2022_2023学年河北省邯郸市六校高二（下）期中物理试卷（含解析）

2022~2023学年河北省邯郸市六校高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 通过学习我们知道，光具有波粒二象性，下列关于光的说法正确的是( )
A. 康普顿效应说明光具有波动性
B. 普朗克提出能量是量子化的
C. 光在任何情况下都能体现出波动性和粒子性
D. 爱因斯坦提出光电效应方程，并以此支持了光的波动说
2. 从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是( )
A. 单晶体熔化过程中温度恒定不变，多晶体熔化过程中温度一直升高
B. 荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离小
C. 气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力
D. 水和酒精混合后体积变小了，说明液体分子间存在空隙
3. 动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，为定值电阻，滑动变阻器的滑片已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是( )
A. 烟雾浓度增大时，的阻值增大
B. 滑片向左移动可以提高报警灵敏度
C. 烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大
D. 烟雾浓度增大时，滑动变阻器消耗的功率增大
4. 分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，取趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是( )
A. 分子间距离由减小为的过程中，分子力逐渐增大
B. 分子间距离为时，引力和斥力平衡
C. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近
D. 假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于
5. 氢原子部分能级示意图如图所示，大量的氢原子处于的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是( )
A. 氢原子由能级跃迁到能级时，发出光子的频率最小
B. 氢原子由能级跃迁到能级时，发出的光的波长最短
C. 这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射种不同频率的光子
D. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，动能减小，电势能增大
6. 法国物理学家德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他假设每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子和二价镁离子，已知氢离子与镁离子的质量比为，加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示，自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通，细管上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管中的空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，从而自动控制进水量．已知刚进水时细管中被封闭空气柱的长度为，洗衣缸上方盖板有细缝与外界相通，大气压强，水的密度，取重力加速度大小。洗衣时选择某挡位，当细管中空气压强达到时，压力传感器就会关闭洗衣机进水阀门，此时洗衣缸内水位高为( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
8. 一位同学用打气筒给只相同的气球充以相等质量的空气可视为理想气体，然后将这只气球以相同的方式放在水平地面上，在气球的上方放置一轻质薄板，如图所示。接着这位同学慢慢站上轻质薄板，球内气体温度可视为始终不变。下列说法正确的是( )
A. 球内气体体积变大 B. 球内气体体积变小
C. 球内气体从外界吸热 D. 球内气体对外界放热
9. 如图甲所示，由线圈和电容器组成简单的振荡电路。先把电容器充满电。时刻，电容器开始放电，时刻，回路线圈中的电流第一次达到峰值，电流和电磁场情况如图乙所示，则下述说法正确的是( )
A. 此振荡电路的周期
B. 时，回路电流方向与图乙中所示的电流方向相同
C. 时，反向充电结束，线圈中的磁场能最小，电容器中的电场能最大
D. 时，反向放电结束，电容器中的电场能最小，线圈中的磁场能最大
10. 如图所示，粗细均匀、导热良好的薄壁形管左管开口竖直向上，管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用横活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是( )
A. 左管内水银面向下移动的距离为
B. 活塞向下移动的距离为
C. 稳定后右管中气体的压强为
D. 稳定后固定横活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐高于右管
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 章华同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验。
如图反映了实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______用符号表示。
将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，接着用滴管向量筒内滴加滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中水中撒了痱子粉，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。已知每一小方格的边长为，则可估算出油酸分子的直径大小是______计算结果保留一位有效数字。
某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏大，可能的原因是______。
A.水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开
B.求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了滴
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大
12. 图为某校物理学习小组的同学“用研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”的实验装置。
实验装置中与注射器直接相连的传感器叫作___________传感器。
实验中，封闭气体的体积可通过注射器的示数读出。
在某次实验中，该小组的同学分别在室内和室外进行了实验，其中虚线为在室外实验得到的图线图线为一根双曲线，实线为在室内实验得到的图线。通过观察温度计发现室内温度总是高于室外温度，则通过实验绘制出的图线可能为___________。
A. B.
C. D.
为了进一步通过图像更直观地检验温度不变时气体的压强是否跟体积成反比，实验小组的同学以压强为纵坐标，应以___________填“”或“”为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点，绘制出的图像若为___________，就说明一定质量的气体，在温度不变时气体的压强与体积成反比。
在某次实验中，小组的一位同学迅速地推动注射器的活塞，则注射器内封闭气体的内能将________填“增加”、“不变”或“减少”。注射器内气体可看作理想气体
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13. 如图所示，轻杆下端固定在桌面上，上端连接活塞，用活塞在圆柱形汽缸内封闭了一定质量的理想气体，初始时活塞距汽缸底的距离，缸内气体的热力学温度。现缓慢对汽缸加热，使活塞刚要脱离汽缸时停止加热．已知汽缸的质量，缸体内底面积，高度，大气压强，取重力加速度大小，活塞所在的平面始终水平，活塞与缸体间的摩擦可忽略不计。
求活塞刚要脱离汽缸时缸内气体的热力学温度；
若上述过程中缸内气体的内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量。
14. 戴同学研究光电效应的实验装置如图所示，光电管的阴极用某金属制成，闭合开关，该同学先用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为，记下此时电压表的示数；用频率为的光照射光电管，重复上述操作，记下电压表的示数。已知电子的电荷量为，求：
普朗克常量；
阴极金属的极限频率。
15. 如图所示，质量的圆柱形汽缸固定在倾角的光滑斜面上，一定量的空气视为理想气体被质量的活塞封闭在其中，开始时活塞内表面相对汽缸底部的距离，外界热力学温度。现用跨过定滑轮的轻绳将质量的重锤与活塞连接，重新平衡后，活塞沿斜面向上运动的位移，大气压强恒为，取重力加速度大小，与活塞连接的轻绳始终平行于斜面，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。
求活塞的横截面积；
若外界的温度缓慢降低，为了使降温后活塞回到初始时的位置，需要从汽缸底部的抽气阀门处抽出适量气体，求抽出气体的质量与抽气前缸内气体质量的比值；
假设斜面和绳均足够长，释放汽缸，经过一段时间后活塞与汽缸相对静止，求此时活塞内表面到汽缸底部的距离此时重锤未到达定滑轮处，结果以厘米为单位且保留一位小数。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.康普顿效应说明光具有粒子性，A错误；
B.普朗克提出能量是量子化的，B正确；
C.大量光子表现出波动性，少量光子表现为粒子性，光的波长越长，波动性越强；光的波长越短，粒子性越强，C错误。
D.爱因斯坦提出光电效应方程，并以此支持了光的粒子说，D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】A.单晶体和多晶体熔化过程中温度都恒定不变，非晶体熔化过程中温度一直升高，A错误；
B.荷叶上的小露珠呈球形就是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离大，产生表面张力，使液体表面有收缩的趋势，从而呈现球形，B错误；
C.气体很容易被压缩，是因为气体分子间距很大，C错误；
D.水和酒精混合后体积变小了，说明液体分子间存在空隙，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.由烟雾浓度增大，导致两端的电压增大，可判断 的阻值减小了，A错误；
B.滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，并联部分电阻更接近烟雾传感器的电阻，随着烟雾浓度的增大， 的阻值的变化导致并联部分电阻的改变更加明显，从而两端的电压变化更加灵敏，故该措施能提高报警灵敏度，B正确；
烟雾浓度增大时， 的阻值减小了，并联部分电路分压减小，通过滑动变阻器的电流减小，消耗的功率也减小，CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】分子力为零时，分子势能最小，由图可知时分子力为，此时位于平衡位置，即引力和斥力平衡，则分子间距离由减小为的过程中，分子力的情况可能一直减小，也可能先增大后减小，故B正确，A错误；
C.假设将两个分子从处释放，分子处于平衡状态，保持静止，故C错误；
D. 处的分子势能小于处的分子势能，可知处分子动能不为零，所以将两个分子从处释放，则分子间距离增大且可以大于，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了能级跃迁；解决本题的关键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。
能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小；根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数。
【解答】
A.由能级跃迁到能级时放出能量最少，发出光子的频率最小，A错误；
B.由能级跃迁到能级时放出能量最多，发出光子的频率最大，发出的光的波长最短，B错误；
C.一群氢原子处于的激发态，所辐射的光子的频率最多有种，C正确；
D.氢原子从高能级向低能级跃迁时，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，D错误。
故选C。

6.【答案】
【解析】离子加速后的动能，离子的德布罗意波波长，所以，故选A。
7.【答案】
【解析】以细管内封闭气体为研究对象，开始时压强为，体积，压缩后，气体压强，体积为，由玻意耳定律，解得，即细管内液面离地，由平衡条件，其中，为缸中液面和空气柱内液面高度差，解得，综上，洗衣缸内水位高度约为，故选C。
8.【答案】
【解析】气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式，故体积缩小，故B正确，A错误；
气体温度不变，内能不变，气体体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律可知球内气体对外界放热，D正确，C错误。
故选BD。
9.【答案】
【解析】A. 时，回路中线圈中的电流第一次达到最大值，则，周期，A正确；
B. 时电流再次为零，．到．时间内电流的方向与图乙中所示方向相反，B错误；
C.当时的情况与 时的情况是一致的，正向放电结束，电容器中的电场能最小，线圈中的磁场能最大，C错误；
D.在 时，电流第一次达到最大值，此时线圈中的磁场能最大，当，反向放电结束，电容器中的电场能最小，线圈中的磁场能最大，D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】A.两管粗细均匀，开始左管内水银面比右管内水银面高 ，之后水银面齐平，则左管内水银面向下移动的距离为 ，故A错误；
C.设开始右管的气压为 ，则有，解得，对于右管前后温度不变，发生等温变化，则有，，解得，故C正确；
B.两管液面相平时，两管中气压也相同，有，对于左管，由等温变化可得，解得，即左管气柱缩短为 ，又液面下降了 ，可知活塞向下移动的距离为，故B正确；
D.稳定后固定横活塞，若液面不动，则两边都做等容变化，由查理定律可得，由题可知，稳定后两管中气体压强相等，若环境温度缓慢降低，则两管中气压减小量相等，所以两管中气压仍然相等，水银柱不动，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】操作过程是：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出滴此溶液的体积，然后将滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半格舍去，多于半格的算一格，统计出油酸薄膜的面积，所以从图来看顺序是：。
一滴油酸溶液中含有纯油酸的体积为，
油膜面积约占小格，面积约为，
所以分子直径为。
某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏大。根据可得：水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开，则测得的油膜面积偏小，分子直径测量值偏大，故A正确；
B.求每滴溶液中纯油酸的体积时， 溶液的滴数多记了滴，则一滴油酸溶液中含有纯油酸的体积测量值偏小，分子直径测量值偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则测得的油膜面积偏小，分子直径测量值偏大，故C正确；
D.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，则一滴油酸溶液中含有纯油酸的体积测量值偏小，分子直径测量值偏小，故D错误。
故选AC。
12.【答案】压强；
；
，延长线过原点的一条直线；
增加
【解析】实验装置中与注射器直接相连的传感器用于测量注射器内气体的压强，所以是压强传感器。
当室内与室外的封闭气体体积相同时，单位体积内的分子数密度相同，单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数相同，但室内的封闭气体温度较高，分子平均速率较大，所以气体压强较大，由此可推知，室内气体的实验结果曲线应始终比室外气体的实验结果曲线高。故选D。
根据理想气体状态方程可知可知，探究温度一定时，气体压强与体积是否成反比，应该以压强为纵坐标，选择为横坐标；由数学知识可知，若作出的图像为延长线过原点的一条直线，则说明一定质量的气体，在温度不变时气体的压强与体积成反比。
在实验中，小组一位同学迅地推动注射器的活塞对气体做功，则较短的时间内，封闭气体还来不及与外界发生热量交换，所以封闭气体的内能将增加。
13.【答案】解：气体等压变化，由盖一吕萨克定律得，
解得；
对汽缸，由平衡条件得，
气体对外做功为，
解得，
由热力学第一定律得，，
该过程中缸内气体从外界吸收的热量为。

【解析】见答案。
14.【答案】解：根据题意，设阴极金属的逸出功为 ，由动能定理和光电效应方程有，，
联立解得，；
根据题意有，
解得该光电管中金属的极限频率为。

【解析】见答案。
15.【答案】解：封闭气体初状态的压强，
封闭气体末状态的压强，
根据等温变化规律有，
解得；
若不抽出气体，根据等压变化规律有，
则应抽出气体的质量与抽气前缸内气体质量的比值，
解得；
释放汽缸，经过一段时间后活塞与汽缸相对静止，加速度为，设汽缸内外压强差为，对活塞有，
对汽缸有，
解得，
此时汽缸内气压为，
根据等温变化规律有，
解得，
则活塞内表面到汽缸底部的距离为。

【解析】见答案。
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