精品解析：甘肃省武威市凉州区2024-2025学年高二下学期期末质量检测物理试卷

2024--2025学年第二学期期末质量检测试卷高二物理 总分：100分 考试时长：75分钟 一、单项选择题（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，只有一项符合题目要求。） 1. 做光电效应实验时，用黄光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应（　　） A. 改用红光照射 B. 增大黄光的强度 C. 增大光电管上的加速电压 D. 改用紫光照射 2. 是氢原子光谱在可见光部分的4条光谱线，它们分别是从、4、5、6能级向能级跃迁产生的。4条光谱线中，波长最长的是（　　） A. B. C. D. 3. 碘的放射性同位素的半衰期约为8天，因其在人体内存留时间短且副作用小，医学上利用碘治疗甲亢。若衰变中产生氙和某种粒子，则这种粒子是（　　） A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 正电子 4. 如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管竖直放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．玻璃管按图示方式缓慢旋转直至水平状态，该气体的（　　） A. 压强增大，体积减小 B. 压强减小，体积减小 C. 压强增大，体积增大 D. 压强减小，体积增大 5. 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. 6. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，图像如图所示。该气体在此过程中（　　） A. 温度不变 B. 内能减少 C. 对外做负功 D. 从外界吸热 7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，则气体在状态a和状态b的温度之比是（　　） A. 3∶5 B. 1∶1 C. 6∶5 D. 5∶3 二、多项选择题（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，选对但不全得得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示是分子间引力与分子间斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线，下列说法正确的是（　　） A. 随r的增大而增大 B. 随r的增大而增大 C. 时，引力与斥力大小相等 D. 引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小 9. 一定质量的理想气体，其状态变化过程的图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为。对该气体，下列说法正确的是（　　） A. 在状态B时的温度为 B. 在状态C时的温度为 C. 状态A与状态C相比，气体的内能相等 D. 从状态A到状态C的过程中放出热量 10. 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 三、实验题（本题共2小题，每空2分共14分） 11. 下面介绍了两种测量分子大小的方法： （1）先用移液管量取0.30mL油酸，倒入标注300mL的容量瓶中，再加入酒精后得到300mL的油酸酒精溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，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1所示。坐标格的正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是________（保留2位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是________m（保留1位有效数字）。 （2）用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片如图2所示。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为________m（保留2位有效数字）。 12. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操作步骤进行实验： a.将柱塞移动到使空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射器的下端记录此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度； b.缓慢向下压或向上拉柱塞改变气体体积； c.读出此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度； d.重复b、c两步操作，记录6组数据，作图像。 （1）实验室中有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在柱塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为______mL的注射器更合适；实验中为了找到气体体积与压强的关系______（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 （2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出______（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 四、解答题（本题共3小题，共43分） 13. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 14. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 15. 如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h=3.0cm，a距缸底的高度为H=12cm，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m=5．0kg，面积为S=1.0×10－3m2，厚度可忽略，活塞和汽缸壁均绝热，不计活塞与汽缸间的摩擦。开始时活塞静止于b处，且活塞与卡口刚好没有作用力，气体温度为T0=300K，大气压强为P0=1.0×105Pa。现将一质量也为m的物体轻放在活塞上，活塞刚好到达a处后保持静止。重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）活塞到达a处后汽缸内的压强； （2）活塞到达a处后汽缸内的温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024--2025学年第二学期期末质量检测试卷高二物理 总分：100分 考试时长：75分钟 一、单项选择题（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，只有一项符合题目要求。） 1. 做光电效应实验时，用黄光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应（　　） A. 改用红光照射 B. 增大黄光的强度 C. 增大光电管上的加速电压 D. 改用紫光照射 【答案】D 【解析】 【详解】A．红光的能量低于黄光，可能导致不能发生光电效应或者减小最大初动能，A错误； B．单纯增加黄光强度，会增加逸出粒子数目，但不会改变粒子的最大初始动能，B错误； C．光电管的加速电压与粒子逸出时的最大初始动能无关，C错误； D．紫光的能量高于黄光，改用紫光可以增大粒子逸出时的最大初始动能，D正确。 故选D。 2. 是氢原子光谱在可见光部分的4条光谱线，它们分别是从、4、5、6能级向能级跃迁产生的。4条光谱线中，波长最长的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据玻尔原子模型的频率条件有 即 所以当n最小时对应的波长最长，即氢原子从能级向能级跃迁时产生的光谱波长最长，所以波长最长的是。 故选A。 3. 碘的放射性同位素的半衰期约为8天，因其在人体内存留时间短且副作用小，医学上利用碘治疗甲亢。若衰变中产生氙和某种粒子，则这种粒子是（　　） A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 正电子 【答案】A 【解析】 【详解】根据质量数守恒和质子数守恒可得，衰变方程为 可知，这种粒子为电子，故BCD错误A正确。 故选A。 4. 如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管竖直放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．玻璃管按图示方式缓慢旋转直至水平状态，该气体的（　　） A. 压强增大，体积减小 B. 压强减小，体积减小 C. 压强增大，体积增大 D. 压强减小，体积增大 【答案】A 【解析】 【详解】初始状态，设液柱长为h，气体压强为，旋转至水平时，压强变大，而温度不变，根据等温方程可知，气体的体积变小。 故选A。 5. 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。 6. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，图像如图所示。该气体在此过程中（　　） A. 温度不变 B. 内能减少 C. 对外做负功 D. 从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，气体从状态A变化到状态B的过程中，压强不变，根据可知，温度升高，内能增加，故AB错误； C．因为气体体积增大，所以气体对外做正功，故C错误； D．根据热力学第一定律，其中 所以 即，气体从外界吸热，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，则气体在状态a和状态b的温度之比是（　　） A. 3∶5 B. 1∶1 C. 6∶5 D. 5∶3 【答案】A 【解析】 【详解】据理想气体方程 可有一定质量的理想气体，由状态a（1，3）沿直线变化到b（5，1）的过程中，遵循理想气体状态方程，所以将数据代入方程体在状态a和状态b的温度之比是3:5。 故选A。 二、多项选择题（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，选对但不全得得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示是分子间引力与分子间斥力随分子间距离r变化的关系曲线，根据曲线，下列说法正确的是（　　） A. 随r的增大而增大 B. 随r的增大而增大 C. 时，引力与斥力大小相等 D. 引力与斥力都随分子间距离r的增大而减小 【答案】CD 【解析】 【详解】由图可知，分子引力与分子斥力都随分子间距离r的增大而减小。时，引力与斥力大小相等。 故选CD。 9. 一定质量的理想气体，其状态变化过程的图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为。对该气体，下列说法正确的是（　　） A. 在状态B时的温度为 B. 在状态C时的温度为 C. 状态A与状态C相比，气体的内能相等 D. 从状态A到状态C的过程中放出热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．气体在状态A时的压强为，温度为 气体在状态B时的压强为，则由查理定律有 解得气体在状态B时的温度为，故A错误； B．气体在状态B时的体积为，温度为；气体在状态C时的体积为，则由盖·吕萨克定律有 解得气体在状态C时的温度为，故B正确； C．由上面分析可知，气体在状态A和状态C时的温度相等，由于理想气体的内能只与温度有关，所以气体在状态A和状态C时的内能相等，故C正确； D．由于气体在状态A和状态C时的内能相等，则从状态A经状态B到状态C的过程气体内能变化为0，即 由于整个过程气体的体积增大，则气体对外做功，故 则由热力学第一定律，可得 所以从状态A到状态C的过程中气体从外界吸收热量，故D错误。 故选BC。 10. 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。 三、实验题（本题共2小题，每空2分共14分） 11. 下面介绍了两种测量分子大小的方法： （1）先用移液管量取0.30mL油酸，倒入标注300mL的容量瓶中，再加入酒精后得到300mL的油酸酒精溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，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1所示。坐标格的正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是________（保留2位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是________m（保留1位有效数字）。 （2）用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片如图2所示。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为________m（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 64 ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图1求出油膜的面积，油膜的面积 [2]根据题意求出1滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积 则 【小问2详解】 48个铁原子组成一个圆，圆的周长等于48个铁原子直径之和，铁原子的直径 12. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操作步骤进行实验： a.将柱塞移动到使空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射器的下端记录此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度； b.缓慢向下压或向上拉柱塞改变气体体积； c.读出此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度； d.重复b、c两步操作，记录6组数据，作图像。 （1）实验室中有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在柱塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为______mL的注射器更合适；实验中为了找到气体体积与压强的关系______（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 （2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出______（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 【答案】（1） ①. 5 ②. 不需要 （2） ①. ②. 过原点的倾斜直线 【解析】 【小问1详解】 [1]由于注射器长度几乎相同，容积为5mL注射器，横截面积小，用相同的力，产生较大的压强，使体积变化明显。故选用容积为“5mL”的注射器更合适。 [2]由于横截面积不变，只要知道空气柱长度之间的关系，就可以得到体积之间的关系，从而找到体积与压强之间的关系，因此不需要测出空气柱的横截面积，故填“不需要”。 【小问2详解】 [1]一定质量的气体在温度不变的情况下，为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，压强p与体积的倒数成正比，故应作出“”图像。 [2]若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。 四、解答题（本题共3小题，共43分） 13. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 【答案】（1）20V；（2）2A；（3）40W 【解析】 【详解】（1）由图乙知正弦交流电原线圈两端电压的有效值为 U1=30V 根据匝数比公式 解得电压表示数 （2）电流表示数 （3）根据匝数比公式 解得 原线圈的输入功率 14. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 【答案】（1）；（2）由M到P，；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒ab产生的电动势为 解得 （2）根据右手定则，金属棒的电流方向为由b到a，则电阻R的电流方向为由M到P，根据闭合电路欧姆定律 解得 （3）金属棒a、b两点的电压即为路端电压 解得 15. 如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h=3.0cm，a距缸底的高度为H=12cm，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m=5．0kg，面积为S=1.0×10－3m2，厚度可忽略，活塞和汽缸壁均绝热，不计活塞与汽缸间的摩擦。开始时活塞静止于b处，且活塞与卡口刚好没有作用力，气体温度为T0=300K，大气压强为P0=1.0×105Pa。现将一质量也为m的物体轻放在活塞上，活塞刚好到达a处后保持静止。重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）活塞到达a处后汽缸内的压强； （2）活塞到达a处后汽缸内的温度。 【答案】（1）（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）活塞恰好静止在a处，由平衡得 解得 同理可得活塞恰好静止在b处 解得 （2）由理想气体状态方程 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $