2022-2023学年江苏省南通市高二（下）期末质量监测物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 在一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水，这滴水可以滚来滚去．则
A. 水能浸润蜡 B. 水和蜡之间无分子力作用
C. 水的表面张力与液面垂直 D. 水的表面张力使液面有收缩的趋势
2. 科学家用作为发电能源为火星车供电，中的能发生衰变，半衰期是年．则
A. 射线能穿透几厘米厚的铅板
B. 射线的电离本领比射线强
C. 经过年，四分之一数量的发生了衰变
D. 以形式存在的元素的半衰期比以单质形式存在的短
3. 如图所示，斜面上有一个光滑小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，整个装置处于静止状态．则斜面受到水平地面的
A. 摩擦力水平向左 B. 摩擦力水平向右
C. 支持力大于小球和斜面体的总重力 D. 支持力等于小球和斜面体的总重力
4. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连，如图所示．当从拨到时，电路中产生振荡电流．则
A. 当储罐中的液面上升时，电容器的电容减小
B. 当储罐中的液面上升时，振荡电流的频率减小
C. 当从拨到的瞬间，线圈中的电流最大
D. 当从拨到的瞬间，电容器中的电场能最小
5. 小华为了检验一块薄片是否为晶体，他以薄片中央点为圆心，画出一个圆，、为圆上两点，将一个针状热源放在点，如图所示．
A. 若、两点的温度变化不同，则薄片一定为晶体
B. 若、两点的温度变化不同，则薄片一定为非晶体
C. 若、两点的温度变化相同，则薄片一定为晶体
D. 若、两点的温度变化相同，则薄片一定为非晶体
6. 小明在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，计算结果偏大，可能的原因是
A. 水面上撒的爽身粉偏厚
B. 油酸酒精溶液长时间放置，浓度增大
C. 计算油膜面积时，方格数数多了
D. 求每滴体积时，溶液的滴数数多了
7. 一个中子与一个氘核相向对撞结合成一个处于激发态的氚核，然后向低能级跃迁并释放光子．已知中子的德布罗意波波长为，氘核的德布罗意波波长为，且，则处于激发态氚核的德布罗意波波长为
A. B. C. D.
8. 某柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则
A. 在过程中，气体分子的数密度减小
B. 在过程中，气体分子的平均速率不变
C. 在过程中，气体的温度降低
D. 在过程中，气体分子的平均动能增大
9. 氢原子能级图如图所示，一群处于能级的氢原子自发跃迁，产生的光子照射某金属时，只有三种频率的光能发生光电效应，则该金属的逸出功可能是
A. B. C. D.
10. 如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，物块、靠在一起不粘连放在丝绸上．已知、的质量分别为、，与丝绸间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为现用水平力向左拉丝绸，则
A. 若，、均保持静止状态
B. 若，受到的合力比的大
C. 若，、均相对丝绸发生滑动
D. 若，的加速度比的大
二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
11. 某学习小组用如图甲所示的实验装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数．将左端带有滑轮的长木板放置在水平桌面上，轻绳跨过滑轮后左端与重物连接，右端与装有力传感器的木块连接，调节滑轮使得轻绳与长木板保持平行，力传感器可以直接测出绳子的拉力大小，木块右端连接穿过打点计时器的纸带，通过纸带可以计算木块的加速度大小改变重物的质量，进行多次实验．
本实验中________选填“需要”或“不需要”满足木块含力传感器的质量远远大于重物质量．
实验打出的一段纸带如图乙所示，图中标出了各个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，则木块的加速度________用、和表示．
根据实验中测得的数据在图丙的坐标纸上描出了相应的点，请作出图像．
已知重力加速度，可求得该木块与木板间的动摩擦因数________结果保留两位有效数字．
此实验中的测量值________选填“大于”“小于”或“等于”真实值，理由是________．
三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
12. 在质量较小的恒星中，质子质子链反应是产生能量的主要方式．其中一种反应是氮核吸收一个质子转变成碳核和一个粒子，并释放出一个光子．已知光子的波长为，普朗克常量为，真空中光速为．
写出氮转变成碳的核反应方程，并求光子的能量；
氮核的比结合能为，碳核的比结合能为，氦核的比结合能为，求核反应过程中的质量亏损．
13. 如图所示，型活塞固定在地面上，一定质量的理想气体被封闭在竖直气缸中，气缸的质量为、底面积为，大气压强为初始时活塞与缸底的距离为，缸内气体的温度为，现使缸内气体的温度逐渐升高到，内能增加为常数，气缸始终未脱离活塞，不计摩擦，重力加速度为，求此过程中
气缸上升的高度；
气缸内气体吸收的热量．
14. 如图所示，交流发电机的线圈匝数匝，面积，处于磁感应强度的匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，角速度，通过理想变压器连接的电阻，变压器的原、副线圈匝数比，电流表为理想电流表．
求发电机产生的电动势最大值；
若发电机线圈电阻忽略不计，求电流表的示数；
若发电机线圈电阻，求电阻消耗的功率．
15. 如图甲所示，质量的木板静置于水平面上，质量的小滑块静置于的右端．现给一水平向右的初速度，在相对于的运动过程中恰好没有滑落．已知、间的动摩擦因数，与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取．
求刚获得初速度时、加速度的大小、；
求的长度；
若在获得初速度的同时，受到水平向右的恒力，如图乙所示，求开始运动到从上滑落所需的时间．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
滴水可以滚来滚去；水不能浸润蜡水的表面张力使液面有收缩的趋势，水的表面张力与液面相切．
【解答】
A.一块涂了蜡的玻璃板上滴一滴水，这滴水可以滚来滚去；水不能浸润蜡 ；故A错误；
B.水和蜡之间仍有分子力作用；故B错误；
C.水的表面张力与液面相切； 故C错误；
D.水的表面张力使液面有收缩的趋势；故D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对三种射线特点、衰变、半衰期的认识，基础题目。
知道三种射线中射线的电离本领最强，穿透能力最弱；根据半衰期公式计算可判断；根据半衰期的特点可判断。
【解答】
A.射线是高速运动的氦原子核，电离本领较强，穿透性极弱，只能穿透薄纸片，故A错误；
B.三种射线中，射线的电离本领最强，故B正确；
C.经过年，四分之三数量的发生了衰变，故 C错误；
D.放射性元素衰变的快慢由核内部自身的因素决定，跟原子处的化学状态和外部条件没有关系，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了受力分析，以及平衡条件的应用。
对小球做受力分析，可得绳上是否有拉力，再对小球、斜面组成的整体受力分析，根据平衡条件解答即可。
【解答】
对小球受力分析，可知小球受重力、支持力、绳的拉力，即绳上有拉力，把小球和斜面看作整体，对整体受力分析，受沿绳方向斜向上的拉力、竖直向下的总重力、竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力，在竖直方向有拉力的分力、支持力、总重力，由平衡条件可得支持力小于小球和斜面体的总重力，故B正确，ACD错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了电容器和振动电路。
根据电容器的决定式来判断；根据回路的周期公式可判断电容增大，周期增大，频率减小；当从拨到的瞬间，电容器放电据此分析。
【解答】
、两块平行金属板构成的电容器中间的液体就是一种电介质，当液体的高度升高时，相当于插入两极板的电介质越多，越大，由可得电容越大，根据周期，电容增大时，振荡周期增大，由可以判断回路的振荡频率减小，故A错误，B正确；
、当从拨到的瞬间，电容器放电，线圈中的电流最小，电容器中的电场能最大，故CD错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了晶体和非晶体的区别。晶体各向异性，非晶体和多晶体各向同性。
【解答】
、若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体，因为只有晶体才具有各向异性，故A正确，B错误；
、若两点温度变化相同，则该物质薄片不一定是非晶体，也可能是多晶体，故CD错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了用“油膜法”估测分子直径大小的实验。
利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用计算出油膜的厚度，其中 为一滴油酸溶液中所含油酸的体积， 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
【解答】
A.水面上撒的爽身粉偏厚，会导致油膜没有充分展开，则测量的油酸面积偏小，则分子直径为偏大，故A正确；
B.油酸酒精溶液长时间放置，浓度增大，滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时，方格数数多了，测量的油酸面积偏大，则分子直径为偏小，故C错误；
D.设的溶液有滴，则纯油酸体积为，滴数数多了，计算代入纯油酸体积将偏小，测量直径偏小，故D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动量守恒的应用及德布罗意波公式。同一物质不同的速度，对应的德布罗意波的波长也不相同。
任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有德布罗意波，分别写出中子和氘核的动量的表达式，然后根据动量守恒定律得出氚核的动量，代入公式即可。
【解答】
中子的动量，氘核的动量
对撞后形成的氚核的动量
所以氚核的德布罗意波波长为，故D正确，ABC错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】解：在过程中，气体体积减小，气体分子的数密度增大，故A错误；
B.在过程中，为等压过程，气体体积增大，根据理想气体状态方程，温度升高，气体分子的平均速率增大，故B错误；
C.在过程中，此过程为绝热过程，气体对外界做功，根据热力学第一定律，气体内能减小，温度降低，故C正确；
D.在过程中，为等容过程，气体压强减小，根据理想气体状态方程，温度降低，气体分子的平均动能减小；
故选C。
本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出气体分子数密度变化，根据体积变化，判断外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志。
9.【答案】
【解析】
【分析】
知道大量处于能级的氢原子能级跃迁后能产生种频率的光子，求出能量从高到低依次排列，进而分析只有三种频率的光能发生光电效应，金属的逸出功。
【解答】
大量处于能级的氢原子能级跃迁后能产生种频率的光子，能量从高到低依次为、、、、、，其中只有光子能量大于该金属的逸出功才能发生光电效应，所以该金属的逸出功满足的条件为， C正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了用整体法与隔离法解决动力学问题；解决该题的关键是能根据整体法和隔离法正确分析出当、出现相对运动时，外力的大小，明确知道在外力处于不同的大小时，、之间的相对运动情况。
通过、所受的最大静摩擦力分析力的范围，确定取不同的值时，、两物体是否相对于轻质丝绸置发生了滑动摩擦，进一步根据牛顿第二定律列式求解、两物体对应的加速度。
【解答】
因与丝绸之间的摩擦因数较小，可知当与丝绸不产生相对滑动时的最大加速度为，此时最大拉力；
A.若，、均相对丝绸静止，不发生滑动；根据牛顿第二定律：，解得、加速度大小均为，故A错误；
B.若，、均相对丝绸静止，不发生滑动；根据牛顿第二定律：，解得、加速度大小均为，受到的合力，受到的合力，受到的合力比的小，故B错误；
C.，、均相对丝绸静止，不发生滑动，故C错误；
D.，、均相对丝绸发生滑动，的加速度：，的加速度：，所以的加速度比的大，故D正确。
11.【答案】不需要；
；
；
；
大于；纸带与打点计时器间有摩擦力，木块受到空气阻力
【解析】
【分析】
本题考查了动摩擦因数的测量。
根据实验装置和原理解答；
根据逐差法解答；
根据图中数据连线作图；
根据牛顿第二定律写出与的关系式，再结合图解答；
验中的总阻力大于木块与木板间的摩擦力，据此分析。
【解答】
由于力传感器可以直接测出绳子的拉力大小，不需要满足木块含力传感器的质量远远大于重物质量；
根据逐差法，可得加速度；
连接图中数据，如图：
；
根据牛顿第二定律可得，则，对比图可知，可得；
由于纸带与打点计时器间有摩擦力，以及木块受到空气阻力，使实验中的总阻力大于木块与木板间的摩擦力，所以此实验中的测量值大于真实值。
12.【答案】解：核反应方程：
光子的能量
由质能方程有
根据能量守恒有
解得
【解析】本题关键是掌握核反应方程和比结合能的计算公式，知道核反应过程中，电荷数守恒、质量数守恒．
根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，结合光子的波长为，普朗克常量为求出光子的能量；
由质能方程结合能量守恒可得核反应过程中的质量亏损。
13.【答案】解：气体为等压变化，则
代入有
解得
外界对气缸内气体做的功
由热力学第一定律有
解得
【解析】本题考查气缸类问题，此类问题一般要选择封闭气体为研究对象，分析理想气体发生的是何种变化，根据平衡条件分析初末状态的压强，并结合题意分析初末状态气体的体积、温度，利用理想气体状态方程或者气体实验定律列等式求解。分析气体内能变化或者吸热放热时，要使用热力学第一定律。
14.【答案】解：电动势最大值，代入数据解得
设变压器原、副线圈的电流分别为、，有电动势有效值
功率关系
电流关系
代入数据解得
设变压器原、副线圈的电流分别为、，则有电阻的功率
电流关系
代入数据解得
【解析】本题考查了正弦式交变电流的产生规律和变压器的工作原理，解题的关键是明确变压器的变流比和变压比，并灵活运用。
根据正弦式交变电流产生的规律，确定电动势的最大值。
根据电动势最大值得电动势有效值，结合功率关系和电流关系确定电流表的示数。
根据变压器的功率和电流关系确定电阻消耗的功率．
15.【答案】解：根据牛顿第二定律
对有，
对有，
代入数据解得，。
设经过时间、的速度相等，
的位移，
的位移，
速度相等后，相对于向右运动
则的长度
代入数据解得。
设开始运动时的加速度大小为，经过时间、的速度相等，则
，
，
代入数据解得，
此时、的共同速度，
相对向左运动的距离，
共速后，设的加速度大小为、的加速度大小为，则
对有，
对有，
代入数据解得，到停下还需的时间，
相对向右运动的距离
代入数据解得，此时距右端的距离，
此时的速度，
此后静止，设还需运动时间滑落，则
，
代入数据解得，
则。
【解析】本题考查牛顿运动定律中的板块模型，解决板块模型问题的一般方法：弄清各物体初态对地的运动和相对运动或相对运动趋势，根据相对运动或相对运动趋势情况，确定物体间的摩擦力方向。正确地对各物体进行受力分析，并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度，结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况。
速度相等是这类问题的临界点，此时往往意味着物体间的相对位移最大，物体的受力和运动情况可能发生突变。
第1页，共1页
