宁夏银川市第二十四中学2023-2024学年高二下学期期末物理试题

银川二十四中 制题人：马永平 ( 姓 名 )2023-2024学年第二学期高二期末物理试题 一、单项选择题 （本题共8小题，每小题4分，共32分.） 1．物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是（  ） A．分子很小，肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 B．雾霾天气是大量的细微的尘粒悬浮在空中，说明尘粒分子在做无规则运动 C． 温度相同的两种理想气体的分子平均速率一定相同 D．物体的温度是它的分子热运动平均动能的标志 2. 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。而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 甲一定是非晶体 B. 乙可能是金属薄片 C. 丙在一定条件下可能转化成乙 D. 丙熔化过程中，吸收热量，则分子平均动能增加 3．某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图甲所示，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了T1、T2两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系。下列说法正确的是（　　） A．图甲中T1>T2，图乙中T1>T2 B．图乙中温度升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动 C．图甲中温度升高，所有分子的速率都增大 D．图乙中黑体辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 4. 两个分子间作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（　　） A. 在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大 B. 在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功 C. 在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小 D. 在r = r0处分子势能为零 5．氦是一种惰性气体，具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量，表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下氦蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，分别表示每个氦分子的质量和体积，则下列表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 6．用图甲所示实验装置探究光电效应规律，得到a、b两种金属材料遏止电压随入射光频率v变化的图线如图乙所示，已知电子电量为e，则（ ） A．材料a比b的的截止频率大 B．材料a比b的逸出功大 C．根据图乙图线斜率可以计算普朗克常量 D．图甲中滑片P从最右端往左滑动时，电流表示数一直增大 7. 核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是，铀核的质量为，钡核的质量为，氪核的质量为，中子的质量为。此类核反应中放出光子，能使逸出功为的金属板放出最大初动能为的光电子，已知电子的质量为，光速为，普朗克常量为，则（　　） A. 该核反应放出的核能为 B. 光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的，因此能量很高 C. 这些光电子的德布罗意波长小于 D. 该核反应产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能 8. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B. 图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C. 图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D.处于第4能级氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 二、多项选择题 （本题共4小题，每题5分，选对得5分，选不全得3分，有选错或不答的得0分，共20分。） 9．竖直平面内有一粗细均匀的玻璃管，管内有两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压强，，，，下列说法正确的是（　　） A．空气柱b的压强为 B．空气柱b的压强为 C．空气柱a的压强为 D．空气柱a的压强为 10. 科学家利用天然放射性的衰变规律，通过对目前发现的古老岩石中铀含量来推算地球的年龄，铀238的相对含量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 半衰期与原子所处的物理状态无关，与原子所处的化学状态有关 B. 20个铀核经过90亿年，一定还有5个铀核未发生衰变 C. 铀最终衰变形成铅，需经8次衰变，6次衰变 D. 测得某岩石中现含有的铀是岩石形成初期时的一半，可推算出地球的年龄约为45亿年 11．如图所示，利用注射器上刻度可测封闭气体的体积，利用压强传感器可测封闭气体的压强，通过作压强与体积的关系图可探究封闭气体等温变化的规律。如果在不同环境温度、（且）下，实验操作和数据处理均正确，则下面四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是（    ） A． B．C． D． 12．图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ab的延长线过原点，则下列说法正确的是（　　） A．的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数不变 B．的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减小 C．的过程，气体分子的数密度增大 D．的过程，气体分子数密度增大，分子的平均速率减少 第II卷 三、实验题（每空2分，共8分。） 13. 在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。 （1）完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是______； A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层 D．油酸分子紧密排列无间隙 （2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是___________（填字母代号）。　 （3）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 (4)在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小 m。（结果保留一位有效数字） 四、计算题（本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。） 14．（12分）如图所示，一内壁光滑的导热圆柱形气缸静止在地面上。气缸内部有卡环，卡环上方放有一质量M=3千克的活塞和一个质量m=1kg的物块，气缸的横截面积为20cm2。气缸内封闭有体积为600cm3的一定质量的理想气体，气体的温度为300K时，卡环对活塞的支持力为60N，（大气压强p=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2），求 （1）此时气缸内气体压强为多少？ （2）现对气缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到多少K时，活塞恰好离开卡环？ 15.（14分） 汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低容易造成安全隐患。暑假黄同学一家人计划自驾游去咸宁九宫山避暑。出行前汽车停放室外停车位，由于太阳暴晒，胎压监测仪显示轮胎的胎压为、温度为，该同学查询说明书得知：该汽车轮胎胎压的正常范围为，厂家建议标准胎压为。轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系。 （1）夏季高温时汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到87℃，为了安全起见，请通过计算判断黄同学出发前是否需要调整该车胎压。 （2）黄同学查询天气预报得知未来几天九宫山上平均气温大约为27℃，为了使汽车在山上且胎内气体在环境温度下能以标准胎压2.4bar行驶，需要提前放出一部分气体以减小胎压。请计算出发前应该将胎压调整为多少?若放气过程中车胎内气体温度可视为不变，求出发前从轮胎放出的气体质量占轮胎内气体总质量的百分比。 16．（14分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和α粒子。已知Pu、U和α粒子的质量分别为，和（质量亏损1u相当于释放931.5MeV的能量）。 （1）写出核反应方程； （2）将衰变产生的铀核U和α粒子垂直射入磁感应强度为B的同一匀强磁场，求铀核U和α粒子圆周运动的半径之比； （3）设该衰变过程中释放的核能全部转化为U核和α粒子的动能，求该衰变过程中释放的核能和α粒子的动能（结果保留两位有效数字）。 第 3 页 共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$