江苏省无锡市锡山高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

江苏省锡山高级中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 （选修） 命题人：陈彬 审核人：徐地虎 （本试卷满分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,共计40分．每小题只有一个选项符合题意．) 1. 如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下速率分布，由图可得信息（ ） A.同一温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例升高 D.随着温度的升高，氧气分子的平均速率减小 2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中nX是（ ） A.2个中子 B.4个中子 C.2个α粒子 D.4个α粒子 3. 某直线运动的v-t图像如图所示，其中0~3s为直线，3~3.5s为曲线，3.5~6s为直线，则以下说法正确的是（ ） A.0~3s的平均速度为10m/s B.3.5~6s往正方向做匀减速直线运动 C.0~3s的加速度比3.5~6s的大 D.0~3s的位移比3.5~6s的小 4. 下列说法正确的是（ ） A.从射入教室的阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动 B.质量相同的两个系统达到了热平衡状态，意味着具有相同的内能 C.多晶体没有确定的熔点 D.液体表面张力的方向总是跟液面相切，与分界线垂直 5. 进行“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小．过程中该同学发现，环境温度逐渐降低，则实验得到的p－图像应是（ ） 6. 阿秒（as）脉冲光是一种非常短的光脉冲，1as=1×10-18s.设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，刚好含有两个完整的光波周期.取真空中光速c=3×108m/s，普朗克常量取h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（ ） A.此阿秒光脉冲波长为150nm B.此阿秒光脉冲和波长590nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C.此阿秒光脉冲光子的动量约为4.4×10-26 kg·m/s D.为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 7. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征.如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光，下列说法正确的是（ ） A.通过同一双缝干涉装置，条纹间距最长的是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 B.可以辐射出2种不同频率的紫外光（光子能量大于3.11eV） C.玻尔的原子理论完全否定了原子的核式结构学说，能成功解释各种原子发光现象 D.不同原子能级不同，因此辐射或吸收光子的频率不同，这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因 8. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示，下列说法 不正确的是（ ） A.为探究得到饱和光电流，应向右移动滑片P B.该金属的逸出功为3eV C.仅增大光强，电流表示数变大，移动滑片，令光电流刚好为零时的电压也变大 D.若向右滑动滑片P，调整电压表的示数为3V，则光电子到达阳极时的最大动能为5eV 9. 一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变.在上浮过程中气泡内气体（ ） A.每个气体分子的动能都不变 B.向水中放热 C.该过程气体从水中吸热，使之完全变成功，而没有产生其他影响 D.相同时间内，单位面积上与气泡壁碰撞的气体分子次数减少 10. 建筑工地，工人往往徒手抛砖块，地面上的工人以10 m/s的速度竖直向上间隔1 s连续抛出两个砖块，每次抛砖时，楼上的工人在抛砖点正上方3.75 m处接砖，重力加速度g取10 m/s2，空气阻力不计，设地面上的人抛出第一块砖的时刻记为t＝0时刻，则（ ） A.t＝1 s时刻楼上的工人可接到砖 B.楼上的工人在t＝0.5(2n＋1) s(n＝0、1、2、3…)时刻都能接到砖 C.楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为1 s； D.楼上的工人不可能同时接到两块砖 二、非选择题（本题共6小题，共计60分．其中第13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（8分）(1)如图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 ▲ (用符号表示)． (2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000 mL溶液中有0.6 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状．如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm，试求： ①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ▲ mL； ②按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 ▲ m．(结果保留两位有效数字) (3)如果实验中使用了长时间敞口的油酸酒精溶液，测得的油酸分子直径 ▲ (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)． 12（9分）某小组利用如图所示的装置测当地的重力加速度g.在铁架台上安装两个光电门，调整小球位置，使其球心与两个光电门中心在同一竖直线上，确保小球释放后沿直线通过两个光电门。已知小球直径为D，通过光电门的时间为Δt，则小球通过光电门的速度为 ▲ .（用D,Δt表示）设小球通过光电门1的速度为v1，通过光电门2的速度为v2.使小铁球由静止下落，用铁架台上的固定刻度尺测出两个光电门之间的距离h，及对应的运动时间t.保证光电门2的位置不变，多次改变光电门1的高度，并测出多组h和t，以为纵坐标，以t为横坐标，作出－t的关系图线如图中 ▲ （选填“a”、“b”或“c”），不考虑小铁球直径对实验的影响，图线初末两点连线斜率的含义是 ▲ .（用v1、v2和g表示） 13（6分）如图，轮滑训练场沿直线等间距摆放着定位锥筒，锥筒间距d=0.9m，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行.现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s，从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5s.求该同学（1）滑行的加速度大小；（2）经过1号锥筒时的速度. 14（8分）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1=750cm3的左右两部分.面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1=300K、压强P1=2.4P0的状态1.抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2.然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K的状态3，气体内能增加ΔU=70J.已知大气压强P0=1.0×105Pa，隔板厚度不计. （1）气体从状态1到状态2，温度如何变化？并求之后施加的水平恒力F的大小； （2）求电阻丝放出的热量. 15（12分）Pu-239经常被使用于核武器中，其对周围环境会产生长久的伤害.Pu静止时衰变为铀核激发态U*和α粒子， 而铀核激发态U*衰变为铀核U，并放出能量为E0=0.097 MeV的γ光子．已知：Pu、U和α粒子的质量分别为mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u,1u的质量相当于931.5 MeV的能量． （1） 在福岛核电站事故中，大量的Pu-239被释放到环境中.已知Pu-239的半衰期为24100年，要有87.5%的Pu核发生衰变，需要多少时间？ （2） 写出衰变方程并求出衰变过程中放出的核能； （3） 已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能.（答案保留三位小数） 16（15分）“费马原理”又名“最短时间原理”：光线传播的路径一般是需时最少的路径.由费马原理推导就可以得到折射定律：n1sinθ1=n2sinθ2.费马原理不仅适用于几何光学，也可以用于两种不同匀速运动求时间极值的问题.某天小明前往公园游玩，位于O点，发现位于C点的摆渡车即将出发.为了能够赶上摆渡车，小明立即开始奔跑.假设小明做的是初速度为零的匀加速直线运动，经历2s刚好在A点达到最大速度v.已知正方形ABCD边长为30m，OA=6m.（1）求小明最大速度v是多少？ （2） 到达A点后，小明继续沿着AB以最大速度跑一段距离，在AB中间某点E开始朝着C做直线运动，但由于地势原因，正方形区域内速度v’减为原来的一半.请问小明在哪一点改变方向可以使运动时间最短？A到C最短时间是多少？ （3）如果小明到达A点时，有一辆摆渡车同时从A点出发，速度v0方向与直线AB夹角α=15°.假设小明的速度大小和第（2）问中的条件完全一样，为了能够在中途追上摆渡车，v0的最大值是多少？（可能用到的三角函数，） 高二物理期中试卷(选修) 第4页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $$省锡中2024-2025学年度第二学期高二物理期中考试答案 一.单项选择题 6 2 8 9 10 D C D B 二.解答题 (2)8×10-6 11.(1)dacb (大写也算对) 6.0X10-10(5.8-6.2都可以)偏 小 12.(1)D/At a 0.5g (正负都可以) 13.(1)1m/s2 (2)2.45m/s 14.(1)温度不变 200N (2)100J 15.(1)72300年 (2)Pu→V+tHe+r 5.2164Mev (3)5.034Mev(5.033-5.035都算对) 16.(1)6m/s (2) $=(30-103)n (5+53s (3)32m/s 评分建议:14题(1)3分,(2)3分 15题(1)2分,2分 (2)4分 16题(1)3分(2)4分(3)5分 17题(1)4分(2)6分(3)7分