广州市天河区名校2022-2023学年高二下学期5月月考
物理试题
（满分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答卷前，请务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡和答卷上。
2．选择题在选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。
第I部分（选择题48分）
一、单项选择题(共8题，每题4分，共32分)
1．下列说法符合事实的是（ ）
A．普朗克提出光量子假说
B．卢瑟福证实阴极射线是电子束流
C．康普顿效应的解释证实光的粒子性
D．玻尔提出的原子结构无法解释氢原子光谱
2．关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A．单晶体所有的物理性质都各向异性
B．液晶只有晶体的各向异性，没有液体的流动性
C．液体表面层内分子势能小于液体内部分子势能
D．毛细现象是液体的浸润与表面张力现象共同作用的结果
3．取分子间距离趋近于无穷大时，分子势能为零。如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像，则下列说法正确的是（ ）
A．将两个分子从相距处释放，它们将相互远离
B．将两个分子从相距处释放，它们将相互靠近
C．将两个分子从相距处释放，它们相互远离的过程中加速度一定先减小然后一直增大
D．将两个分子从相距处释放，当时它们的速度最大
4．如图所示，绝热气缸开口水平向右放置在水平地面上，一轻质绝热活塞封住一定量的理想气体，忽略缸壁对活塞的摩擦力。现用灯丝缓慢加热气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体压强变大
B．气体内能不变
C．气体吸收的热量可以全部用来对外做功
D．气体吸收的热量不可以全部用来对外做功
5．设房间的温度时室内空气的总质量为m，现打开空调使室内温度降到。已知室内气体的压强不变，视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A．热量从低温物体传递到高温物体不违背热力学第二定律
B．温度降低的过程中，室内气体的总质量不断减小
C．温度降低至时，室内气体的质量为
D．温度降低后，气体分子在单位时间内对墙壁单位面积的撞击次数减少
6．英国物理学家G·P·汤姆孙曾在实验中让静止的电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，则（ ）
A．该图样说明了电子具有粒子性
B．电子的位置和动量可以同时被确定
C．加速电压越大，电子的德布罗意波长越长
D．让静止的电子束和质子束通过相同的加速电场，电子的德布罗意波长更长
7．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次β衰变，放射出的电子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，生成的新核用Y表示。则电子和新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示为一温度计的结构原理图，利用气缸底部高度变化反应温度变化。质量为的导热气缸内密封一定质量的理想气体，气缸内横截面积为。活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。环境温度为时，活塞刚好位于气缸正中间，整个装置静止。已知大气压为，取重力加速度。则（ ）
A．刻度表的刻度是不均匀的
B．能测量的最大温度为
C．环境温度升高时，弹簧的长度将变短
D．环境温度为时，缸内气体的压强为
二、多项选择题(共4题，每题4分，共16分)
9．对于下列实验，说法中正确的有（ ）
A．甲图是用油膜法估测分子直径的示意图，认为油酸单分子薄膜厚度等于油酸分子直径
B．乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的
D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性
10．在光电效应实验中，小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压的关系曲线甲、乙、丙，如图所示。实验中，甲光与乙光的光照强度相等，下面分析正确的是（ ）
A．甲光的光照强度比丙的大 B．甲光的波长比丙的短
C．甲光的频率比乙的小 D．甲光产生的光电子的最大初动能一定比乙光小
11．新冠肺炎导致许多重症病人肺部受损，医院使用氧气瓶可以对病人进行氧疗。如图所示，现有一瓶使用过一段时间的氧气瓶（瓶内氧气可看作理想气体）内气体p-T图像，在1→2→3的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．1→2过程正在放气
B．1→2过程中气体对外界做功
C．2→3过程外界对气体不做功，也无热量交换
D．2→3过程中气体内能增加
12．如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射紫色光，光的波长为。下列判断正确的是（ ）
A．当它们自发地跃迁到较低能级时，电子势能减小，动能增大
B．氢原子从跃迁到能级时，辐射光的波长小于
C．处在n=4的氢原子可以吸收能量为1eV的光子
D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射10种不同谱线
第II部分（非选择题52分）
三、实验题(共2题，16分)
13．（6分）用如图（a）所示实验装置验证玻意耳定律，实验开始时注射器内封闭了一定质量的空气，则：
图（a） 图（b）
（1）注射器上全部刻度的容积为V，用刻度尺测得全部刻度长为L，则活塞的横截面积为______（用题目中的符号表示）；
（2）测得注射器活塞和框架的总质量为M，大气压强为p0，重力加速度为g。在框架左右两侧对称竖直悬挂两个砝码，每个砝码质量为m，不计活塞与注射器管壁间摩擦，则稳定后注射器内气体的压强可表示为_____________（用题目中的符号表示）；
（3）图（b）是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的图。若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是______。
14．（10分）在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，实验装置如图（a）所示。
(1)图（a）中______为压强传感器。（选填“A”或“B”）
(2)实验中，下列做法正确的是( )
A．无需测量被封闭气体的体积
B．密封气体的试管大部分在水面之上
C．每次加入热水后，用玻璃棒搅拌使水温均匀
D．每次加入热水后，立即读数
(3)甲同学测得多组压强p与摄氏温度t的数据，获得如图（b）所示的p-t图像。由图可得 压强p 与摄氏温度 t 成_____关系，图线与横轴交点的温度为_____℃，此温度被开尔文称为______ _____。
（b）
(4)乙同学记录下了初始时封闭气体压强p0和摄氏温度t0，随后逐渐加热水升高温度，并记录下每次测量结果与初始值的差值Δp和Δt。在实验中压强传感器软管突然脱落，他立即重新接上后继续实验，其余操作无误。则Δp-Δt的关系图可能是( )
A． B． C． D．
四、计算题(共3题，36分)
15．（10分）如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）不规则物体的体积；
（2）该过程中缸内气体向外界放出的热量。
16．（12分）如图所示，一粗细均匀足够长的导热形管竖直放置在烘烤箱中，右侧上端封闭，左侧上端与大气相通，右侧顶端密封空气柱A的长度为，左侧密封空气柱B的长度为，上方水银柱长，左右两侧水银面高度差，已知大气压强，大气温度，现开启烘烤箱缓慢加热U形臂，直到空气柱A、B下方水银面等高。加热过程中大气压保持。求：
（1）加热前空气柱A、B的压强各为多少；
（2）空气柱A、B下方水银面等高时烘烤箱的温度；
（3）加热后，B空气柱上方水银柱上升高度L。
17．（14分）相距为L的两根足够长的平行光滑导轨如图固定，导轨与水平方向的夹角为θ，导轨的电阻不计。在整个导轨平面内有垂直于导轨面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒ab和cd垂直于导轨水平放置，ab棒的质量为m，cd棒的质量为2m，两导体棒接入两导轨间的有效电阻均为R。两导体棒间连有一根绝缘细线，用平行于导轨向上的恒力F作用于cd棒的中点，整体保持静止状态。某时刻，烧断细线，当ab棒沿导轨下滑s时，两棒的运动已经达到稳定状态。恒力F一直作用在cd棒上，两导体棒在运动中始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度设为g。求：
（1）恒力F的大小；
（2）达到稳定运动状态时通过ab棒的电流I的大小和方向；
（3）ab棒的最大速度v1以及在ab棒由静止下滑s的过程中ab棒上产生的焦耳热Q。
参考答案：
1．C
【解析】A．爱因斯坦提出了光量子假说，揭示了光的粒子性，选项A错误；
B．J·J·汤姆孙研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，选项B错误；
C．美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性，选项C正确；
D．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，对于稍微复杂一点的原子如氦原子，波尔理论就无法解释它的光谱现象，选项D错误；
故选C。
2．D
【解析】A．单晶体的各向异性是针对某些物理性质而言的，并不是所有的物理性质都表现为各向异性，A错误；
B．液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，B错误；
C．液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，分子势能随着分子距离的增大而增大，则液体表面层的分子势能大于液体内部的分子势能，C错误；
D．毛细现象是液体的浸润（或不浸润）与表面张力现象共同作用的结果，D正确。
故选D。
3．D
【解析】由图可知，两个分子在r=r2处分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0。
AB．结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B错误；
C．由于r1
D．由于r1
4．D
【解析】A．对活塞进行受力分析可知，当气缸如果开口向右水平放置时，缸内气体压强总是等于大气压强，加热过程其实是一个等压过程，A错误；
B．气缸和活塞都绝热，不与外界发生热量交换，随着加热温度一定上升，内能增大，B错误；
CD．根据可知，加热气体且等压过程中，温度升高，体积变大，由热力学第一定律可知，加热气体，气体体积增大，温度升高，气体吸收的热量不可以全部用来对外做功，C错误，D正确。
故选D。
5．A
【解析】A．空调能使热量从低温物体传递到高温物体，但要消耗电能，因此遵循热力学第二定律，故A正确；
BD．由于室内气体的压强、体积不变，温度降低，根据可知温度降低的过程中，室内气体的总质量不断增大，室内空气的密度增大，则气体分子在单位时间内对墙壁单位面积的撞击次数增多，选项BD错误；
C．根据有
解得
选项C错误；
故选A。
6．D
【解析】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，A错误；
B．根据不确定性关系，不可能同时准确地知道电子的位置和动量，B错误；
C．由德布罗意波长公式可得
而动量
两式联立得
加速电压越大，电子的德布罗意波的波长越短，衍射现象就越不明显，选项C错误。
D．由于电子的质量比质子的质量更小，由可知若让原本静止的质子束和电子束通过相同加速电场，电子的德布罗意波长更大，选项D正确。
故选D。
7．B
【解析】一个静止的放射性原子核发生了一次β衰变，由动量守恒可知，衰变后电子与新核运动方向相反，新核带正电，电子带负电，根据左手定则可判断两轨迹圆应为内切圆；
由洛伦兹力提供向心力有
解得圆周运动的半径公式
可知，电子半径大。
故选B。
8．B
【解析】AB．当活塞在位于气缸的最下端时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有
可得
可知缸内气体为等压变化，由盖 吕萨克定律可得
可得
则有能测量的最大温度为600K；又有
由上式可知，刻度表的刻度是均匀的，A错误，B正确；
C．由以上分析可知，气缸内的气体做等压变化，弹簧受到的弹力不变，因此环境温度降低时，弹簧的长度仍不变，C错误。
D．以气缸为研究对象，（不包含活塞）对气缸受力分析，由平衡条件可得
代入数据解得缸内气体的压强为
D错误；
故选B。
9．AB
【解析】A．甲图是利用单分子油膜层粗测油酸分子直径，A正确；
B．乙图是溴蒸气的扩散实验，温度越高，扩散的速度越快，B正确；
C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的，C错误；
D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，D错误。
故选AB。
10．ACD
【解析】根据光电效应方程得
根据动能定理可得
联立可得
可知甲、乙、丙的频率大小关系为
AB．由上可知，甲光跟丙光的频率一样，波长也是一样的；由于甲光产生的饱和电流更大，所以甲光的光强应该是更强的，A正确，B错误；
CD．由上可知，甲光的频率小于乙光的频率；照射同一种金属时，根据，甲光产生的光电子的最大初动能一定比乙光小，CD正确；
故选ACD。
11．ABD
【解析】A．1→2过程气体压强减小，温度降低，图线上各点与坐标原点连线的斜率与体积成反比，斜率减小说明气体体积增大，说明正在放气，A正确。
B．根据，斜率越大，V越小，1→2过程中体积增大，气体对外界做功，B正确；
CD．2→3过程气体体积不变，外界对气体不做功，温度升高说明内能增加，需要吸热，C错误，D正确。
故选ABD。
12．ACD
【解析】A．跃迁到低能级，即电子势能减小，根据
得，电子动能
知动能增大，故A正确；
B．氢原子从跃迁到能级时，辐射能量小于从跃迁到能级时，根据
可知，氢原子从跃迁到能级时，辐射光的波长大于。故B错误；
C．处在n=4的氢原子能量为0.85eV，可以吸收1eV的能量，从而出现电离现象，故C正确；
D．根据公式得
故D正确。
故选ACD。
13． 封闭气体质量不同（封闭气体体积不同）
【解析】（1）根据规则几何体的体积公式V=Sh可得：
（2）两边加砝码时，对活塞受力分析，因其平衡有
可得气体压强为
所以
（3）在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，图像的斜率不同，即不同，在温度相同和气体种类相同的情况下，与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。
14．B AC 线性 -273（-273.15） 绝对零度 C
【解析】(1)由于实验要测的是气体压强，故压强传感器应直接与气体内部相连，而温度可通过玻璃管传导到内部气体，因此温度传感器插在水里即可。即A为温度传感器，B为压强传感器。
(2)A.研究的是一定质量气体在体积不变时的情况，故体积不变即可，不需测量，A正确；
B.实验应保证各处气体的温度一致，故密封气体的试管全部在水中，故B错误；
CD.每次加入热水后，要保证被封闭气体各处温度与水温相同，故不能立即读数。可进行适当搅拌后，等待气体状态稳定后再进行读数。但搅拌不可以用传感器，应该用玻璃棒，故C正确，D错误；
故选AC。
(3)对一定质量的理想气体来说，在体积不变时，根据气体状态方程，可知其压强与绝对温度的关系为正比例关系，图线应该是一条过绝对零点的倾斜直线，所以若是压强对应摄氏温度的情况，其压强p与摄氏温度t的关系为线性关系，其图线的延长线与横轴的交点坐标应该是开氏温标的0K，摄氏温度为-273.15℃，此温度被开尔文称为绝对零度。
(4)根据
可知，当温度变化时有
压强变化量与温度变化量成正比。而当压强传感器软管突然脱落时，将会漏气，使得内外气体再次等压，而温度维持不变。随后的压强变化量与温度变化量仍应是线性变化，但常数C已经不同（物质的量变少了），斜率应变得更小一些，故C正确。
15．（1）；（2）
【解析】（1）放置重物后，假设缸内气体的压强为p1，根据受力平衡可得
解得
根据玻意耳定律可得
解得
（2）外界对气体做功为
解得
根据热力学第一定律可得
又
故气体向外界放出的热量为
16．（1），；（2）；（3）
【解析】（1）加热前有
，
（2）空气柱B压强保持不变，则有
空气柱A根据理想气体状态方程
解得
（3）以空气柱B 为研究对象
加热前温度，体积
加热后温度，体积
由盖-吕萨克定律得
联立可得
B 空气柱上方水银柱上升高度
17．（1）；（2），方向为；（3），
【解析】（1）烧断细线之前，对两导体棒整体分析有
解得
（2）达到稳定状态后，两导体棒均在做匀速直线运动，根据楞次定律可知，回路中电流方向沿，对ab棒分析有
根据左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。
ab棒所受安培力
结合上述解得
根据楞次定律可知，通过ab棒的电流方向为。
（3）两棒构成的系统所受外力的合力为0，根据动量守恒定律有
回路总电动势为
回路中的感应电流为
解得
当ab棒沿导轨下滑s时，令cd棒沿导轨下滑，由于两棒构成的系统动量守恒，则有
解得
可知，系统重力势能的变化量为
由于两棒电阻相等，则两棒产生的焦耳热相等，则有
解得
