精品解析：河北省邢台市翰林高级中学2024-2025学年高二下学期第四次质量检测物理试题

2024-2025学年高二下学期第四次质量检测 物理 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 原子核内部有( ) A. 质子 B. α粒子 C. 电子 D. 光电子 【答案】A 【解析】 【详解】根据原子核的内部结构可知，原子核是由质子和中子组成的，A正确BCD错误 2. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（　　） A. 玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 B. 托马斯·杨的双缝干涉实验说明光是横波 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律，故A正确； B．托马斯·杨的双缝干涉实验说明光具有波动性，不能说明光是横波，故B错误； C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构；卢瑟福通过粒子散射实验现象提出了原子具有核式结构，故C错误； D．爱因斯坦提出光子说，很好地解释了光电效应现象，故D错误。 故选A。 3. 放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。现已知某放射性元素任意时刻的质量m与开始时刻的质量m0的比值随时间变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该元素的半衰期约为200天 B. 温度能改变原子的衰变进程 C. 若该元素发生β衰变，说明该元素原子核中有电子 D. 若该元素衰变产生α射线，则该元素可用于钢板探伤 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．一半物质衰变所用的时间叫半衰期，由图像可知半衰期是200 天，故A正确； B．一切物理、化学手段均不能改变元素的半衰期，B错误； C．β衰变的实质是中子变为质子与电子，质子留在原子核，电子释放出来，C错误； D．α粒子（氦的原子核）电荷量大质量大速度小，电离能力强而穿透能力弱，D错误。 故选A。 4. 下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是(　　) A. 从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律 B. 一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 C. 有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行 D. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小 【答案】A 【解析】 【详解】从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律，选项A正确；根据熵原理，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，选项BC错误；根据热力学第二定律可知，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会减小，故D错误． 5. 一组同学在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，并把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，以下看法中正确的是 A. 甲同学认为布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 乙同学认为布朗运动就是固体分子的无规则运动 C. 丙认为小颗粒的运动是由于水分子无规则运动引起的 D. 丁认为小颗粒沿笔直的折线运动，说明水分子运动是规则的 【答案】C 【解析】 【详解】AB．布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，故AB错误； C．布朗运动的小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击，受力不平衡引起的，故C正确； D．分子永不停息地做无规则运动，图中的折线不是颗粒运动的轨迹，故D错误； 6. 某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，每次向轮胎冲入的气体体积为V0、压强也为p0，则充气次数为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】气体做等温变化，则 解得 故选C。 7. 如图所示，a、b、c为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c三个状态的压强相等 B. 从a到c气体的内能减小 C. 从a到b气体吸收热量 D. 从a到b与从b到c气体对外界做功的数值相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程得 若压强不变，则V—T图象应为过原点的倾斜直线，选项A错误； B．从a到c气体温度升高说明内能增加，选项B错误； C．从a到b气体体积增加说明对外做功，温度升高说明内能增加，根据热力学第一定律公式知气体吸收热量，选项C正确； D．从a到b与从b到c气体体积变化相同，但压强不同，因而对外界做功的数值不相等，选项D错误。 故选C。 二、多选题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选或多选得0分，共18分） 8. 实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核和释放出的粒子恰能在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生的是衰变 B. 磁场方向垂直于纸面向里 C. 轨迹2是新核的 D. 释放出的粒子和新核具有相同的动能 【答案】BC 【解析】 【分析】根据原子核衰变的额特点和带电粒子在磁场中的运动规律求解。 【详解】A．衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知，新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，所以应该是衰变，A错误； BC．原子核发生衰变时，根据动量守恒可知新核和粒子的动量大小相等方向相反，在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，即 整理得 电子的电荷量小于新核的电荷量，其运动半径大于新核的运动半径，所以轨迹2是新核的，再依据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里，BC正确； D．根据动能和动量的公式 可知 因为释放的粒子和新核质量不同，所以动能不同，D错误。 故选BC。 9. 1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大 B. 根据图乙可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C. 图丙中，若电子的电荷量用e表示，、U1、普朗克常量h已知，则该金属的截止频率为 D. 图丁中，由光电子最大初动能与入射光频率 的关系图像可知该金属的逸出功为E或。 【答案】CD 【解析】 【详解】A．先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，由于光电效应电子从金属板上飞出，锌板负电荷减少，张角变小，如果紫外线灯继续照射锌板，就会使锌板带正电，验电器的张角又变大，故A错误； B．黄光越强，光子数越多，产生光电子越多，光电流越大，但光子的能量与光强无关，故B错误； C．根据公式 可得 可知该金属的截止频率，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程有 当时，有 当时，有，故D正确。 故选CD。 10. 处于基态的氢原子被一束单色光照射后，能辐射出三种频率分别为 1、 2、 3的光子，且 1> 2> 3，则入射光的频率可能为（　　） A. 1 B. 2+ 3 C. 2 D. 3 【答案】AB 【解析】 【详解】ACD．在基态氢原子被照射后，由于只发出三种频率的光，所以只有三个能级，即氢原子从基态跃迁到第三能级，然后从第三能级跃迁到第一能级时发出频率为 1的光，第三能级跃迁到第二能级时发出频率 3的光，第二能级跃迁到第一能级时发出频率 2的光。所以入射光的频率等于 1，故A正确，CD错误； B．又因为 所以 1= 2+ 3 故B正确。 故选AB。 三、实验题 11. 完成下列核反应方程。 （1）N＋He→___________＋H； （2）C＋He→___________＋H； （3）___________＋He→C＋n； （4）Ar＋___________→Ca＋n。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒可得 (1)[1] (2)[2] (3)[3] (4)[4] 12. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B. 空气柱体积变化应尽可能的快些 C. 为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 （2）为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____（填“<”“=”或“>”）； （3）如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）> （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误； C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 根据理想气体状态方程 即 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有 【小问3详解】 如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为V0，则有 可得 可知图像上点与原点连线的斜率为 故随着的增大，图像上斜率逐渐减小。 故选C。 四、解答题 13. 如图所示，一个导热性能良好的柱形汽缸竖直放置在冷柜中，柱形汽缸内通过横截面积为、质量的活塞封闭一定质量的理想气体。冷柜未通电时，环境温度为27°，柱形汽缸内空气柱的长度为；现接通冷柜的电源并缓慢降低冷柜的温度，一段时间后空气柱长度变为。已知冷柜内的气体压强恒为，热力学温度，取重力加速度。。求： （1）此时封闭气体的热力学温度； （2）气体长度变化过程中，气体对外做的功W。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初态： ， 末态：， 气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律，有 解得 【小问2详解】 对活塞受力分析，有 解得 降温过程中，气体对外做的功 解得 14. 如图所示，玻璃管A上端封闭，玻璃管B两端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为9cm的气体，B管的水银面比A管高5cm，外界大气压为75cmHg，温度为，保持温度不变，上下移动B管，使稳定后A管中气体长度变为10cm。 （1）求稳定后的A、B管水银面的高度差； （2）稳定后保持两管不动，降低A管中的封闭气体温度，使A管中气体长度恢复到9cm，求此时气体的温度。 【答案】（1）3cm （2）262.5K 【解析】 【小问1详解】 气体做等温变化，初态压强为 初态体积为 末态压强为，体积为 根据玻意耳定律可得 解得 故管中的水银面比B管的高 【小问2详解】 要使A管中气体长度恢复到，则B管的水银还要降低 ，所以A管中封闭气体的压强为 根据理想气体的状态方程可得 其中， 解得 15. 图甲是氢原子的能级图。图乙是研究光电效应实验的装置简图，抽成真空的玻璃管内，金属为阴极，为阳极，在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极。若用一群大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，并使a、b间的电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到7.49V时，电流表的示数刚好减小到零。已知电子电荷量，普朗克常量。 （1）照射金属的光中有几种不同频率的光？并求其中光子的能量最小值； （2）求金属的逸出功； （3）求金属的截止频率。（结果保留两位小数） 【答案】（1）种，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）一群大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出光子的种数为 故照射金属的光中有3种不同频率的光，氢原子从能级跃迁到能级时发出的光子能量最小，为 （2）设光电子的最大初动能为，由题可知，遏止电压为，光电子从极运动到极的过程，由动能定理得 解得 氢原子从能级跃迁到基态时发出的光子能量最大，为 根据光电效应方程可得 解得 （3）由 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二下学期第四次质量检测 物理 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 原子核内部有( ) A. 质子 B. α粒子 C. 电子 D. 光电子 2. 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（　　） A. 玻尔的原子理论可以解释氢原子光谱的实验规律 B. 托马斯·杨的双缝干涉实验说明光是横波 C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子具有核式结构 D. 普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 3. 放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。现已知某放射性元素任意时刻的质量m与开始时刻的质量m0的比值随时间变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该元素的半衰期约为200天 B. 温度能改变原子的衰变进程 C. 若该元素发生β衰变，说明该元素原子核中有电子 D. 若该元素衰变产生α射线，则该元素可用于钢板探伤 4. 下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是(　　) A. 从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律 B. 一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 C. 有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行 D. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小 5. 一组同学在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，并把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，以下看法中正确的是 A. 甲同学认为布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 乙同学认为布朗运动就是固体分子的无规则运动 C. 丙认为小颗粒的运动是由于水分子无规则运动引起的 D. 丁认为小颗粒沿笔直的折线运动，说明水分子运动是规则的 6. 某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，每次向轮胎冲入的气体体积为V0、压强也为p0，则充气次数为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，a、b、c为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c三个状态的压强相等 B. 从a到c气体的内能减小 C. 从a到b气体吸收热量 D. 从a到b与从b到c气体对外界做功的数值相等 二、多选题（每题6分，全对得6分，少选得3分，错选或多选得0分，共18分） 8. 实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核和释放出的粒子恰能在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 原子核发生的是衰变 B. 磁场方向垂直于纸面向里 C. 轨迹2是新核的 D. 释放出的粒子和新核具有相同的动能 9. 1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大 B. 根据图乙可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C. 图丙中，若电子的电荷量用e表示，、U1、普朗克常量h已知，则该金属的截止频率为 D. 图丁中，由光电子最大初动能与入射光频率 的关系图像可知该金属的逸出功为E或。 10. 处于基态的氢原子被一束单色光照射后，能辐射出三种频率分别为 1、 2、 3的光子，且 1> 2> 3，则入射光的频率可能为（　　） A. 1 B. 2+ 3 C. 2 D. 3 三、实验题 11. 完成下列核反应方程。 （1）N＋He→___________＋H； （2）C＋He→___________＋H； （3）___________＋He→C＋n； （4）Ar＋___________→Ca＋n。 12. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B. 空气柱体积变化应尽可能的快些 C. 为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 （2）为了探究一定质量的气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____（填“<”“=”或“>”）； （3）如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，绘出的图像可能为（　　） A. B. C. D. 四、解答题 13. 如图所示，一个导热性能良好的柱形汽缸竖直放置在冷柜中，柱形汽缸内通过横截面积为、质量的活塞封闭一定质量的理想气体。冷柜未通电时，环境温度为27°，柱形汽缸内空气柱的长度为；现接通冷柜的电源并缓慢降低冷柜的温度，一段时间后空气柱长度变为。已知冷柜内的气体压强恒为，热力学温度，取重力加速度。。求： （1）此时封闭气体的热力学温度； （2）气体长度变化过程中，气体对外做的功W。 14. 如图所示，玻璃管A上端封闭，玻璃管B两端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为9cm的气体，B管的水银面比A管高5cm，外界大气压为75cmHg，温度为，保持温度不变，上下移动B管，使稳定后A管中气体长度变为10cm。 （1）求稳定后的A、B管水银面的高度差； （2）稳定后保持两管不动，降低A管中的封闭气体温度，使A管中气体长度恢复到9cm，求此时气体的温度。 15. 图甲是氢原子的能级图。图乙是研究光电效应实验的装置简图，抽成真空的玻璃管内，金属为阴极，为阳极，在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极。若用一群大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，并使a、b间的电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到7.49V时，电流表的示数刚好减小到零。已知电子电荷量，普朗克常量。 （1）照射金属的光中有几种不同频率的光？并求其中光子的能量最小值； （2）求金属的逸出功； （3）求金属的截止频率。（结果保留两位小数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $