山东省青岛第一中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷

青岛一中2024-2025学年度第二学期第一次模块考试 高二物理 2025.4 本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分 满分100分，考试时间90分钟 注意事项：（请考生答题前先看清试卷和答题卡上的注意事项或说明。） 试题答案全部答到答题卡上，在草稿纸、试题卷上答题无效，考试结束时只交答题卡。 第I卷 一、选择题(1-8题为单选题，每小题分，每小题只有一个选项符合题目要求； 9-12题为多选题，全对得4分，对但不全得2分，选错或不答得0分。) 1.气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回时所使用的气密性装置，其原理 图如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K,座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空.航 天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K,A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过 程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，则() A.气体体积膨胀，对外做功，内能减小 B.B中气体可自发地全部退回到A中 C.在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同 D.气体分子单位时间内与A舱壁单位面积上的碰撞次数将减少 2.2024年距离我国第一颗原子弹爆炸成功已经六十周年，“两弹一星”精神，激励和鼓舞了 几代人，是中华民族的宝贵精神财富。下列关于氢弹和原子弹的说法正确的是() A,氢弹是利用大量氢气快速燃烧产生的爆炸 B,氢弹爆炸时发生的聚变必须在高温下才能进行 C.原子弹的能量来源和太阳的能量来源相同 D.原子弹的单个轴块可以制成任意大小的体积 3.下图是在高中物理中出现的几个相似的曲线，下列说法错误的是（) 辐射强度 44/cm 出 00.250.50.75z0 。如2o义 R 波长 用 丙 A.甲图为某一单摆的共振曲线，若增大摆长，共振曲线的峰值向左偏移 高二物理第1页，共8页 B.乙图为某一纯电阻电路中电源的输出功率随外电阻的变化，由图可知电动势为2V C.丙图为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气 体分子速率的变化，图中实线对应氧气分子在0°C时的情形 D.丁图为在T、T两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系，由图知温 度升高黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 4.2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星 发射中心点火发射，人们通过直播观看。若本次直播通信使用电磁波的波长范围为名≤九≤乙2， 则该电磁波中能量子最大值为() A.hi 。 he C. D. he 5.某大学课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的 记录。设气凝胶的密度为P(单位为kgm),摩尔质量为M(单位为kgol),阿代加德罗 常数为N4,则() A口千克气凝胶所含分子数为n=aM,B.气凝胶的摩尔体积为肌=兰 60 C.每个气凝胶分子的体积为队= ，D.每个气凝胶分子的直径为D= 6M VπNup 6.如图左所示是一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.5m处的质点， 2是平衡位置在x=12m处的质点：图右为质点Q的振动图像，下列说法正确的是() ◆/cmn Awcm 10 10 0 0.1 0.20.3s -10 10 A.这列波沿x轴负方向传播 B.在t=0.35s时，质点2的位蟹坐标为(12m,10cm) C.从t=0.1s到t=0.35s的过程中，质点P的路程为50cm D.从t=0.1s时刻开始计时，质点P再过△r=(0.075+0.2n)s时(=0，l,2…)到达波谷 7.北斗二期导航系统的“心脏是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能 级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的，如图为氢原子能级图，、b、c为氢原子 能级跃迁过程中所发出的三种光，则下列说法正确的是( 物理试卷第2页，共8页 40 -13.6 A.氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B.大量处于=4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线 C.在相同条件下，a、、c三种光中，a光最容易发生明显的衍射现象 D,用b光照射处于4能级的氢原子，氢原子会发生电离 8.某科研团队利用摆长为L的单摆，分别在地球北极和赤道进行实验，测得在地球北极单 摆的周期为T,在赤道的周期为，将地球视作一个半径为R,质量分布均匀的球体，则 地球自转角速度®为( B.2发 9.如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数n=7的激发态，这些氢原子能够自 发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，用辐射出的光照射图乙光电管的阴 极K,已知阴极K的逸出功为532eV,则() EleV A.阴极K逸出的光电子的最大初动能为8eV 028 0.38 -0.54 光束 B.这些氢原子最多向外辐射21种频率的光 .0.85 -l51 C.向右移动滑片P时，电流计的示数一定增大 -3.40 D.波长最短的光是原子从n=2激发态跃迁到基态 -13,60 时产生的 10.某同学将一平玻璃和一凸透镜或者一凹透镜贴在一起，用单色平行光垂直照射上方平玻 璃，会形成明暗相间的同心干涉圆环，从干涉环上无法判断两块透镜的凸和凹。该同学对平 玻璃上表面加压，发现干涉圆环会发生移动，下列说法正确的是() A,若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜 ~平玻璃 B.若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜 凸透镜 C.若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜 平玻璃 凹透镜 高二物理第3页，共8页 D.若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凸透镜 11.如图所示，一定质量的某种理想气体在状态A时的体积为。从状态A到状态C,该 气体从外界吸收的热量为Q,在p-T图像中图线AC反向延长线通过坐标原点O,从状态C 到状态B温度不变，从状态B到状态A,该气体对外界做的功为W。用N表示气体分子在 单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数。则下列说法正确的是( A.气体在状态B时的体积为 3P0 B.从状态B到状态A,气体与外界交换的热量为W-Q C.从状态B到状态C,气体对外放热，内能减少 Po D.状态C与状态A相比，Nc<2N4 12.如图1所示，两波源只和S2分别位于x=0与x=12m处，以x=6m为边界，两侧为不 同的均匀介质。1=0时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。f=0.1s时x=4m 与x=6m两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（) y/0 a产t(10) 图1 图2 A,1=0.15s时两列波开始相遇 B.在6m<x≤12m间S2波的波长为1.2m C.两列波叠加稳定后，x=8.4m处的质点振动减弱 D,两列波叠加稳定后，在0<x<6m间共有15个加强点 二、实验题(13题6分14题8分共14分) 13.如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： 甲描绘油膜轮廓 乙撒痱子粉 丙配制油酸 丁向浅盘中滴油 酒楠溶液 酸酒精溶液 (1)下列有关该实验的说法正确的是 物理试卷第4页，共8页 A.实验步骤正确的操作频序是丙一→丁+乙→甲 B.图乙中撒痱子粉的自的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C.图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D,油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防潤精挥发影响溶液浓度 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液 为1mL,取1滴这样的溶液滴入浅盘中，漓入浅盘中的纯油酸体积为mL(结果保留 两位有效数字)。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正 确的是 甲 乙 内 A,甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B.乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C.丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 14.光学实验有“测堂玻璃的折射率”、“用双缝干涉测量光的波长”两个实验，某学校实验小 组的同学利用现有的实验器材，分别完成了这两个实验。 挡板 图甲 图乙 激光 光所 光风体 双继 图肉 B 一一中绍型带》露粉器翻平粉四一 mnnjnnpfpnpmpmjrmmmjmppmppirpmo 0 2 3 4 5678 910单位：cm 图1 高二物理第5页，共8页 (1)在测量一半圆形透明玻璃砖的折射率的实验中，实验过程如下： ①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d,确定其底面圆心位置O: ②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系O的白纸上，使其底面圆心和直径分别 与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂宜于x轴放置，如图乙所示： ③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点沿半径方向水平射入，从y轴开始向右缓 慢绕O点移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y<0的区域时，在白纸上 标记微光从玻璃砖外壁入射的位置P。 ④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ,用刻度尺测量PQ的长度L。 根据以上步骤，回答下列问题： (1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图甲所示，则d=_cm: (ⅱ)根据以上测量的物理量，若测得P2线段的长度L=0.60cm,计算可得玻璃砖的折 射率为”=一·（结果保留三位有效数字） (②)在用双缝干涉测量光的波长的实验中，该实验小组使用图丙的装置测量某绿色激光的波 长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度d=0.18m,激光经过双 缝后投射到光屏中的条纹如图丁所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=mm, 通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.32m,则该激光波长1=_m(结果 保留两位有效数字)。 三、解答题（共46分） 15.(本题8分)2021年4月，福清核电厂5号机组正式授牌，这标志着我国核能发电装机 容量突破5000万千瓦。核反应方程0+机→1铝Ba+r+3n是反应堆中发生的许多反 应中的一种，mu、m、mK、m,分别表示U、Ba、%Kr和中子的质量，光速为c (1)求上述反应中一个U核裂变释放的核能： (2)若核能转化为电能的效率为50%，假设反应堆中裂变全是上述核反应，已知每次核反 应中放出的核能E=2.8×10J,U核的质量约为，=3.9×10“kg,估算目前我国核电站 平均每天最多消耗的纯净铀的质量（结果保留两位有效数字）。 物理试卷第6页，共8页 16.(本题10分)我国在高能激光研究领域处于领先地位。如图所示为透明材料的横截面， 为研究激光的性能，将一细激光束以0°的入射角射向透明材料的AC边，进入材料后激光 束垂直于AB连线射向球面。透明材料的上半部是圆锥体，∠4CB=120°，下半部是半径为 R的半球体，O为球心，半球体与水平面的接触点为2。 (1)求透明材料对该激光的折射率： (2)保持入射角不变，激光束由A向C移动，经球面折射出的激光在水平面上留下烧灼的痕 迹，求Q点左侧痕迹的长度（不考虑材料内反射光的影响）。 17.(本题12分)如图所示，质量为m的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态，用 力F向下压木块使之向下移动距离4，然后松开手，不计水的粘滞作用。 (1)证明木块做简谐振动。 (②)当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经 过1s后木块第一次回到平衡位置。已知d-2cm,取竖直向上为正方向，请将该同学观察木 块的振动过程用振动图像描述出来（在图甲中画出）。另一位同学在该同学的3.53开始计时， 请在图乙中画出后一位同学观察的振动图像。（请至少画出一个周期） 2 x/cm 2个tcm 1 0 0 tis tis -2F 图甲 图乙 高二物理第7页，共8页 18,(本题16分)如图，上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L。 两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m:大活塞的横截面积 为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮 气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热，开始时，氮气和外界环境的温度均为T, 大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压 强恒为贺，氧气和氨气均可看做理想气体。 (1)开始时氮气的压强是多少？ (2)通过电阻丝缓馒加热氨气，当大活塞刚上升宁时，氯气的温度是多少？ (3)当大活塞刚上升与时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为R,继续加热氯气，当 氯气的温度上升到学：时，设平均每个氯气分子对容器盛撞击为另，试分折会比写大还是 小？ 氧气 气 物理试卷第8页；共8页