（下）期中物理试卷（含解析）

2022-2023学年重庆市渝中区高二（下）期中物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.  从微观角度分析宏观现象是学习和认识热现象的重要方法，下列关于热现象的微观本质分析正确的是(    )

A. 分子间距离增大时，分子间作用力先增大再减小
B. 温度升高，物体内分子的平均动能增大
C. 布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒内的分子在做无规则运动
D. 温度升高，物体内所有分子的动能都增大

2.  某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压与入射光频率的关系图象如图所示不正确的是(    )
 

A. 该金属的逸出功等于
B. 遏止电压是确定的，与照射光的频率无关
C. 若已知电子电量，就可以求出普朗克常量
D. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为

3.  一定质量的理想气体，从图中所示的状态开始，经历了、状态，最后到状态，与横轴平行，与纵轴平行，下列判断中不正确的是(    )

A. 温度升高，压强不变
B. 体积不变，压强变大
C. 体积变小，压强变大
D. 点的压强比点的压强小

4.  如图所示为氢原子的能级图，基态能级，其他能级的能量满足：，下列说法正确的是(    )

A. 氢原子的发射光谱是连续光谱
B. 大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子能量可能为
C. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中可能辐射出能量为的光子
D. 只有能量值为的光子才可以使处于基态的氢原子发生电离
 

5.  目前，我国正在开展网络试点工作，并将于年进入全面时代。届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。，即第五代移动通信技术，采用频段，相比于现有的即第四代移动通信技术，频段技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。信号与信号相比下列说法正确的是(    )

A. 信号在真空中的传播速度更快 B. 信号是横波信号是纵波
C. 信号粒子性更显著 D. 信号更容易发生明显衍射

6.  如图所示是由线圈和电容器组成的最简单的振荡电路。先把电容器充满电，时如图所示，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电。时如图所示，回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则(    )

A. 时间内，电流逐渐减小 B. 时，回路中有逆时针的电流
C. 时，线圈中的磁场能最大 D. 时，线圈中的电场能最大

7.  快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示．假设袋内气体与外界没有热交换，当充气袋的四周被挤压时(    )

A. 外界对袋内气体做功，气体内能增大，温度升高
B. 外界对袋内气体做功，气体内能减小，温度降低
C. 袋内气体对外界做功，气体内能增大，温度不变
D. 袋内气体对外界做功，气体内能减小，温度降低
 

8.  如图所示，粗细均匀的形管竖直放置，管内有水银柱封住一段空气柱，如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将(    )

A. 体积不变 B. 体积变大 C. 压强变大 D. 压强不变

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.  有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开，再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则(    )

A. 甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态
B. 只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态
C. 乙、丙两物体都和甲达到了热平衡
D. 乙、丙两物体一定达到了热平衡

10.  下列说法正确的是(    )

A. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
B. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
C. 晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

11.  如图所示为两分子间作用力的大小关于两分子之间距离的变化规律，现将一分子固定在原点，另一分子由位置静止释放，已知该分子仅在分子力的作用下运动，则下列说法正确的是(    )

A. 分子由到的过程，分子引力和分子斥力均减小
B. 分子由到的过程，分子间作用力先增大后减小再增大
C. 分子由到的过程，分子动能先增大后减小
D. 分子由到的过程，分子势能先减小后增大

12.  近年来野外露营活动备受大众欢迎。现有一款露营充气床垫，打开阀门未充气时，内部已有空气，体积为。采用电动充气泵对床垫充气，充气完毕后气体体积为。现有重物压在气垫床上，床体体积减小，气体压强为。已知大气压强为，电动泵每次送入的空气体积为，充气过程气体温度不变且视为理想气体，则(    )

A. 充气结束未放重物时内部气体压强为
B. 充气结束未放重物时内部气体压强为
C. 充气过程中电动泵送气总次数为次
D. 充气过程中电动泵送气总次数为次

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13.  某同学利用如图所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：
将注射器活塞移动到体积适中的位置，接上软管和压强传感器，通过系统记录下此时的体积与压强；
用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
读出注射器刻度表示的气体体积，通过系统记录下此时的与压强；
重复、两步操作，记录组数据，作图。
结合上述步骤，请你完成下列问题：
该同学对器材操作的错误是                           ，因为该操作通常会影响气体的______选填“温度”“压强”或“体积”。
我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的图线如图所示，图线的形状为双曲线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图所示。请判断图中的两条等温线的温度______选填“”“”“”。
 

14.  如图甲所示为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热电源。

图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高______填“增大”、“减小”或“不变”；
应该把恒温箱内加热器接______端。填“”或“”；
如果要使恒温箱内的温度保持，滑动变阻器接入电路的电阻值为______。

四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）

15.  已知氢原子的能级图如图所示，现用大量高能电子轰击一群处于基态的氢原子，轰击后可观测到氢原子发射不同波长的光有种。利用氢原子发出的光照射某电路的极，如图所示，发现电流表有示数，调节滑片可使电流表示数减小到零。电极由金属锌制成，其截止波长为。已知普朗克常量约为，。求：
锌板逸出功及氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子种数为多少？
电流表示数为零时，电压表的示数至少为多少？
高能电子的动能范围？所有结果保留三位有效数字
 

16.  如图甲，一水平放置的导热性良好的气缸体积为，内壁光滑，封闭一定质量的理想气体，用导热性能良好的活塞将气体分隔成两个部分，平衡时两部分气体的体积为、压强为。此时环境温度为。现将气缸旋转，如图乙，再次平衡时两部分气体体积之比为：。已知活塞横截面积为，重力加速度为外界环境大气压始终为。求：
若外界环境温度不变，求再次平衡时气体的压强；
活塞的质量。

17.  如图所示，由形管和细管连接的玻璃泡、和浸泡在均为的水槽中，如图，由形管和细管连接的玻璃泡、和浸泡在温度均为的水槽中，的容积是的倍。阀门将和两部分隔开。内为真空，和内都充有气体。形管内左边水银柱比右边的低。打开阀门，整个系统稳定后，形管内左右水银柱高度相等。假设形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
求玻璃泡中气体的压强；
为使形管内左右水银柱高度差变为，求右侧水槽的水温达到多少摄氏度可实现保留一位小数。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：由于不知道起始时分子间的距离，所以分子间距离增大时无法确定分子间作用力大小的变化情况，故A错误；
温度是分子热运动的平均动能的标志，温度升高，物体内分子的平均动能增大，而不是所有分子的动能都增大，故 D错误，B正确；
C.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故C错误。
故选：。
本题考查了分子间的相互作用力、布朗运动、温度是分子平均动能的标志等知识点。
分子间的引力、斥力都随分子距离的增大而减小；温度是分子平均动能的标志；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动。
本题考查了分子间的相互作用力、布朗运动、温度是分子平均动能的标志等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。
 

2.【答案】 

【解析】解：、当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以故A正确。
B、根据光电效应方程和得，，当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系。故B错误。
C、因为，知图线的斜率等于，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出普朗克常量。故C正确。
D、从图象上可知，逸出功根据光电效应方程，故D正确。
本题选择不正确的，故选：。
根据光电效应方程和得出遏止电压与入射光频率的关系式，从而进行判断．
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系．
 

3.【答案】 

【解析】解：、到的图象是过原点的直线，发生的是等压变化，温度升高，故A正确；
B、到体积不变，气体发生的是等容变化，根据查理定律，温度降低，压强变小，故B错误；
C、到气体发生的是等温变化，压强与体积成反比，体积变小，压强变大，故C正确；
D、直线的斜率比连线的斜率大，斜率越大，压强越小，所以点的压强比点的压强小，故D正确；
本题选错误的
故选：。
由图可知图象为图象，根据图象可知压强与热力学温度的关系；根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量。
本题考查理想气体状态方程中对应的图象，在图象中等容线为过坐标原点的倾斜直线，在比较过程中要注意控制变量法的应用。
 

4.【答案】 

【解析】解：、氢原子的发射光谱是不连续的，不是连续光谱，故A错误；
B、大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子，其能量值最小为的能级向基态跃迁时辐射的光子，能量为，所以不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子不可能为，故B错误；
C、一个处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程可能为：，其中能级向能级跃迁过程辐射出能量为的光子，故C正确；
D、根据氢原子电离的条件可知，大于等于的光子都可以使处于基态的氢原子发生电离，故D错误。
故选：。
氢原子的发射光谱是不连续的；由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差；大于等于的光子都可以使处于基态的氢原子发生电离。
解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道跃迁过程中能量如何变化。
 

5.【答案】 

【解析】解：、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；
B、电磁波均为横波，故B错误；
C、信号的频率更高，则其粒子性显著，故C正确；
D、因信号的频率更高，则波长小，故信号更容易发生明显的衍射现象，故D错误。
故选：。
明确电磁波的性质，知道电磁波在真空中传播速度均为光速，并且电磁波为横波；明确光的光粒二象性，知道频率越大粒子性越明显；波长越大，波动性越明显。
本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律，注意明确波长越长波动性越明显，而频率越高粒子性越明显。
 

6.【答案】 

【解析】解：、时间内，电流逐渐增大，时回路中线圈上的电流第一次达到最大值，放电过程结束，由此可知其周期，故A错误；
B、时电流再次为零，到时间内电流的为顺时针反向，故B错误；
C、在时电流第一次达到最大值，此时磁场能最大，那么时刻磁场能也最大，故C正确；
D、时的情况与时的情况是一致的，故D错误。
故选：。
在振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少，从能量看：电场能在向磁场能转化；
当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加，从能量看：磁场能在向电场能转化；
在一个周期内，电容器充电两次，放电两次。
明确电磁振荡过程，知道电容器充电完毕放电开始：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流；放电完毕充电开始：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
明确电磁振荡过程，知道电容器充电完毕放电开始：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流；放电完毕充电开始：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
 

7.【答案】 

【解析】解：充气袋四周被挤压时，气体的体积减小，外界对气体做功，故气体对外界做负功，由于没有热交换，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，气体温度升高．故A正确，BCD错误．
故选：．
充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化，理想气体的内能只与温度有关．
本题考查热力学第一定律的应用，对于气体，常常是气态方程和热力学第一定律的综合应用，当气体的体积减小时，外界对气体做正功，相反当体积增大时，气体对外界做正功．
 

8.【答案】 

【解析】解：设玻璃管两侧水银面高度差是，大气压为，封闭气体压强，
沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，变小，封闭气体压强变大，
气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小，故C正确，ABD错误；
故选：。
根据图示求出封闭气体的压强，判断截去玻璃管后封闭气体压强如何变化，然后根据玻意耳定律分析答题．
根据图示判断沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉后封闭气体压强如何变化，熟练应用玻意耳定律即可正确解题．
 

9.【答案】 

【解析】解：、乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，故A正确，B错误；
、甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，乙、丙两物体达到了热平衡，故C错误，D正确。
故选：。
本题考查对热平衡的理解。要注意明确甲和乙接触时达到了热平衡，但最后乙和丙接触后又达到了热平衡状态，导致甲和乙不再平衡。
本题考查对热平衡的理解，要注意明确甲和乙接触时达到了热平衡，但最后乙和丙接触后又达到了热平衡状态，导致甲和乙不再平衡。
 

10.【答案】 

【解析】解：、液晶具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A正确；
B、单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误；
C、晶体、非晶体内部的物质微粒都是在不停地运动着，故C错误；
D、小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故D正确。
故选：。
单晶体有确定的几何外形，多晶体和非晶体没有确定的几何外形；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；根据分子运动论的观点判断；单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性。
本题考查了晶体与非晶体的区别，晶体与非晶体由于内部结构不同，表现出不同的物理特性，是一道基础题，要牢固掌握基础知识。
本题考查热学的知识，涉及知识点较多，难度小，需要同学们熟记结论并灵活运用。
 

11.【答案】 

【解析】解：、分子从到过程中，分子引力与分子斥力都在增加，故A错误；
B、由图可知，在位置时分子力为零，故分子由到过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，故B正确；
C、分子由到的过程中，分子间作用力表现为引力，分子力做正功，分子动能增加，故C错误；
D、分子由到的过程中，分子间作用力先表现为引力后表现为斥力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故D正确；
故选：。
根据图像得出分子间的作用力的类型，结合功能关系分析出能量的变化情况。
本题主要考查了分子间的相互作用力，熟记相互作用力和能量随距离的变化图像即可，难度不大。
 

12.【答案】 

【解析】解：、根据玻意耳定律可知
解得，故A错误，B正确；
、对充气过程，由玻意耳定律可得
解得次，故C正确，D错误。
故选：。
充气完成后，重物放在气垫前后，对气垫内的气体分析，根据玻意耳定律求得压强，把气垫内的气体和打入的气体最为整体，根据玻意耳定律求得打入的次数。
本题主要考查了玻意耳定律，关键是正确的选取初末状态参量，把变质量问题转化为恒质量问题即可。
 

13.【答案】用手握住注射器前端；温度 ； 

【解析】解：在进行该实验室要保持被封闭气体的温度不变化，所以试验中，不能用手握住注射器前端，否则会使气体的温度发生变化。
在图象中，根据，即，离坐标原点越远的等温线温度越高，故
故答案为：用手握住注射器前端；温度；
根据研究一定质量理想气体在温度不变时，压强和体积的关系的要求可知，实验过程中应保持被封闭气体的温度不变，由此即可可知实验步骤中错误的操作；
在图象中离坐标原点的等温线温度越高。
本题关键明确实验原理，知道实验误差的来源，会减小实验误差，一些实际问题要通过实验去体会。
 

14.【答案】减小     

【解析】解：由图甲可知热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小；
当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在、端。
当温度达到时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达，
根据闭合电路欧姆定律可得：，
即：，
解得：。
故答案为：减少；；
由图即可判断出电阻值随温度的变化关系；
当温度低的时候，电路与相连，此时加热器要工作，所以加热器的电路要与相连；
要使恒温箱内的温度保持，当温度达到时，电路就要断开，即电路要达到根据闭合电路欧姆定律即可求得电阻的大小。
在解答本题的时候要分析清楚，控制电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低，需要加热的时候，加热电路才会工作，而控制电路是一直通电的。
 

15.【答案】解：金属锌的截止波长为，则逸出功
氢原子发射种不同波长的光，根据公式可知是从跃迁到低能级，则能级差大于的跃迁有，，，即能让电流表有示数的光子种数为种；
因从的跃迁放出光子的能量为：
对应的光电子最大初动能最大，根据动能定理可得：
根据光电效应方程：
解得电流表示数为零时，电压表的示数至少为：
高能电子与氢原子碰撞后氢原子跃迁到能级；高能电子与氢原子碰撞的过程中氢原子中的电子只能吸收一部分高能电子的能量，所以高能电子的最小动能
；
高能电子的最大动能：
则高能电子的动能范围。
答：锌板逸出功为，氢原子发射光子中能让电流表有示数的光子种数为种；
电流表示数为零时，电压表的示数至少为；
高能电子的动能范围是。 

【解析】根据逸出功与波长的关系求出；根据数学组合公式判断辐射出种光子对应的能级，然后根据分析判断可能跃迁到的能级；
根据光电效应方程结合动能定理求解遏止电压；
根据分析，结合动能定理求解高能电子的动能范围。
解决本题的关键知道光电效应方程，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法，先确定氢原子吸收能量后跃迁到那一能级是本题的突破口。
 

16.【答案】解：对部分气体：
初状态：，；末状态：，？
依玻意耳定律得
  
解得：
对部分气体：
初状态：，；末状态：，？
依玻意耳定律得
  
解得：
对活塞，由平衡条件得：
 
联立解得：
答：再次平衡时气体的压强为。
活塞的质量为。 

【解析】将气缸旋转，两个部分均发生等温变化，选取部分气体为研究对象，根据玻意耳定律求解再次平衡时气体的压强；
选取部分气体为研究对象，根据玻意耳定律求得中气体的压强，再对活塞，根据平衡条件求解活塞的质量。
本题是气体中连接体问题，把握两部分气体的关系，如压强关系、体积关系是解题的关键，结合玻意耳定律和平衡条件进行处理。
 

17.【答案】解：在打开阀门前，两水槽水温均为。
设玻璃泡中气体的压强为，体积为，玻璃泡中气体的压强为。
依题意有，式中
打开阀门后，两水槽水温仍为。形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积，可以不计，则中气体的体积和温度均不变，则压强不变。
设玻璃泡中气体的压强为。依题意，有
玻璃泡和中气体的体积：
根据玻意耳定律得
据题有：
联立解得：
代入数据解得：
当右侧水槽的水温加热至时，左右水银柱高度差变为，则形管左右水银柱压强差为
玻璃泡中气体的压强为：
玻璃泡的气体体积不变，根据查理定理得
 
联立解得：
则
当右侧水槽的水温降低至时，形管左右水银柱压强差为。
玻璃泡中气体的压强为：
玻璃泡的气体体积不变，根据查理定理得
联立解得：
则
答：玻璃泡中气体的压强为；
右侧水槽的水温达到或可实现。 

【解析】以中封闭气体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律求出内的压强，即可求出内气体的压强；
以中封闭气体为研究对象，根据等容变化列方程求解。
本题考查理想气体状态方程的应用，关键是正确选择研究对象，并能分析气体的状态参量以及分析、、中气体压强的关系。