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高二物理6月试卷
(75分钟　100分)
考试范围: 《选择性必修第三册》
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.通过如图所示的实验装置,卢瑟福建立了原子核式结构模型。实验时,若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3、4,则通过显微镜能观察到粒子数最多的位置是
A.4
B.3
C.2
D.1
2.某同学用显微镜观察悬浮在水中的花粉颗粒的运动,他每隔30 s将花粉的位置记录在坐标纸上,依次得到A、B、C、D、E、…、J点,用直线把这些点依次连接形成如图所示的折线图。关于花粉颗粒的运动,下列说法正确的是
A.该折线图描绘的是花粉颗粒的运动轨迹
B.该折线图反映了花粉颗粒分子的无规则运动
C.花粉颗粒经过F点后20 s,可能在H点
D.花粉颗粒由A点到B点的平均速度小于其由B点到C点的平均速度
3.各种元素原子的发光光谱都是线状谱,都具有一定的特征,也称特征谱线。各种元素原子结构不同,导致元素的特征谱线也不同,因而可以通过元素的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分,此过程称为光谱分析。图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线,某矿物的线状谱如图乙所示,通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素是
A.a B.b C.c D.d
4.石墨核废料中提取出来的碳14封装进钻石中,制成核电池,碳14发生β衰变释放核能,进而将核能转化为电能,直到碳14的含量小于原来的3%。已知碳14的半衰期为5730年,则这种核电池使用的时间大约为
A.1.7万年 B.2.3万年 C.2.9万年 D.3.5万年
5.A、B两种光子的能量之比为1∶3,则A、B两种光子的
A.频率之比为1∶3
B.速度大小之比为1∶3
C.动量大小之比为3∶1
D.波长之比为1∶3
6.一金鱼吐出的气泡在水中缓慢上升,鱼缸内水的温度均匀且恒定,下列能正确反映气泡在上升过程中气泡内气体(视为理想气体)的压强p、体积V和温度T变化的图像(箭头表示状态变化的方向)的是
7.原子核的比结合能与质量数之间的关系图线如图所示,下列说法正确的是
AHe核的结合能约为14 MeV
BKr核比Ba核稳定
C.两个H核结合成He核是吸热的核反应
D.发生核反应UnKrBa+n时要吸收热量
　　
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.2023年4月12日,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,创造了新的世界纪录。该装置内部发生的核反应方程为HHHe+X,则下列说法正确的是
A.X为中子
BHe的比结合能比H的比结合能小
C.该核反应为α衰变
DHe核平均核子质量比H核平均核子质量小
9.在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡,用烧热的针尖接触其背面一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示。三块固体薄片在熔化的过程中,温度随加热时间变化的关系图像如图丁所示。下列说法正确的是
A.甲是晶体
B.乙是非晶体
C.丙是多晶体
D.丙在熔化的过程中,温度不变,内能不变
10.氢原子能级示意图如图甲所示,氢原子的光谱如图乙所示,Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可见光区的四条谱线。已知Hβ谱线对应的光子是由氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射产生的。下列说法正确的是
A.这四条谱线中,Hα谱线对应的光子能量最大
B.Hγ谱线对应的光子可能是由氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射产生的
C.用能量为3.5 eV的光子照射处于n=2能级的氢原子,氢原子会发生电离
D.若Hα、Hβ、Hγ、Hδ谱线对应的光子中只有一种光能使某金属产生光电效应,那一定是Hδ谱线对应的光子
　
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。
11.(7分)某实验小组做“估测油酸分子大小”实验,具体操作如下:
①取1.0 mL的油酸配成2500 mL的油酸酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液,将其逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数,直到液面到达量筒1.0 mL的刻度时,恰好滴了100滴;
③向边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水,将爽身粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴1滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜形状;
⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。
(1)根据上述数据可知,1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为　　　　m3,由图可知油膜面积为　　　　m2,求得的油酸分子的直径为　　　　m。(结果均保留2位有效数字)
(2)若向量筒内滴入油酸酒精溶液时,漏记了10滴,则所测油酸分子直径　　　　(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
　　
12.(9分)某学习小组决定探究“光电效应”实验规律,采用了如图甲所示的实验电路,实验中用稳定的黄色强光照射光电管的阴极。
(1)为保证实验电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于　　　　(选填“a”或“b”)端。
(2)实验中发现,实验室提供的微电流传感器○G(电阻Rg=1196 Ω)的量程太小了,该小组同学决定把其量程放大300倍,则应该给微电流传感器　　　　(选填“串”或“并”)联一个　　　　Ω的电阻。
(3)通过所采集的数据描绘出光电管的伏安特性曲线如图乙所示,结果表明随着电压的增大,光电流I实际有饱和值。在实验中,电路图中电源的负极为　　　　(选填“M”或“N”)端。已知每个光电子所带电荷量e=1.6×10-19 C,则实验中阴极上每秒被光照射而逸出的光电子约为　　　　个。(结果保留3位有效数字)
　　
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(8分)某光源a能发出波长λ0=0.55 μm的可见光,用它照射某金属恰能产生光电效应;现用另一光源b照射该金属时产生的光电子的最大初动能Ek=0.225 eV。已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,每个光电子所带电荷量e=1.6×10-19 C,光在真空中的传播速度c=3×108 m/s。求:
(1)光源a中每个光子的能量。
(2)光源b发出的光的频率。
　
14.(14分)一白炽灯泡的容积V=2 mL,灯泡内充有氮气,氮气的密度ρ=1.25 kg/m3、摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。试估算灯泡中:(以下结果均保留1位有效数字)
(1)氮气分子的总个数。
(2)氮气分子间的平均距离。
　
15.(16分)气体弹簧是山地自行车常用的一种减震装置,其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭汽缸导热性能良好,横截面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时,汽缸内密闭一段长度为L0、压强为p1的气柱(可视为理想气体),环境温度为T0,气体温度与环境温度保持一致。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。在汽缸顶部加一个物体A,稳定时汽缸下降了0.2L0,此过程环境温度保持不变。
(1)求物体A受到的重力大小。
(2)若环境温度缓慢升高,汽缸刚好回到初始状态所在位置时,环境温度升高了多少
　
答案与解析
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B C A D B AD AB CD
11.(7分)
　　【解析】(1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V0=× m3=4.0×10-12 m3,油膜面积S=73×1×10-4 m2=7.3×10-3 m2,油酸分子直径d=≈5.5×10-10 m。
(2)根据“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的原理得出漏计滴数时算出的d会偏大。
　　【答案】(1)4.0×10-12　(2分)　7.3×10-3　(2分)　5.5×10-10　(2分)
(2)偏大　(1分)
12.(9分)
　　【解析】(1)为了保护电表和光电管,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于a端。
(2)根据电表改装原理,小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻,根据并联电路的规律可知,IgRg=(I-Ig)R并,解得并联电阻R并=4 Ω。
(3)研究光电效应的饱和电流需要在光电管两端加正向电压,电路图中电源的负极为N端。分析光电管的伏安特性曲线可知,饱和电流I=115×10-6 A=1.15×10-4 A,根据电流的定义式可知,阴极上每秒被光照射而逸出的光电子数n==7.19×1014。
　　【答案】(1)a　(2分)
(2)并　(1分)　4　(2分)
(3)N　(1分)　7.19×1014　(3分)
13.(8分)
　　解:(1)光源a中光子的能量ε=h=3.6×10-19 J。　(3分)
(2)该金属的逸出功W=ε=3.6×10-19 J　(1分)
根据光电效应方程Ek=hνb-W　(2分)
解得νb=6×1014 Hz。　(2分)
14.(14分)
　　解:(1)设氮气的物质的量为n,则有n=　(3分)
氮气分子的总个数N=nNA≈5×1019。　(3分)
(2)每个氮气分子所占的空间V0=　(3分)
设氮气分子间的平均距离为d,则有V0=d3　(3分)
解得d≈3×10-9 m。　(2分)
15.(16分)
　　解:(1)设汽缸下降0.2L0后,气体压强为p2,由玻意耳定律得
p1L0S=0.8p2L0S　(2分)
解得p2=1.25p1　(2分)
气体对汽缸上表面的压力增加量等于物体A的重力大小,即
G=p2S-p1S　(2分)
解得G=0.25p1S。　(3分)
(2)汽缸顶部加物体A后直至再次稳定,环境温度缓慢升高使汽缸回到初始状态,该过程气体发生等压变化,此时气柱长度为L0
=　(2分)
解得T1=1.25T0　(2分)
故ΔT=T1-T0=0.25T0。　(3分)

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