河北省唐山市开滦第二高级中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题（含解析）

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物理试卷

一、单项选择题：（每题4分，共24分）

1.太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为，其中X为某种微观粒子，下列说法正确的是（）

A.该核反应原理与原子弹爆炸的原理相同B.核的比结合能小于核的比结合能

C.X为电子，最早由卢瑟福通过实验发现D.X为中子，其质量稍大于质子的质量

2.在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（）

A.甲为单晶体B.乙为非晶体

C.丙为多晶体D.甲、丙为非晶体，乙为晶体

3.如图所示为氢原子的能级示意图，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的（）

A.处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离

B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出4种不同频率的光子

C.一群处于n=2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n=3能级

D.用能量为10．3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

4.对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（）

A.当时，分子间的作用力为零

B.当时，分子间的作用力表现为引力

C.从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小

D.从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大

5.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（）

A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B.b光的能量小

C.a光的频率小

D.a光更不容易衍射

6.如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（）

A.空气柱B的长度减小B.左侧水银面高度差h2减小

C.空气柱B的压强增大D.右侧水银面高度差h1增大

二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7.如图所示，下列有关说法中正确的是________．

A.分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力

B.水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时可把它们当作球形处理

C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

D.猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功

8.静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大、小圆半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是（）

ABi→Tl＋HeB.Bi→Po＋H

CR1∶R2＝84∶1D.R1∶R2＝207∶4

9.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得（）

A.地球大气层空气分子总数为

B.地球大气层空气分子总数为

C.空气分子之间的平均距离为

D.空气分子之间平均距离为

10.如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），气缸和活塞均具有良好的绝热性能。气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是（）

A.外界对气体做功，气体的内能增大B.气体对外界做功，气体的内能减小

C.气体的压强增大，体积减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大

三、实验填空题：(每空2分，共16分,请将答案填写在答题纸的相应位置上)

11.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：

（1）本实验体现的物理思想方法为________。

A．控制变量法B．理想化模型C．极限思想法D．整体法与隔离法

（2）油酸分子的直径是_______________m。（结果保留两位有效数字）

（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。

A．盆中装的水量太多

B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀

（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是______。

A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴

C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右油膜都算成了一格

D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

12.小明用某种金属作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量方=6.63×10-34J·s.

（1）图甲中电极K为光电管___________（填“阴极”或“阳极”）；

（2）小明给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的截止频率），小明将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化情况是______________________．

（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸出功W0=___________J，如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=___________J（结果保留3位有效数字）．

四、计算题：（13题10分；14题10分；15题16分）

13.护士配置药液，先用注射器给药瓶里注入要配置的药品，与药瓶内原有液体溶剂混合均匀后再抽取药液。如图所示，容积为的某种药瓶内装有的液体溶剂，瓶内气体压强为。护士把注射器内的药品缓慢注入药瓶内，假设注射后的总体积等于药品和液体溶剂体积之和．注射器活塞横截面积为，若瓶内外及液体温度相同且保持不变、瓶内被封气体视为理想气体，活塞的重力和受到的摩擦力均忽略不计。求：

（1）注入药液后药瓶内气体的压强；

（2）施加在注射器活塞上的推力不得小于多少？

14.如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：

(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？

(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？

15.（1）从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系．但在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。

例如玻尔建立的氢原子模型，仍把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动．即氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。

①氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。

②氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能与电子和原子核系统的电势能之和．已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的电势φ＝．求处于基态的氢原子的能量。

（2）在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。在轻核聚变的核反应中，两个氘核（）以相同的动能E0＝0.35MeV对心碰撞，假设该反应中释放的核能也全部转化为氦核（）和中子（）的动能．已知氘核的质量mD＝2.0141u，中子的质量mn＝1.0087u，氦核的质量mHe＝3.0160u，其中1u相当于931MeV．在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV（结果保留1位有效数字）。

开滦第二高级中学2022-2023学年高二下学期6月月考

物理试卷答案解析

一、单项选择题：（每题4分，共24分）

1.太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为，其中X为某种微观粒子，下列说法正确的是（）

A.该核反应原理与原子弹爆炸的原理相同B.核的比结合能小于核的比结合能

C.X为电子，最早由卢瑟福通过实验发现D.X为中子，其质量稍大于质子的质量

【答案】D

【解析】

【详解】A．太阳内部的核反应为核聚变，原子弹爆炸的原理为核裂变，故A错误；

B．分析核反应方程为，该反应释放核能，故生成物的比结合能大，核的比结合能大于核的比结合能，故B错误；

CD．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X为中子，最早由查德威克通过实验发现，中子的质量稍微大于质子的质量，故C错误，D正确。

故选D。

2.在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（）

A.甲为单晶体B.乙为非晶体

C.丙为多晶体D.甲、丙为非晶体，乙为晶体

【答案】B

【解析】

【详解】由图可知，丙表现为各向异性，且有固定的熔点，可知丙为单晶体；甲乙表现为各向同性，且甲有固定的熔点，乙没有固定的熔点，可知甲为多晶体，乙为非晶体。

故选B。

3.如图所示为氢原子的能级示意图，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的（）

A.处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离

B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出4种不同频率的光子

C.一群处于n=2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n=3能级

D.用能量为10．3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．基态氢原子能量为-13．6eV，吸收14eV的光子能量可以发生电离，故A正确；

B．根据

知，一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出3种不同频率的光子，故B错误；

C．n=2和n=3间的能级差为1．89eV，吸收2eV的光子不能被吸收，不会发生跃迁，故C错误；

D．10．3eV的能量不等于激发态能量与基态的能量差，则该光子能量不能被吸收而发生跃迁，故D错误；

故选A。

4.对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（）

A.当时，分子间的作用力为零

B.当时，分子间的作用力表现为引力

C.从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小

D.从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．分子势能最小时，分子间的作用力为零，当时，分子间的作用力为零，故A错误；

B．当时，分子间距离小于，分子间的作用力表现为斥力，故B错误；

C．从到的过程中，分子间距离从小于平衡位置到平衡位置，分子间的作用力逐渐减小，故C正确；

D．从到过程中，分子间作用力表现为斥力，分子力做正功，分子系统的势能逐渐减小，故D错误。

故选C。

5.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（）

A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B.b光的能量小

C.a光的频率小

D.a光更不容易衍射

【答案】C

【解析】

【详解】由光电效应方程mv2=hγ-W0，由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大．故A错误；由b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，则a的频率小，那么a的波长长，更容易发生衍射，故BD错误，C正确；故选C．

6.如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（）

A.空气柱B的长度减小B.左侧水银面高度差h2减小

C.空气柱B的压强增大D.右侧水银面高度差h1增大

【答案】B

【解析】

【详解】BCD．设大气压强为，水银密度为，空气柱B的压强为

若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，先假设左边水银面都不动，由于右管变大，B气体下面的水银上升，使得B气体压强变大，从而使B气体上面的水银向上移动，使得减小，最终稳定时有

由于

可得

，

可知左侧水银面高度差减小，空气柱B的压强减小，右侧水银面高度差减小，B正确，CD错误；

A．空气柱B发生等温变化，根据玻意耳定律

由于空气柱B的压强减小，所以空气柱B的体积增大，空气柱B的长度增大，A错误。

故选B。

二、多项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7.如图所示，下列有关说法中正确的是________．

A.分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力

B.水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时可把它们当作球形处理

C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

D.猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功

【答案】BC

【解析】

【详解】分子间距为r0时，分子间存在引力和斥力，此时的引力与斥力大小相等方向相反，合力为零，A错误；水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当作球形处理，B正确；食盐晶体中的钠，氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确；猛推木质推杆，气体体积减小，外界对气体做正功，密闭的气体内能增加，温度升高，所以压强变大，D错误；故选BC.

8.静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大、小圆半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是（）

A.Bi→Tl＋HeB.Bi→Po＋H

C.R1∶R2＝84∶1D.R1∶R2＝207∶4

【答案】C

【解析】

【详解】AB．若是α衰变，则新核和α粒子向相反的方向射出，新核和α粒子偏转方向相反，做匀速圆周运动的轨迹外切，由题意知，两圆内切，所以该核的衰变是β衰变，根据质量数和电荷数守恒写出衰变方程为

A、B错误；

CD．洛伦兹力提供向心力，求得轨迹半径公式

又由于衰变前后动量守恒，即

联立可得轨迹半径之比等于电荷量的反比，从而求出轨迹半径之比

C正确，D错误。

故选C。

9.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得（）

A.地球大气层空气分子总数为

B.地球大气层空气分子总数为

C.空气分子之间的平均距离为

D.空气分子之间的平均距离为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．大气中的压强由大气的质量产生，即

则地球大气层空气分子总数为

A正确，B错误；

CD．大气的体积为

则气体分子之间的距离为

C错误，D正确。

故选AD。

10.如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），气缸和活塞均具有良好的绝热性能。气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是（）

A.外界对气体做功，气体的内能增大B.气体对外界做功，气体的内能减小

C.气体的压强增大，体积减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大

【答案】ACD

【解析】

【详解】ABC．对活塞进行受力分析，由活塞受力平衡，则

则封闭气体的压强为

当沙子漏出时，m减小，大气压不变，封闭气体的压强增大，气体的体积减小，外界对气体做功，气体的内能增加，故B错误；AC正确；

D．理想气体的内能增加，温度升高，气体的体积减小，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大，故D正确。

故选ACD。

三、实验填空题：(每空2分，共16分,请将答案填写在答题纸的相应位置上)

11.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：

（1）本实验体现的物理思想方法为________。

A．控制变量法B．理想化模型C．极限思想法D．整体法与隔离法

（2）油酸分子的直径是_______________m。（结果保留两位有效数字）

（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。

A．盆中装的水量太多

B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀

（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是______。

A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴

C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右油膜都算成了一格

D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

【答案】①.B②.8.8×10-10③.C④.D

【解析】

【详解】（1）[1]本实验中，需要将在水面上形成油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故B正确，ACD错误。

故选B。

（2）[2]一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为

对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为

则油膜分子的直径为

（3）[3]装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。故C正确，AB错误。

故选C。

（4）[4]A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A错误；

B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误；

C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C错误；

D．不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D正确。

故选D。

12.小明用某种金属作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量方=6.63×10-34J·s.

（1）图甲中电极K为光电管的___________（填“阴极”或“阳极”）；

（2）小明给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的截止频率），小明将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化情况是______________________．

（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸出功W0=___________J，如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=___________J（结果保留3位有效数字）．

【答案】①.阳极②.电流增加但达到一定值后不再增加③.3.41×10-19J④.1.23×10-19J

【解析】

【详解】（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极．

（2）滑动变阻器的滑片向右滑动，加速度电场增强，电流增加但达到一定值后不再增加．

（3）由Ekm=hv-W0和eUC=EKm得：eUC=hv-W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率vC=5.15×1014Hz，根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J．根据Ekm=hv-W0=hv-hv0，由图可知v0=5.15×1014Hz，则EK=h（v-v0）代入数据求得：EK=1.23×10-19J．

四、计算题：（13题10分；14题10分；15题16分）

13.护士配置药液，先用注射器给药瓶里注入要配置的药品，与药瓶内原有液体溶剂混合均匀后再抽取药液。如图所示，容积为的某种药瓶内装有的液体溶剂，瓶内气体压强为。护士把注射器内的药品缓慢注入药瓶内，假设注射后的总体积等于药品和液体溶剂体积之和．注射器活塞横截面积为，若瓶内外及液体温度相同且保持不变、瓶内被封气体视为理想气体，活塞的重力和受到的摩擦力均忽略不计。求：

（1）注入药液后药瓶内气体的压强；

（2）施加在注射器活塞上的推力不得小于多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）以瓶内理想气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体变化前后体积分别为和，所以有

，，

解得

（2）设手的推力产生的压强为p，以注射器话就为研究对象，根据压强计算公式可得

解得

14.如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：

(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则