2022-2023学年吉林省通化市辉南县第六中学高二下学期第一次半月考物理试题含解析

  高二第一次半月考物理试卷

一、单选题（共7小题，每题6分，共42分）

1. 关于下列五幅图像说法正确的是（    ）

A. 对甲图，加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈

B. 对乙图，半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙

C. 对丙图，自由膨胀和扩散现象都具有双向可逆性

D. 对丁图、扩散现象不能在固体之间发生

【答案】B

【解析】

【详解】A．布朗运动用肉眼观察不到的，对甲图，加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚，不是布朗运动，不能说明温度越高布朗运动越剧烈，选项A错误；

B．对乙图，半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙，选项B正确；

C．对丙图，自由膨胀和扩散现象都具有单向性，不具有双向可逆性，选项C错误；

D．对丁图、扩散现象也能在固体之间发生，选项D错误。

故选B。

2. 如图所示分别为分子间作用力与分子间距之间的关系（F—r图像）和分子势能与分子间距的关系（Ep—r图像），下列说法正确的是（　　）

A. 确定该Ep—r图像某点的分子势能大小时，选取分子间距为r0时为零势能点

B. 通过两个图像可以得到分子势能最小时分子力不是最小

C. F—r图像与横轴围成的面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关

D. 分子间距离r>r0时，随着r的增大，Ep—r图线切线的斜率绝对值先增大后减小

【答案】D

【解析】

【详解】A．图中r0时的分子势能为负值，可知确定该图像某点的分子势能大小时，选取分子间距为无穷远时为零势能点，A错误；

B．通过两个图像可以得到分子势能最小时，分子力等于0，也是最小，B错误；

C．图像与横轴围成的面积表示分子势能差值，与零势能点的选取无关，C错误；

D．Ep—r图线切线斜率的绝对值表示分子间作用力的大小，时，随着r的增大，分子间作用力先增大后减小，故图线切线的斜率绝对值先增大后减小，D正确。

故选D。

3. 天然放射性矿物质一般会放出、、三种射线，一块含铀的矿物质发出的、、三种射线在磁场中的偏转情况如图所示。已知铀的半衰期为45亿年，下列说法正确的是（　　）

A. 图中的①是射线 B. 这块矿物质在90亿年后将不再含铀238

C. 衰变实质是原子核外电子跃迁 D. 铀238发生一次衰变后，生成的新核中有90个质子

【答案】D

【解析】

【详解】A． 射线是高速运动的电子流,带负电荷，由于负电荷运动方向与电流方向相反，所以根据左手定则，若图中的①是射线，则受到的洛伦兹力方向应该向右，而图中的①朝左偏转，受到的洛伦兹力方向朝左，故A错误；

B．放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期，在物理学上，一个放射性同位素的半衰期是指一个样本内，其放射性原子衰变至原来数量的一半所需的时间，原子核的衰变规律是

其中：是指初始时刻（t=0）时的原子核数，t为衰变时间，T为半衰期，N是衰变后留下的原子核数；可知铀 238的半衰期为45亿年，这块矿物质在90亿年后，刚好经历两个半衰期，则未发生衰变的铀238质量应该为原来的四分之一，故B错误；

C． 衰变的实质就是原子核自发的放射出电子转变成另一种原子核的过程，是原子核内一个中子转化为一个质子和电子，核的质量数不变，但核电荷数增加，故C错误；

D．铀238原子序数为92，即原子核中有90个质子，离子即氦核，有2个质子；铀238发生一次衰变后， 因此铀238放出一个离子后，质子数变为90，原子序数为90，故D正确。

故选D

4. 2022年6月23日，东北首座核电站辽宁红沿河核电站正式具备商业运行条件，成为国内在运的最大核电站。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，下列说法正确的是（　　）

A. 裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成

B. 在中子轰击下发生裂变反应过程中，质量守恒

C. 裂变释放能量，原子核的比结合能比原子核的大

D. 在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后，一定有30个铀核发生衰变

【答案】C

【解析】

【详解】A．裂变反应中左右两边都有中子，这是核反应原理，必须有中子的参与，不能改写成，故A错误；

B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，质量亏损，故B错误；

C．比结合能越大，原子核越稳定，原子核裂变得到原子核，说明原子核比原子核更稳定，即原子核的比结合能比原子核的大，故C正确；

D．半衰期是针对大量放射性元素的统计规律，对少量放射性元素不适用，故D错误。

故选C。

5. 镅是一种人工获得的放射性元素，符号，原子序数95，具有强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A. 该衰变为衰变

B. 的结合能为

C. 的比结合能小于的比结合能

D. 衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出射线

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知

所以该衰变为衰变，A错误；

B．根据质能方程可知

为衰变释放的能量，不是的结合能，B错误；

C．比结合能越大原子核越稳定，C正确；

D．衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出射线，D错误。

故选C。

6. 如图所示，图1是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律图；图2为光电效应原理图，某种单色光照射到光电管的阴极上时，电流表有示数；图3为氢原子的能级图，有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁；图4为放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律图，下列说法中正确的是（    ）

A. 图1中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B. 图2中，用频率更低光照射光电管的阴极时，电流表一定没有示数

C. 图3中，从能级跃迁到能级时产生的光子波长最长

D. 图4中，的半衰期是5700年，则100个经过5730年还剩50个

【答案】C

【解析】

【详解】A．随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误；

B．用频率更低的光照射光电管的阴极时，如果频率小于极限频率电流表没有示数，如果大于极限频率有示数，故B错误；

C．从能级跃迁到能级时，能极差最小，光子频率最小，波长最长，故C正确；

D．半衰期指的是大量原子核衰变时的统计规律，100个不是大量，经过一个半衰期后不一定剩余50个，故D错误。

故选C。

7. 如图所示，粗细均匀两端开口的U形玻璃管，管内注入一定量的水银，但在其中封闭了一段空气柱，其长度为l。在空气柱上面的一段水银柱长为，空气柱下面的水银面与左管水银面相差为。若往管内加入适量水银（水银没有溢出），则（　　）

A. 水银加入右管，l变短，变大

B. 水银加入左管，l不变，变大

C. 水银加入右管，l变短，不变

D. 水银加入左管，l变短，变大

【答案】A

【解析】

【详解】AC．以右侧管中封闭气体做为研究对象，根据同一液面处压强相等知，封闭气体压强为

左侧水银柱根据连通器的原理可得

联立可知

故无论在左管或右管加入水银，平衡后都有

水银加入右管， h2变大，加入水银后，封闭气体的压强变大，而温度不变，由可知体积变小，则l变短，故A正确，C错误；

BD．当水银加入左管，h1不变，则h2不变，空气柱压力不变，l不变，故BD错误。

故选A。

二、多选题（共4小题，每题10分，少选得6分，共40分）

8. 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后又回到状态A。该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. A→B过程中，气体对外做功大于从外界吸收的热量

B. B→C过程中，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减少

C. 状态A气体分子平均动能大于状态C的气体分子平均动能

D. A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功

【答案】BD

【解析】

【详解】A．A→B过程为等压过程，则体积增大，温度升高，根据

温度升高，内能增大，体积增大，取正值，气体对外做功，W取负值，可知Q必定取正值，即A→B过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量，A错误；

B．B→C过程为等容过程，压强减小，温度减小，由于体积不变，分子分布的密集程度一定，温度降低，分子运动的平均速率减小，可知，B→C过程中，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减少，B正确；

C．根据

解得

可知，状态A的气体分子平均动能等于状态C的气体分子平均动能，C错误；

D．图像中，图线与V轴所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，D正确。

故选BD。

9. 如图为氢原子的能级示意图，大量处于同一激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，则下列说法正确的是（　　）

A. 这些氢原子处于能级的激发态

B. 这些氢原子辐射出的光子的最小能量为10.2eV

C. 这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应

D. 若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV

【答案】CD

【解析】

【详解】A．根据

解得

A错误；

B．这些氢原子辐射出的光子的最小能量为

B错误；

C．这些氢原子辐射出的光子的最大能量为

因此这些氢原子辐射出的光照射逸出功为4.52eV的金属钨能发生光电效应，C正确；

D．根据上述可知，这些氢原子的电离能为

可知，若使这些氢原子发生电离，则这些氢原子至少需要吸收的光子能量为0.85eV，D正确。

故选CD。

10. 根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断，说法正确的是（　　）

A. 图甲中对应的三种光中“黄光（强）”的光子能量最强

B. 根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生

C. 图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量

D. 图丙中现象说明电子具有波动性，可运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．因为蓝光的遏止电压最大，根据

则图甲中对应的三种光中“蓝光”的光子能量最强，所以A错误；

B．因为橙光的频率比上面两种光的小，根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生，所以B正确；

C．图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量，所以C正确；

D．图丙中现象说明电子具有波动性，不能运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置，因为电子波为概率波，无法确定单个电子的运动位置，则D错误；

故选BC。

11. 下列四幅图涉及的物理知识，说法正确的是（　　）

A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

B. 图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量

C. 图丙：汤姆生研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型

D. 图丁：玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线带电粒子流

【答案】AB

【解析】

【详解】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；

B．康普顿效应、光电效应说明光具有粒子性，光子具有能量，康普顿效应还表明光子具有动量，故B正确；

C．卢瑟福研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C错误；

D．汤姆孙研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，故D错误。

故选AB。

三、解答题（18分）

12. 如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸始终不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为、，温度皆为。A中气体压强，是汽缸外的恒定大气压强，现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求：

（1）加热前汽缸B中的气体压强；

（2）加热后汽缸B中的气体体积；

（3）加热后汽缸A中的气体温度。

【答案】（1）；（2）；（3）700K

【解析】

【详解】（1）对刚性细杆分析有

解得

（2）若保持B中气体温度不变，则有

解得

（3）根据上述可知，刚性细杆右移动的距离为

则加热后A的体积

解得

加热后对刚性细杆分析有

解得

根据

解得