2022-2023学年江苏省南京市名校高二下学期期中物理试题及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年江苏省南京市名校高二下学期期中物理试题1.实验是物理学研究问题的重要方法，下列对相关实验的阐述中正确的是(

)A.图1为观察悬浮于液体中的固体小颗粒做布朗运动时固体小颗粒的运动轨迹，它表明液体分子在杂乱无序地永不停息地运动着

B.图2所示的是著名的“泊松光斑”，该实验证明了泊松的观点“光的粒子说”

C.图3数据表明普朗克运用“能量子”的观点理论计算值与黑体辐射实验值吻合的非常好，这说明能量确实是不连续的，而是一份一份的

D.图4所示为卢瑟福发现质子的实验原理，其对应的核反应方程式为2.如图所示的p−V图象中A→B→C→A.气体在A、B两状态时的温度相等，由状态A到状态B的过程中，气体温度保持不变

B.由状态A到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界所做的功

C.由状态B到状态C的过程中，外界对气体做了202J的功

D.由状态C到状态A的过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的功3.从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Ue与入射光频率ν，作出如图乙所示的Ue−ν图像，图像与横轴的交点坐标为(a,0)，其反向延长线与纵轴的交点坐标为(0A.入射光的频率越大，a的值越大 B.入射光的频率越大，b的值越大

C.图甲中极板A连接电源的正极 D.由乙图可求出普朗克常量h4.2022年9月国家原子能机构展示了近年来核技术在我国国民经济领域的重大应用成果，其中医用同位素镥177的自主可控及批量生产入选。该成果破解了多年来我国对其大量依赖进口的局面。镥177的半衰期约为6.7 d，衰变时会辐射γ射线。其衰变方程为 71A.该反应产生的新核72177Hf比71177Lu的比结合能小

B.衰变时放出的X粒子的穿透性比γ射线强

C.衰变时放出的X粒子来自于镥177内中子向质子的转化

5.如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，L1、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是(

)A.闭合S瞬间，三个灯立即亮 B.闭合S瞬间，L1灯比L2灯先亮

C.断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭 D.断开S6.如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入A、B两个理想互感器，互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，线路总电阻r=10A.发电机输出的电功率1100kW

B.线路上损耗的功率2500W

C.互感器A是电流互感器，互感器B是电压互感器

D.7.某充电器充电时可简化为如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R1=800 Ω的定值电阻，副线圈c、d连接阻值R2=5 ΩA.理想电压表的示数为10 V

B.电阻R2的电功率为10 W

C.理想变压器原、副线圈匝数比为40:18.如图所示，置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连，套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是(

)A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动

B.圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动

C.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动

D.9.如图所示，两水平虚线ef、gh之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电阻为R的正方形铝线框abcd从虚线ef上方某位置由静止释放，线框运动中ab始终是水平的，已知两虚线ef、ghA. B.

C. D.10.如图所示，在水平面上有两条导电导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度的大小为B，两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离放在导轨上，且与导轨垂直。它们的电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2，为使两杆不相碰，则杆2固定与不固定两种情况下，最初摆放两杆时的最小距离之比为(

)A.1:1 B.1:2 C.11.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

 ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来 ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1 ③重复上述步骤 ② ④(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的___和(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是(3)实验过程中，下列说法正确的A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值(4)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、1V为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是___A.实验过程中有漏气现象B.实验过程中气体温度降低C.实验过程中气体温度升高D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了(5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2A.

B.

C.

D.12.在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料—PuO2作为发电能源为火星车供电(PuO2中的Pu是 94238Pu)。已知 94238Pu衰变后变为铀核(符号为U(1(2) (3)从开始衰变到 9224U13.如图所示，在温度为17℃的环境下，一根竖直的轻质弹簧支撑着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空且静止，此时倒立汽缸的顶部离地面的高度为h=49cm，已知弹簧原长l0=50cm，劲度系数k=100N/m，气缸的质量M=2kg，活塞的质量m=1kg，活塞的横截面积S=2014.如图所示，矩形线圈abcd的面积是0.01m2，共100匝，线圈的总电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，线圈以角速度ω=100πr(1)当线圈由图示位置转过60°(2)当线圈由图示位置转过60°(315.如图所示，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5Ω，MN与MP的夹角为135∘，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m=2kg，电阻阴不计的足够长直导体棒搁在导线上，并与(1)若初速度v1=3(2)在(1)的情形下，求棒向左移动距离2m到达EF(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功

答案和解析1.【答案】C

【解析】【详解】A.图1所示做布朗运动的固体小颗粒在不同时刻位置的连线图，并非固体颗粒的运动轨迹，故A错误；B.“泊松光斑”是光具有波动性的有力证据，而泊松是光的粒子说的坚定支持者，这与其对实验的预期结果恰恰相反，故B错误；C.为了合理解释黑体辐射实验规律，普朗克发现必须打破能量连续的观念把能量看成一份一份的，只有这样理论值与实验值才能很好的吻合。从而，其引入了“能量子”的概念，故C正确；D.图4所示为“α粒子大角度散射实验装置”，卢瑟福通过该实验发现了原子的核式结构，故D错误。故选C。

2.【答案】C

【解析】解：A、由图示图象可知，pAVA=pBVB，由理想气体状态方程pVT=C可知，TA=TB，从A到B过程pV先增大后减小，由理想气体状态方程可知，从A到B过程气体的温度先升高后降低，故A错误；

B、一定量的理想气体内能由温度决定，由于TA=TB，因此从A到B气体内能不变，△U=0，从A到B气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=W+Q可知：Q=△U−W=−W，即气体从外界吸收的热量等于气体对外界所做的功，故B错误；3.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查光电效应及Uc−ν图象的理解及相关应用。

解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系。

【解答】

AB、根据光电效应方程Ek=hν−W0和eUc=Ek，解得Uc=hνe−W0e，故a=W0h，为该金属发生光电效应的截止频率，b=4.【答案】C

【解析】【分析】本题考查原子核的衰变和核反应方程、比结合能等知识，基础题目。

结合衰变特点和比结合的含义分析即可判断；根据核反应方程的特点得出X情况即可分析判断；根据β衰变的实质分析即可判断；分析半衰期的个数，结合半衰期知识分析即可判断。

【解答】A、比结合能越大，原子核越稳定。衰变后原子核变得更稳定，则新核72177Hf比71177Lu的比结合能大，故A错误;

B、由质量数守恒和核电荷数守恒知，X的质量数为177−177=0，核电荷数为71−72=−1，则X为电子，其穿透能力比γ射线弱，故B错误;

C、电子是原子核内一个中子转化为一个质子时释放出来的，即衰变时放出的X粒子来源于镥177内中子向质子的转化，故C正确;

5.【答案】D

【解析】【分析】当通过线圈的电流发生变化时，将产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化．线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大(这时候线圈可以看成断路)；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小(这时候线圈可以看成电源)。

【解答】AB.S闭合瞬间，L1、L2CD.断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与Ll形成一个闭合电路，由于稳定时L3比L1亮(L3所在的支路的总电阻比Ll所在的支路的总电阻小)故选D。

6.【答案】A

【解析】【分析】电压互感器并联在电路中，电流互感器串联在电路中；根据变压器规律求出输电电压与输电电流，应用电功率公式求电功率；用户用电设备越多，用户总电阻越小，根据题意分析答题。

本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器。【解答】

C、互感器A并联接入电路是电压互感器，互感器B串联接入电路是电流互感器，故C错误；B、根据IIA=nB2nB1代入数据得I=50A线路上损耗功率P损=I2r=25000

7.【答案】C

【解析】【分析】本题为变压器问题，要知道理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数的反比，原副线圈功率相等，副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，副线圈电流决定原线圈电流，以这个为出发点分析解题。【解答】根据电路可知，U=I1R1+U1，U1n1=U2n2，U2=I2R2，n1I1=n2I2，解得

8.【答案】D

【解析】【分析】

金属圆盘转动时，类似于导体棒切割磁感线，可以用安培定则判定感应电流的方向。B中感应电流的磁场方向使用楞次定律进行判定。

【解答】

A、由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b.由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动。故A错误；

B、若圆盘逆时针减速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减小。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b.由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故B错误；

C、当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，故C错误；

D、由右手定则可知，圆盘逆时针加速转动时，感应电流从边缘流向中心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由9.【答案】D

【解析】【详解】A.线框先做自由落体运动，由线框宽度小于磁场的宽度可知，当ab边进入磁场且cd边未出磁场的过程中，磁通量不变，没有感应电流产生，不受安培力，则线框的加速度与线框自由下落时一样，均为g，故B.若cdmg=F安ab边进入磁场后线框又做匀加速运动，cd边出磁场时的速度大于abC.若cd边减速进入磁场，线框全部进入后做匀加速运动，不可能以进入磁场时的速度匀速出磁场，故CD.若cd边加速进入磁场，全部进入后做匀加速运动，当cd边出磁场时线框有可能先减速到v，之后安培力与重力平衡，做匀速运动，故故选D。

10.【答案】C

【解析】【详解】杆2固定，当杆1速度减到零时恰到达杆2位置，则有最初摆放两杆时距离最小，设为

s1

q对杆1有−q联立解得s杆2不固定，设两杆最小距离为

s2

q对杆2，则有B两杆组成的系统满足动量守恒，则有m末态两杆速度相同v又q联立解得s所以sABD错误，C正确。故选C。

11.【答案】(1)质量；温度；

(2)

要缓慢移动活塞(或者不能用手握住注射器等)；(3)【解析】【分析】

本题考查的是用气体压强传感器探究气体等温变化的规律的实验，要求同学们对实验原理要理解到位，学会应用图象来对数据进行处理，尤其是对图象斜率的物理意义的认识和理解。

(1)根据实验原理，探究气体等温变化的规律，应保持气体的质量和温度不变；

(2、3)要探究气体等温变化的规律，必须要保证气体的质量和温度一定，故实验中不能出现漏气的现象，保证质量不变，实验时活塞推动应该缓慢一些，或者不能用手握住注射器等，保证温度不变；活塞移至某位置时，待示数稳定后再记录相关数据；

(4)根据p−1V

图象的斜率为k=CT分析；

(5、6)对于p−V图，根据温度高的对应的pV值较大来判断；对于p−1V图，根据斜率越大的对应的温度越高来判断。

【解答】

(1)探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度；

(2)实验中采取的主要措施是要缓慢移动活塞，或者不能用手握住注射器等；

(3)推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分以免气体温度发生变化；实验时移动活塞应该缓慢一些，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化；活塞移至某位置时，待示数稳定后再记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值；故B正确；

(4)由理想气体状态方程pVT=C，可知p12.【答案】(1)

α (2)根据动量守恒定律可知

α

粒子和铀核的动量大小相等，设为p，

αE铀核的动能E则E所以释放能量为Δ且Δ解得Δ(3T可得T因为想再次相遇，必然是在裂变的切点处，所以每个粒子运动的时间必须为整数周期，这样就应有Δ而n、m必须为整数，所以根据

T0

与

TU

的比例关系，则必须