甘肃省多校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷

2024~2025学年度第二学期期末考试·高二物理 参考答案、提示及评分细则 1.B氟发生B衰变半衰期为12.5年，37.5年是3个半衰期，废水中的氟含量大约为现在的=12.5%，选项 B正确。 2,B将蒲公英的球状冠毛泡到水里，表面的绒毛将水撑开一个保护罩，再拿出来，绒毛还能保持干燥，原因是 水不浸润绒毛，B正确。 3.D德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性，选项A错误：光既具有粒子 性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，选项B错误：由于X射线本身就 是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射现象，并不能证实物质波理论的正确性，选项C错误：爱因斯坦 通过光电效应实验验证了光的粒子性，选项D正确. 4.A天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）是非晶体，晶体和非品体在适当条件下可相互 转化，选项A正确：天上飘落的雪花在熔化过程中不断吸热但温度保持不变，所以雪花是晶体，品体在熔化 过程中温度保持不变，非晶体在熔化过程中温度不断升高，选项B错误：具有规则几何外形的固体不一定是 晶体，选项C错误：晶体包括单晶体和多晶体，只有单晶体才有各向异性，选项D错误， 5.C图甲中，布朗运动是固体小颗粒的运动，它是液体分子热运动的间接反应，不是花粉分子热运动，A错误： 温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，可知曲线②对应的温度较高，B 错误：图丙中设是分子力等于0的位置，当r小于r心，分子表现为斥力，分子间距离增大，分子力做正功，分 子势能减小，当r大于r。,分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，可知分子势能 在r。时最小，故图中即为分子势能最小，C正确：由于气体分子间距离较大，根据V和N能估算出气体 分子所占据的空间体积，不能估算出气体分子的体积，D错误。 6.A由质量数守恒和电荷数守恒可知，新核的质量数和电荷数分别为4和2，新核是H®，中子数为2，选项A 正确：核反应过程中有质量亏损，质量不守恒，选项B错误：该反应释放的核能为△E=△mc2=(m十2一m 一m:)”,选项C错误：这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反 应原理不相同，选项D错误 7.C设A1和造Mg的质量数均为26，但是两者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，选项A错误； 根据质量数和核电荷数守恒，可知x为正电子，是电子的反粒子，选项B错误：核反应中释放的能量为△E 26(E一E:),故选项C正确：根据半衰期的定义可知，半衰期规律仅针对大量原子核，对于少量不适用，选项 D错误 8ABT-V图像过原点的直线表示等压过程，分别连接原点和，以及原点和b点，根据兴-，T=卡V,可 知，T-V图像的斜率越大，气体压强越大，从状态：到状态b的过程气体的压强逐渐减小，A正确：由图示可 知，ab过程，气体体积变大，气体对外界做功，B正确，由图示可知，ab过程，气体温度升高，所以内能增大，C 错误：根据热力学第一定律△U=W十Q,因为从状态a到状态b的过程气体内能增加，又因为气体对外做功， 所以气体从外界吸收热量，D错误. 【高二物理参考答案第1页（共3页）】 25569B 9.BD在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这是利用的光电效应，选项A错误；U,为 遏止电压，为测量其大小，应接反向电压，让电子减速，故电源的左边为电源的正极，选项B正确：若使饱和光 电流增大，在频率不变的条件下，可增大光照强度，选项C错误：用黄光照射某金属时能够产生光电效应，知 黄光的频率大于金属的极限频率，因为红光的频率小于黄光频率，所以用红光照射不一定能发生光电效应， 选项D正确. 10.AC从基态氢原子发生跃迁到n=2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为一3.4eV一（一13.6eV)= 10.2V,所以用动能为11.0©V的电子碰撞处于基态的氢原子，可能使其跃迁到n=2能级，选项A正确； 因为一13.61eV十10.2eV<0,所以用能量为10.2eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子电离，选项B 错误；当原子从第4能级向基态跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，根据9=m二知，电子的动能增 大，选项C正确：一群氢原子处在=4能级，在向低能级跃迁的过程中，能发出C一6种不同频率的光，选 项D错误， 11.(1)球(1分)单(1分) (2)0.032(2分) (3)6.25×10-0(2分) 解析：(1)估测油酸分子大小实验中，将分子看作球体，将油膜看作单分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮 廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 (2)在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形，由图示油膜可知，油膜的面积：S=80×20mm×20mm≈ 0,032m:每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V=1mL,X号X=2X10ml,=2×10m (③)浦酸分子的直径为d-长-202m=6,25×10m 12.h(2分)hcp(2分)cp(2分)小于(2分) 解析：根据光电效位方程瓜=一，=么无一W。=c·子一W,知两图线的斜率均为c:图线与横轴交 点对应E=0,即0=c-W,甲图线与横轴交点坐标为p-文，又心，=，所以。图线对应金属的逸 出功为cpa图线代表的金属极限频率。=cp:根据光电效应方程E,=仙一W。=力号一W。=c·} W。,知使b图线对应的金属发生光电效应的极限波长为入。=】，根据光电效应产生的条件知入射光的波长 小于极限波长时会发生光电效应现象，即要使乙图线对应的金属发生光电效应，人射光的波长需要小 13.解：(1)衰变过程的质量亏损△m=1一一m(2分) 根据△E=△m2(2分) 得△E=(m-m2-m:)c(2分) (2)根据△E=△mc2(2分) 可得Ba的结合能为E1=[56m1十(141-56)m5-m1]2(2分) 【高二物理参考答案第2页（共3页）】 25569B 即E=(56m,+85m-m1)c2(1分) 则题的比结合能为E=异=6m十8m2 141 (2分) 14.解：(1)氢原子由n=3能级向低能级跃迁时可以产生3种光子(2分) 由3→2产生光子能量E=1.89eV(2分) 由3→1产生光子能量E2=12.09eV(2分) 由2→1产生光子能量E=10.2cV(2分) (2)由题意可知，用12.09cV的光照射阴极，该光电效应对应的遏止电压为U.=6.19V(2分) 设极板K金属材料的逸出功为W。,根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有 Ekm=eU.=E,-W。(2分) 解得阴极K的逸出功W。=5.9eV(2分) 15.解：1)对于理想气体：A一B过程，由查理定律有会-会(2分) 得T:=200K(1分) ~C过程，由盖一昌萨克定律有六-光 (1分) 得Tc=600K(2分) (2)而A→B过程是等容变化，气体对外不做功(1分) B→C过程中气体体积膨胀对外做的功，即从状态A到状态C气体对外做的功(1分) Wc=p·△V=2×10×4J=8×10J(2分) (3)全过程从状态A又回到状态A,根据△U=W十Q(1分) 得△U=0(1分) W=W+W=-8×10J+1.4×10°J=6×10J(1分) 解得Q=-6×10°J(1分) 气体放热6×10J(2分) 【高二物理参考答案第3页（共3页）】 25569B2024~2025学年度第二学期期末考试 高二物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1,答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上 的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非 答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑：非选择题用黑色签字笔在答题卡 上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 5.本卷主要考查内容：选择性必修第三册。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的. 1.核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质，其中的“氚”难以从水中清除.氚会发生B衰变，其半衰 期为12.5年，37.5年后核废水中的氚含量为现在的 A.1.25% B.12.5% C.52.5% D.87.5% 2.如图所示，将蒲公英的球状冠毛泡到水里再拿出来，绒毛还能保持干燥，主 要原因是 A.水浸润绒毛 B.水不浸润绒毛 C.浸泡时间较短 D.绒毛不受重力 3.关于波粒二象性，下列说法正确的是 A.爱因斯坦提出“物质波”假说，认为一切物质都具有波粒二象性 B.大量光子易表现出粒子性，个别光子易表现出波动性 C.X射线的衍射实验和电子的衍射实验，都证实了物质波假设是正确的 D.爱因斯坦的光电效应实验可验证光的粒子性 【高二物理第1页（共6页）】 25569B 4.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 A.天然水晶熔化后再凝固的水晶（石英玻璃）是非晶体 B.天上飘落的雪花是非晶体，非晶体没有熔点而晶体有熔点 C.晶体一般具有规则的几何外形，固将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 D.品体和非品体一定可以根据各向同性或各向异性来鉴别 5.关于分子动理论，下列说法中正确的是 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 ① 威念 分子的 速率 气体分子模型 甲 丙 丁 A.图甲中，花粉颗粒的运动就是花粉分子的无规则热运动 B.图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 C.图丙为分子势能E。与分子间距r的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力平衡 D.图丁中，由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积 6.质量为m1的氘核(H)与质量为m2的氚核(H)发生核反应，放出质量为m2的中子(n),并 生成质量为m:的新核.若已知真空中的光速为c,则下列说法正确的是 A.新核是He,其中子数为2 B.由核反应过程质量守恒可知1十m2=m3十m4 C.该反应释放的核能为(ms十m4一m1一m2)c D.该反应与大亚湾核电站的核反应原理相同 7.铝的合金质量较轻而强度较高，因而在制造飞机、汽车、火箭中被广泛应用.铝的元素符号是 A1,A1核的衰变方程为A1Mg十x,其半衰期为72万年， A1、Mg的比结合能分别为E1、E2,下列说法正确的是 A.A1和Mg的质量数均为26，两者质量相等 B.x是电子，来源于原子核外电子 C.该核反应中释放的能量为26(E2一E1) D.经过144万年的时间，8个A1原子核中有6个已经发生了衰变 【高二物理第2页（共6页）】 25569B 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目 要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8.一定质量的理想气体从状态α变化到状态b,其T-V图像如图所示，下列说法正确的是 A.气体压强变小 B.气体对外界做功 a C.气体内能不变 D.气体向外界放热 9.太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内 的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能，现 用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同 的阴极K,并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电 压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是 K⊙ //mA 电源 U。O U/V 甲 A.太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B.若要测量U的大小，电源的左边为电源的正极 C.若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D.用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属不一定能够产生光电效应 10.二十世纪初，德国物理学家玻尔将普朗克所提出的量子理论运用于对氢原子模型的重构，用 以解释爱因斯坦发现的光电效应现象，对量子力学的发展起到了重大推动作用.图示为氢原 子的能级示意图，下列说法正确的是 EleV 0 A.用动能为11.0eV的电子碰撞处于基态的氢原子，可能使其跃迁 83 到n=2能级 -1.51 -3.40 B.用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 C.当原子从第4能级向基态跃迁时，原子的能量减小，电子的动能 -13.60 增大 D.一群氢原子处在=4能级在向低能级跃迁的过程中，能发出3种不同频率的光 【高二物理第3页（共6页）】 25569B 三、非选择题：本题共5小题，共57分 11.(6分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)将分子看作 体，将油膜看作 分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓 内小方格的数量与小方格的面积进行估算 (2)实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸 2mL,用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴 入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮 廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为2cm,油膜 所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是 m2 (结果保留2位有效数字). (3)由上面数据估算出油酸分子的直径是 m(结果保留3位有效数字). 12.(8分)某同学在探究光电效应规律时，用不同波长的紫外线分别照射E 两种不同金属的表面都产生了光电效应，分别得到光电子的最大初动 能E随入射光波长的倒数变化的a、b图线，已知普朗克常量为， O p q 真空中的光速为c,则a、b两图线的斜率均为 ；a图线对应金属的逸出功为 :a图线代表的金属极限频率为 :要使b图线对应的金属发生光电效应， 入射光的波长需要 1(填“大于”“等于”或“小于”). 13.(13分)'Ba核发生3衰变的方程是Ba→男Ia十e.已知Ba核的质量为m1,1La核 的质量为m2,电子的质量为m3,质子的质量为m4,中子的质量为m5,真空中的光速为c,求： (1)该衰变过程中释放的核能： (2)'Ba的结合能和比结合能. 【高二物理第4页（共6页）】 25569B 14.(14分)氢原子的能级图如图甲所示，研究光电效应的电路图如图乙所示.如果大量氢原子 都处于=3能级，用其跃迁产生的光子持续照射图乙中的阴极K,电路中有光电流产生.将 P向右滑动，当电压表示数为6.19V时，电流表示数为零，求： EleV -0 54 -0.54 -0.85 3 -1.51 -3.4 -13.6 甲 (1)大量氢原子由=3能级向低能级跃迁时可以产生几种光子？光子能量各是多少？ (2)阴极K的逸出功是多少？ 【高二物理第5页（共6页）】 25569B 15.(16分)如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内， 气体从状态A→B→C→A完成一次循环，其状态变化过程的p-V图像如图乙所示.已知该 气体在状态A时的温度为600K,求： 4p/10'Pa 等温线 4 2-“ 246'm 甲 (1)气体在状态B和状态C时的温度为多少K; (2)气体从状态A→B→C的过程中，气体对外做的功Wc; (3)已知气体从状态C→A的过程中，外界对气体做的功WcA=1.4×10°J,试说明全过程中 气体是吸热还是放热并求吸收（或放出）了多少热量Q: 【高二物理第6页（共6页）】 25569B