精品解析：河北省邢台市南宫市私立丰翼中学2023-2024学年高二下学期5月考试物理试卷

2023—2024学年高二（下）第三次月考 物 理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体一定比温度低的物体的内能多 B. 热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一摄氏度的大小是相同的 C. 两个系统处于热平衡时，一定具有相同的热量 D. 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 2. 人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（ ） A. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了增加核反应速度 B. 原子核D核子的平均质量大于原子核F核子的平均质量，说明D比F稳定 C. 已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D. 由图可知，原子核D和E聚合成F时有质量亏损，要放出核能 3. 下列说法正确的是（ ） A. 液晶具有液体的流动性，光学性质表现为各向同性 B. 随着科技的进步，冲锋衣大都可实现面料不沾雨水的功能，该功能体现了不浸润现象 C. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 D. 用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性 4. 关于光的衍射现象说法正确的是（ ） A. 光的衍射现象说明光是一种横波 B. 单缝衍射现象中，屏幕上的亮暗条纹是等宽的 C. 用同一装置做单缝衍射实验，红光比紫光的现象更明显 D. 用白光做单缝衍射实验，不会出现彩色条纹 5. 下列机器的工作原理图中，不符合热力学第二定律的是（ ） A. B. C. D. 6. 氢原子能级示意图如图所示，已知可见光光子的能量范围为，若一群氢原子处于的激发态，下列说法正确的是（ ） A. 用这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子分别照射逸出功为的金属钠，4种光子能使金属钠发生光电效应 B. 这群氢原子自发跃迁时能辐射出4种不同频率的光子 C. 这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子都可以使处于的激发态的氢原子电离 D. 这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子中有3种在可见光区 7. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体分子平均动能增大 B. 过程，气体向外界放热 C. 过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数减少 D. 过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数增多 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 某同学设计了一种温度计，结构如图所示，大玻璃泡A封装一定质量的气体，与A相连的B管（内径可忽略）插在水槽中，管内有长度为x的水柱，可根据水柱长度来判断环境温度。下列分析正确的是（ ） A. 若大气压强不变，温度升高，x增大 B. 若大气压强不变，温度降低，x增大 C. 若气温不变，大气压强增大，x增大 D. 若气温不变，大气压强减小，x增大 9. 核反应方程，其产物的衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 可以用来确定物质的年代 B. 的半衰期会随温度的升高而减小 C. 经过两个半衰期，20个将剩下5个 D. X是 10. 有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一个原来静止在A处的原子核发生或衰变放射出两个新核，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆的半径分别为、。且，下列说法正确的是（ ） A. 该衰变为衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量之比为 B. 该衰变为衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量之比为 C. 根据已知条件可以算出两个新核的电荷量之比为 D. 根据已知条件可得两个新核的动量大小之比为 三、非选择题：共54分。 11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 （2）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图乙中B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，已知分划板在A位置时游标卡尺的读数，在B位置时游标卡尺的读数________，相邻两亮条纹的间距________。 （3）该单色光的波长________。 12. 英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置示意图如图所示。 （1）下列关于该实验的描述正确的是________。 A. 粒子轰击金箔的实验可以在有空气的条件下完成 B. 该实验揭示了原子具有核式结构 C. 实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转 D. 该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性 （2）下述关于粒子散射实验的说法正确的是________。 A. 实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分 B. 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部电子 C. 实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量 D. 实验表明原子核是由质子和中子组成的 （3）有关粒子散射实验的图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是下列选项中的________。 A. B. C. D. 13. 核反应中释放的能量称作反应能，记为Q。反应能与反应前、后粒子的质量有关。的反应称作放能反应，的反应称作吸能反应。有如下核反应：，已知核、核、核、核的静止质量分别为，，，，是原子质量单位，对应的能量为。 （1）求的结合能及比结合能；（计算结果保留两位小数） （2）求该反应的反应能Q并判断该反应是吸能反应还是放能反应。（计算结果保留三位小数） 14. 如图所示，一定质量的理想气体经历了的循环，该过程中每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。C状态的压强为。 （1）求A状态的压强。 （2）完成一个循环，气体与外界热交换的热量是多少？是吸热还是放热？ 15. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于的激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有a、b两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求： （1）b光产生的光电子的最大初动能（结果用eV为单位）； （2）阴极K的逸出功W（结果用eV为单位）； （3）反向遏止电压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年高二（下）第三次月考 物 理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体一定比温度低的物体的内能多 B. 热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一摄氏度的大小是相同的 C. 两个系统处于热平衡时，一定具有相同的热量 D. 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．内能与质量、温度、状态等有关，质量未知，温度高的物体不一定比温度低的物体具有的内能多，故A错误； B．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一摄氏度的大小是相同的，故B正确； C．两个系统处于热平衡时，一定具有相同的温度，故C错误； D．布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮颗粒的无规则运动，不是组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动，故D错误。 故选B。 2. 人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（ ） A. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了增加核反应速度 B. 原子核D核子的平均质量大于原子核F核子的平均质量，说明D比F稳定 C. 已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D. 由图可知，原子核D和E聚合成F时有质量亏损，要放出核能 【答案】D 【解析】 【详解】A．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度。故A错误； BD．由图可知， D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚合成F时有质量亏损，要释放出核能，说明F比D稳定。故B错误，D正确； C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子，根据 若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能不会改变。故C错误。 故选D。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 液晶具有液体的流动性，光学性质表现为各向同性 B. 随着科技的进步，冲锋衣大都可实现面料不沾雨水的功能，该功能体现了不浸润现象 C. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 D. 用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性 【答案】B 【解析】 【详解】A．液晶具有液体的流动性，光学性质表现为各向异性。故A错误； B．随着科技的进步，冲锋衣大都可实现面料不沾雨水的功能，该功能体现了不浸润现象。故B正确； C．液体表面张力的方向与液面相切，且与分界线垂直。故C错误； D．用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明金属具有各向同性。故D错误。 故选B。 4. 关于光的衍射现象说法正确的是（ ） A. 光的衍射现象说明光是一种横波 B. 单缝衍射现象中，屏幕上的亮暗条纹是等宽的 C. 用同一装置做单缝衍射实验，红光比紫光的现象更明显 D. 用白光做单缝衍射实验，不会出现彩色条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的衍射现象说明光是一种波，并不能说光是横波。故A错误； B．单缝衍射现象中，屏幕上的亮暗条纹是不等宽的。故B错误； C．用同一装置做单缝衍射实验，红光比紫光的现象更明显，是因为红光的波长较长，更容易发生衍射。故C正确； D．用白光做单缝衍射实验，由于各单色光的波长不同，在屏上产生的衍射条纹的宽度不同，会出现彩色条纹。故D错误。 故选C。 5. 下列机器的工作原理图中，不符合热力学第二定律的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．电冰箱通过电流做功，把热量从冰箱内温度较低的冷冻室冷藏室传到冰箱外温度较高的空气中，但这一过程消耗了电能，即引起“其他变化”，符合热力学第二定律。故A正确，与题意不符； B．工作物质从单一热源吸热，一部分用来对外做功，一部分向低温热源释放热量，符合热力学第二定律。故B正确，与题意不符； C．单源热机不可能从高温热源吸热，全部用来对外做功而不引起其他变化。不符合热力学第二定律。故C错误，与题意相符； D．热量可以自发的从高温热源传递到低温热源。符合热力学第二定律。故D正确，与题意不符。 故选C。 6. 氢原子能级示意图如图所示，已知可见光光子的能量范围为，若一群氢原子处于的激发态，下列说法正确的是（ ） A. 用这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子分别照射逸出功为的金属钠，4种光子能使金属钠发生光电效应 B. 这群氢原子自发跃迁时能辐射出4种不同频率的光子 C. 这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子都可以使处于的激发态的氢原子电离 D. 这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子中有3种在可见光区 【答案】A 【解析】 【详解】B．这群氢原子自发跃迁时能辐射出不同频率的光子种数为 故B错误； A．用这群氢原子自发跃迁时辐射出的光子能量分别为 ，，，，， 其中大于金属钠逸出功的有4种，由 可知4种光子能使金属钠发生光电效应。故A正确； C．使氢原子从的激发态电离，需要吸收的光子能量为 则这群氢原子自发跃迁时所辐射出的光子有5种都可以使处于的激发态的氢原子电离。故C错误； D．这群氢原子从的激发态跃迁至的激发态从和从从的激发态跃迁至从的激发态所辐射出的能量分别为和，都在可见光光子能量范围内。故B错误。 故选A。 7. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体分子平均动能增大 B. 过程，气体向外界放热 C. 过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数减少 D. 过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数增多 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，过程，气体绝热膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故A错误； B．过程是等压变化，体积增大，则气体对外做功，即，由盖—吕萨克定律可知气体温度升高，故气体内能增大，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，故B错误； C D．过程是等压变化，体积增大，温度升高，分子平均动能增大，压强不变，则容器器壁在单位时间内单位面积上受到气体分子撞击的次数一定减少，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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. 某同学设计了一种温度计，结构如图所示，大玻璃泡A封装一定质量的气体，与A相连的B管（内径可忽略）插在水槽中，管内有长度为x的水柱，可根据水柱长度来判断环境温度。下列分析正确的是（ ） A. 若大气压强不变，温度升高，x增大 B. 若大气压强不变，温度降低，x增大 C. 若气温不变，大气压强增大，x增大 D. 若气温不变，大气压强减小，x增大 【答案】BC 【解析】 【详解】设玻璃泡A中气体压强为p，外界大气压强为p'，则p'=p+pgx，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，与A相连的B管（内径可忽略），气体A体积不变。 AB．根据可知，当大气压强不变，温度升高，气体A压强增大，x减小，温度降低，x增大，故A错误，B正确； CD．根据可知，气温不变，气体A压强不变，大气压强增大，x增大，大气压强减小，x减小， 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 核反应方程，其产物的衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 可以用来确定物质的年代 B. 的半衰期会随温度的升高而减小 C. 经过两个半衰期，20个将剩下5个 D. X是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．可以用作示踪原子，确定物质的年代，故A正确； B．半衰期不会随温度的变化而变化，故B错误； C．半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，故C错误； D．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X为，故D正确。 故选AD。 10. 有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一个原来静止在A处的原子核发生或衰变放射出两个新核，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆的半径分别为、。且，下列说法正确的是（ ） A. 该衰变为衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量之比为 B. 该衰变为衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量之比为 C. 根据已知条件可以算出两个新核的电荷量之比为 D. 根据已知条件可得两个新核的动量大小之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】D．原子核发生或衰变，满足动量守恒条件，有 可得两个新核的动量大小之比为 故D正确； ABC．若原子核发生衰变，根据动量守恒及左手定则判断知两个新核轨迹为外切圆；发生衰变，轨迹为内切圆，所以由题图知该衰变为衰变，根据 可得 显然由已知条件不能判断两新核的质量关系；已知，则可得两个新核的电荷量之比为 故AB错误，C正确。 故选CD 。 三、非选择题：共54分。 11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 将屏向靠近双缝的方向移动 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 使用间距更小的双缝 （2）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图乙中B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，已知分划板在A位置时游标卡尺的读数，在B位置时游标卡尺的读数________，相邻两亮条纹的间距________。 （3）该单色光的波长________。 【答案】（1）B （2） ①. 15.6 ②. 0.6 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应该减小相邻条纹间的距离，根据双缝干涉条纹间距公式 可得，将单缝向双缝靠近对条纹间距没有影响。故A错误； BC．同理，将屏向靠近双缝的方向移动，L减小，条纹间距减小，将屏向远离双缝的方向移动，L增大，条纹间距增大。故B正确；C错误； D．同理，使用间距更小的双缝，d减小，条纹间距增大。故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据游标卡尺读数方法可得 [2]由图所示可知，A、B位置之间有5个条纹间距，所以相邻两条纹间距为 【小问3详解】 根据双缝干涉条纹间距公式可知，该单色光的波长为 12. 英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔的实验装置示意图如图所示。 （1）下列关于该实验的描述正确的是________。 A. 粒子轰击金箔的实验可以在有空气的条件下完成 B. 该实验揭示了原子具有核式结构 C. 实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转 D. 该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性 （2）下述关于粒子散射实验的说法正确的是________。 A. 实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分 B. 实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部电子 C. 实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量 D. 实验表明原子核是由质子和中子组成的 （3）有关粒子散射实验的图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是下列选项中的________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．粒子轰击金箔的实验需在真空条件下完成，为了避免粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，故A错误； B．粒子的散射实验揭示了原子具有复杂的核式结构，故B正确； C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后不发生偏转，只有极少数大角度的偏转，故C错误； D．该实验否定了汤姆孙原子模型的正确性，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 ABC．粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，故C正确，AB错误； D．卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 A．在粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然图中下方粒子受力指向轨迹的外侧，故A错误； BCD．在粒子的散射现象中绝大多数的粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数粒子发生角度很大的偏转，个别的粒子偏转角大于90°，极少数的粒子偏转角大于150°，甚至个别粒子沿原方向弹回．原因在粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，故B正确，CD错误。 故选B。 13. 核反应中释放的能量称作反应能，记为Q。反应能与反应前、后粒子的质量有关。的反应称作放能反应，的反应称作吸能反应。有如下核反应：，已知核、核、核、核的静止质量分别为，，，，是原子质量单位，对应的能量为。 （1）求的结合能及比结合能；（计算结果保留两位小数） （2）求该反应的反应能Q并判断该反应是吸能反应还是放能反应。（计算结果保留三位小数） 【答案】（1）；；（2）；吸能核反应 【解析】 【详解】（1）2个质子和一个中子合成质量亏损为 结合能为 比结合能为 （2）反应能 代入数据得 上式表明这是一个吸能核反应。 14. 如图所示，一定质量的理想气体经历了的循环，该过程中每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。C状态的压强为。 （1）求A状态的压强。 （2）完成一个循环，气体与外界热交换的热量是多少？是吸热还是放热？ 【答案】（1）；（2）气体对外界放热 【解析】 【详解】（1）由理想气体状态方程有 解得 （2）理想气体从A状态到B状态的过程中，做等压变化，外界对气体做的功 解得 气体从B状态到C状态的过程中，体积不变，外界对气体做的功为零。气体从C状态到D状态的过程中，外界对气体做的功 解得 气体从D状态到A状态的过程中，体积不变，外界对气体做的功为零。一次循环过程中，外界对气体所做的总功 理想气体从A状态开始完成一次循环，回到A状态，始末温度不变，所以内能不变。根据热力学第一定律 解得 故完成一个循环，气体对外界放热。 15. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于的激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有a、b两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求： （1）b光产生的光电子的最大初动能（结果用eV为单位）； （2）阴极K的逸出功W（结果用eV为单位）； （3）反向遏止电压。 【答案】（1）8.9eV；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对b光产生的光电子分析有 解得 （2）对b光的光子，有 所以逸出功为 （3）对a光的光子，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $