精品解析：江苏省南通市2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

2023-2024学年江苏省南通市高二（下）期中质量检测物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 医学中常用放射性元素治疗某些疾病。质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，对应的图线如图所示。则的半衰期为（　　） A. 4d B. 6d C. 8d D. 12d 2. 下列三幅图中，能说液体存在表面张力的有（　　） A. （1）和（2） B. （1）和（3） C. （2）和（3） D. （1）、（2）和（3） 3. 甲、乙两位同学分别做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴；乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格。则（　　） A. 两位同学的测量结果都偏大 B. 两位同学的测量结果都偏小 C. 甲的测量结果偏小，乙的测量结果偏大 D. 甲的测量结果偏大，乙的测量结果偏小 4. 如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（　　） A. 针尖接触的是云母片背面的P点 B. 云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C. 云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D. 云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 5. 利用分光技术和热电偶等设备，可以测出黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况，1700K和1500K两种温度下的黑体，其辐射强度按波长分布的情况是（　　） A. B. C. D. 6. 图甲是超声波测速示意图，测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号，图乙中的、、是固定的测速仪每隔时间发出的脉冲信号，足够小，、、是、、经汽车反射回来的信号，各信号之间的时间间隔如图乙所示．则（　　） A. 汽车正在远离测速仪且速度保持不变 B. 汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大 C. 汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 D. 汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大 7. 如图所示，石墨对X射线散射时，发现散射X射线的波长比入射的X射线波长大，则散射的X射线比入射的X射线（　　） A. 频率大 B. 能量大 C. 动量小 D. 速度小 8. 如图所示为氢原子能级示意图。已知氢原子从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为，从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为，从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态，状态a中电流强度为0，状态b中电容器不带电，已知该电路电磁振荡的周期为T，从状态a到状态b经历的时间小于T。则下列说法中正确的是（　　） A. 从状态b变化到状态a的最短时间为 B. 从状态b变化到状态a的最短时间为 C. 从状态a到状态b，电路中的电流强度一直增大 D. 从状态a到状态b，线圈L的自感电动势一直减小 10. 一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。则该过程中（　　） A. 气体的内能减小 B. 单位体积内的气体分子数增大 C. 气体分子对器壁单位面积的作用力减小 D. 单位时间内与器壁单位面积碰撞气体分子数减小 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 12. 小明利用如图所示的实验装置探究：物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律。实验时，在小车上安装薄板（图中未画出），以增大空气对小车运动的阻力。保持光电门1的位置不变，小车由静止释放，记录下挡光片通过光电门2的遮光时间，以及经过光电门1、2的时间间隔t，并计算出滑块经过光电门2的速度v，改变光电门2的位置，多次实验。 （1）实验中是否需要小车每次从同一位置释放_________（选填“需要”或“不需要”）； （2）正确实验得到小车速度v与时间t的数据如下表，在方格纸中作出图像_________； 时间 速度 （3）图像中纵轴上的截距表示_________； （4）请写出时小车加速度的计算方法_________； （5）根据作出的图像，求出内小车运动的距离_________m；如何验证该距离是否正确，请简要说明_________. 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 13. 一般情况下，光电效应中一个电子在极短时间内只吸收到一个光子。当用强激光照射金属时，由于光子密度极大，一个电子在短时间内吸收两个光子，从而形成双光子光电效应。如图所示，用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用频率为的强激光照射阴极K，则发生了双光子光电效应。已知阴极K的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电量为。 （1）求光电子的最大初动能； （2）已知激光入射到K极的功率为P，若每入射N个光子会产生1个光电子，当所有的光电子都能到达阳极A时，求回路中的电流强度大小。 14. 太阳在演化的末期将转化为一颗白矮星。在其演化过程中，太阳内部的三个氦核（）聚变生成碳核（），已知真空中的光速。 （1）写出该核反应方程； （2）已知氦核和碳核的比结合能分别为、，求一次核聚变反应放出的核能； （3）在该演化阶段，若太阳辐射的总功率为P，求时间t内太阳减少的质量。 15. 如图所示，一导热气缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均为大气压强p0，连在活塞和气缸右侧的轻弹簧处于原长。现把B中的气体缓慢抽出变成真空，活塞向右移动距离为x，此时弹簧弹性势能为Ep，已知活塞的质量为m，横截面积为S。 （1）求B被抽成真空后A中气体的压强p； （2）打开阀门D后，B中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为v。求： ①活塞速度最大时气体A体积VA； ②从打开阀门D到活塞速度最大过程中，气体A放出的热量Q。 16. 如图所示，一直路上相邻路口两红绿灯停车线之间距离，两信号灯同步交替闪亮，红、绿灯持续时间均为，路口1等绿灯的车排在同一条直线上，前后两车相隔均为，绿灯亮起，第1台车立即加速，后车都比前车滞后起动，所有汽车以加速度由静止加速到，然后匀速前进，已知车的长度均为，安全通过路口的条件是在红灯亮起时车身全部驶过停车线。求： （1）第1台车通过路口1停车线的时间t； （2）绿灯持续亮的过程中能安全通过路口1停车线的车辆数； （3）随第1台车连续行驶且安全通过第2个路口停车线的总车辆数 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年江苏省南通市高二（下）期中质量检测物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 医学中常用放射性元素治疗某些疾病。质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，对应的图线如图所示。则的半衰期为（　　） A. 4d B. 6d C. 8d D. 12d 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知质量为的衰变到质量为，所用的时间 根据 解得 故选C。 2. 下列三幅图中，能说液体存在表面张力的有（　　） A. （1）和（2） B. （1）和（3） C. （2）和（3） D. （1）、（2）和（3） 【答案】B 【解析】 【详解】因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如；密度计静止在水中，是因为密度计在水中受到浮力，不是液体表面张力作用结果；由于硬币浮在水面上没有浸入水中，硬币能够静止在水面上是液体的表面张力导致的。故（1）和（3）能说明液体存在表面张力。 故选B 3. 甲、乙两位同学分别做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴；乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格。则（　　） A. 两位同学的测量结果都偏大 B. 两位同学的测量结果都偏小 C. 甲测量结果偏小，乙的测量结果偏大 D. 甲的测量结果偏大，乙的测量结果偏小 【答案】B 【解析】 【详解】“用油膜法估测油酸分子的大小”的原理是 甲同学在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上时，误把2滴当作1滴，会造成计算一滴溶液中含纯油体积V偏小，最终测算的直径结果偏小； 乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成一格，则会造成计算的油膜面积S偏大，测算的结果偏小。 故选B。 4. 如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（　　） A. 针尖接触的是云母片背面的P点 B. 云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C. 云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D. 云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 【答案】B 【解析】 【详解】用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体； A．针尖接触的是云母片背面的O点，故A错误； B．云母片沿OP、OQ两个方向导热性能相同，故B正确； C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误； D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同，故D错误； 故选B。 5. 利用分光技术和热电偶等设备，可以测出黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况，1700K和1500K两种温度下的黑体，其辐射强度按波长分布的情况是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，随着温度升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 故选B。 6. 图甲是超声波测速示意图，测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号，图乙中的、、是固定的测速仪每隔时间发出的脉冲信号，足够小，、、是、、经汽车反射回来的信号，各信号之间的时间间隔如图乙所示．则（　　） A. 汽车正在远离测速仪且速度保持不变 B. 汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大 C. 汽车正在靠近测速仪且速度保持不变 D. 汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大 【答案】A 【解析】 【详解】汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离 汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离 汽车接收脉冲信号时距离测速仪的距离 可知汽车距离测速仪越来越远，汽车接收到、两个信号之间的时间内前进的距离与接收到、两个信号之间的时间内前进的距离相等，均为 且汽车每次接收信号的时间间隔均为，即相同时间通过的路程相同，则汽车正在远离测速仪且做匀速运动。 故选A。 7. 如图所示，石墨对X射线散射时，发现散射的X射线的波长比入射的X射线波长大，则散射的X射线比入射的X射线（　　） A. 频率大 B. 能量大 C. 动量小 D. 速度小 【答案】C 【解析】 【详解】电磁波在真空中传播速度不变，入射的射线光子的能量和动量分别为 ， 散射的射线的波长比入射的射线波长大，则可知散射的射线与入射的射线相比，频率减小，能量e减小，动量p减小，而速度不变。 故选C。 8. 如图所示为氢原子的能级示意图。已知氢原子从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为，从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为，从能级跃迁到能级辐射的电磁波的波长为则下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据跃迁条件，可得 ，， 联立，解得 即 故选C。 9. 如图所示是理想的LC振荡电路的两个状态，状态a中电流强度为0，状态b中电容器不带电，已知该电路电磁振荡的周期为T，从状态a到状态b经历的时间小于T。则下列说法中正确的是（　　） A. 从状态b变化到状态a的最短时间为 B. 从状态b变化到状态a的最短时间为 C. 从状态a到状态b，电路中的电流强度一直增大 D. 从状态a到状态b，线圈L的自感电动势一直减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．状态b中电容器不带电，电流方向为顺时针，回路处于充电过程，随后电容器上极板失去电子带正电，与状态a中上极板所带电性相同，可知，从状态b变化到状态a的最短时间为，故A正确，B错误； C．结合上述可知，从状态b变化到状态a的最短时间为，则从状态a到状态b的最短时间为即先后经历放电、充电与放电三个过程，可知，电路中的电流强度先后经历增大、减小与增大三个过程，故C错误； D．结合上述可知，从状态a到状态b的最短时间为即先后经历放电、充电与放电三个过程，电流与时间呈现正弦式变化，由于线圈中的自感电动势 可知，线圈L的自感电动势大小与电流的变化率大小成正比，可知，从状态a到状态b，线圈L的自感电动势先后经历减小、增大与减小三个过程，故D错误。 故选A 10. 一小车沿直线运动，从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】x—t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。 故选D。 11. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。则该过程中（　　） A. 气体的内能减小 B. 单位体积内的气体分子数增大 C. 气体分子对器壁单位面积的作用力减小 D. 单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．从A到B气体的温度升高，则气体内能增大。故A错误； B．从A到B气体体积增大，则单位体积内的气体分子数减小。故B错误； C．由理想气体状态方程得 AB延长线过原点，则从A到B气体压强不变，故气体分子对器壁单位面积的作用力不变。故C错误； D．从A到B气体分子热运动的平均速率变大，气体分子对器壁单位面积的作用力不变，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小。故D正确。 故选D。 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 12. 小明利用如图所示的实验装置探究：物体受到空气阻力时，其运动速度随时间的变化规律。实验时，在小车上安装薄板（图中未画出），以增大空气对小车运动的阻力。保持光电门1的位置不变，小车由静止释放，记录下挡光片通过光电门2的遮光时间，以及经过光电门1、2的时间间隔t，并计算出滑块经过光电门2的速度v，改变光电门2的位置，多次实验。 （1）实验中是否需要小车每次从同一位置释放_________（选填“需要”或“不需要”）； （2）正确实验得到小车速度v与时间t的数据如下表，在方格纸中作出图像_________； 时间 速度 （3）图像中纵轴上的截距表示_________； （4）请写出时小车加速度的计算方法_________； （5）根据作出的图像，求出内小车运动的距离_________m；如何验证该距离是否正确，请简要说明_________. 【答案】（1）需要 （2） （3）挡光片通过光电门1时小车的速度大小 （4）作出时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度 （5） ①. ②. 测出时光电门1、2之间的距离进行验证 【解析】 【小问1详解】 实验需要保持小车经过光电门1时的速度不变，故需要小车每次从同一位置释放。 【小问2详解】 根据表中数据描点，用平滑的曲线连接，如图所示 【小问3详解】 由题t表示小车经过光电门1、2的时间间隔，故图像中纵轴上的截距表示挡光片通过光电门1时小车的速度大小。 【小问4详解】 图像的斜率表示加速度，故作出时图线的切线，该切线的斜率即为该时刻小车的加速度。 【小问5详解】 [1]图像与坐标轴围成的面积表示位移，得出内小车运动的距离约为。 [2]图像面积表示的也是光电门1、2之间的距离，故测出时光电门1、2之间的距离进行验证即可。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 13. 一般情况下，光电效应中一个电子在极短时间内只吸收到一个光子。当用强激光照射金属时，由于光子密度极大，一个电子在短时间内吸收两个光子，从而形成双光子光电效应。如图所示，用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用频率为的强激光照射阴极K，则发生了双光子光电效应。已知阴极K的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电量为。 （1）求光电子的最大初动能； （2）已知激光入射到K极的功率为P，若每入射N个光子会产生1个光电子，当所有的光电子都能到达阳极A时，求回路中的电流强度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为 （2）设时间t内有个n光子照射到K极，则有 又 联立解得 14. 太阳在演化的末期将转化为一颗白矮星。在其演化过程中，太阳内部的三个氦核（）聚变生成碳核（），已知真空中的光速。 （1）写出该核反应方程； （2）已知氦核和碳核的比结合能分别为、，求一次核聚变反应放出的核能； （3）在该演化阶段，若太阳辐射的总功率为P，求时间t内太阳减少的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）该核反应方程为 （2）一次核聚变反应放出的核能为 （3）根据能量守恒可得 则时间t内太阳减少的质量为 15. 如图所示，一导热气缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均为大气压强p0，连在活塞和气缸右侧的轻弹簧处于原长。现把B中的气体缓慢抽出变成真空，活塞向右移动距离为x，此时弹簧弹性势能为Ep，已知活塞的质量为m，横截面积为S。 （1）求B被抽成真空后A中气体的压强p； （2）打开阀门D后，B中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为v。求： ①活塞速度最大时气体A的体积VA； ②从打开阀门D到活塞速度最大的过程中，气体A放出的热量Q。 【答案】（1）；（2）①V，② 【解析】 【详解】（1）A气体等温变化，有 解得 （2）①设活塞向左运动的加速度为a，此时A中气体压强为p1，弹簧弹力为F，则 因为初始状态气体A的压强为p0，因此，当弹簧弹力为零时，气体A的压强为p0，活塞的加速度为零，此时活塞的速度最大，即活塞回到初始状态，此时 ②对活塞，有 对气体A，有 解得 16. 如图所示，一直路上相邻路口两红绿灯停车线之间距离，两信号灯同步交替闪亮，红、绿灯持续时间均为，路口1等绿灯的车排在同一条直线上，前后两车相隔均为，绿灯亮起，第1台车立即加速，后车都比前车滞后起动，所有汽车以加速度由静止加速到，然后匀速前进，已知车的长度均为，安全通过路口的条件是在红灯亮起时车身全部驶过停车线。求： （1）第1台车通过路口1停车线的时间t； （2）绿灯持续亮过程中能安全通过路口1停车线的车辆数； （3）随第1台车连续行驶且安全通过第2个路口停车线的总车辆数 【答案】（1）；（2）11；（3）5 【解析】 【详解】（1）根据题意，由运动学公式有 解得 （2）设每一台车加速的时间为，加速的位移为，绿灯亮的过程中有台车通过停车线，则有 ， 解得 即 （3）第1台车和第11台车通过路口1的停车线匀速运动过程中，相邻的两车车头之 间的距离为 解得 在第1台车离开路口1后，经时，第1台车距离第2个路口的停车线为，则 解得 当路口2的绿灯第2次亮起时，第1台车距离路口2的停车线距离为 设在第2个路口绿灯再次亮的期间，有台车通过该路口停车线，则 解得 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$