江苏省镇江第一中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

2024-2025学年度高二下学期期末学情调研 物理试题 命题单位：江苏省镇江第一中学 雨花台中学 试卷满分：100分考试时间：75分钟 一、单项选择题：本大题共11小题，每小题4分，共44分，在每题给出的四个选项中， 只有一个选项符合题意.（请将所有选择题答案填涂到答题卡的指定位置） 1关于布朗运动实验中，下列说法正确的是() A.布朗运动是分子运动 B右图中记录的是某个微粒做布朗运动的轨迹 C大风中的沙砾所做的运动是布朗运动 D.温度越高，微粒越小，布朗运动越剧烈 2.下列有关液体和固体，说法不正确的是() A细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形是由于表面张力 B.浸润液体和不浸润液体都会发生毛细现象 C某固体的光学性质体现为各向同性，则该固体一定是非晶体 D.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 3如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两 分子间距离的关系如图中曲线所示。>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特 定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则() A.乙分子从a运动到c,分子间作用力先增大后减小 B.乙分子运动到b点时分子势能最小 C.乙分子运动到c点时所受引力为0 D.乙分子运动到d点时只受斥力 4如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,其 中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。则() A.A→B过程中，气体内能减小 B.B→C过程中，气体内能减小 C.C→D过程中，气体体积减小导致分子间平均距离减小，所以 分子间引力和斥力都增大 D.一个循环过程中，气体从外界吸收的热量等于气体向外界放出 的热量 试卷第1页共6页 ▣体▣ ▣ 5.在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所 得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能E的大小关系正确的是() A.Ea>E>E 3 金属编号 B.E3>E>E C.E>E>E D.E3>E>E 6.氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁，所辐射的电磁波可以形成一个线系，图中标 注了分别向=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光 电效应的极限波长为500m,有关图中电磁波下列判断正确的是() 95nm 94nm 赖曼线系 6o486n434nm 410mm 18759282 巴耳末线系 =2 =3 094nm =4 =5 =6 帕邢线系 A.赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小 B.赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 C.帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 D.巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应 7在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱 为研究对象。关于该实验操作正确的是() A可以用手握住玻璃管 压力表 B.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 C使用润滑油的目的是为了减小摩擦 D.改变空气柱体积时需缓慢移动柱塞 空气 8.如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，由两种单色光组成的复色光 沿AO方向从真空射入玻璃。分别沿OB、OC在玻璃中传播。则下列说法正确的是() A.沿OB传播的单色光频率较高 B.沿OB传播的单色光波长较长 直 璃 C.沿OC传播的单色光的光子动量较大 D.沿OC传播的单色光更容易发生光电效应 试卷第2页共6页 ▣▣ ▣ 9在T、T两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像如下图所示，则下列关 于黑体辐射，说法正确的是() 辐 A.TI>T 射 B.。随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 度 C.图像与坐标轴围成的面积相等且都是1 D.黑体不仅可以反射电磁波，还可以向外辐射电磁波 波长 10.我国北方地区秋季昼夜温差比较大。一日某室内最高温度为37℃，最低温度为17℃， 假设室内气体压强保持不变，该室内有一空茶壶，则在温度最高与最低时壶中气体质量之 比为（已知摄氏温度1与热力学温度T的关系是T=+273K)() A.1:1 B.37:17 C.29:31 D.无法确定 11如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，O为圆心，A、C、D为圆形区域边 界上的三点，∠AOC=90°，∠AOD=60°。现有一对质量相等、电荷量不等的粒子，从A点沿 AO方向以相同大小的速度垂直磁场射入，一个从C点离开磁场，另一个从D点离开磁场， 粒子的重力及相互作用力均不计。则下列说法正确的是() A.从C点离开磁场的粒子的带正电 .D ×6Q× B.从C点和D点离开磁场的两个粒子的电荷量之比√3：3 C从C点和D点离开磁场的两个粒子在磁场中运动的时间之比为3：2 D.从C点和D点离开磁场的两个粒子在磁场中运动的半径之比为2：1 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~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.有数值计算的题，答案中必须明 确写出数值和单位 12.(15分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，部分操作步骤如图，回答下列问 题： 甲描绘油膜轮廓乙撒痱子粉 丙配制油酸 丁向浅盘中滴油 酒精溶液 酸酒精溶液 (1)下列有关该实验的说法正确的是 A.实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B.图乙中撒痱子粉的目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，以防酒精挥发影响溶液浓度 试卷第3页共6页 ▣▣ ▣ (2)“将油酸分子看成球形”所采用的方法是 A.对称思维法 B.理想模型法 C.等效替代法 (3)实验时，取1L纯油酸，加入酒精，配制成10mL油酸酒精溶液。用注射器取该溶液， 测得60滴这样的溶液为1L。用注射器向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴该溶液，在液 面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所 示。坐标格中每个小正方形方格的大小为1cm×1cm。 ①1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为」 m3;(保留2位有效数字) ②图中油膜的面积约为2.5×102m2,该实验测量的油酸分子的直径约为m。(保留2 位有效数字)： (4)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 分 乙 丙 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 13.(6分)氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解 水可以从两电极上分别获得氢气和氧气：已知1mol的水分解可得到1ol氢气，lmol氢气 完全燃烧可以放出约为2.9×10J的能量，阿伏加德罗常数N,=6.02×10”mo,水的摩尔 质量为1.8×102 kg/mol求： (1)1g水分解后得到氢气分子总数： (2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.（结果取2位有效数字） 试卷第4页共6页 ▣▣ ▣ 14.(8分)如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0V。如图乙 是氢原子的能级图。用大量处于=3能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，求： (1)有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少εV: (2)调整滑动变阻器的滑片P至某处，电压表示数为2.21V,光电子到达A极的最大动能 为多少eV。 光束 窗口 0 fev 0.54 -0.85 1.51 2 -3.40 -13.6 甲 15.（12分)莱种理想气体A内能公式可表示为U=5mRT,n表示物质的量，R为气体常 2 数(R=8.3Jmo.K),T为热力学温度。如图所示，带有阀门的连通器在顶部连接两个 绝热气缸，其横截面积均为S=200cm2,高度分别为h=14cm,h2=4cm用一个质量 M=20kg的绝热活塞在左侧气缸距底部10cm处封闭n=0.1mol,T,=250K的气体A, 气缸底部有电阻丝可对其进行加热，活塞运动到气缸顶部时（图中虚线位置）被锁住，右侧 气缸初始为真空。现对电阻丝通电一段时间，活塞刚好缓慢移动至气缸顶部时断开电源并打 开阀门。已知外界大气压强为P。=1×10Pa,重力加速度g=10m/s2,不计活塞与气缸的 摩擦及连通器气柱和电阻丝的体积。求： (1)上升过程中左侧缸内气体的压强。 (2)断开电源时气体升高的温度。 (3)稳定后整个过程中气体吸收的热量。 h 试卷第5页共6页 16.(15分)某种离子收集装置的简化模型如图所示，x轴下方半径为R的圆形区域内存在 着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=B,圆心所在位置坐标为(0，-R)。 在x轴下方有一线性离子源，沿x轴正方向发射出N个（大量）速率均为的同种离子， 这些离子均匀分布在离x轴距离为02R~1.8R的范围内。在x轴的上方，存在方向垂直纸面 向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与x轴平行，磁感应强度大小B=2B。在x轴整个正半 轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中指向圆心O, 方向射入磁场B,的离子，恰好从O点沿y轴射出。整个装置处于真空中，不计离子重力， 不考虑离子间的碰撞和相互作用。 (1)求该种离子的电性和比荷旦： (2)若x轴上方的磁场宽度d足够大，发射的离子全部能被收集板收集，求这些离子在x 轴上方磁场中运动的最短时间，以及离子能打到收集板上的区域长度L: (3)若x轴上方的有界磁场宽度d可改变（只改变磁场上边界位置，下边界仍沿x轴），请 写出收集板表面收集到的离子数n与宽度d的关系。 d × X 1.6R 试卷第6页共6页 2024~2025学年度高二下学期期末学情调研物理参考评分标准 一、 单项选择题：本大题共11小题，每小题4分，共计44分 题号 3 4 5 6 8 9 10 11 答案 D C B C B D C B 二、非选择题： 本题共5小题，共计56分. 12.【答案】 (1)D (3分) (2)B (3分) (3)①1.7×10- (3分) ②6.8×1010 (3分) (4)BC (3分) 13.(1)3.3×1022个(2)1.6×10J 【详解】(1)1g水分解得到的氢气分子总数为 N好 (2分) 代入数据解得 N=Ix10- 18×10×6.02x102=33×102个 (1分) (2)氢气完全燃烧所放出热量 2=1x109 =18x107×2.9x10]=1.6x10 (3分) 14.【答案】(1)2种，12.09eV:(2)Em=1130eV 【解析】 【详解】(1)大量处于n=3能级的氢原子跃迁发出的光子能量分别为 △E,=E3-E=12.09eV,△E=E-E=10.2eV,△E=E3-E2=1.89eV 答案第1页共6页 E>3.0eV的光子有2种 (2分) 频率最大的光子能量是 Em=△E,=12.09eV (2分) (2)光电子最大初动能为 Em=△E,-W。=9.09eV (1分) 由图甲可知，向左移动滑片P时，K极电势高于A极，根据动能定理有 Ue=Ein-Ekm (2分) 可得光电子到达A极的最大动能为 Em=11.30eV (1分) 15.【答案】(1)1.1×10Pa:(2)100K:(3)295.5J 【解析】 【详解】(1)由平衡条件知 pS=Mg+poS (2分) 压强为 P=Po+- 8=1.1x103Pa (1分) (2)气体做等压变化，由盖-吕萨克定律可得 (1分) 解得 T=350K (1分) 则 △T=T-T,=100K (1分) (3)气体增加的内能为 4U 5nRT=207.5J (1分) 2 气体对外界做功为 W=-pS△h=-88J (1分) 打开活塞自由膨胀过程中 W2=0J (1分) 根据热力学第一定律有△U=W+Q (2分) 解得 Q=295.5J (1分) 故气体吸收的热量为295.5J。 ▣▣ 16【答案】(1)带负电，款：(2) 37π 180v ,0.4R:(3)见解析 【解析】(1)已知沿圆心O,射入的离子，恰好从O点沿y轴射出，则可知离子 在B1中向上偏转，根据左手定则，可知离子带负电 (1分) 根据该离子运动轨迹，画出半径，如图所示 粒子运动的轨迹半径为 片=R (1分) g%=m蓝 (1分) 解得 9=% (1分) m BR (2)离子经过圆心磁场区域均能到达O点，到达O点时，速度方向与y轴夹 角为8如图所示 ↑y d XX .6A 根据几何关系 sin0=R-0.2R R 可知 答案第3页共6页 ▣▣ ▣ 0=530 (1分) 且左右对称： 在B中，有 B96=m蓝 B,=2B 可得 5=0.5R (1分) 在磁场中所花时间最少的粒子轨迹为如图所示的劣弧，其轨迹对应的圆心角为 37°×2=74° 根据周期 T=2=R (1分) %% 所以 1s74o T=37aR 360° (1分) 180vo 离子打到收集板上的区域长度L,取决于离子打到收集板上的最近距离和最远 距离，其中，最远距离为沿y轴正方向射出的离子，如上图所示 Xmm =2n=R 最近距离为速度方向与y轴正方向夹角为53°射入的离子，如上图所示 xn=2rc0s53°=0.6R 所以 L=%m-Xmn=0.4R (1分) (3)如图所示 ▣▣