江蘇省南通市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期5月期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.醫(yī)學(xué)中常用放射性元素治療某些疾病。質(zhì)量為的，經(jīng)過時間t后剩余的質(zhì)量為m，對應(yīng)的圖線如圖所示。則的半衰期為（）A.4d B.6d C.8d D.12d〖答案〗C〖解析〗由圖可知質(zhì)量為的衰變到質(zhì)量為，所用的時間根據(jù)解得2.下列三幅圖中，能說液體存在表面張力的有（）A.（1）和（2） B.（1）和（3）C.（2）和（3） D.（1）、（2）和（3）〖答案〗B〖解析〗因為液體表面張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如；密度計靜止在水中，是因為密度計在水中受到浮力，不是液體表面張力作用結(jié)果；由于硬幣浮在水面上沒有浸入水中，硬幣能夠靜止在水面上是液體的表面張力導(dǎo)致的。故（1）和（3）能說明液體存在表面張力。故選B。3.甲、乙兩位同學(xué)分別做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，甲在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上時，誤把2滴當(dāng)作1滴；乙在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成一格。則（）A.兩位同學(xué)的測量結(jié)果都偏大B.兩位同學(xué)的測量結(jié)果都偏小C.甲測量結(jié)果偏小，乙的測量結(jié)果偏大 D.甲的測量結(jié)果偏大，乙的測量結(jié)果偏小〖答案〗B〖解析〗“用油膜法估測油酸分子的大小”的原理是甲同學(xué)在用注射器把油酸酒精溶液滴在水面上時，誤把2滴當(dāng)作1滴，會造成計算一滴溶液中含純油體積V偏小，最終測算的直徑結(jié)果偏小；乙在計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成一格，則會造成計算的油膜面積S偏大，測算的結(jié)果偏小。4.如圖所示，燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面某點，熔化的蜂蠟呈橢圓形．則下列說法中正確的是（）A.針尖接觸的是云母片背面的P點B.云母片沿OP、OQ兩個方向的導(dǎo)熱性能相同C.云母片內(nèi)部沿x、y方向單位長度內(nèi)的分子數(shù)相同D.云母片內(nèi)部沿某一方向單位長度內(nèi)的分子數(shù)不同〖答案〗B〖解析〗用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，是由于云母片具有各向異性的原因，說明云母片是晶體；A．針尖接觸的是云母片背面的O點，故A錯誤；B．云母片沿OP、OQ兩個方向?qū)嵝阅芟嗤蔅正確；C．云母片內(nèi)部沿x、y方向單位長度內(nèi)的分子數(shù)不同，故C錯誤；D．云母片內(nèi)部沿某一方向單位長度內(nèi)的分子數(shù)可能相同，故D錯誤；故選B。5.利用分光技術(shù)和熱電偶等設(shè)備，可以測出黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長分布的情況，1700K和1500K兩種溫度下的黑體，其輻射強(qiáng)度按波長分布的情況是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，隨著溫度升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。故選B。6.圖甲是超聲波測速示意圖，測速儀發(fā)射并能接收所發(fā)出的脈沖信號，圖乙中的、、是固定的測速儀每隔時間發(fā)出的脈沖信號，足夠小，、、是、、經(jīng)汽車反射回來的信號，各信號之間的時間間隔如圖乙所示．則（）A.汽車正在遠(yuǎn)離測速儀且速度保持不變B.汽車正在遠(yuǎn)離測速儀且速度逐漸變大C.汽車正在靠近測速儀且速度保持不變 D.汽車正在靠近測速儀且速度逐漸變大〖答案〗A〖解析〗汽車接收脈沖信號時距離測速儀的距離汽車接收脈沖信號時距離測速儀的距離汽車接收脈沖信號時距離測速儀的距離可知汽車距離測速儀越來越遠(yuǎn)，汽車接收到、兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離與接收到、兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離相等，均為且汽車每次接收信號的時間間隔均為，即相同時間通過的路程相同，則汽車正在遠(yuǎn)離測速儀且做勻速運(yùn)動。故選A。7.如圖所示，石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射的X射線的波長比入射的X射線波長大，則散射的X射線比入射的X射線（）A.頻率大 B.能量大 C.動量小 D.速度小〖答案〗C〖解析〗電磁波在真空中傳播速度不變，入射的射線光子的能量和動量分別為，散射的射線的波長比入射的射線波長大，則可知散射的射線與入射的射線相比，頻率減小，能量e減小，動量p減小，而速度不變。故選C。8.如圖所示為氫原子的能級示意圖。已知氫原子從能級躍遷到能級輻射的電磁波的波長為，從能級躍遷到能級輻射的電磁波的波長為，從能級躍遷到能級輻射的電磁波的波長為則下列關(guān)系式中正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗根據(jù)躍遷條件，可得，，聯(lián)立，解得即故選C。9.如圖所示是理想的LC振蕩電路的兩個狀態(tài)，狀態(tài)a中電流強(qiáng)度為0，狀態(tài)b中電容器不帶電，已知該電路電磁振蕩的周期為T，從狀態(tài)a到狀態(tài)b經(jīng)歷的時間小于T。則下列說法中正確的是（）A.從狀態(tài)b變化到狀態(tài)a的最短時間為B.從狀態(tài)b變化到狀態(tài)a的最短時間為C.從狀態(tài)a到狀態(tài)b，電路中的電流強(qiáng)度一直增大D.從狀態(tài)a到狀態(tài)b，線圈L的自感電動勢一直減小〖答案〗A〖解析〗AB．狀態(tài)b中電容器不帶電，電流方向為順時針，回路處于充電過程，隨后電容器上極板失去電子帶正電，與狀態(tài)a中上極板所帶電性相同，可知，從狀態(tài)b變化到狀態(tài)a的最短時間為，故A正確，B錯誤；C．結(jié)合上述可知，從狀態(tài)b變化到狀態(tài)a的最短時間為，則從狀態(tài)a到狀態(tài)b的最短時間為即先后經(jīng)歷放電、充電與放電三個過程，可知，電路中的電流強(qiáng)度先后經(jīng)歷增大、減小與增大三個過程，故C錯誤；D．結(jié)合上述可知，從狀態(tài)a到狀態(tài)b的最短時間為即先后經(jīng)歷放電、充電與放電三個過程，電流與時間呈現(xiàn)正弦式變化，由于線圈中的自感電動勢可知，線圈L的自感電動勢大小與電流的變化率大小成正比，可知，從狀態(tài)a到狀態(tài)b，線圈L的自感電動勢先后經(jīng)歷減小、增大與減小三個過程，故D錯誤。故選A。10.一小車沿直線運(yùn)動，從t=0開始由靜止勻加速至t=t1時刻，此后做勻減速運(yùn)動，到t=t2時刻速度降為零。在下列小車位移x與時間t的關(guān)系曲線中，可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗x—t圖像的斜率表示速度，小車先做勻加速運(yùn)動，因此速度變大即0—t1圖像斜率變大，t1—t2做勻減速運(yùn)動則圖像的斜率變小，在t2時刻停止圖像的斜率變?yōu)榱?。故選D。11.如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。則該過程中（）A.氣體的內(nèi)能減小B.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)增大C.氣體分子對器壁單位面積的作用力減小D.單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)減小〖答案〗D〖解析〗A．從A到B氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增大。故A錯誤；B．從A到B氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減小。故B錯誤；C．由理想氣體狀態(tài)方程得AB延長線過原點，則從A到B氣體壓強(qiáng)不變，故氣體分子對器壁單位面積的作用力不變。故C錯誤；D．從A到B氣體分子熱運(yùn)動的平均速率變大，氣體分子對器壁單位面積的作用力不變，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小。故D正確。故選D。二、實驗題：本大題共1小題，共9分。12.小明利用如圖所示的實驗裝置探究：物體受到空氣阻力時，其運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律。實驗時，在小車上安裝薄板（圖中未畫出），以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力。保持光電門1的位置不變，小車由靜止釋放，記錄下?lián)豕馄ㄟ^光電門2的遮光時間，以及經(jīng)過光電門1、2的時間間隔t，并計算出滑塊經(jīng)過光電門2的速度v，改變光電門2的位置，多次實驗。（1）實驗中是否需要小車每次從同一位置釋放_________（選填“需要”或“不需要”）；（2）正確實驗得到小車速度v與時間t的數(shù)據(jù)如下表，在方格紙中作出圖像_________；時間速度（3）圖像中縱軸上的截距表示_________；（4）請寫出時小車加速度的計算方法_________；（5）根據(jù)作出的圖像，求出內(nèi)小車運(yùn)動的距離_________m；如何驗證該距離是否正確，請簡要說明_________.〖答案〗（1）需要（2）（3）擋光片通過光電門1時小車的速度大?。?）作出時圖線的切線，該切線的斜率即為該時刻小車的加速度（5）測出時光電門1、2之間的距離進(jìn)行驗證〖解析〗（1）實驗需要保持小車經(jīng)過光電門1時的速度不變，故需要小車每次從同一位置釋放。（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，用平滑的曲線連接，如圖所示（3）由題t表示小車經(jīng)過光電門1、2的時間間隔，故圖像中縱軸上的截距表示擋光片通過光電門1時小車的速度大小。（4）圖像的斜率表示加速度，故作出時圖線的切線，該切線的斜率即為該時刻小車的加速度。（5）[1]圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，得出內(nèi)小車運(yùn)動的距離約為。[2]圖像面積表示的也是光電門1、2之間的距離，故測出時光電門1、2之間的距離進(jìn)行驗證即可。三、計算題：本大題共4小題，共40分。13.一般情況下，光電效應(yīng)中一個電子在極短時間內(nèi)只吸收到一個光子。當(dāng)用強(qiáng)激光照射金屬時，由于光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收兩個光子，從而形成雙光子光電效應(yīng)。如圖所示，用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換用頻率為的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了雙光子光電效應(yīng)。已知陰極K的逸出功為W，普朗克常量為h，電子電量為。（1）求光電子的最大初動能；（2）已知激光入射到K極的功率為P，若每入射N個光子會產(chǎn)生1個光電子，當(dāng)所有的光電子都能到達(dá)陽極A時，求回路中的電流強(qiáng)度大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能為（2）設(shè)時間t內(nèi)有個n光子照射到K極，則有又聯(lián)立解得14.太陽在演化的末期將轉(zhuǎn)化為一顆白矮星。在其演化過程中，太陽內(nèi)部的三個氦核（）聚變生成碳核（），已知真空中的光速。（1）寫出該核反應(yīng)方程；（2）已知氦核和碳核的比結(jié)合能分別為、，求一次核聚變反應(yīng)放出的核能；（3）在該演化階段，若太陽輻射的總功率為P，求時間t內(nèi)太陽減少的質(zhì)量?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）該核反應(yīng)方程為（2）一次核聚變反應(yīng)放出的核能為（3）根據(jù)能量守恒可得則時間t內(nèi)太陽減少的質(zhì)量為15.如圖所示，一導(dǎo)熱氣缸固定在水平面上，光滑活塞將其中的氣體分為A、B兩部分。初始時，A、B的體積均為V，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)p0，連在活塞和氣缸右側(cè)的輕彈簧處于原長?，F(xiàn)把B中的氣體緩慢抽出變成真空，活塞向右移動距離為x，此時彈簧彈性勢能為Ep，已知活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S。（1）求B被抽成真空后A中氣體的壓強(qiáng)p；（2）打開閥門D后，B中的氣體壓強(qiáng)即為大氣壓強(qiáng)，A中的氣體溫度保持不變，活塞向左運(yùn)動的最大速度為v。求：①活塞速度最大時氣體A的體積VA；②從打開閥門D到活塞速度最大的過程中，氣體A放出的熱量Q?！即鸢浮剑?）；（2）①V，②〖解析〗（1）A氣體等溫變化，有解得（2）①設(shè)活塞向左運(yùn)動的加速度為a，此時A中氣體壓強(qiáng)為p1，彈簧彈力為F，則因為初始狀態(tài)氣體A的壓強(qiáng)為p0，因此，當(dāng)彈簧彈力為零時，氣體A的壓強(qiáng)為p0，活塞的加速度為零，此時活塞的速度最大，即活塞回到初始狀態(tài)，此時②對活塞，有對氣體A，有解得16.如圖所示，一直路上相鄰路口兩紅綠燈停車線之間距離，兩信號燈同步交替閃亮，紅、綠燈持續(xù)時間均為，路口1等綠燈的車排在同一條直線上，前后兩車相隔均為，綠燈亮起，第1臺車立即加速，后車都比前車滯后起動，所有汽車以加速度由靜止加速到，然后勻速前進(jìn)，已知車的長度均為，安全通過路口的條件是在紅燈亮起時車身全部駛過停車線。求：（1）第1臺車通過路口1停車線的時間t；（2）綠燈持續(xù)亮過程中能安全通過路口1停車線的車輛數(shù)；（3）隨第