江苏省南通市海安市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（PDF版含答案）

7．某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态 A依次经过状态 B、C和
2022—2023学年度第二学期高二年级期中考试 D后再回到状态A，其V—T图像如图所示，则在该循环过程中，则（ ）
A．从状态 A到 B，气体吸收热量
物理试卷 B．从状态 C到 D，气体的压强增大
一、单项选择题：共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分．每小题只有一个选项符合题意． C．从状态 D到 A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
1．如图所示的 LC振荡电路中，某时刻线圈 L中的磁场方向和电容器 C上下 D．若气体从状态 C到 D，内能增加 3kJ，对外做功 5kJ，则气体向外界
两极板的带电情况如图所示，则（ ） 放出热量 8kJ
A．电路中的电流在增大 8．将一根绝缘细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和小灯泡构成闭合回路，线圈内部存在一方向
B．电容器的电量在增大 垂直纸面向里的均匀磁场，已知小灯泡的电阻为 R，细导线的电阻为 r，矩形的面积为 S1，小圆
C．磁场能正在转化为电场能 的面积为 S2，磁感应强度大小随时间变化的规律为 B=B0＋kt，B0和 k均为大于零的常量，则（ ）
D．在电容器内充入电介质，电路的振荡频率将增大 A．通过灯泡的电流由 a流向 b
2 2 3 4．可控核聚变的核反应方程为 1H 1 H 2 He X 17.6MeV，则（ ） B．闭合回路中的感应电动势为 k S1 S2
A．X是质子 B．该反应为链式反应
4 k S S C． 2He 4 2 3 1 2的结合能为 17.6MeV D． 2He的比结合能比 1H、 1H的比结合能都大 C．通过小灯泡的电流大小为
3 R r．如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后，形成圆
锥状的麦堆。若麦堆底面半径为 r，麦粒之间的动摩擦因数为μ， D 2Rk S S ．小灯泡两端的电压为 1 2
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑麦粒的滚动。则形成的 R r
麦堆的最大高度为（ ） 9．一电吹风电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点：可动的扇形金属触片 P可同时接触两
A．rμ B．r/μ 个触点。触片 P处于不同位置时，电吹风可处于停机、
C． r 1 2 D． r 1 2 吹热风和吹冷风三种工作状态，输入电压 220V保持不
4 λ λ 变，n1和 n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，小．一个德布罗意波长为 1的中子和另一个德布罗意波长为 2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该
( ) 风扇的额定电压为 60V，正常工作时小风扇输出功率为氚核的德布罗意波长为
λ 36W。则（ ）A 1λ2 B λ1λ2 C λ1＋λ2 D λ1－λ2． ． ． ． A．小风扇的内阻是 100Ω
λ1－λ2 λ1＋λ2 2 2 B．触片同时与 a、b接触时吹冷风
5．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图， C．理想变压器原、副线圈的匝数比 n1︰n2=11︰3
L1和 L2为电感线圈．实验时，断开开关 S1瞬间，灯 D．吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等
A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2 10．如图甲所示，A车和 B车在同一平直公路的两个平
逐渐变亮，而另一个相同的灯 A3立即变亮，最终 行车道上行驶，该路段限速 54km/h。当两车车头平
A2与 A3的亮度相同．下列说法正确的是( ) 齐时开始计时，两车运动的 x－t图像如图乙所示，
A．图甲中，A1与 L1的电阻值相同 0~5s时间内，A车的图线是抛物线的一部分，B车的
B．图甲中，闭合 S1，电路稳定后，A1中电流大于 图线是直线，在两车不违章的情况下，则（ ）
L1中电流 A．A车运动初速度为 0
C．图乙中，变阻器 R与 L2的电阻值相同 B．A车运动的加速度大小为 1m/s2
D．图乙中，闭合 S2瞬间，L2中电流与变阻器 R中电流相等 C．t=4s时，两车的速度相同
6．图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为 5.53×1014Hz，逸出功为 2.29eV）。图乙 D．A车追上 B车的最短时间为 7.2s
为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分
二、非选择题共 5 题，共 60 分．其中第 12 题~第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重
别是从 n=6、5、4、3能级跃迁到 n=2能级产生的。
要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
则（ ） 11．（15分）在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
A. 大量处于 n=5能级的氢原子最多能辐射出 8种
①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液；
不同频率的光
②用滴管吸取 1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴；
B. 氢原子光谱中有 3种可见光能够让图甲 K极金
③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在
属发生光电效应
水面上，用滴管滴入一滴溶液；
C. 仅将图甲中 P向右滑动，电流计示数一定变大
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的
D. 仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为 0
轮廓（如图所示），每个方格的边长为 1.0 cm。
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（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含________ml油酸； 14．（14分）如图甲所示，MN、PQ为间距 L= 1m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为________m； 不计。导轨平面与水平面间的夹角θ= 37°，NQ间连接有一个 R= 4Ω的电阻。有一匀强磁场垂
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量 直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为 B0= 1T。将一根电阻 r= 1Ω的金属棒 ab紧靠 NQ放
级将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； 置在导轨上，金属棒与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至 cd处时达到稳
（4）已知油酸分子的直径数量级为 10 10 m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是： ； 定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量 q= 0.2C，且金属棒的加速度 a与速度 v的关
（5）为减小偏差，改进措施为 。 系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 NQ平行。g取 10m/s2，（sin37° = 0.6，
12．（8分）如图 1所示是真空搬运机搬运货物的过程。其原理如图 2所示，下面是要吸取的工件 A， cos37° = 0.8）。求：
真空吸盘 B空腔容积为 V。抽气机通过通气口 C抽气。假设真空吸盘内的气体均为理想气体，抽 （1）金属棒的质量 m，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；
气过程中气体温度不变，外界大气压强为 P0（真空吸盘边缘与工件接触部分不计，重力加速度 （2）cd离 NQ的距离 s；
g=10m/s2，P0=1×105Pa）。 （3）金属棒滑行至 cd处的过程中，电阻 R上产生的热量。
（1）假设真空吸盘在抽气过程中空腔的容积几乎不变，而在工作时空腔里的实际压强是 0.01P0，
求吸盘空腔中被抽去的气体质量和原来的气体质量之比；
（2）如果所吸工件的质量为 1t，求真空吸盘的最小面积。
15．（15分）回旋加速器的示意图如图甲所示，两 D形金属盒半径为 R，两盒间狭缝间距为 d，匀强
磁场与盒面垂直，加在狭缝间的交变电压 Uab的变化规律如图乙所示，周期为 T，U未知。盒圆
心 O处放射源放出粒子飘入狭缝，其初速度视为零，有粒子经电场加速和磁场偏转，最后从盒边
缘的窗口 P射出。不考虑粒子的重力及粒子间相互作用。
（1）若放射源是 Po 210 206， 84Po自发衰变成 82Pb的同时放出一个粒子，衰变过程中释放的核能为
E 210Po 206△ 0。已知 84 核的比结合能为 E1， 82Pb核的比结合能为 E2，请写出衰变方程，并求所释放
13．（8分）光电效应实验中，用波长为λ0的单色光 A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸 粒子的比结合能 E3；
出。已知普朗克常量为 h，光速为 c，电子质量为 m。若用波长为λ0/2的单色光 B照射该金属板， （2）若放射源持续均匀地放出质量为 m、电荷量为+q的粒子。
求： ①在 t 0时刻放出的一个粒子，经过 4次加速后到达图中的 A点，OA间的距离为 x，求该
（1）光电子的最大初动能 Ek； 粒子到达 A点的速度大小 vA；
（2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长λ。 ②由于粒子在电场中加速需要时间，部分粒子不能被顺利加速到从 P处射出。为使得从 P处
出射的粒子与放射源放出粒子的数目之比大于 40%，求 U应满足的条件。
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江苏省海安高级中学 2022~2023 学年度第二学期期中考试 粒子运动的轨迹如图所示
根据几何关系有 x 2R3 2R2 2R1
高二年级物理参考答案 粒子运动周期等于交变电压的周期，则有T T粒
总分：100分时间：75分钟
T 2 m
一、单项选择题：共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分．每小题只有一个选项符合题意． 又粒子运动周期为 粒 qB
1．A 2．D 3．A 4．B 5．C 6．B 7．C 8．B 8．C 10．D 2 x
11．（15分，每空 3分）（1）2×10 4 （2）10 8 （3）不变 （4）油酸膜没有充分展开，形 解得 4次加速后到达 A点的速度为vA 3 2 1 T
成的并不是单分子油膜层 （5）①适当增加浅盘的面积，②适当降低油酸溶液的浓度（只要答对
其中一点即给分，其它合理措施参照给分） 2 R
②（5分） 设最终出射速度为 v，则有v
12．（8分）（1）（4分）设空腔中被抽去的气体体积与原来气体体积之比为 k，则质量之比也为 k， T
以未被抽去的气体为研究对象，该部分气体原来体积为V kV，压强为 p0 ，该部分气体后来体积 qU粒子在电场中的加速度为 a
99 md
为 V，压强为 p 0.01p0，根据玻意耳定律有 p0 (V kV ) pV ，解得 k 100 设加速的总时间为Δt，则有v a t
（2）（4分）设真空吸盘的最小面积为 S，则有 p0 p S mg S
10
m2 2 mRd，解得
99 解得 t qUT
13．（8分）(1) （4分）依题意，用波长为 0 的单色光 A照射某金属板时， T
c 在第一个周期内只有0 ~ ( t)时间内放出的粒子能够从 P处射出，其他周期情况相同，则有2
根据光电效应方程，有 h W0 0 0 T t
解得U
20πmRd

0 Ek h
c
W c 2 40% qT 2
同理，用波长为 的单色光 B照射该金属板，有 0 ，联立，可得 Ek h2 0
T

2 0
h 2
(2) p（4分）根据德布罗意波关系，有 p，又 E2m k
h
金属表面逸出光电子的物质波的最短波长 0
2mc
14．（14分）（1）（6分）由乙图可知：当 v= 0时，a= 4m/s2，
对金属棒有mg sin mg cos ma，解得 0.25，
当 a= 0时，vm= 2m/s当金属棒达到稳定速度时，有 E B0Lv①
F EA B0IL② I ③mg sin FA mg cos 解得 m= 0.1kgR r

（2）（4分）通过棒的电量 q It⑤ ⑥ B0L s⑦解得 s= 1m t
（3）（4分）棒下滑的过程中重力、摩擦力与安培力做功，有mgh mgs cos37 W
1
mv2A 0⑧2
QR R 4Q WA⑨ ⑩解得QR 0.16J总 Q R 5
总 总
15．（15分）（1 210 206 4）（4分）核反应方程式为 84Po 82Pb+ 2He
210E E 206E 4E 210E E 206E由能量关系可知 1 0 2 3 ，解得： E3 1 0 24
1
（2 6 2）①（ 分）粒子经过电场加速，根据动能定理可得 nqU mv
2 n
v2
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得 qv B m nn rn
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