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 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（ ） 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30 s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，当分子间的距离分子间的作用力F>0，即表现为引力 D．由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 3．下面说法正确的是（ ） 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，a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，裂变成A、B原子核，A、B原子核的总质量大于原子核的质量 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（ ） A．用动能为11.0 eV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10.2 eV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n=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。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（ ） A． B． C．放出气体的质量是瓶内原有气体的 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。已知一个氦核的质量为，一个X核的质量为，一个质子的质量为，一个中子的质量为，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是氮核 B．X核的结合能为 C．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 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 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，已知两个相切圆半径分别、，则下列说法正确的是（ ） A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变 B．径迹1可能是衰变后新核的径迹 C．若衰变方程是，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，则 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匀速转动，磁感应强度大小为，已知发电机线圈匝数为100匝、电阻为1 Ω、面积为、转动角速度为，变压器原、副线圈的匝数比n可调，定值电阻R=16 Ω。下列说法正确的是（ ） A．交流电的周期为0.02 s B．线圈处于图示位置时瞬时电动势为 C．当n=0.25时，定值电阻R有最大功率25 W D．当n=0.5时，理想交流电压表示数为9 V 10．如图所示，一倾角为的足够长绝缘粗糙斜面，水平虚线下方有宽度均为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，并恰好能完全穿出磁场区域，已知线框质量为m，与斜面间的动摩擦因数，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 B．线框进入磁场区域2瞬间的速度大小为 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5 mL的油酸溶于酒精，制成10 L的油酸酒精溶液，测得1 mL的油酸酒精溶液有50滴。实验步骤如下： ①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm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。 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1 cm，则油酸膜的面积是______（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______（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______（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。 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、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。 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h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）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________。 （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u-t图像，u的频率即为LC振荡电路的频率。LC振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。 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3.0 eV。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于n=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； （2）所有产生的光电子中最大初动能为多少eV； （3）从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数值为2.2 V，所有光电子到达A极的最大动能为多少eV。 14．（14分）图甲为液体拉力测量仪，一容积的导热汽缸下接一圆管，质量、横截面积的活塞（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，此时环境热力学温度，取重力加速度大小。 （1）求活塞处于A位置时汽缸中的气体压强； （2）若坏境温度缓慢升高，使活塞下降10 cm，已知此过程中从外界吸收的热量为10.94 J，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，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=20 cm，求液体对金属丝拉力F的大小。 15．（16分）如图，平行光滑金属导轨与由倾斜导轨与足够长的水平导轨平滑连接组成，、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abcd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，导体棒释放时距水平导轨面的高度h=2.45 m，磁场边界ab、cd的间距d=1 m，磁感应强度大小B=1 T，导体棒与盒的质量均为M=1 kg，小物块的质量m=0.5 kg，盒左右侧壁间的距离，物块与盒底面之间的动摩擦因数，R=r=0.5 Ω，取重力加速度大小，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： （1）导体棒进入磁场时的速度大小； （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瞬间物块的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $