山东临沂第一中学2025-2026学年强基部高二下学期第二次月考物理试题

**基本信息** 强基部高二物理月考试卷聚焦热学与原子物理，结合拔火罐、核裂变等真实情境，通过实验探究与综合计算，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/24|分子动理论、气体定律、能级跃迁|水黾表面张力等生活实例，考查物质观念| |多选题|4/16|比结合能、光电效应、V-T图像|结合比结合能曲线，培养科学推理能力| |实验题|2/14|气体等温变化、油膜法测分子直径|误差分析（如注射器漏气），体现科学探究| |解答题|4/46|热力学第一定律、高空气球、核反应能量计算|零压式高空气球等科技情境，强化综合应用|

强基部2024级高二下学期第二次月考物理试题 一、单选题（共24分） 1．（本题3分）关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　） A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈椭球形，是因为水银分子之间存在斥力 C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 2．（本题3分）关于下图，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B．由图乙可知，该实验是在模拟气体压强的产生原理 C．由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间既没有引力也没有斥力 D．由图丁可知，微粒越大，布朗运动越明显 3．（本题3分）“拔火罐”是一种传统的中医疗法，利用燃烧在罐内形成负压，使其吸附于皮肤表面。若罐内气体可视为理想气体，且气体体积不变。在罐内气体温度逐渐下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体分子的平均动能减小 B．罐内气体的内能不变 C．罐内气体密度增大 D．罐内气体压强与外部大气压始终相等 4．（本题3分）铯-137（）具有独特的物理和化学性质，在高科技领域应用中具有不可替代性。的衰变方程为，其半衰期为30年，下列说法正确的是（　　） A．来自的核外电子 B．的穿透能力比射线的穿透能力弱 C．的比结合能比的比结合能大 D．若以化合物的形式存在，则的半衰期会变长 5．（本题3分）处于能级6和能级4的氢原子分别跃迁到能级2所产生的两种可见光，照射图甲所示的光电效应装置，得到图乙所示的光电流和电压的关系曲线Ⅰ和Ⅱ，两光的频率分别为、则（　　） A．Ⅰ是氢原子从能级6跃迁到能级2所发出的光 B．普朗克常量的值为 C．图甲中变阻器滑动触头P从a向b移动过程中，光电流会持续减小到零 D．Ⅰ、Ⅱ两种光照射同一双缝干涉装置，Ⅱ光的亮纹间距大 6．（本题3分）氢原子能级如图所示。现有大量氢原子处于能级，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为4.54eV的金属钨，可使钨逸出电子的光子种类有（     ） A．3种 B．2种 C．1种 D．均不能发生光电效应 7．（本题3分）近年来，国产轿车在国际市场逐渐站稳脚跟，图甲为某型号国产轿车的发动机简易示意图，汽缸内的气体循环一个周期经历冷却、压缩、吸热、膨胀四个过程，并实现对外做功。发动机内一定质量的理想气体，从状态经两个等温和两个等容过程，依次经过状态B、C、D循环到的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体的内能增大 B．过程中，由于体积不变，则气体单位时间内碰撞汽缸壁单位面积的分子数不变 C．过程中，由于温度不变，气体不需要从外界吸收热量 D．过程中，气体向外界放出的热量等于气体内能的减少量 8．（本题3分）一个篮球的容积是，用打气筒给篮球打气时，每次把压强为的空气打进去。如果在打气前篮球内的空气压强也是，假设打气前后气体温度相同，那么打气20次以后篮球内的空气压强为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（共16分） 9．（本题4分）原子核的比结合能(平均结合能)曲线如图所示，下列说法正确的是（    ） A．核的结合能约为1MeV B．核比的结合能更大 C．核比核更稳定 D．两个核结合成核时释放能量 10．（本题4分）某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电流与电压之间的关系，分别用a、b、c三束单色光照射，调节阳极A与阴极K间的电压U，实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。下列表述正确的是（    ） A．实验中若阳极A接电源负极，可阻碍光电子向阳极A移动 B．a、b、c三束单色光的光照强度一定为a>b>c C．a光的光子能量小于b光的光子能量 D．若增大b光的光照强度，可以增大饱和光电流和遏止电压 11．（本题4分）某恒压高温报警器的工作原理如图甲所示。导热性能良好的圆柱形汽缸开口向上，用质量为m、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，封闭气体在初始状态时的体积为V0、温度为300K，随着环境温度缓慢升高，当活塞上表面接触报警器的下端时开始报警，报警前气体由初始状态A变化到某一状态B的V﹣T图像如图乙所示。已知缸外大气压强为p0，开始报警时封闭气体的体积为3V0，气体由初始状态到开始报警的过程中内能的增加量为，重力加速度大小为g，忽略活塞与缸壁间的摩擦。则（     ） A．报警温度为900K B．封闭气体的压强为 C．从状态A变化到状态B，气体对外做的功为 D．从初始状态到开始报警，气体吸收的热量为 12．（本题4分）一定质量的理想气体，从状态开始，经历、两个状态又回到状态，在此过程中压强与体积的关系图像如图所示，图线所围图形为直角三角形，边与纵轴平行，边与横轴平行。已知气体在状态的热力学温度为、压强为、体积为，气体在状态的体积为，气体在状态、的热力学温度相等。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态时的热力学温度为 B．气体从状态到状态的过程中吸收的热量小于内能的增加量 C．气体从状态到状态的过程中热力学温度最高为 D．气体从状态经历状态、回到状态的过程中放出的热量为 三、实验题（共14分） 13．（本题6分）利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱（可视为理想气体），空气柱的长度可以从刻度尺上读取，空气柱的压强可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 (1)实验过程中，下列说法正确的是（　　） A．用手紧握注射器外壁，以保持其稳定 B．在柱塞上涂上润滑油，是为了保证封闭气体的气密性 C．实验时应迅速地向上拉或向下压柱塞然后读数，避免气体与外界发生热交换 D．注射器必须固定在竖直面上 (2)A同学在不同温度下进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，分析可知两次实验的温度大小关系为 ____ （选填“<”“=”或“>”）。 (3)保证空气柱的温度不变，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，B同学多次测量做出的图像如图丙所示（其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支），造成这一现象的原因可能是____。 14．（本题8分）如图甲是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验说法正确的是 A．实验步骤正确的操作顺序是③→②→④→① B．步骤①中计算油膜面积时，忽略所有不完整的小正方形 C．与油酸酒精溶液相比，纯油酸更容易在水面形成单分子油膜 (2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.20 m2，由此估算出油酸分子的直径为______m。（结果保留l位有效数字） (3)某实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到如图乙所示的油膜，该油膜形状是由于撒粉太______（填“多”或“少”）引起的；若按该油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏______（填“大”或“小”）。 四、解答题（共46分） 15．（本题8分）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100 cm2，质量m= 1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300 K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积VA=600 cm3，缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积VB=500 cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强p=1.5×105 Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q=16 J；从状态B到状态C，气体内能增加△U=27 J；大气压p0=1.01×105 Pa。求： (1)气体在状态B的压强pB； (2)气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功WAB。 16．（本题10分）零压式高空气球是一种球内气体压强始终与外界空气压强相等的高空科研用气球。某零压式高空气球及负载总质量（不含内部气体质量）为，向真空状态的气球内充入质量为的氦气，气球开始加速上升，越过高度后，逐渐缓慢放出一部分氦气，最后到达在离地面的高度处。已知离地面高度每升高，大气压减为升高前的一半，地面处氦气的密度为、气球内温度；高度处空气的密度、气球内温度；高度处气球的体积为、气球内温度。不计负载的体积、空气阻力，不计高度变化对重力加速度的影响，重力加速度，求： (1)气球在高度处的体积及向上运动的加速度大小； (2)气球从运动到高度处的过程中放出氦气的质量。 17．（本题12分）原子弹和核反应堆都利用了原子核裂变产生的能量，后者能用来发电为人类造福。用一个中子轰击，可发生裂变反应生成和，并释放出几个中子，已知每个中子的质量，的质量，的质量的质量，质量亏损相当于释放的能量，真空中光速。 (1)请写出上述裂变中的核反应方程； (2)求一个在裂变反应中释放的核能的表达式（用表示）； (3)若某原子弹装料为的，其中大约有发生裂变，真实的裂变情况有很多种，假设发生的都是上述裂变反应，已知阿伏伽德罗常数，铀235的摩尔质量为，求这颗原子弹释放的能量约为多少？（结果保留2位有效数字） 18．（本题16分）如图，上端开口的竖直汽缸由小、大两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为、质量为；大活塞的横截面积为、质量为。两活塞用长为的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热，开始时，氮气和外界环境的温度均为，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看作理想气体。 (1)开始时氮气的压强是多少？ (2)通过电阻丝（未画出）缓慢加热氮气，当大活塞刚上升时，氮气的温度是多少？ (3)当氮气的温度上升到时，压强多大？ (4)当大活塞刚上升时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击力为，继续加热氮气，当氮气的温度上升到时，设平均每个氮气分子对容器壁撞击为，试分析比大还是小？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《强基部2024级高二下学期第二次月考物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D B A C B B D A CD AC AC AD 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 1．D【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；B．水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B错误；C．液体浸润管壁时管内液面上升，不浸润管壁时管内液面下降；插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水不浸润塑料笔芯，故C错误；D．土壤中的细小毛细管会将地下水引到地表蒸发，拖拉机锄松土壤可以破坏土壤中的毛细管，阻断毛细现象，减少土壤水分蒸发，故D正确。 2．B【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，且随温度升高，大部分分子热运动的速率增大，由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高，故A错误；B．图乙中，连续倾倒的黄豆不断撞击秤盘，使秤盘受到持续的压力，该实验模拟的是：气体分子频繁碰撞器壁产生持续压强的原理，故B正确；C．由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间既有引力也有斥力，且引力和斥力大小相等，方向相反，分子力表现为零，故C错误；D．由图丁可知，固体微粒越小，布朗运动越明显，故D错误。 3．A【详解】AB．罐内气体可视为理想气体，在罐内气体温度逐渐下降的过程中，罐内气体分子的平均动能减小，罐内气体的内能减小，故A正确，B错误；C．由于气体体积不变，则罐内气体密度不变，故C错误；D．罐内气体体积不变，根据，由于温度降低，可知罐内气体压强减小，罐内气体压强与外部大气压不是始终相等，故D错误。故选A。 4．C【详解】根据核反应质量数、电荷数守恒，计算得X的质量数 电荷数 ，因此X为电子（β粒子），该衰变为β衰变。A．β衰变产生的电子来源于原子核内中子衰变为质子时释放的粒子，并非Cs的核外电子，故A错误；B．β射线的穿透能力强于α射线（α射线一张纸即可阻挡，β射线可穿透几毫米厚铝板），故B错误；C．该衰变过程释放能量，生成物比反应物更稳定；原子核的比结合能越大，原子核越稳定，因此的比结合能大于的比结合能，故C正确；D．半衰期是放射性原子核的固有属性，仅由核内部结构决定，与元素的化学状态无关，因此以化合物形式存在时半衰期不变，故D错误。 5．B【详解】A．由光电效应方程（为遏止电压），根据图乙可知，曲线I对应的遏止电压小于曲线II对应的遏止电压，则曲线I对应的光子的能量小于曲线II对应的光子的能量，可知，I是氢原子从能级4跃迁到能级2所发出的光，故A错误；B．根据题意，由光电效应方程和动能定理有，联立解得，故B正确；C．图甲中变阻器滑动触头P在a点时光电管接反向电压，P在b点时接正向电压，所以P从a向b移动过程中，电流会先增大，当电流达到饱和电流时，电流将保持不变，故C错误；D．结合上述，I光对应的光子的能量小于II对应的光子的能量，则I光的频率小于II光的频率，光的频率越小，光的波长越大，则I光的波长大于II光的波长，Ⅰ、Ⅱ两种光照射同一双缝干涉装置，Ⅰ光的亮纹间距大，故D错误。故选B。 6．B【详解】大量氢原子处于能级，在向低能级跃迁时放出种不同频率的光子，其中照射逸出功为4.54eV的金属钨，可使钨逸出电子的光子能量应大于等于4.54eV，则对应的跃迁为3→1[（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV]，以及2→1[（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV]。 7．D【详解】A．A→B过程中，气体的温度不变，内能不变，故A错误；B．B→C过程中，气体的体积不变，气体的密度不变，单位体积内的分子数不变；压强增大，根据理想气体状态方程，气体的温度升高，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，单位时间内碰撞单位面积汽缸壁的分子数增加，故B错误；C．C→D过程中，气体的温度不变，内能不变；又因为气体的体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功，故C错误；D．D→A过程中，气体的体积不变，气体对外不做功，气体压强减小则气体的温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，气体向外界放出的热量等于气体内能的减少量，故D正确。故选D。 8．A【详解】篮球容积 ，初始气体压强 ，每次打入空气体积 ，打气次数 初态：所有气体压强都是 ，总体积 末态：所有气体都压缩在篮球内，体积 ，压强 根据玻意耳定律 代入数据得 故选A。 9．CD【详解】A．核的比结合能约为1MeV，核的结合能约为，故A错误；B．由图像可知，核比的比结合能略大，但与核子数之比为144:235，核比的结合能小，故B错误；C．比结合能越大，原子核越稳定，由图像可知，核比核比结合能大，所以核比核更稳定。故C正确；D．两个比结合能小的核结合成比结合能大的核时，会释放能量，故D正确。 10．AC【详解】A．当阳极A接电源负极、阴极K接电源正极时，A、K间为反向电压，电场方向由K指向A，光电子受电场力与运动方向相反，会阻碍光电子向阳极A移动，故A正确；B．饱和光电流的大小与光照强度有关，在频率相同的情况下，光照强度越大，饱和光电流越大。从图中看，a光和c光的遏止电压相同（频率相同），但a的饱和电流大于c，说明a的光照强度大于c的光照强度；而b光的遏止电压大于a、c光，根据可知b光的频率大于a、c光，频率不同不能直接通过饱和电流比较光照强度，故B错误；C．b光的频率大于a、c光，根据可得a光的光子能量小于b光的光子能量，故C正确；D．若增大b光的光照强度，可以增大饱和光电流；根据可知遏止电压与光照强度无关，增大b光的光照强度，遏止电压不变，故D错误。 11．AC【详解】AB．对活塞受力分析，由平衡条件得整理得封闭气体压强报警前活塞可自由移动，封闭气体做等压变化，满足盖-吕萨克定律已知初始状态、，报警时体积代入解得，故A正确，B错误； C．状态A体积，状态B体积，体积变化量气体对外做功代入压强 得，故C正确；D．从初始到开始报警，体积变化量为气体对外做功根据热力学第一定律整理得吸收热量，故D错误。 12．AD【详解】A．为等压变化，则有 可得已知气体在状态、的热力学温度相等，则气体在状态时的热力学温度为，故A正确；B．气体从状态到状态的过程中，气体温度升高，气体内能增加；气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于内能的增加量，故B错误；C．由题图可知气体从状态到状态的过程中，压强与体积的关系为（）根据理想气体状态方程可得 其中可知当，即时，乘积最大，此时热力学温度最高，可得气体从状态到状态的过程中热力学温度最高为，故C错误；D．气体从状态经历状态、回到状态的过程中，气体内能不变；根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，可知该循环过程，外界对气体做功等于图中直角三角形面积，为根据热力学第一定律可知，该循环过程，放出的热量为，故D正确。故选AD。 13．(1)B(2)>(3)注射器内气体向外泄露 【详解】（1）A．用手紧握注射器外壁会导致气体温度升高，无法保证等温条件，故A错误；B．在柱塞上涂润滑油，既能减小摩擦，又能保证封闭气体的气密性，故B正确；C．实验时应缓慢拉或压柱塞，让气体与外界有足够时间热交换，以保持温度不变，迅速操作反而会改变温度，故C错误；D．压强由压力表测得，因此注射器不必固定在竖直面上，水平放置也可以，故D错误。 （2） 由理想气体状态方程（S为注射器横截面积）整理得可知实验中图像的斜率越大，温度越高，分析可知两次实验的温度大小关系为。 （3）由图像可知，在同一体积下，实验测得压强比理论值偏小，由可知，可能是注射器内气体向外泄漏。 14．(1)A(2)5×10-10(3) 多 大 【详解】（1）A．实验正确操作顺序为：③配制油酸酒精溶液 → ②撒痱子粉 → ④滴油酸酒精溶液 → ①描绘油膜轮廓，即 ③→②→④→①，故A正确； B．计算油膜面积时，不完整的方格需按 “过半算一格，不足半格舍去” 的原则处理，不能全部忽略，故B错误； C．油酸酒精溶液中的酒精易溶于水，能帮助油酸分子在水面快速扩散，更容易形成单分子油膜；纯油酸粘度大，扩散困难，不易形成单分子层，故C错误。故选A。 （2）一滴溶液中纯油酸的体积 则油酸分子的直径 （3）[1]图乙中油膜呈不规则放射状，是由于痱子粉撒得太多，阻碍了油酸的均匀扩散，导致油膜无法正常铺展。 此时测得的油膜面积S比真实值偏小，根据可知，计算出的分子直径会偏大。 15．(1)(2) 【详解】（1）状态A时的压强   体积；B态，状态A到状态B为等温变化过程，根据  解得 （2）从状态A到状态C，气体吸热， 根据  解得从状态B到状态C，外界对系统不做功，故从状态A到状态B外界对系统做的功 16．(1)，(2) 【详解】（1）由理想气体状态方程可得由题意可知，解得气球在高度处的体积为根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为 （2）设原来氦气的摩尔数为，由，可得放出氦气后的剩余质量为，摩尔数为，，可得又， 联立解得则气球从运动到高度处的过程中放出氦气的质量为 17．(1) (2)(3) 【详解】（1）由质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为 （2）反应前后质量亏损为 根据爱因斯坦质能方程 联立得 （3）一个在裂变反应中的质量亏损根据爱因斯坦质能方程，可以求出一个在裂变反应中释放的能量为这颗原子弹中发生裂变的铀235的质量约为铀235的摩尔质量M约为，所以有代入数据解得 18．(1)(2)(3)(4)大 【详解】（1）对小活塞：得氧气的压强为对大活塞： 得氮气的压强为 （2）对于氧气，温度不变，初状态，末状态设压强为，体积为根据玻意耳定律知代入数据解得此时杆出现弹力，处于拉伸状态，对上面的小活塞受力分析得解得杆的弹力为对于氮气分析初状态，，加热后， 设温度为：，体积为根据理想气体状态方程知 代入数据解得（3）由上有，说明在时，大活塞已经在顶部且与汽缸顶部有上下挤压力；根据理想气体状态方程知（应用等容关系：也可以同样得分）解得： （4）当大活塞刚上升后，氮气做等容变化，根据可得，可知温度为时的压强为温度为的3倍，但由于氮气气体分子的温度升高，平均速率变大，所以单位时间内撞击容器壁的次数变多，所以每一次的撞击力小于3倍，即大于。 $