2022～2023学年度第二学期联合体期末联考
高二物理试题
考试时间：2023年 6月 27日上午 10：30-11：45 试卷满分：100分
注意事项:
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证
号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在
试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和
答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。其中 1-7 题给出的四个选
项中，只有一项是符合题目要求的。8-10 题给出的四个选项中，有多项符合题
目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．固体小颗粒的体积越大，布朗运动越明显
B．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显
C．布朗运动就是液体分子的无规则运动
D．布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性
2. 关于图所示的四幅图中现象的分析，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B．乙图中将棉线圈中 P、Q两部分的肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用
的结果
C．丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D．丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
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3. 甲分子固定在坐标原点 O，乙分子沿 x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙
两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为 E0。若乙分子所具有
的分子动能和分子势能之和为 0，则下列说法正确的是（ ）
A．乙分子在 P点(x = x2)时，加速度最大，分子力最大
B．乙分子在 P点(x = x2)时，分子动能最大，且其动能为E0
C．乙分子在 Q点(x = x1)时，处于平衡状态，其分子力为零
D．乙分子在 Q点(x = x1)时，分子力表现为引力
4. 如图所示是武汉某学校科技兴趣小组制作的“永动机”，“永动机”转轮由 5根轻杆和转轴
构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸
展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能转动较长时
间，下列说法正确的是（ ）
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
D．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
5. 为迎接排球比赛，高二 6班同学们用打气筒为体积为 2.0L的排球充气，充气前排球呈
球形，内部气压与外界大气压相等，均为 1.0 × 105Pa。设充气过程中排球体积和内外
气体温度不变，气筒容积为 0.05L，要使球内气体压强达到 1.5 × 105Pa，应至少打气多
少次（ ）
A．20次 B．30次 C．40次 D．60次
6. 氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV ~ 3.10eV的光
为可见光。要使处于基态（ n 1）的氢原子被激发后可辐射出
可见光光子，可以给氢原子提供的能量为（ ）
A．12.75eV B．12.10eV
C．10.2eV D．1.89eV
7. 武汉某学校科技兴趣小组同学们设计了一个烟雾探测器，如图 S为光源，当有烟雾进
入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管 C。光射到光电管中的钠表面产生光电
子，当光电流大于或等于 I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为 c，钠的
截止频率为 v0，电子的电荷量为 e，则下列说法正确的是（ ）
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A．用截止频率更高的材料取代钠，探测器一定可以正常工作
c
B．光源 S发出光的波长小于 v ，探测器一定可以正常工作0
C．光源 S发出光只要光强足够大，探测器一定可以正常工作
D．探测器正常工作，仅增大光电管 C的正向电压，光电流一定增大
8. 如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞
之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推
压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（ ）
A. 气体自发扩散前后内能相同
B. 气体在被压缩的过程中内能增大
C. 在自发扩散过程中，气体对外界做功
D. 气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
9. 如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反
冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断（ ）
A. 原子核发生 衰变
B. 原子核发生 衰变
C. 大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹
D. 大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹
10. 2020年 12月 4日，新一代“人造太阳”装置---中国环流器二号M装置（HL 2M）在成
都建成并实现首次放电，该装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，
是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将
氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为；2H + 21 1H → x + 10n。已知
氘核的质量为m1，比结合能为 E，中子的质量为m2，反应中释放的核能为ΔE，光速为
c，下列说法正确的是（ ）
A．反应产物 x为 42He
B x ΔE． 核的质量为 2 +m2 2mc 1
C x 4E + ΔE． 的比结合能为
3 3
D．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力
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二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11. （6分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。
（1）某同学操作步骤如下：
①用 0.5mL的油酸配置了 1000mL的油酸酒精溶液；
②用注射器和量筒测得 50滴油酸酒精溶液体积为 1mL；
③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其
散开稳定；
④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为190cm2，
油酸分子直径大小 d ______m（结果保留一位有效数字）。
（2）若已知纯油酸的密度为 ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为 d后，还可以继续
测出阿伏加德罗常数NA ______（用题中给出的物理量符号表示）。
12. （9分）王茗涵同学用金属铷作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如
图甲所示。已知普朗克常量 h 6.63 10 34 J s。
（1）王茗涵同学给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的
截止频率），王茗涵同学将滑片 P从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化
情况是________。
（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，逸出功W0 _____J，
如果实验中入射光的频率 7.00 1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek _______J
（结果保留 3位有效数字）。
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13. （12分）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积
为 S = 1 × 10 4m2，质量为 m = 1 kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有
一定质量的理想气体，气柱高度 h = 0.2 m。已知大气压强p0 = 1.0 × 105Pa，重力加速
度 g = 10 m/s2。
2
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的 ，求砂子的质量m
3 砂
；
（2）如果在（1）基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收
热量 5 J，求气体内能的增量ΔU。
14. （15 分）放射性原子核 23892 U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核 23491 Pa。已知 23892 U
质量为m = 238.0290u， 2341 91 Pa.质量为m2 = 234.0239u，α粒子的质量为mα = 4.0026u，
电子的质量为me = 0.0005u。（原子质量单位 1u相当于 931.5Mev的能量）则：
（1）写出放射性衰变方程。
（2）原子核 238U衰变为 23492 91 Pa的过程中释放能量为多少？
（3）若 23892 U的半衰期是 4.5 × 109年，假设一块矿石中含有 2kg的 23892 U，经过 90亿年
后，还剩多少 23892 U？
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15. （18分）如图所示，“L”形玻璃管 ABC粗细均匀，开口向上，玻璃管水平部分长为 30cm，
竖直部分长为 10cm，管中一段水银柱处于静止状态，水银柱在水平管中的部分长为
10cm，竖直管中部分长为 5cm，已知大气压强为p0 = 75cmHg，管中封闭气体的温度
为 27℃，求：
（1）若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口 C时，管中封
闭气体的温度升高多少 （保留一位小数）
（2）若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管 180°，使玻璃管开口向下，试判断
玻璃管中水银会不会流出 如果不会流出，竖直管中水银液面离管口的距离为多少
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高二物理答案
一、选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B C A A B ABD BC CD
二、非选择题：
11.（6 分）5×10-10m 6M/πρd3 12. （9 分）电流表读数先增加，达到一定值后保
持不变 3.40×10-19J∽∽3.41×10-19J 1.23×10-19J∽∽1.25×10-19J
13.（12 分）解：(1)因为缓慢放置砂子，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，
有：p1V1 = p2V2~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
又p1 = p0 +
mg
S ，~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
mg+m g
p = p 砂2 0 + ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分S
V1 = hS，~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
V 22 = hS3 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
代入数据解得：m砂 = 1kg~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
(2)使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，外界对气体做功为：
W = p2 △ V = 2 J~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
由热力学第一定律有：
△U = W+ Q = 2J + 5J = 3J~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
所以气体内能的增量为 3 J。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
14.（15 分）(1)根据质量数和电荷数守恒可得衰变方程为：
238 234 4 0
92 U → 91 P a + 2H e + 1e~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4 分
(2)上述衰变过程的质量亏损为：△m = mU mPa mα me~~~~~~~~~~~~2 分
放出的能量为：△ E = c2 △ m~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
代入题给数据得：△ E = (238.0290 234.0239 4.0026 0.0005u) = 0.002 × 931MeV =
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{#{QQABbYIUggiAABBAAQBCUwEQCEMQkhCCCAgGhFAUoEABSRFABAA=}#}
1.86MeV~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
(3)总质量(m0)、衰变质量(m)、衰变时间(t)，半衰期(T)之间关系为：
1 ( tm = m0( ) T
)~~~~~~~~~~~~~~~~~3 分
2
将m0 = 2kg，T = 45亿年，t = 90亿年，代人解得：
m = m0 = 0.5kg
4 ~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
238
故还剩余 0.5kg U。
92
15.（18 分）解：（1）开始时，管中封闭气体：
p1 = p0 + 5cmHg = 80cmHg，~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
l1 = 20cm，T1 = 300K
气体加热后，当竖直管中水银柱液面刚好到管口 C：
p2 = p0 + 10cmHg = 85cmHg，~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
l2 = 25cm
p1l1S p2l2S
由理想气体状态方程得： =T T ~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分1 2
代入数据解得：T2 = 398.4K~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
管中封闭气体的温度升高△ T = T2 T1 = 98.4K~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
（2）若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管 180°，使玻璃管开口向下，假设水银不
会流出，且竖直管中水银液面离管口距离为 hcm
p3 = p0 (10 h)cmHg = (65 + h)cmHg~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
l3 = (25 h)cm~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
根据玻意耳定律得p1l1S = p3l3S~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
解得：h = 5 17 20 cm~~~~~~~~~~~~~~~~~2 分
由于 h > 0，假设成立~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
因 此 水 银 不 会 流 出 ， 管 中 水 银 液 面 离 管 口 的 距 离 为 (5 17 20)cm
~~~~~~~~~~~~~~~~~1 分
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