河北省沧州市运东五校2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

2023~2024学年度第二学期高二年级5月份月考试卷 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用B铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答 题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4,本卷命题范围：选择性必修第一册，远择性必修第三册第一章至第四章。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题↓分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符 合题目要求) 1.下列说法正确的是 香水 水单可以停在水面 石英玻璃 玻璃管中的水和水银 甲 乙 内 丁 A.甲图中夏天涂抹香水后香味更明显是布朗运动的结果 B.乙图中的水黾可以停在水面，是因为水具有浮力 C.丙图中天然石英熔化后再凝固制成的石英玻璃物品依然是晶体 D.丁图中的左侧水与玻璃浸润，右侧水银与玻璃不浸润 2.物理学家卢瑟福和他的学生用《粒子轰击金箔.研究α粒子散射的情况，其实验装置如图所 示.关于a粒子散射实验.下列说法正确的是 A.大多数α粒子发生大角度偏转 荧光屏 B.α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞 a粒子源 a粒子東S C,α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的 真空 物质集中在很小的空间范围 D.通过α粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是10m 【高二年级5月份月考试卷·物理第1页（共6页）】 3.如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入 容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、V.下列说法正确的是 A.M在液体中的传播速度较小 B.M在真空中的波长较长 C,两种色光通过同一双缝干涉装置，V的条纹间距较宽 D.两种色光通过同一小孔，V的衍射现象更明显 4.在弗兰克一赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级.已知氢 原子中电子的轨道半径为=n·氢原子各能级的能量为E-是，其中量子数1=123， …,n和E为氢原子中电子的最小轨道半径和原子的基态能量，且E=一13.6eV.假设用 通过电场加速的电子来轰击氢原子，使电子从最小半径r跃迁到9斯1的轨道半径上，则关于 电子的加速电压的最小值，和原子电势能的变化，下列说法中正确的是 A=10.2V,原子的电势能增加 B.U=10.2V.原子的电势能减少 C.C,=12.1V.原子的电势能增加 D.U一12.1V.原子的电势能减少 5.如图所示，一导热性良好且足够长的汽缸，倒置悬挂于天花板下，汽缸内被活塞封闭一定质量 的理想气体.活塞质量为，横截面积为S,当地大气压强为p且不变，重力加速度为g,忽略 一切摩擦.当环境温度缓慢升高时，下列说法正确的是 A.悬线的拉力变小 B.被封闭的理想气体的内能不变 C.被封闭的理想气体的压强大小不变，且始终为p一"图 D.外界对气体做功 6.一列简谐横波沿r轴传播，在t=0和1=0.2s时的波形分别如图中实线和虚线所示，已知该 波的周期T>0.20s.下列说法正确的是 A.该波一定沿x轴正方向传播 A/cm 10 B.波长为8cm 、t/em C,x=0.04m的质点在1=0.70s时速度最大 10 D.x-0.08m的质点在t=0.05s时距离平衡位置5cm 7.如图用频率为f的单色光，垂直照射双缝，在光屏上()是中央亮条纹，P点是O上方第二条 亮条纹中心，已知双缝间距为d,双缝到光屏的距离为L,光速为c·下列说法正确的是 A.该单色光的波长A=c/ B.rs-r:=2cf C0P之间的距离为出 D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O.点上方第二条亮条纹中心在P点上方 【高二年级5月份月考试卷·物理第2页（共6页）】 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中，正确的是 单分子油膜 F 00000OO0O○O 引 方 然 丙 A,甲图中，估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B.乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹 C.丙图中，分子间距离为时，分子力为零.在此位置时.分子间引力和斥力的合力为零 D.丙图中，分子间距离为时.分子势能最小，无论是增大分子间距离还是减小分子间距离， 分子势能都增大 9.某探究小组的同学在研究光电效应现象时，用α、b、c三束光照射到图甲电路阴极K上·电路 中电流随电压变化的图像如图乙所示，已知α、b两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确 的是 电 分 A.c光的频率最大 B.a光的光照强度小于b光的光照强度 C.若三种光均能使某金属发生光电效应.则用c光照射时逸出光电子的最大初动能更大 D.照射同一种金属时，若c光能发生光电效应，则α光也一定能发生光电效应 10.如图所示，导热性能良好、质量为的汽缸开口向下倒立在水平地面上，缸壁靠近开口处有 一小孔可与大气连通，缸内一根劲度系数为k的轻弹簧直立在地面上，一端与地面接触，另 一端与质量为m的活塞接触，此时弹簧的压缩量为紧，活塞离缸底的距离为d小，活塞的横 截面积为S.不计活塞厚度.活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，环境温度为T,大气压强恒 为，重力加速度为乐：则 【高二年级5月份月考试卷·物理第3页（共6页）】 A初始时缸内封闭气体的压强大小为震 B初始时缸内封闭气体的压强大小为四 C当环境温度缓慢增大到（号十）江。时，汽缸上升号高度 7777777 D当环境温度缓慢增大到(2+)工，时，汽缸上升号高度 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.(6分)如图所示为某同学做“用单摆测重力加速度”的实验装置， (1)实验前根据单摆周期公式推导出重力加速度的表达式，四位同学对 表达式有不同的观点。 同学甲认为，T一定时，g与1成正比 同学乙认为，l一定时，g与T成正比 同学丙认为，变化时，T是不变的， 同学丁认为，l变化时，l与T2比值是定值. 其中观点正确的是 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”). (2)实验时摆线与悬点连接处用铁架夹住摆线，用米尺测得摆线长度和摆球直径，用秒表测 得100次全振动时间.下表是某次记录的一组数据.请填空（均保留三位有效数字）. 次数摆线长度(cm)摆球直径(cm)1o0次全振动时间(s)摆长L(cm) 重力加速度g(m/s) 1 99.00 2.00 200.0 (3)若该同学实验时使用的摆线具有一定的弹性，则所测得的重力加速度数值 (填 “偏大”或“偏小”) 12.(8分)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的 规律。 柱塞 空气柱 橡胶塞 甲 (1)关于该实验，下列说法正确的是 【高二年级5月份月考试卷·物理第4页（共6页）】 A.实验前应将注射器的空气完全排出 B.空气柱体积变化应尽可能的迅速 C.空气柱的压强随体积的减小而增大 (2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验· 得到的p-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T T2(选填“<"“=”或“>”). (3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出 (选填“p V”或“p是”)图像.对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比 (4)另一小组根据实验数据作出的V-士图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不 过原点的原因可能是 ,图丙中的V,代表 13.(11分)一群处于1=4能级的氢原子，最终都回到基态并能发出不同频率的光，将这些光分 别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示）， 其中Q光对应图线与横轴的交点坐标为一U.=一6V.已知氢原子的能级图如图丙所示，电 子电量为e=1.6×10-1C. (1)求a光照射该金属时逸出光电子的最大初动能E; (2)求该金属逸出功W: (3)只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=1.6uA,若入射的光子 有80%引发了光电效应，求此时每分钟照射到阴极K的光子总能量E E/ev 光 0 c光 4 -0.85 -1.5I 光 -3.40 a光 电源 -U-U-U.0 U/V -13.6 为 乙 丙 【高二年级5月份月考试卷·物理第5页（共6页）】 14.(12分)如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想 气体，活塞与气缸间摩擦忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管 (管内气体的体积忽略不计).初始时，封闭气体温度为T,活塞距离气缸底部为。，细管内两 侧水银柱存在高度差.已知水银密度为，大气压强为p,气缸横截面积为S,重力加速度为 5,求： (1)U形细管内两侧水银柱的高度差： (2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降h,求此时的温度； (3)此加热过程中，若气体内能增量为△'，求气体吸收的热量. 加热丝 15,(17分)如图所示，质量为3kg长为。m的长木板B静止在水平面上.质量为1kg的物块 A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，木板B的左端紧靠平台 的右端，质量为号kg的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点0上，将轻绳向左拉直至水 平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小 球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，长木板 与水平面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取10m/s.求： (1)小球与A碰撞前瞬间，细线拉力大小； (2)小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小： (3)要使物块不滑离木板B,开始时物块A离平台右端的距离最小为多少. 【高二年级5月份月考试卷·物理第6页（共6页）】 2023~2024学年度第二学期高二年级5月份月考试卷·物理 参考答案、提示及评分细则 1.D夏天香味更明显是扩散作用的结果，故A错误：乙图中的水黾可以停在水面，是因为水具有表面张力，故 B错误；天然石英熔化后再凝固制成的石英玻璃物品就变成了非晶体，故C错误：水对玻璃浸润，水银对玻璃 不浸润，故D正确。 2.C当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核越远，α粒子受到的 库仑斥力就越小，运动方向改变越小.只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很 小，α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故A错 误：造成α粒子散射角度大的原因是α粒子受到的原子核的斥力比较大，不是由于它跟电子发生了碰撞，故B 错误：α粒子散射实验说明原子内部很空旷，占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围， 故C正确：通过α粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是10“m,故D错误. 3.B由光路图可知，色光M的折射角小，由折射定律可知色光M的折射率小，由公式=二可知色光M在液 体中的传播速度较大，A错误；由A选项分析可知M的频率小，又由公式c=入f可知M的波长较长，B正确： 由公式△一兰可知，两种色光通过同一双缝时，M的条纹同距较宽，C错误：波长越长，通过同一小孔时衍射 现象越明显，则M的衍射现象更明显，D错误. 4.C由=9n可知，电子的轨道量子数n=3,则相应的原子的能量为E-号=-1.51eV,由U=一E =12.1V,所以电子的加速电压U至少为12.1V:原子从低轨道向高轨道跃迁，引力做负功，原子的电势能 增加，C正确. 5.C以汽缸和活塞为研究对象，受到重力和悬线的拉力，根据平衡条件可知，重力和悬线的拉力大小相等，方 向相反，所以当环境温度缓慢升高时，悬线的拉力不变，A错误：由于汽缸导热性良好，当环境温度缓慢升高 时，被封闭的理想气体的温度缓慢升高，所以被封闭的理想气体的内能增大，B错误：以活塞为研究对象，根 据平衡条件可知S十mg=pS,解得被封闭理想气体的压强大小P,=p一零，C正确：当环境温度缓慢升高 时，被封闭理想气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律可得，被封闭理想气体的体积增大，气体对外界做功，D 错误。 6.C无法判定波的传播方向，A错误：由y-x图像可知波长入=0.16m,B错误；（号+mT)=0,2s,T= 5十10m,因为T>0.20s,故波的周期T=子=0.4s,根据振动与波动的关系知1=0时，x=0.04m的质点在 2 【高二年级5月份月考试卷·物理参考答案第1页（共4页）】 波峰4=Q.70s=1子T工，故此时该质点位于平衡位置，振动速度最大，C正确：因为0.05s=日，故此时质 4 点的位移为士5√2cm,距离平衡位置5v2cm,D错误. 1.C根据波速，波长关系(=X以=于，故A错误：P点是0点上方第二条亮条纹中心r:-n=2以=华，赦B 错误：双缝干涉两条相邻亮条纹中心间距4一宁入-片，0P之间的距离为2△：一普，故C正确：若换用频 率更大（波长更短）的单色光照射双缝，O点上方第二条亮条纹中心在P点下方，故D错误. 8.ACD估测油酸分子直径可把分子看成球体，A正确：布朗运动的位置连线不是轨迹，B错误：分子间距为。 时，引力和斥力都存在且抵消，合力为零，C、D正确。 9.AC由图像可知，光电流为零时，遏止电压的大小关系为U=U6<U.,根据eU=E=hy一W,可知，三种光 的频率大小关系为场=%<，用c光照射时逸出光电子的最大初动能更大，A、C正确，B错误：c光频率大于 a光频率，c光能发生光电效应时，a光不一定能发生光电效应，D错误. 10,AD设缸内封闭气体的压强大小为，对活塞研究，根据力的平衡有AS十之mg=人·紧+智·S,解 S 得p=15,故A正确，B错误；当汽缸上升号高度时，设缸内封闭气体压强为：，对汽缸研究，根据力的 4S 平衡有：S=mg+4坚·S,解得p=坚，设此时弹簧的压缩量为x,对活塞研究，根据力的平衡有加S十 mg=kx+罗·S,解得x一3婴，因此温度升高后，活塞离缸底的高度为H=d+-竖+号=+ 1 2 2k 4k 22 票，设升高后环境温度为T根搭理想气体状态方程有5=华，解得T=(2+疆，故C错误，D 正确。 11.(1)丁(1分)(2)100cm(1分)9.86m/s2(2分)(3)偏小(2分) 解析：1)根据T=2红√反，得下=货，g是当地重力加速度，与T无关，所以甲，乙同学错误：摆长1变 g 化时，T会随之变化，丙同学错误；1变化时，1与T比值是定值，丁同学正确. (②)摆长L等于摆线长度加摆球半径L=L十号=9十号-100m,由单摆公式T=2x√日 ,重力加速度 g-=986m/保. (3)若摆线具有弹性，则摆动时会变长，则所得单摆周期偏大，故重力加速度数值偏小. 【高二年级5月份月考试卷·物理参考答案第2页（共4页）】 12.(1)C1分)(2)>1分)(3)p十1分)过原点的倾斜直线1分)(4)注射器前端与橡胶塞间有气 体(2分)注射器前端与橡胶塞间气体的体积(2分) 解析：(1)实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误：空 气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误：气体发生等温变化，空气柱的 压强随体积的减小而增大，故C正确： (2)在p-V图像中，根据兴=C,即pV=CT,可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故T>T. (3)由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压 强力与气体体积V的函数关系，应作出p图像.如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直 线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比. (④)另一小组根据实验数据作出V力图像如题图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图像不过原点的原 因可能是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验器材可知，实验时未考虑注射器前端 与橡胶塞连接处的气体 13.解：(1)由图乙可得a光照射金属时的遏止电压U.=6V(1分) 由动能定理可知，逸出光电子的最大初动能为Ek=eU。=6eV(1分) (2)由图乙可知a光的遏止电压最大，则可知a光光子能量最大，则a光光子是由第4能级跃迁到基态所辐 射的光子，则a光的光子能量为E.=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV(2分) 根据光电效应方程有E=E.一W(2分) 解得W=6.75eV(1分) (3)时间1=1s内发射的电子数为n=上=1X10(个)(2分) 则每分钟照射到阴极K的光子总能量E=60×”×hy=60×”[(一3.4eV)一（一13.6eV)]=60×10.2 eV×1.25×1013=7.65×105eV(2分) 14.解：(1)设封闭气体的压强为p,对活塞受力分析可得pS+Mg=pS(1分) 解得p=p,一 Mg (1分) 又△p=p,一p=Pg△M(1分) 解得h= as (1分) (②)活塞下降过程，密闭气体做等压变化，则学=S血】 T (2分) 【高二年级5月份月考试卷·物理参考答案第3页（共4页）】 解得此时温度T-(1+兴)T1分) (3)气体对外做功为：W=pS△h=(pS-Mg)△h,(2分) 根据热力学第一定律得：W十Q=△U(2分) 解得Q=△U+(pS-Mg)△Wha(1分) 15.解：(1)设小球与物块A碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒有 mgL=m1分) 解得h=6m/s(1分) 小球在最低点时，根据牛顿第二定律有 F-mg=m工 (1分) 解得F=10N(1分) (2)设小球与A碰撞后瞬间，小球速度大小为、物块A的速度大小为2，根据动量守恒有 =一十m2(1分) 根据能量守恒有分m6=之mf+之m,好(2分) 解得==之w=3m/s(1分) 此过程，物块A对小球的冲量大小I=m(%十)=3N·s(2分) (3)设开始时A离平台右端的距离至少为x,物块刚滑上长木板时的速度大小为边，根据动能定理有 一么mgr=之m明-m时(2分 1 设长木板的长为s,物块A滑上长木板后，物块的加速度大小为α1，长木板的加速度大小为2，根据牛顿第 二定律，对物块A有41mAg=mAa 解得a-5m/s2(1分) 对长木板，有mag一e(mA十mB)g=m4: 解得a:=子m/:1分) 根据题意一a1t=a2t(1分) w12a-2af=s1分) 解得防=2m/s,x=0.5m(1分) 【高二年级5月份月考试卷·物理参考答案第4页（共4页）】