湖南长沙市南雅中学等校2025-2026学年高二下学期第三次阶段检测物理试卷

2024级高二年级第二学期限时训练 物理 时长：75分钟总分：100分 命题人：李孝国审题人：龙宗波李林 一、单项选择题（本大题共7小题，每题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合 要求) 1.热力学是物理学中一个重要的分支。下列说法正确的是() A.晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 B.能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性 C.第一类永动机永远无法实现是因为它违背了热力学第二定律 D.封闭气体的压强是由于气体本身重力产生的 2.下列各图为教材中图像的简化示意图，则() ◆各速率间隔的分子数 占总分子数的百分比 ① ② 0 分子的速率 分子间作用力与 两分子系统的势能E,与 氧气分子的速率分布图像 分子间距离的关系 两分子间距离的关系 甲 丙 丁 A.由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B.图乙水中小炭粒每隔30s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C.由图丙可知，当分子间的距离r<o分子间的作用力F>0,即表现为引力 D.由图丁可知，在r由r1变到2的过程中分子力做正功 3.下面说法正确的是() 比结合能M类学型 辐射强度 荧光用 8 4日 Li 2 粒子 102050100150200250质量数 丙 A.甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，α光的频率大于b光的 频率 B.乙图是α粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C.丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，U裂变成A、B原子核，A、B原子核的 总质量大于U原子核的质量 D.丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射 试卷第1页，共6页 强度的极大值向频率较低的方向移动 4.物理学家玻尔将普朗克提出的量子理论运用于氢原子模型的重构，对量子力学的发展起到了重大推动 作用。图为氢原子的能级示意图，下列说法正确的是() 2 E/ev .54 .51 3.40 1 -13.6 A.用动能为11.0eV的电子碰撞处于基态的氢原子，不可能使其跃迁到n=2能级 B.用能量为10.2V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 5.有一导热良好、气密性良好的钢瓶。将瓶口关闭，瓶内气体的温度为27℃、压强为。经过一段时间 后，环境温度缓慢升高至37℃，稳定时瓶内气体的压强为乃。打开瓶口，缓慢放出气体至瓶内气体压强 再次等于。下列说法正确的是() 30 37 A.=31P0 B.B27 C.放出气体的质量是瓶内原有气体的0 D,放出气体的质量是瓶内原有气体的 6.当太阳内部氦资源消耗殆尽时，将出现“氦闪”现象，同时释放巨大的核能，科幻片《流浪地球2》就是 描述此情景的。“氦闪现象的本质是氦核聚变，其核反应方程为3对H→X。已知一个氦核的质量为叫， 一个X核的质量为m2，一个质子的质量为，一个中子的质量为m,真空中的光速为c,下列说法正确 的是() A.该核反应方程中的X是氨核 B.X核的结合能为(3-)c2 C.He核的比结合能小于X核的比结合能 D.该聚变反应释放的核能为(-，)c2 7.卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程，该循环由 A→B、C→D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成。下列说法正确的是() A.气体在状态B的温度低于在状态C的温度 B.C→D过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变 C.一个循环A→B→C→D→A全过程中，气体从外界吸收的热量小于放出的热量 D.B→C过程中气体对外做的功等于D→A过程中外界对气体做的功 试卷第2页，共6页 二、多项选择题（本大题共3小题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题 目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)。 8.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2 的径迹照片如图所示，己知两个相切圆半径分别、2，则下列说法正确的是()· 2 A.原子核可能发生衰变，也可能发生B衰变 B.径迹1可能是衰变后新核的径迹 C.若衰变方程是U→2Th十4He,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为 117:2 D.若衰变方程是2U→Th十1He,则r1:r2=1:45 9.如图所示，为某小型交流发电机通过理想变压器给负载供电的原理图。矩形金属线圈绕垂直匀强磁场 的轴00匀速转动，磁感应强度大小为5T,已知发电机线图匝数为100匝、电阻为1n、面积为0.02m、 20元 转动角速度为100πad/s,变压器原、副线圈的匝数比n可调，定值电阻R=16Q。下列说法正确的是() A.交流电的周期为0.02s B.线圈处于图示位置时瞬时电动势为10√2V C.当n=0.25时，定值电阻R有最大功率25W ● D.当n=0.5时，理想交流电压表示数为9V 10.如图所示，一倾角为的足够长绝缘粗糙斜面，水平虚线FF下方有宽度均为2d、磁场方向垂直斜面且 交替变化的10个相邻匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B。一长为2d宽度为d的匀质矩形线框刚进 入磁场区域1时的速度为o,并恰好能完全穿出磁场区域，已知线框质量为，与斜面间的动摩擦因数tan0, 重力加速度为g,运动过程中线框长边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是() A.线框的总电阻为 80B2d o B.线框进入磁场区域2瞬间的速度大小为1， 20 C.线框在磁场区域8、9内匀速运动的时间之比为5：9 D.线框穿过磁场区域5、6过程产生的焦耳热之比为21：17 三、实验题（每空2分，共16分） 11.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将5mL的油酸溶于酒精，制成10L的油酸酒精溶液，测得1L 的油酸酒精溶液有50滴。实验步骤如下： ①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待薄膜形状稳定。 试卷第3页，共6页 ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子 直径的大小。 ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。 (1)若每个小方格的边长为lcm,则油酸膜的面积是m2(科学计数法表示)。 (2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是3（结果保留一位有效数字）。 (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为m(结果保留一位有效数字)。 (4)某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能 正确的是一（填字母）。 A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C.配置好的油酸酒精溶液长时间放置后再使用，由于酒精挥发使浓度发生了变化 D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 12.自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶 内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣 机智能电路通过测定LC振荡电路的频率来确定水位高度。 水位传感器 电感线圈 铁芯 LC振荡电路 膜片 洗 气压传感器 水 细管 集气室、 ho 立h 个 d 图1 某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。 (1)研究集气室内气体压强与体积的关系 ①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小 （填“会或“不会”)影响集气室内气体压强的大小。 ②测量集气室高度h、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度， 同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。 试卷第4页，共6页 H/cm 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 h/cm 0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87 实验中使用同一把刻度尺对H和进行测量，根据数据判断，测量 (填H或)产生的相对误 差较小。 ③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与二的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显 不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原 点的主要原因是 个VWcm 80.00 70.00 60.00 ◆V/cm 50.00 76.00 40.00 30.00 74.00 20.00 上100Pa) 10.00 72.00959.6979.899 0 2.04.06.08.010.0 上1a0Pa') 图2 (2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的-t图像， 的频率即为LC振荡电路的频率。LC振荡电路的频率∫与线圈自感系数L、电容C的关系是∫=。 2π√LC 则图中 (填“甲”或“乙”)对应的水位较高。 04080120160200t/s 04080120160200t/s 甲 四、解答题（本大题共3小题，第13题10分，第14题15分，第15题16分，共41分） 13.(11分)如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0V。如图乙是氢原子的能 级图。用大量处于=4能级的氢原子跃迁发出的光照射K极， 求：(1)有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最小的光 子能量是多少eV; = 0 (2)所有产生的光电子中最大初动能为多少eV: n=3 1.51eV P 刀=2 3.40eV (3)从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数值为2.2V, 所有光电子到达A极的最大动能为多少eV。 -13.6eV 乙 试卷第5页，共6页 14.(14分)图甲为液体拉力测量仪，一容积V,=9.78L的导热汽缸下接一圆管，质量=50g、横截面积 S=6cm的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞下端用轻绳悬挂一质量=10g的U形金属 细丝，活塞刚好处于A位置，与汽缸平齐，不计活塞与圆管间的摩擦，外界大气压强恒为，=1.0×10Pa, 此时环境热力学温度T=300K,取重力加速度大小g=10m/s。 (1)求活塞处于A位置时汽缸中的气体压强乃： (2)若坏境温度缓慢升高，使活塞下降10cm,已知此过程中从外界吸收的热量为10.94J,求气缸内气体内能的 变化量。 (3)如图乙所示，将金属丝部分浸入液体中，环境热力学温度T=285K，现缓慢升起汽缸，使金属丝在液 体中上升但未脱离，活塞稳定于B位置，已知A、B距离h=2Ocm,求液体对金属丝拉力F的大小。 U形金属丝、 待测液体 U形金属丝 甲 乙 15.(16分)如图，平行光滑金属导轨S,与卫S2由倾斜导轨与足够长的水平导轨平滑连接组成，B、P之 间接有阻值为R的电阻。水平导轨静置一长方体空绝缘盒，在盒右侧壁处有一物块，盒左侧的水平导轨间 区域bd有竖直向上的匀强磁场。一阻值为r的导体棒由静止释放沿倾斜导轨下滑，穿过磁场区域后与盒 发生碰撞。已知两导轨的间距L=1m,导体棒释放时距水平导轨面的高度h=2.45m,磁场边界ab、cd 的间距d=1m,磁感应强度大小B=1T,导体棒与盒的质量均为M-1kg,小物块的质量=0.5kg,盒 左右侧壁间的距离乙2=1.98m,物块与盒底面之间的动摩擦因数=0.04，R=r=0.52,取重力加速度大 小g=10m/s2,导体棒运动过程始终与ab、cd平行且垂直于导轨，物块可视为质点，所有碰撞均视为弹性 正碰，且碰撞时间极短，求： P 导体棒 (1)导体棒进入磁场时的速度大小？： 绝缘盒 (2)导体棒穿过磁场区域的过程中电阻R产生的热量Q (3)物块与盒最后一次碰撞后膦间物块的速度大小'。 物块 试卷第6页，共6页