江西省南昌大学附属中学2022-2023学年高二下学期月考物理试题

南大附中 2022-2023学年度高二下学期月考物理卷 一 考试时间 100本试卷满分 110分 分钟 、选择题（每小题 4 分.1~7 小题为单项选择题，8~10 题为多项选择题，选对未选全得 2 分，多选、 错选均不得分。） 1．下列说法正确的是（ ） A．一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性。 B．质量和温度都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等 C．绝热汽缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子热运动剧烈程度减小 D．在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能变大，对外做功，放出 热量 2．1897 年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基 本粒子。下列有关电子的说法，正确的是（ ） A．根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁时，核外电子动能增大 B．光电效应中，逸出光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C．电子的发现说明原子核是有内部结构的 D． 衰变的实质是原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子 3．目前人类探索太空需要用核电池对探测器提供电能和热能，某“核电池”是利用放射性元素钚 238 （ 238 94 Pu）发生衰变释放的能量工作，其衰变方程为 238 234 n 94 m 2Pu X+ Y ，钚 238 的半衰期为 88 年，下 列说法正确的是（ ） A．400 个钚 238 经过 176 年还剩下 100 个 B．m=92，n=4， 23894 Pu比 234 m X的中子数多 4 C． 23894 Pu的结合能小于 234 m X与 n 2Y的结合能之和 D．核反应前后，反应物的质量之和等于生成物的质量之和 4．下列说法错误的是（ ） A．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，但与水的温度有关 B．物理性质表现为各向同性的固体，可能是晶体也可能是非晶体 C．系统的内能增量等于外界向它传递的热量与它对外界做的功的和 D．一定质量的理想气体，温度升高，压强不变，则单位时间撞到单位面积上的分子数减少 5．如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。设 r0为 A、B 两分子间引力和斥力平衡时的位 置，现将 A 固定在 O点，将 B 从与 A 相距 12 r0处由静止释放，在 B 远离 A 的过程中，下列说法正确 的是（ ） A．B 速度最小时，分子势能最小 B．B 速度最大时，A 对 B 的分子力为零 C．B 在运动过程中分子力一直做正功 D．B 在运动过程中分子力一直做负功 6．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n＝4 的能级向 n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光 a， 从 n＝3 的能级向 n＝2 的能级跃时辐射出可见光 b，则（ ） A．大量氢原子从 n＝4 的能级跃迁时可辐射出 5 种频率的光子 B．氢原子从 n＝4 的能级向 n＝3 的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于 0.66eV C．b光比 a光的波长短 D．氢原子在 n＝2 的能级时可吸收能量为 3.6eV 的光子而发生电离 7．某金属在不同频率光的照射下发生光电效应，产生光电子的最大初动能 Ek与入射光频率ν的图像， 如图所示，换用其他金属开展相同实验，下列图像可能正确的是（ ） A． B． C． D． 8．如图所示，一定质量的理想气体从状态 a经热力学过程 ab、bc、cd、da后又回到状态 a，其中， 过程 ab和 cd为等温过程，过程 bc和 da为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺 循环”。下列说法正确的是（ ） A．ab过程中，气体始终吸热 B．cd过程中，气体对外界做功 C．da过程中，气体的温度一直升高 D．bc过程气体对外界做的功等于 da过程外界对气体做的功 9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 1：4，a，b端接入电压有效值为 U0=6V 的正弦式交 流电源。电阻 R1=1Ω，R2=2Ω，滑动安阻器 R3最大阻值为 60Ω，此时滑片 P处于正中间位置，电表均 为理想交流电表，则（ ） A．电流表的示数为 2A B．R1与 R2的热功率之比为 2：1 C．若向上移动 P，电压表示数变小 D．若向下移动 P，电源的输出功率变大 10．如图（a），边长为 d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为 R。虚线 MN恰好将 线框分为左右对称的两部分，在虚线 MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸 面向里为磁场的正方向，磁感应强度 B随时间 t变化的规律如图（b）。虚线 MN右侧存在垂直纸面向 外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为 0B 。下列说法正确的是（ ） A． 0t 时刻，线框中产生的感应电动势大小为 2 0 0 B d t B． 0t 时刻，线框所受安培力的合力为 2 3 0 1 2 0 B dF F F Rt    C． 02t 时刻，线框受到的安培力大小为 2 3 0 0 3 2 B d Rt D．在 00 2t 内通过线框导线横截面的电荷量为 2 0 2 B d R 二．填空题(第 11题 6 分，第 12题 10分，共计 16分。) 11．（6 分）小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充 完整。 （1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为 mm。 （2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下： ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位； ②将红、黑表笔短接，调节 旋钮（填图乙中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻 的 处（填“0刻度线”或“∞刻度线”）； ③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示； ④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡 挡位（填“×1” 或“×100”或“×1k”），重新进行 ； ⑤重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为 Ω。 12．（10 分）小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压 5.0V，额定功率约为 2.5W，他想利用实验室 的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材： A．电源 E：电动势为 6.0V B．电流表 1A ：量程 0～0.6A，内阻 1r约为 0.5Ω C．电流表 2A ：量程 150mA，内阻为 2 5Ωr  D．定值电阻 1 10ΩR  E.定值电阻 2 40ΩR  F.滑动变阻器 3R ：最大阻值 100Ω G.滑动变阻器 4R ：最大阻值 10Ω （1）为了便于调节，且能够实现在 0～5.0V 范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器 图乙 图丁 0 5 10 15 Ω 2030 40 50 100 200 500 ∞ 1K 图丙 0 5 10 15 Ω 2030 40 50 100 200 500 ∞ 1K 30 40 45 35 0 图甲 应选用_________； 为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻_________，将电流表_________改装成电压表使用。（均 选填器材前的字母序号） （2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整________ （风扇灯用 M 表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号） （3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于 0.15A 时灯亮但风扇不能转动。他通过 实验描绘出 2 1I I 图象如图乙所示，其中 1I 为电流表 1A 的读数、 2I 为电流表 2A 的读数。由实验数据 可得： 1I 为 0.10A 时, 2I 为 10mA。则灯亮但风扇不能转动时,小风扇灯的电阻为___________。（计算 结果保留两位有效数字） 三、解答题(本大题共 5 小题，第 13-16 题每小题 10 分，第 17 题 14 分，满分 54 分，应写出必要的 文字说明、方程式和重要演算步骤。) 13．（10 分）如图所示，光滑水平地面上的小车左端固定着一根竖直轻杆，一小球（视为质点）用长 度 0.6mL  的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并将小球向右拉至轻绳水平伸直，然后同时释放小车和 小球，小球向下运动到最低点。小车与小球的质量之比为 3∶1，取重力加速度大小 210m / sg  ，不 计空气阻力。求： （1）从小球被释放至小球到达最低点的过程中，小球的位移大小 x； （2）小球到达最低点时，小车的速度大小 1v 。 14．（10 分）如图，一粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，右端封闭左端开口，底部有一段水银柱，水 平水银柱在右端封闭一定质量的理想气体，气柱长度为 L，气体的热力学温度为 0T 。左端开口处有导 热良好的轻质活塞，活塞的横截面积为 S，活塞与底部水银柱之间封闭一定质量的理想气体（水银视 为绝热），气柱长度也为 L，气体的热力学温度也为 0T 。两气柱都在玻璃管竖直部分，现将右侧玻璃 管内气体缓慢升温到 0 5 4 T ，同时在左侧活塞上逐渐增加砝码，稳定后水平部分的水银柱仍在原位置。 已知外界大气压强为 p0，左侧玻璃管内气体温度保持不变，活塞与玻璃管之间的摩擦不计，重力加 速度大小为 g。求： （1）活塞上增加的砝码的质量 m； （2）活塞向下移的距离 x。 15．（10 分）为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气 缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。气缸开口竖直向上，用质量为 m＝1kg 的活塞封闭 一定质量的理想气体，活塞横截面积为 S＝2cm2。当气缸内温度为 300K 时，活塞与气缸底间距为 L， 活塞上部距活塞 2 L 处有一用轻质绳悬挂的重物 M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知缸外气体 压强 p0＝1.0×105Pa，活塞与器壁之间摩擦可忽略，取重力加速度 g＝10m/s2，求： （1）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？ （2）若锅炉外壁的安全温度为 900K 时，警报器开始报警，那么重物的质量应是多少？ 16．（10 分）如图甲所示 MN、PQ为足够长的两平行光滑金属导轨，间距 L=1.0m，与水平面之间的 夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度 B=0.5T，垂直于导轨平面向上，MP间接有电流传感器，质量 m=2.0kg、 阻值 R=1.0Ω的金属杆 ab垂直导轨放置，如图所示。用外力 F沿导轨平面向上拉金属杆 ab，使 ab由 静止开始运动并开始计时，电流传感器显示回路中的电流 I随时间 t变化的图象如图乙所示，0~3s， 拉力做的功为 225J，除导体棒电阻外，其它电阻不计。取 g=10m/s2。求： （1）0~3s 内金属杆 ab运动的位移； （2）0~3s 内 F随 t变化的关系； 17．（14 分）如图甲所示，一对平行金属板 M、N，两板长为 L，两板间距离也为 L，置于 1O 处的粒 子发射源可沿两板的中线 1OO发射初速度为 0v 、电荷量为 q、质量为 m的带正电的粒子，M、N板间 加变化规律如图乙所示交变电压 MNU ；金属板的右边界与 y轴重合，板的中心线 1OO与 x轴重合，y 轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。 0t 时刻发射的粒子 1 恰好贴着 N 板右侧垂直 y轴射出； 0 Lt  2v 时刻发射的粒子 2与粒子 1 的运动轨迹交于磁场 P点，已 知 P点的纵坐标为 L。不计粒子 重力及相互间作用力，求 （1） 0U 的大小； （2）磁场的磁感应强度的大小B （3）判断粒子 1、2 哪个先到达 P点，并求到达 P点的时间差。