精品解析：河北省沧州市盐山中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

盐山中学24-25学年第二学期期中考试 高二物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（ ） A. 分子的平均动能更小 B. 单位体积内分子的个数更少 C. 所有分子的运动速率都更小 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 2. 我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强则（　　） A. 铋块熔化过程中温度不断升高 B. 液态铋表面分子间作用力表现为引力 C. 铋片中的分子呈无规则排列 D. 铋片中的分子在做布朗运动 3. 如图所示为一定质量理想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程和一个等容过程组成。则下列说法正确的是（　　） A. 在过程中，气体分子的数密度变小 B. 在过程中，气体吸收热量 C. 在过程中，气体分子的平均速率增大 D. 在过程中，气体的内能增加 4. 如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用波长为的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数。下列说法正确的是（　　） A. 若只让滑片向端移动，则电流表的示数一定增大 B. 若只增加该单色光强度，则电流表示数一定增大 C. 若改用波长小于单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大 D. 若改用波长大于的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零 5. 如图所示为氢原子能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法中正确的是（　　） A. 无论有多少个处于激发态的氢原子，向低能级跃迁时，都能辐射出10种光子 B. 处于激发态的氢原子吸收具有能量的光子后被电离 C. 用的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到能级 D. 电子从高能级向低能级跃迁时电势能的变化量与其动能的变化量是相同的 6. 2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是（　　） A. 汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核内存在中子 C. 原子核的电荷数就是其核子数 D. 是原子核人工转变的核反应方程 7. 如图为竖直放置的粗细均匀且两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成、两部分，初始温度高于的初始温度。使、升高相同温度达到稳定后，、两部分气体压强变化量分别为，对液面压力的变化量分别为，则（ ） A. 水银柱一定向上移动了一段距离 B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列生活现象的解释，正确的是（　　） A. “破镜难重圆”是因为两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零 B. 在显微镜下观察溶液中花粉颗粒的无规则运动，说明了花粉颗粒的分子在永不停息地做无规则运动 C. 一根铁丝，很难被拉断，说明分子之间存在引力作用 D. 密闭在容器内的气体对器壁产生较大压强，是因为气体分子之间存在较大斥力作用 9. 已知一个激光发射器功率为，发射波长为的光，光速为，普朗克常量为，则（ ） A. 光的频率为 B. 光子的能量为 C. 光子的动量为 D. 在时间内激光器发射的光子数为 10. 三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素的半衰期来确定文物的年代，已知能自发释放射线，其半衰期约为年。下列说法正确的是（　　） A. 的衰变方程为 B. 衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子 C. 的比结合能比的大 D. 随着全球变暖，衰变周期减小 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 在“用单分子油膜法估测分子直径的大小”实验中，首先将几滴纯油酸滴入一定量的酒精中配制出油酸酒精溶液，得到纯油酸所占总体积的百分比为，用滴管吸取混合溶液后将一滴体积为的溶液滴入撒有少量痱子粉的水面，水面上形成无色的油酸区域，该区域视为单分子油层，并在水槽上面放置的玻璃板上描绘出如图所示的油膜轮廓。 （1）若根据油膜轮廓测算出的油膜面积为，则估算出的油酸分子直径为______。 （2）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是______（填正确答案标号） A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 B．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 C．计算分子直径时，将作为纯油酸的体积 12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（　　） A. 在恒温环境下操作 B. 实验过程中应快速地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列图正确的是（　　） A. B. （3）实验中发现，气体压强与体积乘积越来越小，原因可能是（　　） A. 实验时用手长时间握住注射器气体部分 B. 实验时注射器内的气体发生了泄漏 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如下图所示的p-V图像，气泡内气体先从压强为、体积为、热力学温度为的状态A等温膨胀到体积为、压强为的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为、压强为、热力学温度为的状态C，B到C过程中外界对气体做功为W，已知、、和W。求： （1）A、B状态的压强之比； （2）B、C状态的热力学温度之比； 14. 如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底=10cm，气体温度t1=17oC。加热缸内气体至温度t2时，活塞距，缸底=12cm。已知活塞横截面积S=2×10-3m2，大气压强=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。 (1)求温度t2； (2)保持气体温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。 15. 如图所示，一定质量理想气体在状态A时压强为，经历的过程，整个过程中对外界放出热量。求该气体在过程中对外界所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 盐山中学24-25学年第二学期期中考试 高二物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（ ） A. 分子的平均动能更小 B. 单位体积内分子的个数更少 C. 所有分子的运动速率都更小 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 【答案】A 【解析】 【详解】AC．夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错误； BD．由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。 故选A。 2. 我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强则（　　） A. 铋块熔化过程中温度不断升高 B. 液态铋表面分子间作用力表现为引力 C. 铋片中的分子呈无规则排列 D. 铋片中的分子在做布朗运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属熔化属于晶体熔化过程，熔化时虽然吸热，但温度保持在熔点不变，直到全部熔化，故A错误； B．液体表面分子间作用力表现为引力，这是液体表面张力形成的原因。液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律，故B正确； C．金属固态通常为晶体结构，原子排列有序，题目中铋片导电性和机械强度增强，说明其结构更有序（如单层晶体结构），而非无规则排列，故C错误； D．布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动，而固体分子仅在平衡位置附近振动，不会发生布朗运动，故D错误。 故选B 3. 如图所示为一定质量理想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程和一个等容过程组成。则下列说法正确的是（　　） A. 在过程中，气体分子数密度变小 B. 在过程中，气体吸收热量 C. 在过程中，气体分子的平均速率增大 D. 在过程中，气体的内能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．在过程中，气体的体积减小，则气体分子的数密度大，故A错误； B．在过程中，气体等压膨胀，根据可知，气体温度升高，气体内能增大；由于气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B正确； C．在过程中，气体温度不变，气体分子的平均速率不变，故C错误； D．在过程中，气体体积不变，压强减小，根据可知，气体温度降低，气体内能减小，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用波长为的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数。下列说法正确的是（　　） A. 若只让滑片向端移动，则电流表的示数一定增大 B. 若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大 C. 若改用波长小于的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大 D. 若改用波长大于的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．只让滑片向端移动，A、K间电压增大，所加电压为正向电压，如果光电流达到饱和值，增加电压，电流表示数也不会增大，故A错误； B．只增加单色光强度，逸出的光电子数增多，光电流增大，故B正确； C．阴极K的逸出功与入射光无关，故C错误； D．若改用波长大于的单色光，能量减小，可能会发生光电效应，则流表的示数不一定为零，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法中正确的是（　　） A. 无论有多少个处于激发态的氢原子，向低能级跃迁时，都能辐射出10种光子 B. 处于激发态的氢原子吸收具有能量的光子后被电离 C. 用的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到能级 D. 电子从高能级向低能级跃迁时电势能的变化量与其动能的变化量是相同的 【答案】B 【解析】 【详解】A．一群处于n=5激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可发出种不同频率的光，个别处于激发态的氢原子不一定能辐射出10种光子，故A错误； B．处于n=3激发态的氢原子的能级为-1.51eV，它吸收具有1.87eV＞1.51eV能量的光子后被电离，故B正确； C．处于基态的氢原子若吸收一个12eV的光子后的能量为 -13.6eV+13eV=-0.6eV 由于不存在该能级，所以用13eV的光子照射处于基态的氢原子时，氢原子仍处于基态，C错误； D．根据玻尔理论知识可知氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时动能增加，势能减小。原子总能量变小，故在数值上总是动能的变化量小于电势能的变化量，D错误。 故选B。 6. 2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是（　　） A. 汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核内存在中子 C. 原子核的电荷数就是其核子数 D. 是原子核人工转变的核反应方程 【答案】D 【解析】 【详解】A．卢瑟福提出了原子核式模型，故 A错误； B．查德威克在做粒子轰击物的实验中发现了中子，故B错误； C．原子核的电荷数就是核内的质子数，核子数等于中子数和质子数之和，故C错误； D．是原子核人工转变的核反应方程，选项D正确。 故选D。 7. 如图为竖直放置的粗细均匀且两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成、两部分，初始温度高于的初始温度。使、升高相同温度达到稳定后，、两部分气体压强变化量分别为，对液面压力的变化量分别为，则（ ） A. 水银柱一定向上移动了一段距离 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设水银柱高度为，细管横截面积为，开始时水银柱平衡，故 气体稳定后，依然有 故 由于 故 若两部分气体体积不变，由查理定律得 解得 同理有 由于，则无法比较与的大小，又因 故无法比较与的大小，无法判断水银柱是否移动 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列生活现象的解释，正确的是（　　） A. “破镜难重圆”是因为两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零 B. 在显微镜下观察溶液中花粉颗粒的无规则运动，说明了花粉颗粒的分子在永不停息地做无规则运动 C. 一根铁丝，很难被拉断，说明分子之间存在引力作用 D. 密闭在容器内的气体对器壁产生较大压强，是因为气体分子之间存在较大斥力作用 【答案】AC 【解析】 【详解】A．“破镜难重圆”是因为两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，超过了分子力作用的范围，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零，故A正确； B．在显微镜下观察溶液中花粉颗粒的无规则运动，说明了溶液中液体分子在永不停息地做无规则运动，故B错误； C．一根铁丝，很难被拉断，说明分子之间存在引力作用，故C正确； D．密闭在容器内的气体对器壁产生较大压强，是因为气体分子单位时间内对单位面积器壁的撞击力较大，故D错误。 故选AC。 9. 已知一个激光发射器功率为，发射波长为的光，光速为，普朗克常量为，则（ ） A. 光的频率为 B. 光子的能量为 C. 光子的动量为 D. 在时间内激光器发射的光子数为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光的频率 选项A正确； B．光子的能量 选项B错误； C．光子的动量 选项C正确； D．在时间t内激光器发射的光子数 选项D错误 故选AC。 10. 三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素的半衰期来确定文物的年代，已知能自发释放射线，其半衰期约为年。下列说法正确的是（　　） A. 的衰变方程为 B. 衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子 C. 的比结合能比的大 D. 随着全球变暖，衰变周期减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．衰变过程应满足质量数和电荷数守恒，则的衰变方程为，故A正确； B．衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子，故B正确； C．衰变过程中释放能量，所以生成物的比结合能较大，即的比结合能比的小，C错误； D．原子核的衰变快慢只由原子核内部决定，与外界环境温度无关，可知随着全球变暖，衰变周期不变，故D错误。 故选B。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 在“用单分子油膜法估测分子直径的大小”实验中，首先将几滴纯油酸滴入一定量的酒精中配制出油酸酒精溶液，得到纯油酸所占总体积的百分比为，用滴管吸取混合溶液后将一滴体积为的溶液滴入撒有少量痱子粉的水面，水面上形成无色的油酸区域，该区域视为单分子油层，并在水槽上面放置的玻璃板上描绘出如图所示的油膜轮廓。 （1）若根据油膜轮廓测算出油膜面积为，则估算出的油酸分子直径为______。 （2）某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是______（填正确答案标号） A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 B．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 C．计算分子直径时，将作为纯油酸的体积 【答案】 ①. ②. B 【解析】 【详解】（1）[1]一滴体积为的溶液中含纯油酸的体积为 根据油膜轮廓测算出的油膜面积为，则估算出的油酸分子直径为 （2）[2]某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，根据 A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，则油膜面积测量值偏小，计算出的油酸分子直径明显偏大，故A错误； B．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，则油膜面积测量值偏大，计算出的油酸分子直径明显偏小，故B正确； C．计算分子直径时，将作为纯油酸的体积，则纯油酸的体积测量值偏大，计算出的油酸分子直径明显偏大，故C错误。 故选B。 12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（　　） A. 在恒温环境下操作 B. 实验过程中应快速地推动活塞 C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列图正确的是（　　） A B. （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积越来越小，原因可能是（　　） A. 实验时用手长时间握住注射器气体部分 B. 实验时注射器内的气体发生了泄漏 【答案】（1）A （2）A （3）B 【解析】 【小问1详解】 ABC．为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，应在恒温环境下缓慢推拉活塞，不应用手握紧注射器，故A正确，BC错误； D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，目的是保持封闭气体质量不变，与封闭气体温度是否发生明显变化无关，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 A．由得 故对于一定质量的气体，温度越高p与V的乘积越大，故A正确； B．由得 故对于一定质量的气体，温度越高图像斜率越大，故B错误。 故选A。 【小问3详解】 由得 故气体压强与体积的乘积越来越小，原因是温度降低或气体泄漏。 故选B。 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如下图所示的p-V图像，气泡内气体先从压强为、体积为、热力学温度为的状态A等温膨胀到体积为、压强为的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为、压强为、热力学温度为的状态C，B到C过程中外界对气体做功为W，已知、、和W。求： （1）A、B状态的压强之比； （2）B、C状态的热力学温度之比； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，根据玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 根据理想气体状态方程可知 解得 14. 如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底=10cm，气体温度t1=17oC。加热缸内气体至温度t2时，活塞距，缸底=12cm。已知活塞横截面积S=2×10-3m2，大气压强=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。 (1)求温度t2； (2)保持气体温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。 【答案】(1) 75℃；(2)4kg 【解析】 【详解】(1)气体被加热过程中压强不变，由盖•吕萨克定律可得 初态：l1=10cm，T1=（t1+273）=（17+273）K=290K 末态：l2=12cm，T2=？ 解得 T2=348K 故 t2=T2-273K=75℃ (2)设活塞再次稳定后气体压强p 由平衡条件可知 mg+p0S=pS 由玻意耳定律可知 p0l2S=pl1S 其中l1=10cm，l2=12cm 联立解得 m=4kg 15. 如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为，经历的过程，整个过程中对外界放出热量。求该气体在过程中对外界所做的功。 【答案】138.6J 【解析】 【详解】【详解】 整个过程中，外界对气体做功 W=WAB+WCA 且由C→A过程中，，故此过程为等压过程，体积减小，则C→A外界对气体做功 由热力学第一定律ΔU=Q+W，得 即气体对外界做的功为138.6 J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$