精品解析：黑龙江省哈尔滨市第一中学校2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

哈尔滨市第一中学校 2024-2025学年度下学期第二次质量检测 高二物理试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题：（本题共10小题，共46分，第1至7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8至10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 1. 海昏侯墓出土了大量珍贵文物，考古学家利用碳-14衰变来测定文物的年代。已知碳-14是一种具有放射性的同位素，它会发生β衰变。以下关于碳-14发生β衰变的方程式是（　　） A. B. C. D. 2. 题图是在、两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. B. 随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 C. 随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度均增加 D. 黑体辐射的强度不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 3. 某品牌汽车的自主刹车系统可以在距离障碍物5m时启动刹车功能，立即做匀减速直线运动，若该车减速时的最大加速度为，要使车辆在碰到障碍物前安全停下，行驶速度不能超过（　　） A. 72km/h B. 54km/h C. 36km/h D. 18km/h 4. 某课题小组研究光电效应规律时，分别用1、2、3三种光束照射同一光电管的阴极，得到了如图所示的三条光电流随电压变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 光束1和3的强度相同 B. 光束1的波长大于3的波长 C. 光束1照射时产生光电子的最大初动能最大 D. 光束2照射时产生光电子的最大初动能最大 5. 自然界里有一些放射性元素会发生一系列连续衰变，形成放射系。如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，横坐标Z表示质子数。则图中U衰变成Po的过程中经历α衰变和β衰变的次数分别为（　　） A. 4，3 B. 5，2 C. 6，4 D. 3，5 6. 静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，某时刻突然发生衰变，衰变产生的新核和粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动。运动轨迹迹示意图如图所示。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于α衰变。轨迹1、2的半径之比为1∶46 B. 该衰变属于α衰变，轨迹1、2的半径之比为3∶46 C. 该衰变属于β衰变，轨迹1、2的半径之比为1∶95 D. 该衰变属于β衰变，轨迹1、2的半径之比为1∶93 7. 如题图所示，圆柱形导热容器倒扣于水中并处于平衡状态，其内封闭了一定质量的理想气体。容器内外液面的高度差为Δh，仅在环境温度缓慢改变时，下列叙述正确的是（　　） A. 温度略微升高，Δh会增大 B. 温度略微降低，Δh会减小 C. 温度降低至一定程度，容器可能会沉入水底 D. 温度升高至一定程度，容器可能会完全浮出水面 8. 如图所示是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气。多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴喷出。储气室气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（　　） A. 充气过程中，储气室内气体的压强增大 B. 储气室内气体分子做布朗运动 C. 由于液体的表面张力，喷出的小水滴近似呈球形 D. 喷水过程中，储气室内气体的压强减少 9. 一定质量的理想气体经历了的循环过程，其图像如图所示，其中ae连接线、bc连接线的延长线均过坐标原点，ab、de与横轴平行。关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A. 状态时气体体积最大 B. 气体体积先减小后增大 C. 过程中气体从外界吸热 D. 过程中气体对外界做功 10. 氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于n = 4能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路中的阴极K，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。电子电荷量为1.6 × 10−19 C，则下列说法正确的是（　　） A. 题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子 B. 阴极金属的逸出功为11.15 eV C. 题述光电子能使处于n = 3能级的氢原子电离 D. 若图（c）中饱和光电流为I = 3.2 μA，则1 s内最少有2 × 1013个氢原子发生跃迁 第Ⅱ卷非选择题 二、实验题（共14分，请把答案写到答题卡的相应位置。） 11. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示油膜覆盖格数为144，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL； （2）油膜的面积为___________； （3）油酸分子直径为___________m（保留两位有效数字） （4）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　） A. 摩尔质量 B. 摩尔体积 C. 体积 D. 密度 （5）该实验体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　） A. 油酸不溶于水 B. 把油酸分子视为球形 C. 油酸分子是紧挨着的没有空隙 D. 油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 （6）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 三、解答题（12题10分，13题14分，14题16分） 12. 物体A做匀速运动，速度v0=4m/s，3s后，物体B从同一位置与A同方向做匀加速直线运动，物体B的初速度为0，加速度a=2m/s2，试问： （1）B出发后，经过多长时间追上A？ （2）追上A之前，A、B之间的最大距离是多少？ 13. 如图所示，长度为2L、开口向上的细玻璃管与水平方向成30°倾斜放置，一段长为L的水银柱把理想气体封闭在玻璃管内，气柱的长度为L，温度为，压强为，大气压强为。求： （1）缓慢地让玻璃管绕与地面的接触点逆时针转动到竖直方向（开口向上），气体的温度保持不变，水银柱上端距管口的距离为多少； （2）竖直后再对玻璃管内气体缓慢加热，则当气体的温度为多少时，气柱的长度为L。 14. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨市第一中学校 2024-2025学年度下学期第二次质量检测 高二物理试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题：（本题共10小题，共46分，第1至7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8至10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 1. 海昏侯墓出土了大量珍贵文物，考古学家利用碳-14衰变来测定文物的年代。已知碳-14是一种具有放射性的同位素，它会发生β衰变。以下关于碳-14发生β衰变的方程式是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】碳-14发生β衰变的方程式是。 故选B。 2. 题图是在、两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. B. 随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 C. 随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度均增加 D. 黑体辐射的强度不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据黑体辐射规律可知，温度升高，各种波长的辐射强度均增加，则有 故A错误，C正确； B．根据黑体辐射规律可知，随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向短波方向移动，故B错误； D．黑体辐射的强度仅与温度有关，与材料的种类及表面状况无关，故D错误。 故选C。 3. 某品牌汽车的自主刹车系统可以在距离障碍物5m时启动刹车功能，立即做匀减速直线运动，若该车减速时的最大加速度为，要使车辆在碰到障碍物前安全停下，行驶速度不能超过（　　） A. 72km/h B. 54km/h C. 36km/h D. 18km/h 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，根据匀变速直线运动公式，由逆向思维有 解得 故选C。 4. 某课题小组研究光电效应规律时，分别用1、2、3三种光束照射同一光电管的阴极，得到了如图所示的三条光电流随电压变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 光束1和3的强度相同 B. 光束1的波长大于3的波长 C. 光束1照射时产生光电子的最大初动能最大 D. 光束2照射时产生光电子的最大初动能最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光电效应规律可知，1产生的饱和光电流大，其强度要大于3的强度，A错误； B．图像中的光束1、3对应的遏止电压相同，故其波长相同，B错误； CD．光束2对应的遏止电压大，入射光的频率最大，根据爱因斯坦光电效应方程，照射光电管产生光电子的最大初动能大，C错误，D正确。 故选D。 5. 自然界里有一些放射性元素会发生一系列连续衰变，形成放射系。如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，横坐标Z表示质子数。则图中U衰变成Po的过程中经历α衰变和β衰变的次数分别为（　　） A. 4，3 B. 5，2 C. 6，4 D. 3，5 【答案】B 【解析】 【详解】由题图得出U变为Po时，U的中子数为143，质子数为92，Po的中子数为131，质子数为84，设发生x次α衰变，y次β衰变，则有235＝4x＋215，92＝2x-y＋84 联立两方程得x＝5，y＝2 故选B。 6. 静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，某时刻突然发生衰变，衰变产生的新核和粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动。运动轨迹迹示意图如图所示。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于α衰变。轨迹1、2的半径之比为1∶46 B. 该衰变属于α衰变，轨迹1、2的半径之比为3∶46 C. 该衰变属于β衰变，轨迹1、2的半径之比为1∶95 D. 该衰变属于β衰变，轨迹1、2的半径之比为1∶93 【答案】A 【解析】 【详解】由左手定则可知，衰变产生的新核和粒子带同种电荷，因此该衰变属于α衰变，衰变反应方程为 衰变瞬间由动量守恒定律得 新核和粒子恰好在纸面内做匀速圆周运动，由牛顿运动定律可得， 联立解得 故选A。 7. 如题图所示，圆柱形导热容器倒扣于水中并处于平衡状态，其内封闭了一定质量的理想气体。容器内外液面的高度差为Δh，仅在环境温度缓慢改变时，下列叙述正确的是（　　） A. 温度略微升高，Δh会增大 B. 温度略微降低，Δh会减小 C. 温度降低至一定程度，容器可能会沉入水底 D. 温度升高至一定程度，容器可能会完全浮出水面 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设气体的压强为p，容器的质量为m，容器的底面积为S，根据平衡条件得 又因为 解得 温度略微升高和略微降低时Δh不变，AB错误； C．根据盖吕萨克定律，温度降低时容器内气体的体积减小，容器内水面上升，容器排开水的体积减小，根据阿基米德定律，容器受到的浮力减小，当浮力小于容器的重力时，容器会沉入水底，C正确； D．根据平衡条件，浮力不能等于零，根据阿基米德定律，容器排开水的体积不能等于零，所以，温度升高至一定程度，容器不会完全浮出水面，D错误。 故选C。 8. 如图所示是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气。多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴喷出。储气室气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（　　） A. 充气过程中，储气室内气体的压强增大 B. 储气室内气体分子做布朗运动 C. 由于液体的表面张力，喷出的小水滴近似呈球形 D. 喷水过程中，储气室内气体的压强减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，储气室体积不变，故气体压强增加，故A正确； B．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，而不是气体分子，故B错误； C．液体表面层分子较为稀疏，分子间作用力表现为引力，导致液体表面具有收缩的趋势，所以喷出的小水滴近似呈球形，故C正确； D．喷水过程中，气体体积增大，气体温度不变，根据 知气体的压强减小，故D正确。 故选ACD。 9. 一定质量的理想气体经历了的循环过程，其图像如图所示，其中ae连接线、bc连接线的延长线均过坐标原点，ab、de与横轴平行。关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A. 状态时气体体积最大 B. 气体体积先减小后增大 C. 过程中气体从外界吸热 D. 过程中气体对外界做功 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据理想气体状态方程 变形得 可知斜率 即状态b、c体积相等且为最大，a、e状态体积相等且最小，所以从状态，气体体积先增大后减小，故A正确，B错误； C．a到b过程中，体积增大，气体对外做功，温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律，有 可知 气体从外界吸热，故C正确； D．过程中气体体积减小，外界对气体做功，故D错误。 故选AC。 10. 氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于n = 4能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路中的阴极K，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。电子电荷量为1.6 × 10−19 C，则下列说法正确的是（　　） A. 题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子 B. 阴极金属的逸出功为11.15 eV C. 题述光电子能使处于n = 3能级的氢原子电离 D. 若图（c）中饱和光电流为I = 3.2 μA，则1 s内最少有2 × 1013个氢原子发生跃迁 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．氢原子跃迁一共能发出不同频率的光子数为 即6种不同频率的光子，故A错误； B．依题意，使阴极K发生光电效应的光子能量为 由图（c）可知 根据 联立，解得 故B正确； C．题述光电子的最大初动能为 可知能使处于n = 3能级的氢原子电离，故C正确； D．若图（c）中饱和光电流为I = 3.2 μA，根据 则1 s内阴极K产生光电子数目为 故D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷非选择题 二、实验题（共14分，请把答案写到答题卡的相应位置。） 11. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示油膜覆盖格数为144，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL； （2）油膜的面积为___________； （3）油酸分子直径为___________m（保留两位有效数字） （4）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　） A. 摩尔质量 B. 摩尔体积 C. 体积 D. 密度 （5）该实验体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　） A. 油酸不溶于水 B. 把油酸分子视为球形 C. 油酸分子是紧挨着的没有空隙 D. 油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 （6）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　） A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C. 丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 【答案】（1） （2） （3） （4）B （5）A （6）A 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知油酸酒精溶液中，油酸的浓度为 一滴油酸酒精溶液的体积为，所以一滴油酸的体积为 【小问2详解】 油膜的面积 【小问3详解】 油酸分子的直径约为 【小问4详解】 设油酸分子直径为，求阿伏加德罗常数 所以要求阿伏加德罗常数只需要知道摩尔体积即可，故B选项符合题意。 故选B。 【小问5详解】 在该实验中的理想化思想包括将油酸分子认为是小球，认为油酸分子间无空隙，认为油酸在水面上展开形成单分子油膜，但油酸不溶于水是事实，不是理想化思想，故A符合题意。 故选A。 【小问6详解】 A．设一滴油酸酒精溶液的体积为，在水面展开形成的油膜面积为，油酸酒精溶液中油酸的浓度为，则有 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些，计算时浓度偏小，则分子直径偏小，A符合题意； B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小，导致计算油酸酒精溶液的体积大于实际的体积，使得分子直径偏大，B不符合题意； C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，使得分子直径比实际值偏大，C不符合题意。 故选A。 三、解答题（12题10分，13题14分，14题16分） 12. 物体A做匀速运动，速度v0=4m/s，3s后，物体B从同一位置与A同方向做匀加速直线运动，物体B的初速度为0，加速度a=2m/s2，试问： （1）B出发后，经过多长时间追上A？ （2）追上A之前，A、B之间的最大距离是多少？ 【答案】（1）6s （2）16m 【解析】 【小问1详解】 B出发时，A已经运动的位移为 设B出发后，经过时间追上A，则有， 又 联立可得 解得或（舍去） 【小问2详解】 追上A之前，当B的速度等于A的速度时，A、B之间的距离最大；则有 解得 在时间内，A、B通过的位移分别为， 则A、B之间的最大距离为 13. 如图所示，长度为2L、开口向上的细玻璃管与水平方向成30°倾斜放置，一段长为L的水银柱把理想气体封闭在玻璃管内，气柱的长度为L，温度为，压强为，大气压强为。求： （1）缓慢地让玻璃管绕与地面的接触点逆时针转动到竖直方向（开口向上），气体的温度保持不变，水银柱上端距管口的距离为多少； （2）竖直后再对玻璃管内气体缓慢加热，则当气体的温度为多少时，气柱的长度为L。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始状态时，设玻璃管的横截面积为S，对水银柱，由平衡条件可得 解得 当缓慢地让玻璃管绕与地面的接触点逆时针转动到竖直方向时，气体的压强为 此过程中，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得 解得 则水银柱上端距管口的距离为 【小问2详解】 玻璃管开口向上竖直放置，加热后气体的长度仍为L，气体在整个过程中，由理想气体状态方程可得 解得 14. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 【答案】（1）；（2）增加了28J；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，活塞缓慢移动过程，受力平衡，可知封闭气体为等压过程，可得 即 解得 （2）活塞从A处到B处的过程中，对活塞受力分析，可得 气体对外界做功 联立，解得 根据热力学第一定律，可得 其中 ， 解得 即气体内能增加了28J。 （3）打开阀门前活塞在B处，有 ， 悬挂m'后 解得 若不打开阀门，气体体积设为 该等温过程 解得 放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $