秘密★启用前
4.1934年约里奥·居里夫妇制造了第一个人工放射性元素P,实验观察到静止在匀强磁场（未画出）中A点
的原子核P发生衰变，衰变成泗S和另一个粒子，衰变后它们的运动轨迹如图2所示。则下列说法正确
下关一中教育集团2022~2023学年高二年级下学期期中考
的是
物理试卷
A.衰变后的粒子带同种电荷，属于α衰变
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第8
B.衰变后的粒子带异种电荷，属于B衰变
页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
C.衰变后Si的运动轨迹是曲线②
第I卷（选择题，共48分）
D.衰变后Si的运动轨迹是曲线①
注意事项：
5.如图3所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用樟皮擦千净后，再
选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
.51
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符
-3.40
合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1.下列叙述中符合物理学史的有
A.黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度、材料的种类及表面状况有关
-136
B.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
图3
C.在α粒子散射实验中，大部分α粒子穿过金箔后应该会有明显偏转
A.n=2能级的氢原子电离至少需要10.20eV的能量
D.阴极射线的发现揭示了原子核具有复杂的内部结构
B.n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级需要吸收0.85eV的能量
2.关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是
C.大量处于基态的氢原子吸收某频率的光子跃迁到=3能级时，可向外辐射两种不同频率的光子
A.0℃的水变成0℃的冰时，体积增大，分子势能减小
D.用氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为2.25eV的金属时，逸出的光电子的最大
B.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
初动能为10.5eV
C.在使两个分子间的距离由很远(r>10”)诚小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分
6.1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图4甲
子势能不断增大
所示的实验装置测量某金属的遏止电压U。与入射光频率，作出如图乙所示的U。-v图像，图像与横轴的交
D.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
点坐标为(a,0),其反向延长线与纵轴的交点坐标为(0，-b),由此算出普朗克常量h。并与普朗克根据黑
3.某竖直弹簧振子的振动图像如图1所示，取小球平衡位置为x轴原点，
体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。下列说法正确的是
竖直向上为x轴正方向，若0时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g,则
A,入射光的频率越大，a的值越大
A.2s时弹簧弹力大小为3mg
B.入射光的频率越大，b的值越大
④
B.0-4.5s内振子通过的路程为36cm
C.图甲中极板A连接电源的正极
C.t=了s时振子位移为4cm
源，总
D.由乙图可求出普朗克常量h=6
D.第3s末，弹簧振子的弹性势能为零
物理XG·第1页（共8页）
物理XG·第2页（共8页）下关一中教育集团 2022~2023 学年高二年级下学期期中考
物理参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共 48 分）
一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8
题只有一项符合题目要求；第 9~12 题有多项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的
得 2 分，有选错的得 0 分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
选项 B A C D D D D C AC AC AD ABD
【解析】
1．普朗克通过研究黑体辐射，可知黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材
料种类及表面状况无关，故 A 错误。普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量
子化理论，故 B 正确。卢瑟福做 α粒子散射实验时发现绝大多数 α粒子穿过金箔后基本上
仍沿原来的方向前进，只有少数 α粒子发生大角度偏转，故 C 错误。阴极射线的发现揭示
了原子具有结构，天然放射现象揭示了原子核具有复杂的内部结构，故 D 错误。
2．0℃的水变成 0℃的冰时，体积增大，并且放热，内能减小，因温度不变，分子平均动能不
变，则分子势能减小，故 A 正确。悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，
受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故 B 错误。将一个分子从无穷远处 (r 10 9 m) 无限
靠近另外一个分子，分子力先增加后减小再增加，分子力先表现为引力，做正功，后表现
为斥力做负功，分子势能先减小后增大，故 C 错误。内能是物体中所有分子热运动所具有
的动能和分子势能的总和，故 D 错误。
3．由题图可知，在 0 时刻弹簧弹力是 0，则有位移大小为 A，在平衡位置有 kA mg，2s 时小
球在负的最大位移处，弹簧的伸长量为 2A，则有弹力 F 2mg，故 A 错误。弹簧振子的振
动方程为 y 8cos0.5πt(cm) ，在 0.5s 内的位移为 y 8cos0.5 0.5π(cm) 4 2cm，振子在
4s 内的路程为 4A，在后 0.5s 内振子从正方向最大位移处向下的运动路程为8cm 4 2cm ，
则有 0~4.5s 内振子通过的路程为 s 4 8cm 8cm 4 2cm 34.3cm ，故 B 错误。弹簧振子
的振动方程为 y 8cos0.5πt(cm) t
2
，在 s 时振子位移为 y 8cos0.5πt(cm) 8cos
π (cm)
3 3
4cm，故 C 正确。第 3s 末，振子通过平衡位置，弹簧弹力等于振子的重力，弹簧有形变，
弹簧振子的弹性势能不是零，故 D 错误。
物理 XG 参考答案·第 1 页（共 6 页）
4． 3015 P 的衰变方程为
30
15 P
30
14 Si
0
1e ，则衰变后粒子带同种电荷，属于β 衰变，故 A、B 错误。
mv
衰变过程满足动量守恒定律，则有m v 30 01 1 m2v2 ，由 R qB 可知， 14 Si 的电荷量大于 1e 的
电荷量，则 3014 Si 的轨迹半径小于
0
1e 的轨迹半径，故
30
14 Si 的运动轨迹是曲线①，故 C 错误，
D 正确。
5．n 2能级的氢原子电离至少需要 3.4eV 的能量，故 A 错误。n 4能级的氢原子跃迁到 n 1
能级可放出 ( 0.85eV） ( 13.6eV) 12.75eV 的能量，故 B 错误。大量处于基态的氢原子吸
收某频率的光子跃迁到 n 3能级时，可向外辐射C23 3种不同频率的光子，故 C 错误。用
氢原子从 n 4能级跃迁到 n 1能级辐射出的光照射逸出功为 2.25eV 的金属时，逸出的光
电子的最大初动能为12.75eV 2.25eV 10.5eV ，故 D 正确。
h W W
6．根据爱因斯坦光电效应方程 Ek h W 0 00 ，又 eUe Ek ，得Ue ，横轴截距 a ，e e h
W
为定值，与入射光的频率无关，故 A 错误。纵轴截距 b 0 为定值，与入射光的频率
e
h b b
无关，故 B 错误。图甲中极板 A连接电源的负极，故 C 错误。图像斜率 k ，得 h e，
e a a
故 D 正确。
p
7 A B B
pA
．状态 → 变化为等容变化，有 T T ，带入数据解得B A
T pB B TA 800Kp ，故 A 错误。从 B→C，体积增大温度升高，则A
单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数增多，故 B 错误。根
图 1
pV C p T据 ，得 C可知， p V 的等温曲线是反比例函数图像如图 1 所示，根据数学
T V
知识可知，在 C→A过程中，气体温度线先增大后减小，内能先增大后减小，故 C 错误。
在 A→B→C→A 一个循环过程中，温度不变，内能 U 0 ；A→B 过程，气体体积不变，
做功为零；B→C 过程，外界对气体做功为1200J ；C→A 过程，气体对外界做的功等于图
W 5 3 3 1线与横坐标围成的面积 2 (1 4) 10 Pa 3 10 m 750J ，根据热力学第一定律2
U W Q，表达式中的W 表示外界对气体做的功，故W W1 W2 1200J 750J 450J ，
则Q U W 0 450J 450J ，气体向外界释放热量 450J，故 D 正确。
物理 XG 参考答案·第 2 页（共 6 页）
8．金属框水平方向上总电动势为 0，只在竖直方向上产生电动势，因为金属框匀速通过磁场
BLv 2 2
有mg F ，F BIL B y
B L v
L y安 ，vy 2gH ，带入数据求得 B 2T，故 A 正安 R R
确。刚进入磁场时，由右手定则可知电流逆时针流向，出磁场时电流顺时针流向，故 B 正
2L WF
确。根据功能关系得克服安培力做功WF mg2L， t ， P 安v ，代入数据求得安 y t
P 0.4W ，故 C 错误。根据能量守恒可知Q mg2L 0.04J ，故 D 正确。
9． 23490Th 经过 3 次 α衰变后质量数减少 12、质子数减少 6，经过 2 次β 衰变后质子数增加 2，
衰变为 22286 Rn ，故 A 正确。反应方程式
2
1H
3
1H
4 1
2 He 0 n ，是核聚变方程，
234
90 Th
234 0 235 1 144 89
91Pa 1e 是β 衰变方程，故 B 错误。反应方程式 92 U 0 n 56 Ba 36 Kr 3
1
0 n 是
核裂变方程，也是原子弹的核反应方程之一，故 C 正确。钍的半衰期为 24 天，1g 钍经过
5
120 天后，发生 5 次衰变，根据m m 1 0 0.03125g，故 D 错误。
2
10．实验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，故 C 正确，
B 错误。加上垂直纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要向下偏转，故
D 错误。当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，故 A
正确。
U n
11 1 1 220 2．单刀双掷开关与 a 连接时，有 U n ，U1 V 220V ，故可知电压表的示数为2 2 2
U U2 4.4V，此时电流表的读数为 I 22 0.44A，电表均为理想的交流电表，示数为电R
流的有效值，不随时间的变化而变化，所以 t 0.01s时，电流表示数不为零，故 A 正确，
B 错误。当单刀双掷开关由 a拨向 b，原线圈两端的正弦交变电压不变，所以原线圈的电
压不变；原、副线圈的匝数比减小，故副线圈的电压变大，电阻 R 上消耗的功率变大，
所以原线圈的输入功率也变大，故 C 错误，D 正确。
12．依题意两球静止，对系统应用整体法，若 a、b电性相反，两球所受匀强电场的电场力等
大反向，两球所受库仑力等大反向，可知两球所受电场力与库仑力的合力等大反向。分
解 细 线 的 拉 力 ， 竖 直 方 向 可 得 Fa cos mag，Fb cos mbg ， 水 平 方 向 可 得
Fa sin Fb sin | F电场 F |库伦 ，又 ，联立解得ma mb，故 A 正确。当 a，b均带
正电时，对 a有 F Eq F1，对 b有 F Eq F2 ，此时 F1 小于 F2，当两球质量相等时，
可能也符合对应的角度关系，所以两球的质量无法确定，故 B 正确。若同时剪断两根细
物理 XG 参考答案·第 3 页（共 6 页）
1
线，a、b 2两球竖直方向只受重力作用，做自由落体运动，根据 h gt 可知一定同时落
2
地，故 C 错误，D 正确。
第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）
二、填空、实验题（本大题共 2 小题，共 16 分）
13．（每空 2 分，共 6 分）
（1）1.86
（2）BD
（3）9.78
14．（每空 2 分，共 10 分）
（1）A2 R2
（2）1.9 1.0
（3）等于
三、解答题（本大题共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（6 分）
E
解：（1）根据闭合电路欧姆定律得 I 4AR r ① 0
导体棒受到的安培力为 F BIL 8N安 ②
根据左手定则，知安培力方向沿斜面向上
图 2
（2）对导体棒受力分析如图 2 所示，因为
F mg sin 30 5N
安 ③
摩擦力沿斜面向下有mg sin 30 Ff F安 ④
垂直于斜面方向有 FN mg cos30 ⑤
3
联立解得 ⑥
5
评分标准：本题共 6 分。正确得出①~⑥式各给 1 分。
16．（8 分）
解：（1）对汽缸和活塞整体受力分析 (M m)g k x ①
(M m)g
带入得 x 0.3m ②
k
物理 XG 参考答案·第 4 页（共 6 页）
（2）由于温度变化，活塞离地面的高度不发生变化，汽缸顶部离地面为 h 49cm
而活塞离地面50cm 30cm 20cm ③
故初始时，内部气体的高度为 l 29cm，且该过程为等压变化
V1 lS，T1 290K，V2 l S，T2 310K ④
V1 V2
根据 T T ⑤ 1 2
代入得 l 31cm
故此时倒立汽缸的顶部离地面的高度 h h l l 51cm ⑥
评分标准：本题共 8 分。正确得出①、⑤式各给 2 分，其余各式各给 1 分。
17．（10 分）
解：（1）小球在电磁场中做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡 Eq mg ①
U2 Ed ②
根据闭合欧姆定律U
E R
2
0 2
R R r ③ 1 2
mgd (R1 R2 r)
联立解得 E0 qR ④ 2
（2）设粒子在电磁场中做圆周运动的半径为 r，
2
运动轨迹如图 3 所示，根据 qvB v m
r
⑤
根据 B
mv
2dq
图 3
解得 r 2d ⑥
根据几何关系 (r d )2 L2 r2 ⑦
解得 L 3d ⑧
评分标准：本题共 10 分。正确得出④、⑦式各给 2 分，其余各式各给 1 分。
18. （12 分）
解：（1）滑块 P先做平抛运动，恰好从 B点沿轨道切线方向进入轨道，设滑块 P经过 B点
的速度大小为 vB，根据速度的合成与分解和几何关系有 v0 vB sin 30 ①
解得 vB 5m/s ②
物理 XG 参考答案·第 5 页（共 6 页）
（2）滑块 P从 B点到达最低点C点的过程中，满足动能定理，有
m g(R Rsin 30 ) 1 1 m v2 m v2P ③ 2 P C 2 P B
解得 vC 7m/s ④
2
对滑块 P经过C v点时对轨道的压力大小有 F F mg m C ⑤ 压 支 R
解得 F压 71.25N ⑥
（3）在C点，滑块 P、Q发生碰撞后滑块 P、Q具有共同速度 v，满足动量守恒，有
mPv
C m
3m
P
P
v ⑦
4
代入数据解得 v 4m/s ⑧
滑块 P、Q作为整体一起从C点运动直至弹簧被压缩到最短的过程中，令弹簧的弹性势
能的最大值为 Epmax ，根据动能定理有
m 3m gl m 3 P P CD P m
P glDF sin E
1 3 2
4 4 pmax
0 mP mP v ⑨
2 4
代入数据可解得 Epmax 1.75J ⑩
评分标准：本题共 12 分。正确得出③、⑨式各给 2 分，其余各式各给 1 分。
物理 XG 参考答案·第 6 页（共 6 页）
