河北省邯郸市永年区第二中学2022-2023高二下学期期中考试物理试卷（答案）

永年区第二中学2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
B．已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏伽德罗常数
C．玻璃块有规则的几何形状，所以它是晶体
D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
2．如图所示，真空中有一平行板电容器，电容为C，两极板M、N分别由银和锌（其极限频率分别为v1和v2）制成。现用频率为v（）的单色光持续照射两极板内表面，已知普朗克常量h，电子的电荷量为e，则电容器两个极板最终带电情况是（　　）
A．N极板带负电，带电荷量为
B．N极板带正电，带电荷量为
C．M极板带负电，带电荷量为
D．M极板带正电，带电荷量为
3．下列说法正确的是（　　）
A．当分子间的距离增大时，分子间引力增大、斥力减小
B．温度高的物体内能一定大
C．第二类永动机违反了热力学第二定律
D．叶面上的小露珠呈球形是由于大气压力的作用
4．根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　）
A．13.6eV B．3.4eV C．10.2eV D．12.09eV
5．根据德布罗意理论，电子也具有波粒二象性，其波长，其中h为普朗克常量，p为电子的动量。在某次实验时用高压加速电子束，然后垂直射到双缝上，在双缝后的光屏上得到了干涉条纹，但条纹间距很小。下面的方法中一定能使条纹间距变大的是（　　）
A．降低加速电子的电压，同时减小双缝间的距离
B．降低加速电子的电压，同时加大双缝间的距离
C．减小双缝间的距离，同时使光屏靠近双缝
D．加大双缝间的距离，同时使光屏靠近双缝
6．对晶体和非晶体的理解，下列说法正确的是（　　）
A．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体
B．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同
7．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．热量不可以从低温物体传到高温物体
B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．吸收了热量的物体，其内能一定增加
D．压缩气体总能使气体的温度升高
8．若已知阿伏伽德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积，则不可以估算出（ ）
A．固体物质分子的直径和质量
B．液体物质分子的直径和质量
C．气体分子的直径
D．气体分子的质量和分子间的平均距离
二、多选题
9．下列说法正确的是( )
A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
B．足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E．饱和汽压与分子密度有关,与温度无关
10．关于一些热学现象的物理解释，下列说法正确的是（　　）
A．树叶上露珠呈球形是水的表面张力作用的结果
B．当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大
C．空调既能制热又能制冷，说明热量可以从低温物体向高温物体传递
D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
E．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
11．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（　　）
A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出温度计的示数
B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数
C．若温度计显示的示数为摄氏温度 ，即热力学温度4K
D．若温度计显示的示数为摄氏温度，即热力学温度277.15K
12．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为2.25eV的钾，下列说法正确的是（　　）
A．这群氢原子能发出三种不同频率的光
B．这群氢原子发出光子均能使金属钾发生光电效应
C．金属钾表面逸出的光电子最大初动能可能等于9.84eV
D．氢原子发出光子后其核外电子动能变大
三、实验题
13．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一连接起来；
②缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。
(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)根据记录的实验数据，做出了如图所示的p-V图。对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间满足关系式__________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义表示__________。
(3)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、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前的字母）。
(4)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系是m1_____m2，m3_____m4（选填“大于”或“小于”）。
14．(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）
(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：___________。
(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于( )
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
四、解答题
15．一气缸导热性能良好、内壁光滑，顶部装有卡环。质量m＝2kg厚度不计的活塞与气缸底部之间密闭了一定质量的理想气体。气缸竖直放置时，活塞与气缸底部之间的距离l0＝20cm，如图（a）所示。已知气缸横截面积S＝1×10－3m2、卡环到气缸底部的距离L＝30cm，环境温度T0＝300K，大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2。现将气缸水平放置，如图（b）所示。此时，活塞向卡环处移动，问：
（1）活塞最终静止在距离气缸底部多远处？
（2）若活塞最终没有到达气缸顶部卡环处，为使活塞到达卡环，需将气缸内气体的温度缓缓升高到多少开？若活塞最终已经到达气缸顶部卡环处，活塞刚好到达卡环时气缸内气体压强多大？
16．(1)已知基态的电离能为，为使处于基态的静止的跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量为多少？
(2)静止的从第一激发态跃迁到基态时，如果考虑到离子的反冲，与不考虑反冲相比，发射出的光子波长相差的百分比为多少（离子的能级与n的关系和氢原子能级公式类似，质子和中子的质量均取）
17．如图所示，一气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一未知质量的物块B，A的质量为m1=62.5kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa，温度t1=27 ℃。现对气缸内的气体缓慢加热，g=10m/s2求：
①物块A开始移动时，气缸内的热力学温度；
②物块B恰好开始移动时气缸内的热力学温度为1200K，求物块B的质量。
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．D
5．A
6．C
7．B
8．C
9．ACD
10．ACE
11．BD
12．ACD
13． 质量 温度 p1V1=p2V2 气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功 AC 大于 大于
14． dacb 把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子 A
15．（1）气缸竖直放置时，封闭气体的压强
解得
p1＝1.2×105Pa
气缸水平放置时，假设活塞最终静止在距离气缸底部l处，此时封闭气体的压强
p2＝p0＝1.0×105Pa
根据理想气体状态方程有
将p1＝1.2×105Pa、T1＝T0＝300K、V1＝l0S，p2＝1.0×105Pa、T2＝T1＝300K、V2＝lS代入得
l＝1.2l0＝24cm
（2）由于
l＝24cm<L
活塞最终没有到达气缸顶部卡环处。为使活塞到达卡环，设需将气缸内气体的温度缓缓升高到T3，气缸内气体的温度缓缓升高的过程为等压过程，有
将V2＝lS、T2＝300K、V3＝LS代入得
T3＝375K
16．(1)根据题意得的基态能量为：
由于类氢离子能级与氢原子的能级类似，可知的能级公式为：
故有：
所以入射光子所需的最小能量为：
(2)静止的从第一激发态跃迁到基态时，如果不考虑离子的反冲，设发射出的光子波长为，则有：
解得：
如果考虑到离子的反冲，反冲核是氦核，共两个质子和两个中子，设氦核的反冲速度大小为v，发射出的光子波长为，根据动量守恒定律，有：
根据能量守恒定律，有：
联立上式得：
所以两种情况下发射的光子波长相差的百分比为
17．①物块A开始移动前气体做等容变化
由查理定律有
解得
②物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时
p3=p2=1.5×105Pa
V3=（L1+d）S
由盖 吕萨克定律有
解得
之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4
V4=V3
由查理定律有
解得
m=62.5kg

河北省邯郸市永年区第二中学2022-2023高二下学期期中考试物理试卷（答案）