内容正文:
安徽省宿州市皖北十三校2025-2026学年高二下学期7月期末
物理试题
(本卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具,其检查原理是将含放射性同位素(如)的物质注入人体参与人体代谢,从而达到诊断的目的。的衰变方程为,其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是( )
A. X为
B. 该反应为核聚变反应
C. 3克经330分钟剩下1克
D. 该反应产生的在磁场中不会发生偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据核反应质量数守恒、电荷数守恒,X的质量数为,电荷数为,因此X为,故A错误;
B.该反应释放正电子,属于正衰变,核聚变是轻核聚合为质量更大的核的反应,与该反应类型不符,故B错误;
C.330分钟对应个半衰期,剩余的质量为,故C错误;
D.中微子的电荷数为0,不带电,在磁场中不受洛伦兹力,因此不会发生偏转,故D正确。
故选D。
2. 下列关于光学现象的描述正确的是( )
A. 图甲是自然光照射肥皂膜观测到的图样,观察者和光源应该位于薄膜异侧
B. 图乙右侧垫块是两张纸片,当抽去一张纸片后条纹间距变小
C. 图丙是牛顿环,出现不等距的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象
D. 图丁是泊松亮斑图像,属于光的干涉现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中薄膜干涉是薄膜的前后两个表面反射的光发生干涉形成的,故观察者和光源应该位于薄膜的同侧,故A错误;
B.图乙中当抽去一张纸片后,楔形空气层的顶角变小,空气层厚度发生相同变化的横向跨度变大,条纹间距变大,故B错误;
C.图丙是牛顿环,出现不等距的明暗相间的条纹,是光的干涉现象,故C正确;
D.图丁是泊松亮斑图像,是光的衍射现象,故D错误。
故选C。
3. 图示为氢原子能级图。一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,可以辐射出6种不同频率的光,其中可以使逸出功为8.20eV的金属板发生光电效应的光有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中辐射出6种不同频率的光,其光子能量从大到小分别为,,,,,
其中大于逸出功的共有3种。
故选C。
4. 两分子间的分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示,分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示。图甲中为分子斥力和引力平衡时两分子间的距离,为分子力为引力且最大时两分子间的距离;图乙中为分子势能为0时两分子间的距离,为分子势能最小时两分子间的距离。规定两分子间的距离为无限远时分子势能为0,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.当分子间的距离为时,分子力表现为斥力,有,选项A错误;
B.当分子间的距离为时,分子势能最小,两分子间的斥力与引力相等,,选项B正确;
CD.因,有,选项CD均错误。
故选B。
5. 如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb。则( )
A. λa<λb,na>nb B. λa>λb ,na<nb
C. λa<λb ,na <nb D. λa>λb ,na >nb
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,b光的偏折程度较大,根据折射定律可知三棱镜对b光的折射率较大,又因为光的频率越大,介质对光的折射率就越大,故b光的频率大于a光的频率,根据
可知b光的波长小于a光的波长。
故选B。
6. 用打气筒给自行车打气,设每打一次可打入压强为1atm的空气150cm3,自行车内胎的容积为2.0L,假设胎内原来没有空气,且打气过程温度不变,那么打了40次后胎内空气压强为( )
A. 5atm B. 4atm C. 3atm D. 2atm
【答案】C
【解析】
【详解】打气过程温度不变,每次打入空气体积,压强,打40次的总空气体积
这些空气末状态体积等于内胎容积,压强为。根据玻意耳定律
解得
故选C。
7. 某高层建筑顶部广告牌的面积,有大风正对广告牌吹来,风速,大风吹到广告牌上后速度瞬间减为0,已知空气密度,则该广告牌受到的风力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设时间内吹到广告牌上的空气质量为,则有
取风的初速度方向为正方向,对这部分空气应用动量定理,设广告牌对空气的作用力为,有
将代入上式,有
解得
代入数据、、
解得
根据牛顿第三定律,广告牌受到的风力大小等于
故选D。
8. 如图所示,是研究光电效应的电路图,用黄光照射某金属时,电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是( )
A. 将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的黄光照射时,电流表的示数一定增大
B. 将电源的正负极调换,仍用相同的黄光照射时,将滑动变阻器滑动片向右移动一些,电流表的读数可能不为零
C. 将滑动变阻器滑动片向右移动,电流表的示数一定增大
D. 如果改用紫光照射该金属时,电流表可能无示数
【答案】B
【解析】
【详解】A.将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的黄光照射时,由可知,光电子最大初动能变大,若光电流未达到饱和光电流时,光电流变大,电流表示数变大,若光电流已达到饱和光电流,入射光的功率未变,饱和光电流不变,电流表示数不变,故A错误;
B.将电源的正负极调换,光电效应管两端电压由正向电压变为反向电压,滑动变阻器滑片向右移动时,反向电压增大,若仍小于遏止电压,则光电流不为零,即电流表读数不为零,故B正确;
C.将滑动变阻器的滑动片向右移动,光电效应管两端电压增大,若移动前光电流已经达到饱和光电流,则正向电压增大时,光电流不再增大,即电流表示数不变,故C错误;
D.紫光的频率大于黄光的频率,单个光子能量更高,一定能发生光电效应,即电流表一定有示数,故D错误。
故选B。
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 一定质量的理想气体从状态开始,经、、三个过程后回到初始状态,其图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 气体在过程中做等温变化
B. 气体在过程中内能增加
C. 气体在过程和过程对外界做的功相等
D. 气体在一次循环过程中会向外放出热量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像中等温变化的图线为反比例函数图像,故A错误;
B.由理想气体状态方程可知,气体在过程中温度增加,理想气体温度升高即内能增大,故B正确;
C.图像中图线与图线两端向x轴所作垂线,x轴围成的面积表示气体做功的绝对值,由图可知气体在过程和过程面积相等,且均为体积增大即气体对外界做功,故C正确;
D.气体在一次循环过程中所做的总功为封闭图线围成的面积,且、过程体积增大,故气体在一次循环过程中对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸热,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量分别为m和M的两个物块用轻质弹簧相连,竖直叠放在水平地面上,初始时,m静止在弹簧上端。现将m竖直向下缓缓压缩一段距离,外力做功W,然后释放(整个过程中M未离开地面),已知重力加速度为g,不计任何阻力。下列说法正确的是( )
A. M对地面的压力最小时,弹簧可能是压缩状态
B. M对地面的压力最大值
C. m在运动中最大动能
D. 和施加外力之前相比,释放后m、M和弹簧构成的系统机械能增大了W
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.开始时m静止在弹簧上,设此时弹簧压缩了,则
当m竖直向下缓缓压缩一段距离x后释放m,若
则释放后m上下做简谐运动,最大回复力为
当m运动到最高点时
弹簧还处于压缩状态,此时M对地面的压力最小,故A正确;
B.当弹簧压缩最大时,即m运动到最低点,M对地面的压力最大,即
故B错误;
C.初始位置即为简谐运动的平衡位置,在平衡位置时动能最大,从开始压缩弹簧刀释放后m再次到达平衡位置,由动能定理可得
故C正确;
D.由于外力对m、M和弹簧构成的系统做功为W,因此m、M和弹簧构成的系统机械能增加了W,且释放后该系统机械能守恒,故和施加外力之前相比,释放后m、M和弹簧构成的系统机械能增大了W,故D正确。
故选ACD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度,实验装置如图甲所示,金属摆球质量为,直径为,轻质细线长度为。在摆球摆动的平衡位置处固定一个光电门,光电门与计数器相连,可以记录小球通过光电门的次数,将摆球拉离平衡位置一个较小角度(小于)后由静止释放,使摆球在竖直平面内摆动。实验中,摆球第一次通过平衡位置时计数器显示次数计为“0”,并开始计时,至计数器显示次数为“”,所用的总时间为。
(1)该小组同学用游标卡尺测量摆球直径时的示数如图乙所示,示数为____________cm。
(2)该实验中重力加速度的表达式为____________(选用题目中所给字母、、、、表示)。
(3)实验结束后,小组同学发现实验过程中误将悬摆线长度当成了摆长,那么实验测量的重力加速度与真实值相比,____________(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)1.225
(2)
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知摆球直径为
【小问2详解】
摆球第一次通过平衡位置时计数器显示次数计为“0”,并开始计时,至计数器显示次数为“”,所用的总时间为,则单摆的周期为
根据单摆周期公式可得
联立解得
【小问3详解】
将摆线长度当成摆长后,则有,
可知小于。
12. 在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中
(1)如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤,请将它们按操作先后顺序排列应是____________(用符号表示)。
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的____________。
A. 摩尔体积 B. 摩尔质量 C. 体积 D. 质量
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是____________。
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,只数了完整的方格数
C. 计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
D. 水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(4)某同学在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有50滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为,求:(计算结果均保留位有效数字)
①油酸膜的面积是__________;
②根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________。
【答案】(1)dacb (2)A (3)ABD
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
用单分子油膜法估测分子大小实验中需要先配制油酸酒精溶液即d,再滴一滴在撒有痱子粉的水面上即a,再在容器上盖上玻璃板描出油膜轮廓即c,最后通过数格子得出油膜面积即b,故顺序为dacb
【小问2详解】
知道油酸分子的直径后可计算单个油酸分子的体积,由可知计算阿伏加德罗常数还需要知道油滴的摩尔体积。
故选A。
【小问3详解】
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,会使计算时所用油酸体积偏大,由可知,会使计算结果偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数,会使计算时所用面积偏小,由可知,会使计算结果偏大,故B正确;
C.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理会使计算时所用面积偏大,由可知,会使计算结果偏小,故C错误;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,会使面积偏小,由可知,会使计算结果偏大,故D正确。
故选ABD。
【小问4详解】
[1]由图可知油膜的面积为
[2]一滴油酸酒精溶液中,油酸的体积为
油酸分子的直径为
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,高度为的绝热气缸竖直固定在水平面上,气缸内横截面积为的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体A,活塞的密封性良好且与气缸无摩擦。初始时活塞位于气缸的正中央,现用电热丝对气体A缓缓加热。已知活塞的质量为,重力加速度为,大气压强为。求:
(1)加热前气体A的压强;
(2)当气体A的热力学温度缓慢升高到原来的倍时,活塞上升的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
加热气体A前,气体A的压强设为,根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
气体A做等压变化,由盖—吕萨克定律得
解得
活塞上升的高度
解得
14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为(的单位是)。
(1)试判定这列波的传播方向;
(2)由图确定这列波的波长与振幅;
(3)求出这列波的波速。
【答案】(1)沿轴正方向
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
时刻质点的速度向上,根据波形平移法可知,该波在介质中传播速度的方向沿轴正方向。
【小问2详解】
由波的图像得,波长,振幅。
【小问3详解】
由简谐振动表达式可知,角速度
周期为
波速为
15. 如图所示,在光滑水平面上有足够长的木板,质量,其上有一滑块,质量,滑块与木板之间的动摩擦因数为,滑块与木板均静止。现有质量的滑块,以的初速度向木板运动,与木板发生弹性碰撞。已知重力加速度。求:
(1)滑块与木板碰后瞬间,木板的速度大小;
(2)滑块与木板碰后,木板与滑块发生相对运动时二者各自的加速度;
(3)滑块与木板相对运动的过程中产生的内能。
【答案】(1)
(2),方向向左;,方向向右
(3)
【解析】
【小问1详解】
碰撞过程中,、系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
解得
【小问2详解】
与相对运动过程中,水平方向上,只受到彼此的摩擦力,
对有
解得,方向水平向右
对有
解得,方向水平向左。
【小问3详解】
与组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
解得
在此过程中,由能量守恒定律可得
解得
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安徽省宿州市皖北十三校2025-2026学年高二下学期7月期末
物理试题
(本卷满分100分,考试时间75分钟)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具,其检查原理是将含放射性同位素(如)的物质注入人体参与人体代谢,从而达到诊断的目的。的衰变方程为,其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是( )
A. X为
B. 该反应为核聚变反应
C. 3克经330分钟剩下1克
D. 该反应产生的在磁场中不会发生偏转
2. 下列关于光学现象的描述正确的是( )
A. 图甲是自然光照射肥皂膜观测到的图样,观察者和光源应该位于薄膜异侧
B. 图乙右侧垫块是两张纸片,当抽去一张纸片后条纹间距变小
C. 图丙是牛顿环,出现不等距的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象
D. 图丁是泊松亮斑图像,属于光的干涉现象
3. 图示为氢原子能级图。一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,可以辐射出6种不同频率的光,其中可以使逸出功为8.20eV的金属板发生光电效应的光有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
4. 两分子间的分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示,分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示。图甲中为分子斥力和引力平衡时两分子间的距离,为分子力为引力且最大时两分子间的距离;图乙中为分子势能为0时两分子间的距离,为分子势能最小时两分子间的距离。规定两分子间的距离为无限远时分子势能为0,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb。则( )
A. λa<λb,na>nb B. λa>λb ,na<nb
C. λa<λb ,na <nb D. λa>λb ,na >nb
6. 用打气筒给自行车打气,设每打一次可打入压强为1atm的空气150cm3,自行车内胎的容积为2.0L,假设胎内原来没有空气,且打气过程温度不变,那么打了40次后胎内空气压强为( )
A. 5atm B. 4atm C. 3atm D. 2atm
7. 某高层建筑顶部广告牌的面积,有大风正对广告牌吹来,风速,大风吹到广告牌上后速度瞬间减为0,已知空气密度,则该广告牌受到的风力大小为( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,是研究光电效应的电路图,用黄光照射某金属时,电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是( )
A. 将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的黄光照射时,电流表的示数一定增大
B. 将电源的正负极调换,仍用相同的黄光照射时,将滑动变阻器滑动片向右移动一些,电流表的读数可能不为零
C. 将滑动变阻器滑动片向右移动,电流表的示数一定增大
D. 如果改用紫光照射该金属时,电流表可能无示数
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 一定质量的理想气体从状态开始,经、、三个过程后回到初始状态,其图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 气体在过程中做等温变化
B. 气体在过程中内能增加
C. 气体在过程和过程对外界做的功相等
D. 气体在一次循环过程中会向外放出热量
10. 如图所示,质量分别为m和M的两个物块用轻质弹簧相连,竖直叠放在水平地面上,初始时,m静止在弹簧上端。现将m竖直向下缓缓压缩一段距离,外力做功W,然后释放(整个过程中M未离开地面),已知重力加速度为g,不计任何阻力。下列说法正确的是( )
A. M对地面的压力最小时,弹簧可能是压缩状态
B. M对地面的压力最大值
C. m在运动中最大动能
D. 和施加外力之前相比,释放后m、M和弹簧构成的系统机械能增大了W
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度,实验装置如图甲所示,金属摆球质量为,直径为,轻质细线长度为。在摆球摆动的平衡位置处固定一个光电门,光电门与计数器相连,可以记录小球通过光电门的次数,将摆球拉离平衡位置一个较小角度(小于)后由静止释放,使摆球在竖直平面内摆动。实验中,摆球第一次通过平衡位置时计数器显示次数计为“0”,并开始计时,至计数器显示次数为“”,所用的总时间为。
(1)该小组同学用游标卡尺测量摆球直径时的示数如图乙所示,示数为____________cm。
(2)该实验中重力加速度的表达式为____________(选用题目中所给字母、、、、表示)。
(3)实验结束后,小组同学发现实验过程中误将悬摆线长度当成了摆长,那么实验测量的重力加速度与真实值相比,____________(填“大于”“小于”或“等于”)。
12. 在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中
(1)如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤,请将它们按操作先后顺序排列应是____________(用符号表示)。
(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的____________。
A. 摩尔体积 B. 摩尔质量 C. 体积 D. 质量
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是____________。
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,只数了完整的方格数
C. 计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
D. 水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(4)某同学在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有50滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为,求:(计算结果均保留位有效数字)
①油酸膜的面积是__________;
②根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,高度为的绝热气缸竖直固定在水平面上,气缸内横截面积为的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体A,活塞的密封性良好且与气缸无摩擦。初始时活塞位于气缸的正中央,现用电热丝对气体A缓缓加热。已知活塞的质量为,重力加速度为,大气压强为。求:
(1)加热前气体A的压强;
(2)当气体A的热力学温度缓慢升高到原来的倍时,活塞上升的高度。
14. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为(的单位是)。
(1)试判定这列波的传播方向;
(2)由图确定这列波的波长与振幅;
(3)求出这列波的波速。
15. 如图所示,在光滑水平面上有足够长的木板,质量,其上有一滑块,质量,滑块与木板之间的动摩擦因数为,滑块与木板均静止。现有质量的滑块,以的初速度向木板运动,与木板发生弹性碰撞。已知重力加速度。求:
(1)滑块与木板碰后瞬间,木板的速度大小;
(2)滑块与木板碰后,木板与滑块发生相对运动时二者各自的加速度;
(3)滑块与木板相对运动的过程中产生的内能。
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