精品解析：河南省项城市第三高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

河南省项城市第三高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共28分。） 1. 已知铋210的半衰期是5天，40g铋210衰变后还剩5g，需要经过（　　） A. 20天 B. 15天 C. 10天 D. 5天 2. “天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，这一实验展示了水分子间存在作用力。将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 分子Q由A到C先加速再减速运动 B. 分子Q在C点时分子势能最大 C. 分子Q由A到C，分子力对Q先做正功再做负功 D. 分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大 3. “拉曼散射”是指一定频率的光照射到样品表面时，物质中的分子与光子发生能量转移，散射出不同频率的光.若在反射时光子将一部分能量传递给分子，则（　　） A. 光传播速度变大 B. 光子的波长变小 C. 光子的频率变大 D. 光子的动量变小 4. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ） A. 气体分子的数密度增大 B. 气体分子的平均动能增大 C. 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 5. 核污水中一种衰变方程为，α粒子轰击氮原子核的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X为β粒子 B. 核反应方程中的Y为氘核 C. 的结合能比大 D. 核反应方程中的Y具有波动性 6. 复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池，其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图，光电管阴极为钙金属，逸出功为，图乙是氢原子的能级图。若用大量处于能级的氢原子发光照射阴极，下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是（ ） A. 从跃迁到 B. 从跃迁到 C. 从跃迁到 D. 从跃迁到 7. 家庭常用如图所示的喷壶浇花，若某次装水后，拧紧壶盖，气体体积为，此时气体温度为．后由于日晒，气体温度升高为，假设喷水过程中气体温度不变，大气压强恒定，不计喷壶容积变化，若不打气，则此温度下喷壶最多喷出的水为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共3小题，每题6分，选错不得分，少选得3分，共18分。） 8. 在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动，每隔一段时间记录下花粉的位置，按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接，得到如图所示的三组折线．这三组折线（ ） A. 是水分子运动的径迹 B. 是花粉微粒运动的径迹 C. 说明了花粉微粒的运动是无规则的 D. 说明了分子的运动是无规则的 9. 如图，绝热汽缸竖直放置，质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体，不计一切摩擦，大气压强恒定，活塞始终未从汽缸中滑出，经过一段时间，关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体的压强增大 B. 气体的体积增大 C. 气体的内能增大 D. 气体分子的平均动能增大 10. 一定质量的理想气体从状态开始，经历四个过程回到原状态，其图像如图所示，其中段为双曲线的一部分。下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做功 B. 气体的内能减小 C. 气体向外界放热 D. 容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数减小 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分。） 11. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 （1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝__________mL。 （2）从图中可数出小正方形的有效个数X＝__________个，油膜的面积S＝__________cm2。 （3）油酸分子的直径大小D＝__________m（结果保留2位有效数字）。 12. 如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。 （1）完成本实验的基本要求是________________（填正确答案标号）； A．在等温条件下操作 B．封闭气体的注射器密封良好 C．必须弄清所封闭气体的质量 D．气体的压强和体积必须用国际单位 （2）理论上由图线分析可知：如果该图线____________________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比； （3）若实验操作规范正确，则图乙中代表_______________。 四、解答题（3小题，共40分。） 13. 如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 （1）若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； （2）若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 14. 某科研实验站有一个密闭容器，容器内有温度为300 K，压强为105 Pa的气体，容器内有一个面积0.06平方米的观测台，现将这个容器移动到月球，容器内的温度变成240 K，整个过程可认为气体的体积不变，月球表面为真空状态。求： （1）气体现在的压强大小； （2）观测台对气体的压力的大小。 15. 竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U形管，管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示，外界大气压强为75。现向管中缓慢加入8 cm长的水银柱，求： (1)未加水银前，右侧被封闭气体的压强多大？ (2)若水银加在左管，封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少？ (3)若水银加在右管，封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省项城市第三高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共28分。） 1. 已知铋210的半衰期是5天，40g铋210衰变后还剩5g，需要经过（　　） A. 20天 B. 15天 C. 10天 D. 5天 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，，，，根据半衰期公式 代入数据可得 化简得 根据指数相等有 解得 故选B。 2. “天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，这一实验展示了水分子间存在作用力。将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 分子Q由A到C先加速再减速运动 B. 分子Q在C点时分子势能最大 C. 分子Q由A到C，分子力对Q先做正功再做负功 D. 分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子Q由A到C一直受到吸引力作用，则一直加速运动，选项A错误； BC．分子Q由A到C分子力一直做正功，分子势能一直减小，则在C点时分子势能最小，选项BC错误； D．分子Q由A点释放后运动到C点的过程中，分子引力先增加后减小，则加速度先增大后减小；越过C点后分力为斥力且逐渐变大，可知加速度逐渐变大，选项D正确。 故选D。 3. “拉曼散射”是指一定频率的光照射到样品表面时，物质中的分子与光子发生能量转移，散射出不同频率的光.若在反射时光子将一部分能量传递给分子，则（　　） A. 光传播速度变大 B. 光子的波长变小 C. 光子的频率变大 D. 光子的动量变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．光子的传播速度不变，A错误； B．光子将一部分能量传递给分子，光子的能量减小，频率变小，波长应该变大，B错误； C．由于光子将一部分能量传递给分子，光子的能量减小，频率变小，C错误； D．根据光子的动量计算公式 可知，当普朗克常量不变时，波长变大，其动量变小，D正确。 故选D。 4. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ） A. 气体分子的数密度增大 B. 气体分子的平均动能增大 C. 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得 则从A到B为等容线，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误； B．从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，则选项B正确； C．从A到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，选项C错误； D．气体的分子密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，选项D错误。 故选B。 5. 核污水中一种衰变方程为，α粒子轰击氮原子核的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X为β粒子 B. 核反应方程中的Y为氘核 C. 的结合能比大 D. 核反应方程中的Y具有波动性 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒得，衰变方程中的X为α粒子，A错误； B．核反应方程中的Y为，B错误； C．结合能是核子结合成原子核而释放的能量，质量数越大，结合能越大，C错误； D．是实物粒子，也具有波粒二象性，D正确。 6. 复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池，其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图，光电管阴极为钙金属，逸出功为，图乙是氢原子的能级图。若用大量处于能级的氢原子发光照射阴极，下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是（ ） A. 从跃迁到 B. 从跃迁到 C. 从跃迁到 D. 从跃迁到 【答案】B 【解析】 【详解】A．由可知，从能级跃迁到能级发出的光子的能量为12.75eV，大于金属钙的逸出功，能使金属钙发生光电效应，A不符题意； B．由可知，从能级跃迁到能级发出的光子的能量为2.55eV，小于金属钙的逸出功，不能使金属钙发生光电效应，B符合题意； C．同理可知，从能级跃迁到能级发出的光子的能量为12.09eV，大于金属钙的逸出功，能使金属钙发生光电效应，C不符合题意； D．同理可知，从能级跃迁到能级发出的光子的能量为10.20eV，大于金属钙的逸出功，能使金属钙发生光电效应，D不符合题意。 故选B。 7. 家庭常用如图所示的喷壶浇花，若某次装水后，拧紧壶盖，气体体积为，此时气体温度为．后由于日晒，气体温度升高为，假设喷水过程中气体温度不变，大气压强恒定，不计喷壶容积变化，若不打气，则此温度下喷壶最多喷出的水为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从封上壶盖到喷水结束，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律有 解得 故选A。 二、多选题（共3小题，每题6分，选错不得分，少选得3分，共18分。） 8. 在高倍显微镜下观察悬浮在水中的三个花粉微粒的运动，每隔一段时间记录下花粉的位置，按时间顺序将这些位置分别用短线依次连接，得到如图所示的三组折线．这三组折线（ ） A. 是水分子运动的径迹 B. 是花粉微粒运动的径迹 C. 说明了花粉微粒的运动是无规则的 D. 说明了分子的运动是无规则的 【答案】CD 【解析】 【详解】试题分析：图中所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况，其运动不是自身运动，而是花粉微粒周围的分子做无规则运动，对其撞击产生的运动． 以上的运动是由于花粉微粒受到水中分子的碰撞，而产生的无规则运动．它反映了水分子做无规则运动．它既不是水分子的运动径迹，也不是花粉微粒运动的径迹，AB错误；以上的运动没有规律可循，说明了花粉微粒的运动是无规则的，C正确；布朗运动其实是微粒的运动，而微粒的运动是由分子运动撞击产生的，说明水分子的无规则运动，D正确． 9. 如图，绝热汽缸竖直放置，质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体，不计一切摩擦，大气压强恒定，活塞始终未从汽缸中滑出，经过一段时间，关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体的压强增大 B. 气体的体积增大 C. 气体的内能增大 D. 气体分子的平均动能增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．因大气压强恒定，所以汽缸内的气体在被缓慢加热过程中做等压变化，气体的体积增大，故A错误，B正确； CD．因汽缸内气体体积增大，根据盖-吕萨克定律定律可知，不变，所以气体温度升高，内能增大，气体分子的平均动能增大，故CD正确。 故选BCD。 10. 一定质量的理想气体从状态开始，经历四个过程回到原状态，其图像如图所示，其中段为双曲线的一部分。下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做功 B. 气体的内能减小 C. 气体向外界放热 D. 容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．过程，气体体积变大，气体对外界做功，故A错误； B．过程，气体做等容变化，压强与温度成正比，压强减小则温度减小，则气体内能减小，故B正确； C．过程，气体做等压变化，体积与温度成正比，体积减小则温度减小，则内能减小，且外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体向外界放热，故C正确； D．过程，气体做等温变化，气体压强变大，则容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数变多，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分。） 11. 在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。 （1）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝__________mL。 （2）从图中可数出小正方形的有效个数X＝__________个，油膜的面积S＝__________cm2。 （3）油酸分子的直径大小D＝__________m（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 55 ②. 55 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积 其中纯油酸的体积 【小问2详解】 [1]超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数 X＝55 [2]所形成的油膜的面积为 【小问3详解】 纯油酸的体积 12. 如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。 （1）完成本实验的基本要求是________________（填正确答案标号）； A．在等温条件下操作 B．封闭气体的注射器密封良好 C．必须弄清所封闭气体的质量 D．气体的压强和体积必须用国际单位 （2）理论上由图线分析可知：如果该图线____________________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比； （3）若实验操作规范正确，则图乙中代表_______________。 【答案】 ①. AB##BA ②. 为过坐标原点的倾斜直线 ③. 传感器与注射器间气体的体积 【解析】 【详解】（1）[1]由图像可以知道，V与p成反比，只有一定质量的气体温度保持不变时，体积与压强成正比，所以完成本实验的基本要求是质量和温度不变。 故选AB。 （2）理论上封闭气体发生等温变化时满足pV = C，即，如果图线为过坐标原点的倾斜直线，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。 （3）若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是传感器与注射器间有气体，图乙中V0代表传感器与注射器间气体体积。 四、解答题（3小题，共40分。） 13. 如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 （1）若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； （2）若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 【小问2详解】 设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 14. 某科研实验站有一个密闭容器，容器内有温度为300 K，压强为105 Pa的气体，容器内有一个面积0.06平方米的观测台，现将这个容器移动到月球，容器内的温度变成240 K，整个过程可认为气体的体积不变，月球表面为真空状态。求： （1）气体现在的压强大小； （2）观测台对气体的压力的大小。 【答案】（1）8 × 104 Pa （2）4.8 × 103 N 【解析】 【详解】（1）由题知，整个过程可认为气体的体积不变，则有 解得 p2 = 8 × 104 Pa （2）根据压强的定义，气体对观测台的压力 F = p2S = 4.8 × 103 N 由牛顿第三定律得，观测台对气体的压力为4.8 × 103 N。 15. 竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U形管，管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示，外界大气压强为75。现向管中缓慢加入8 cm长的水银柱，求： (1)未加水银前，右侧被封闭气体的压强多大？ (2)若水银加在左管，封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少？ (3)若水银加在右管，封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）未加水银前密闭气体压强 （2）若水银加在左管，封闭气柱的压强、体积均不变，封闭气柱的下表面向上移动 （3）因为 由玻意耳定律 解得 由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $