省宜兴一中2023-2024学年度第一学期期中考试

高二物理（教改）          2023.11 

命题：姜 胜   审核：季钟

试卷满分：100分，考试时间：75分钟

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得4分，错选或不答的得0分．

1. 关于下列插图的说法正确的是（　　）

A. 甲图为方解石的双折射现象，是因为其内部分子排列是无序的

B. 乙图中E细管材料制作防水衣的防水效果比F细管材料好

C. 丙图为α粒子的散射实验现象，其中H、I运动轨迹是不可能存在的

D. 丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低

2.大理石是家居装修常用的石材,它有一定的辐射,其辐射源主要是石材中的氡元素.已知氡核衰变方程为 RnPo+Y,则下列说法中正确的是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A. 一个 Po核含有134个质子

B. Y射线是穿透力最强的一种放射性射线

C. Po核比Rn核的比结合能大

D. 经高温煅烧后石材中的氡半衰期会缩短

3．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x_a=2m和x_b=6m，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是

A．该波沿方向传播，波速为1m/s

B．时，质点b的位移沿y轴负向

C．时，质点b的加速度方向沿y轴负向

D．质点b经过4s振动的路程为2m

4. 规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，M是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的段对应电路甲中的（　　）

A. M板带负电

B. M板带电量在变大

C. 线圈L中的磁场能在变小

D. 线圈L的自感电动势在变大

5. 一定质量的理想气体从状态A开始中，经历一次循环回到A状态，其压强p随体积倒数变化的图像如图所示，其中的延长线过原点O，平行于横轴，平行于纵轴。下列表述正确的是（　　）

A. 由，气体分子的平均速率减小

B. 由，气体对外界做功

C. 由，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数不变

D. 经一次循环过程，气体从外界吸收的热量大于放出的热量

6.劈尖干涉是一种薄膜干涉．如图所示，将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从上往下可以看到干涉条纹．则(　　)

A. 干涉条纹是由a、b上表面反射的光叠加产生的

B. 相邻的暗条纹对应位置下方的空气膜厚度差相同

C. 若抽去一张纸片，条纹变密

D. 若某亮条纹发生弯曲，该亮条纹对应位置的空气膜厚度不相等

7．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示.下列说法正确的是

A．频率最高光子是从n=4跃迁到n=3发出的

B．光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D．氢原子跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

8. 如图所示，条形磁铁与螺线管在同一平面内，条形磁铁由位置A运动到位置C，则（　　）

A. 匀速运动过程中，电流计的示数不变

B. 加速过程中电流计的示数比匀速过程的小

C. 加速和匀速过程通过电流计的电荷量相同

D. 加速和匀速过程螺线管所在回路产生的焦耳热相同

9. 研究表明，分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 液体表面层分子间距离略小于

B. 分子间距离时，分子间的作用力表现为斥力

C. 分子间距离由增大到过程中分子间的作用力逐渐减小

D. 分子间距离时，分子势能最小

10. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上放置着单匝矩形金属线框，其中MN长为，PM长为，金属线框的质量为m，其电阻恒为R，垂直于斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为（其中、k均大于零）。时刻将线框由斜面顶端静止释放，若斜面很长，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 线框先加速运动最后匀速运动

B. 线框产生的焦耳热等于机械能的减少量

C. 时线框的热功率为

D. 时重力的瞬时功率为

二、非选择题：共6题，共60分。其中第12题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11.（10分）如图甲是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，某次实验选用的双缝间的间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作．

甲

(1) 为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是________．

(2) 若实验测得相邻亮纹中心间的距离为Δx，则所测单色光波长的计算式λ＝________(用题中所给的字母表示)．

(3) 小光同学在实验中将中心刻线分别对准第1和第5条亮条纹中央时，测量头游标尺读数分别如图乙所示，则两游标尺读数分别为________mm和________mm(游标刻度对齐处已用箭头标注)，如果已经测得双缝的间距d＝0.30 mm、双缝和毛玻璃屏之间的距离是L＝900 mm，则待测光的波长是________m(计算结果保留三位有效数字)．

乙

12.（8分）已知基态的氢原子能量为E₁，普朗克常量为h，光在真空中速度为c，电子的质量为m，氢原子的能级公式E_n＝(n＝1,2,3，…)．

(1) 一群处于n＝4能级的氢原子发出的光子，能使逸出功为W₀的某金属发生光电效应，求光电子的最大初动能E_k.

(2) 用波长为λ的光子照射基态氢原子，可以使其电离，求电子电离后的德布罗意波的波长λ′.

 

 

 

 

13. （8分）如图所示，导热性能良好气缸放在水平面上，缸口有挡板，内部高度为。缸内一个厚度不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞的横截面积为S，开始时活塞处于离气缸底部的高度，外界大气压强为，环境温度为。将气缸倒立竖直悬挂在空中，稳定时活塞离缸底的距离为。活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，重力加速度为。

（1）求活塞的质量；

（2）在气缸正立时将环境温度缓慢升高，当温度升高至时，缸内气体的压强为多大？若已知此过程气体内能增量为，则此过程气体从外界吸收的热量为多少？

  

 

14. （8分）如图所示为音响中的扬声器，结构图和沿对称轴的截面图如图所示。当交变电流通过线圈时，圆形线圈在磁场中往复运动从而带动振膜发出声音。已知线圈由粗细均匀的钢丝绕制而成，线圈的半径、匝数匝，电阻。某实验小组扬声器与阻值的电阻相连，将扬声器充当话筒让振膜振动，带动线圈以速度垂直磁场振动。线圈所在处的辐向磁场与线圈垂直，磁场磁感应强度大小为。取3。求：

（1）线圈受到的安培力的最大值；

（2）内电阻上产生的热量。

  

 

 

 

 

15.（12分）如图，某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上，已知人的质量为4m，箱子质量为m.某时刻人以相对地面v₀的速度向右推出箱子，箱子与右侧墙壁碰撞后以的速度弹回，当人接到箱子后再以相对地面v₀的速度向右推出箱子，如此反复，求：

(1)第一次推出箱子后人的速度大小v₁；

(2)若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为t，箱子所受墙壁的平均冲力的大小F；

(3)试通过计算推断人第二次推出箱子后，能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.（14分）某种离子收集装置的简化模型如图所示，x轴下方半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B₁=B，圆心所在位置坐标为（0，-R）。在x轴下方有一线性离子源，沿x轴正方向发射出N个（大量）速率均为v₀的同种离子，这些离子均匀分布在离x轴距离为0.2R~1.8R的范围内。在x轴的上方，存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与x轴平行，磁感应强度大小B₂=2B。在x轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中指向圆心O₁方向射入磁场B₁的离子，恰好从O点沿y轴射出。整个装置处于真空中，不计离子重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用。

（1）求该种离子的电性和比荷；

（2）若x轴上方的磁场宽度d足够大，发射的离子全部能被收集板收集，求这些离子在x轴上方磁场中运动最长和最短时间差∆t，以及离子能打到收集板上的区域长度L；

（3）若x轴上方的有界磁场宽度d可改变（只改变磁场上边界位置，下边界仍沿x轴），请写出收集板表面收集到的离子数n与宽度d的关系。