精品解析：黑龙江省佳木斯市汤原县高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

汤原县高级中学2024--2025年度下学期期末考试 物理试题 满分：100分 考试时间：75分钟 一、单选题：（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1. 北京时间2025年4月24日17时17分，神舟二十号成功发射。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十号一定在做变速运动 B. 神舟二十号一定不可看作质点 C. 神舟二十号加速度很大，速度一定很大 D. “17时17分”指的是时间间隔 2. 下列说法正确的是（　　） A. 密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量 B. 核反应方程中的为质子 C. 射线、射线、射线都是波长极短的电磁波 D. 光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性 3. 水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，杯内气体温度为，压强为，拧紧杯盖，杯内气体（视为一定质量的理想气体）被密闭，经过一段时间后，杯内温度降到，此时杯内气体的压强约为（　　） A. B. C. D. 4. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ） A. 热量能够自发地从低温物体传到高温物体 B. 毛细管中出现毛细现象时，液体一定浸润该毛细管 C. 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D. 晶体沿不同方向的导电性能一定相同 5. 一无人机在空中悬停，某时刻从机身底部无初速度释放一金属小球，小球落地前内下落的距离是无人机底部距地面高度的。若不计空气阻力，重力加速度，则小球着地时速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C. 丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D. 丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 7. 某光线发射器辐射出的光子是由大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时产生的，用它发出的光照射图甲中的光电管，只有、两种不同频率的光可以使阴极逸出光电子，图乙为氢原子能级图，图丙为、光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为，下列说法正确的是（　　） A. 光线发射器最多能辐射出4种不同频率的光 B. 光频率高于光的频率 C. 用光照射时，飞出阴极光电子的初动能为 D. 要测出丙图中的和，甲图中电源的左端应为其正极 二、多选题：（本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，有错或不选得0分。） 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图像表示六个物体的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中A物体与乙图中C物体的速度大小相同 B. 甲、乙图中，A物体与B物体在1s末相遇，C物体与D物体也在1s末相遇 C. 丙图中E物体的加速度大小为 D. 丁图中F物体的加速度大小为 9. 射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（　　） A. 的平均结合能比裂变产物的平均结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子 D. 密闭容器中装有10g 经过28.5年容器中剩余物质质量为5g 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 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）某同学实验中获得一条纸带，如图2所示，其中两相邻计数点间有三个点未画出。已知所用电源的频率为，则打点时小车运动的速度大小_____，小车运动的加速度大小_____。（结果要求保留两位有效数字） （2）如果使用的是电火花打点计时器，当时电网中交变电流的电压为，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_____。（选填“偏大”“偏小”或“不变”） （3）为了测定斜面上小车下滑的加速度，某实验小组利用DIS（数字化信息系统）技术进行实验，如图3所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时，系统就会自动记录挡光时间，并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中，小车从挡光条距离光电门中心为处由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。 ①经过光电门时小车的速度为_____。（保留两位有效数字） ②试写出小车下滑加速度的表达式：_____（用、和表示）。 12. 某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律 （1）在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是___________ A. 用橡皮帽堵住注射器的小孔 B. 移动活塞要缓慢 C. 实验时不要用手握住注射器 D. 在注射器活塞一周涂润滑油 （2）在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为的气体、第二次密封了质量为的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成___________关系（填“正比”、“反比”）；___________（填“>”、“＜”） 四、解答题：（13题10分；14题12分；15题16分） 13. 2022年6月17日我国第三艘航空母舰“福建舰”下水！舷号为“18”。 “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。假设该航空母舰静上在海面上，设“歼-15”舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动，加速度为，需要达到60m/s的速度才可安全起飞，求： （1）“歼-15”舰载机由静止开始加速，滑行4s后，舰载机的速度大小？ （2）从启动到起飞，“歼-15”舰载机在航空母舰上滑行的距离为多长？ 14. 如图所示，一粗细均匀、竖直放置U形管，其左端封闭右端开口，管内水银柱将一部分理想气体封闭在左管中。当封闭气体的温度为 时，左管内气柱长度L=20cm，右管中水银面比左管中水银面高h=10cm，大气压强 （1）若缓慢降低封闭气体的温度，当温度为多少时，左右两管中的水银面等高? （2）若保持封闭气体温度T0不变，从右管开口处缓慢注入水银，当左管中水银面上升了1 cm时，注入水银柱的长度是多少 cm（结果保留1位小数）? 15. 一个静止铀核放出一个粒子后衰变成钍核，衰变后粒子和钍核的速度方向均与匀强磁场方向垂直，二者在匀强磁场中做匀速圆周运动，图甲和图乙中1、2、3、4为粒子和新核可能的运动轨迹。 （1）写出铀核的衰变方程； （2）从1、2、3、4四个轨迹中，选出粒子和钍核可能正确的轨迹，并求出它们半径的比值； （3）已知铀核的质量为粒子的质量为，钍核质量为为原子质量单位，相当于，若释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，求粒子的动能。（保留两位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汤原县高级中学2024--2025年度下学期期末考试 物理试题 满分：100分 考试时间：75分钟 一、单选题：（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。） 1. 北京时间2025年4月24日17时17分，神舟二十号成功发射。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十号一定在做变速运动 B. 神舟二十号一定不可看作质点 C. 神舟二十号的加速度很大，速度一定很大 D. “17时17分”指的是时间间隔 【答案】A 【解析】 【详解】A．变速运动的本质是速度变化（大小或方向），神舟二十号发射后，无论处于加速上升阶段或入轨后的圆周运动，均存在加速度（前者因推力，后者因向心加速度），速度方向持续变化，故一定做变速运动，故A正确； B．质点模型的适用性取决于研究问题，例如计算轨道参数时，可忽略飞船尺寸，视为质点，故“一定不可看作质点”错误，故B错误； C．加速度与速度无必然联系，例如火箭点火瞬间加速度极大但速度较小，故C错误； D．“17时17分”是发射完成的时刻，属于时刻而非时间间隔，故D错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量 B. 核反应方程中的为质子 C. 射线、射线、射线都是波长极短的电磁波 D. 光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性 【答案】A 【解析】 【详解】A．密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量，A正确； B．根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可判断X为中子，B错误； C．α射线的是高速运动的氦原子核，β射线是高速运动的电子流，射线是波长极短的电磁波，C错误； D．光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性，D错误； 故选A。 3. 水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，杯内气体温度为，压强为，拧紧杯盖，杯内气体（视为一定质量的理想气体）被密闭，经过一段时间后，杯内温度降到，此时杯内气体的压强约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】杯内气体做等容变化，根据查理定律有 其中，， 解得 故选B。 4. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ） A. 热量能够自发地从低温物体传到高温物体 B. 毛细管中出现毛细现象时，液体一定浸润该毛细管 C. 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D. 晶体沿不同方向的导电性能一定相同 【答案】C 【解析】 详解】A．根据热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误； B．毛细管中出现毛细现象时，可能是浸润，也可能是不浸润，故B错误； C．一定量理想气体，压强不变，体积增大，根据盖-吕萨克定律，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，Q>0，那么它一定从外界吸热 ，故C正确； D．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体沿不同方向的导电性能不同，多晶体各向同性，故D错误。 故选C。 5. 一无人机在空中悬停，某时刻从机身底部无初速度释放一金属小球，小球落地前内下落的距离是无人机底部距地面高度的。若不计空气阻力，重力加速度，则小球着地时速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小球的下落时间为，根据自由落体运动规律可得， 联立解得 则小球的着地速度 故选A。 6. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A. 甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C. 丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D. 丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，故A错误； B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确； C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，液体表面层的分子距离较大，但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力，故C错误； D．丁图中温度越高，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，所以图中②对应的温度高，故D错误。 故选B。 7. 某光线发射器辐射出的光子是由大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时产生的，用它发出的光照射图甲中的光电管，只有、两种不同频率的光可以使阴极逸出光电子，图乙为氢原子能级图，图丙为、光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为，下列说法正确的是（　　） A. 光线发射器最多能辐射出4种不同频率的光 B. 光的频率高于光的频率 C. 用光照射时，飞出阴极光电子初动能为 D. 要测出丙图中的和，甲图中电源的左端应为其正极 【答案】C 【解析】 【详解】A．大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出不同频率光的种类数为，故A错误； B．根据图丙可知，光的遏止电压小于光的遏止电压，根据 可知，光的频率低于光的频率，故B错误； C．根据图乙可知，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的三种光子的能量分别为，， 由于光的频率低于光的频率，且、光单独照射光电管均能够发射光电效应，可知，光的光子能量低于光的光子能量，且两光的光子能量均大于，即光的光子能量为，则用光照射时，飞出阴极光电子的初动能为，故C正确； D．测量遏止电压时，电子逸出后将做减速运动，电子带负电，所受电场力方向向右，则电场强度方向向左，可知，要测出丙图中和，甲图中电源的左端应为其负极，故D错误。 故选C。 二、多选题：（本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全选对得6分，选对但不全得3分，有错或不选得0分。） 8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图像表示六个物体的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中A物体与乙图中C物体的速度大小相同 B. 甲、乙图中，A物体与B物体在1s末相遇，C物体与D物体也在1s末相遇 C. 丙图中E物体的加速度大小为 D. 丁图中F物体的加速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．在图像中，斜率表示速度，平行于轴直线表示静止，因此甲图中A物体的速度为零，在图像中，斜率表示加速度，平行于轴的直线表示匀速直线运动，乙图中C物体的速度大小为，则甲图中A物体与乙图中C物体的速度大小不相同，故A错误； B．在图像中，交点表示相遇，甲图中，A物体与B物体在1s末相遇，在图像中，交点表示速度相等，乙图中，C物体与D物体在1s末速度相等，故B错误； C．根据速度与位移的关系式，可得，因此在图像中，斜率表示，有 解得丙图中E物体加速度大小为 故C正确； D．根据位移公式，可得，在图像中，斜率表示，有 可得丁图中F物体的加速度为 负号表示加速度与初速度方向相反，加速度大小为，故D正确。 故选CD。 9. 射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（　　） A. 的平均结合能比裂变产物的平均结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子 D. 密闭容器中装有10g 经过28.5年容器中剩余物质质量为5g 【答案】BC 【解析】 【详解】A．该裂变反应放出能量，则的平均结合能比裂变产物的平均结合能小，故A错误； B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，的β衰变方程为 故B正确； C．衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的电子，故C正确； D．10g的经过28.5年后，有5g的发生衰变转化为其他元素，并没有消失，故剩余物质质量大于5g，D错误。 故选BC。 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。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）某同学实验中获得一条纸带，如图2所示，其中两相邻计数点间有三个点未画出。已知所用电源的频率为，则打点时小车运动的速度大小_____，小车运动的加速度大小_____。（结果要求保留两位有效数字） （2）如果使用的是电火花打点计时器，当时电网中交变电流的电压为，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_____。（选填“偏大”“偏小”或“不变”） （3）为了测定斜面上小车下滑的加速度，某实验小组利用DIS（数字化信息系统）技术进行实验，如图3所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时，系统就会自动记录挡光时间，并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中，小车从挡光条距离光电门中心为处由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。 ①经过光电门时小车的速度为_____。（保留两位有效数字） ②试写出小车下滑的加速度的表达式：_____（用、和表示）。 【答案】（1） ①. 0.42 ②. 0.61 （2）不变 （3） ①. 0.50 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔为 匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打点时小车运动的速度大小为 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度为 【小问2详解】 如果当时电网中交变电流的电压是，但频率没有变化，所以周期准确，测量值与实际值相比不变。 【小问3详解】 [1]小车经过光电门的时间极短，可以用平均速度替代瞬时速度，所以经过光电门时小车的速度为 [2]小车下滑的加速度为 12. 某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律 （1）在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是___________ A. 用橡皮帽堵住注射器的小孔 B. 移动活塞要缓慢 C. 实验时不要用手握住注射器 D. 在注射器活塞一周涂润滑油 （2）在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为的气体、第二次密封了质量为的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成___________关系（填“正比”、“反比”）；___________（填“>”、“＜”） 【答案】（1）BC （2） ①. 反比 ②. > 【解析】 【小问1详解】 A．橡皮帽的作用是密封注射器内的气体。A错误； B．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞，避免做功导致温度变化，B正确； C．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是不用手握住注射器封闭气体部分，避免热传递导致温度变化，C正确； D．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞，D错误； 故选BC。 【小问2详解】 [1]根据图像，压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比，故填“反比”。 [2]根据图像知，当体积相同时，的气体压强大于的气体压强，说明温度一定时，的气体的分子数大于的气体分子数，则，故填“>”。 四、解答题：（13题10分；14题12分；15题16分） 13. 2022年6月17日我国第三艘航空母舰“福建舰”下水！舷号为“18”。 “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。假设该航空母舰静上在海面上，设“歼-15”舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动，加速度为，需要达到60m/s的速度才可安全起飞，求： （1）“歼-15”舰载机由静止开始加速，滑行4s后，舰载机的速度大小？ （2）从启动到起飞，“歼-15”舰载机在航空母舰上滑行的距离为多长？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动速度时间公式可知，滑行4s后，舰载机的速度大小为 【小问2详解】 根据匀变速直线运动速度位移公式可得 可得舰载机在航空母舰上滑行的距离为 14. 如图所示，一粗细均匀、竖直放置的U形管，其左端封闭右端开口，管内水银柱将一部分理想气体封闭在左管中。当封闭气体的温度为 时，左管内气柱长度L=20cm，右管中水银面比左管中水银面高h=10cm，大气压强 （1）若缓慢降低封闭气体的温度，当温度为多少时，左右两管中的水银面等高? （2）若保持封闭气体温度T0不变，从右管开口处缓慢注入水银，当左管中水银面上升了1 cm时，注入水银柱的长度是多少 cm（结果保留1位小数）? 【答案】（1） （2）6.5cm 【解析】 【小问1详解】 以左管中封闭气体为研究对象，U形管横截面积为S，设左管气体压强为，体积为，则有 设温度为时，左右两管中的水银柱等高，设此时左管气体压强为，体积为，则有 由 代入题中数据，联立解得 【小问2详解】 左管中水银面上升了时，左管中气体体积，由 解得 此时，水银面高度差 联立解得 故注入水银柱的长度 15. 一个静止的铀核放出一个粒子后衰变成钍核，衰变后粒子和钍核的速度方向均与匀强磁场方向垂直，二者在匀强磁场中做匀速圆周运动，图甲和图乙中1、2、3、4为粒子和新核可能的运动轨迹。 （1）写出铀核的衰变方程； （2）从1、2、3、4四个轨迹中，选出粒子和钍核可能正确的轨迹，并求出它们半径的比值； （3）已知铀核的质量为粒子的质量为，钍核质量为为原子质量单位，相当于，若释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，求粒子的动能。（保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2）3是粒子的轨迹，4是钍核的轨迹，；（3） 【解析】 【详解】（1）衰变方程是 （2）根据衰变过程中动量守恒，有 根据牛顿第二定律有 解得 粒子和钍核的动量大小相等，故半径之比等于电荷量的反比，故 因为两种产物都带正电，根据左手定则可知，二者受力方向相反，轨迹外切，再根据半径关系可知，3是粒子的轨迹，4是钍核的轨迹； （3）质量亏损 释放的核能 根据 可知，粒子和钍核的动能之比 释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，有 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $