精品解析：湖北省天门外国语学校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试卷

天门外国语学校2024年高二5月月考 物理 考试时间：75分钟　满分：100分 一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法中不正确的是（　　） A. 物质由大量的分子组成，分子间有间隙 B. 固体、液体、气体中都有扩散现象 C. 显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 D. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据分子动理论，物质由大量的分子组成，分子间有间隙，故A说法正确，不符合题意； B．扩散现象是分子的无规则运动，在固体、液体、气体中都存在，故B说法正确，不符合题意； C．墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动，是由于液体分子对小碳粒的撞击所致，这反映了液体分子的无规则运动，故C说法正确，不符合题意； D．气体分子所占空间比自身体积大得多，所以不能用摩尔体积与单个分子体积之比计算阿伏加德罗常数，故D说法错误，符合题意。 故选D。 2. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） A. 分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法 B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C. 当两个相邻的分子间距离小于时，它们间相互作用的引力大小大于斥力大小 D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．图A是油膜法估测分子的大小，分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法，故A正确； B．微粒的运动是固体小颗粒的无规则运动，即布朗运动，故B错误； C．当两个相邻的分子间距离小于时，它们间相互作用力主要表现为斥力，则引力大小小于斥力大小，故C错误； D．模拟气体压强实验中，气体分子速率不一定相等，因此实验中每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率不一定相等，故D错误。 故选A。 3. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. r1处分子间表现为引力 B. r2处分子间表现为斥力 C. 时，r越小分子势能越大 D. 分子间距离足够大时分子势能最小 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．分子势能为标量，在r=r2时，分子势能最小，则r2为平衡位置，分子力为零，由图可知r1处分子间表现为斥力。故ABD错误； C．由图可知时，r越小分子势能越大。故C正确。 故选C。 4. 关于近代物理学，下列图像在描述现象中，解释正确的是（　　） A. 如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动（已知） B. 如图乙所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大 C. 如图丙所示，金属的遏止电压与入射光的频率的图像中，该直线的斜率为普朗克常量 D. 同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动（已知），故A错误； B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大，故B正确； C．根据光电效应方程有 根据动能定理有 整理得 可知该直线的斜率为，故C错误； D．根据 可知入射光频率越大，对应的遏止电压越大，由图可知甲光和乙光的遏止电压相等，丙光的遏止电压最大，则 故D错误。 故选B。 5. 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星在国际上首次在轨获取的太阳谱线精细结构，是如图甲所示氢原子巴耳末系中从跃迁到发出的光。将光束照射如图乙所示装置的金属板，验电器指针没有张开。则下列说法正确的是（　　） A. 光是氢原子巴耳末系中波长最短的谱线 B. 换用逸出功更大的金属板材料，验电器指针可能张开 C. 增大照射金属板的光束的强度，验电器指针可能张开 D. 换用从跃迁到发出的光照射金属板，验电器指针可能张开 【答案】D 【解析】 【详解】A．是氢原子巴耳末系中频率最小、波长最长的谱线，故A错误； B．改用逸出功更大的金属板材料，其入射光的频率更小于金属的极限频率，不能发生光电效应，故B错误。 C．增大光束的强度，不能发生光电效应现象，故C错误； D．光电效应产生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，验电器指针没有张开，说明入射光的频率小于金属的极限频率，据玻尔理论中的频率条件可知从跃迁到发出的光频率比光束频率要高，用该光照射金属板，可能发生光电效应现象，验电器指针可能张开，故D正确； 故选D。 6. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水，其中含有放射性元素多达64种，在这些元素中有21种半衰期超过10年，其中有一种含量最高却难以被清除的氢同位素氚，氚核的衰变方程为，半衰期为12.5年，X为新生成的粒子。关于氚核的衰变下列说法正确的是（  ） A. X粒子来自原子核的外部 B. 经过50年，氚的含量为初始的 C. 通过升高海水温度可以改变氚的半衰期 D. 的比结合能比的比结合能小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒可知X粒子是电子，其来源于原子核内一个中子转变为一个质子同时释放一个电子，故A错误； B．半衰期为12.5年，经过50年，即4个半衰期，氚的含量为初始的 故B错误； C．半衰期是原子核自身属性，不随外界的物理化学环境变化而变化，故C错误； D．由于该核聚变释放能量，生成物的原子核更稳定，氚核的比结合能小于氦核的比结合能，故D正确。 故选D。 7. 如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，A、B瓶顶部的气体可视为理想气体，在输液过程中室温保持不变，下列说法正确的是（　　） A. A、B瓶中的药液同时滴完 B. 随着A瓶液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 C. 随着A瓶液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐减小 D. 随着液面下降，A瓶内C处气体内能逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．瓶口处液面的压强始终等于大气压强，药液从B瓶中流下，B瓶内封闭的气体体积有增大趋势，温度不变，根据玻意耳定律知气体压强有减小趋势，A瓶中药液进入B瓶，在A瓶药液用完前B瓶液面保持不变，所以A瓶药液先用完，故A错误； BC．由于A瓶瓶口处液面的压强始终和大气压相等，A瓶内药液流入B瓶，A瓶液面下降，其液体产生的压强减小、外界空气进入A瓶，使A瓶内C处气体的压强增大，故BC错误； D．随着液面下降，进入A瓶内的空气越来越多，理想气体内能只和物质的量和温度有关，温度不变，分子数增加，内能增加，故D正确。 故选D。 8. 如图为某款自行车的气压式减震装置，活塞连接车把，汽缸连接前轮。当路面不平时，自行车颠簸使得活塞上下振动，汽缸内封闭的理想气体体积随之变化，起到减震作用。活塞迅速下压的过程中，汽缸内的气体（　　） A. 对外做正功 B. 内能减小 C. 温度升高，分子平均动能增加 D. 分子对汽缸壁单位面积的平均撞击力增加 【答案】CD 【解析】 【详解】A．活塞迅速下压的过程中，汽缸内的气体被压缩，外界对气体做正功。故A错误； B．外界对气体做正功，活塞迅速下压，可近似看成是绝热过程，则由热力学第一定律 可知，气体内能增加。故B错误； C．理想气体内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子平均动能增加。故C正确； D．根据理想气体的状态方程 气体体积减小，温度升高，则气体压强增大，即分子对汽缸壁单位面积的平均撞击力增加。故D正确。 故选CD。 9. 密闭汽缸中封闭着一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的变化关系如图所示，其中AD延长线过坐标原点，AB、CD与T轴平行，BC与T轴垂直。下列说法正确的有（　　） A. 从状态A到状态B，气体内能增大 B. 从状态B到状态C，气体对外界做功 C. 从状态C到状态D，气体向外界放热 D. 状态B、D气体的压强相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．状态A到状态B，温度升高，气体内能增大，故A正确； B．状态B到状态C，气体体积减小，外界对气体做功；故B错误； C．状态C到状态D，由热力学第一定律，气体体积不变，外界不对气体做功，，且温度降低，气体内能减小，因此气体向外界放热，故C正确； D．根据理想气体状态方程为常数，可知越小，越大，可知状态D气体的压强大，故D错误。 故选AC。 10. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，AB的反向延长线经过坐标原点O，BC与纵轴平行，的面积为，已知气体在状态A的温度为，图中所标的物理量已知，则下列说法正确的是（　　） A. 气体从C到A，内能增大，吸收热量 B. 气体在状态B的压强为 C. 气体在状态B的温度为 D. 从状态A到状态B，气体对外界做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．气体从C到A，气体压强减小，气体体积减小，根据理想气体方程 则气体的温度减小，内能减小，由于气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律 可知气体放出热量，故A错误； B．图像与坐标轴围成的面积表示功，则 解得气体在状态B的压强为 故B错误； C．AB的反向延长线经过坐标原点O，则 根据理想气体方程 解得气体在状态B的温度为 故C正确； D．从状态A到状态B，气体对外界做的功为 故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题。共60分。 11. 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.3mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效数字） （1）若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为___________m2。 （2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________m3。 （3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径为___________m。 （4）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是___________。 A. 油酸浓度适当大一些 B. 油酸浓度适当小一些 C. 油酸扩散后立即绘出轮廓图 D. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 【答案】（1） （2） （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 若每一小方格的边长为10mm，由图中可知轮廓中大约为个小方格，则油酸薄膜的面积为 【小问2详解】 每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 【小问3详解】 油酸分子的直径为 【小问4详解】 为能形成单分子油膜，油膜浓度应适当小些；应油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图。 故选BD。 12. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用___________传感器测量，体积由注射器刻度读出。 （2）实验中在活塞上均匀涂抹润滑油主要作用是___________。 （3）某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有点击记录，但其它操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强，其最接近的值是___________。 次　数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 100.1 p7 179.9 体积 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A． B． C． D． （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图？___________ A． B． C． D． 【答案】 ①. 压强 ②. 气密性良好 ③. C ④. D 【解析】 【详解】（1）[1]根据实验原理，结合实验设计，在保持温度不变情况，用压强传感器测量气体的压强。 （2）[2]实验操作中，活塞上均匀涂抹润滑油，主要是为了增强气密性，从而保证封闭气体的质量不变。 （3）[3]根据玻意耳定律，一定质量气体，压强与体积成反比，而实验数据，第1次和第9次数据，它们的压强和体积乘积也正好近似相等，因此第7次压强满足 解得 故选C。 （4）[4]若考虑到连接器与传感器的软管内气体体积不可忽略，则封闭气体的真实体积为，根据玻意耳定律可知 解得 则应该是一条过原点的正比例直线，则图像应该比原图像向右弯曲偏移。 故选D。 13. 如图甲所示，足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体，两气柱封闭的水银柱高度差h=4cm。U型管水平部分长为=5cm，上方水银柱长=3cm。 （1）稳定时两段气柱压强分别为多少？ （2）如把甲图逆时针转过90度（U型管保持竖直状态，两段气柱均没有进入竖直管中）此时、两部分气体的压强分别为多大？（结果均用cmHg表示，大气压强为76cmHg） 【答案】（1）压强，压强， （2）旋转后压强，压强 【解析】 【小问1详解】 由题意知，大气压 ， ， ， 对右侧气柱，上方有长度为的水银柱，开口通大气，平衡时 水银面高度差为 ，侧水银面比侧高 因此压强关系 【小问2详解】 逆时针转90°后，变为竖直，原水银柱变为水平，平衡时压强等于大气压 竖直水银柱长度为 ， 在水银柱下方 压强关系 14. 如图甲、乙分别是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级示意图。现用等离子态的氢气（即电离态，）向低能级跃迁时所发出的光照射光电管的阴极K。测得电压表的示数是15V。已知光电管阴极材料的逸出功是，普朗克常量，，。求： （1）氢原子由能级跃迁到能级时氢气发光的波长为多少nm； （2）该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长为多少nm；（结果保留整数） （3）光电子到达阳极A的最大动能为多少J。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）氢原子由能级跃迁到能级时释放光子的能量 波长 （2）极限频率满足 则极限波长 其中 解得 （3）根据光电效应方程 可知光电子从K中逸出时最大初动能 根据动能定理可知，光电子到达阳极A的最大动能 15. 如图所示，开口向上的绝热汽缸竖直放置，汽缸壁内有卡环，质量为m、横截面积为S的绝热活塞静止在缸内，距缸底的高度为h，离卡环的距离为，活塞下方密封有一定质量的温度为T0的理想气体。活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气。外界大气压强为，重力加速度为g，现用电热丝（体积忽略不计）缓慢加热汽缸中的气体，求： （1）当活塞刚好到卡环处时，缸内气体的温度； （2）当活塞对卡环的压力大小等于2mg时，缸内气体的温度； （3）接第（2）问，若气体温度每升高1℃，气体内能就增加E0，电热丝放出的总热量为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对初始静止的活塞受力分析，由平衡条件， 代入 可得。 初始状态：体积，温度  加热到活塞刚好到达卡环过程，活塞受力不变，气体做等压变化，末状态体积 根据由盖-吕萨克定律 ​ 解得 【小问2详解】 活塞被卡环挡住后体积不变，做等容变化。 对活塞受力分析，卡环对活塞的压力，平衡条件 代入数据得 由上一小问解析可知，​， 根据查理定律 解得 【小问3详解】 根据热力学第一定律（为气体对外做功，为气体吸收热量，等于电热丝放出的总热量）： 内能变化：温度变化，由题意得内能变化  气体对外做功：只有第一阶段等压膨胀气体对外做功​ 代入热力学第一定律得总热量  【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天门外国语学校2024年高二5月月考 物理 考试时间：75分钟　满分：100分 一、选择题:本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法中不正确的是（　　） A. 物质由大量的分子组成，分子间有间隙 B. 固体、液体、气体中都有扩散现象 C. 显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 D. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数为 2. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） A. 分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法 B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C. 当两个相邻的分子间距离小于时，它们间相互作用的引力大小大于斥力大小 D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 3. 分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. r1处分子间表现为引力 B. r2处分子间表现为斥力 C. 时，r越小分子势能越大 D. 分子间距离足够大时分子势能最小 4. 关于近代物理学，下列图像在描述现象中，解释正确的是（　　） A. 如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动（已知） B. 如图乙所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大 C. 如图丙所示，金属的遏止电压与入射光的频率的图像中，该直线的斜率为普朗克常量 D. 同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为 5. 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星在国际上首次在轨获取的太阳谱线精细结构，是如图甲所示氢原子巴耳末系中从跃迁到发出的光。将光束照射如图乙所示装置的金属板，验电器指针没有张开。则下列说法正确的是（　　） A. 光是氢原子巴耳末系中波长最短的谱线 B. 换用逸出功更大的金属板材料，验电器指针可能张开 C. 增大照射金属板的光束的强度，验电器指针可能张开 D. 换用从跃迁到发出的光照射金属板，验电器指针可能张开 6. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水，其中含有放射性元素多达64种，在这些元素中有21种半衰期超过10年，其中有一种含量最高却难以被清除的氢同位素氚，氚核的衰变方程为，半衰期为12.5年，X为新生成的粒子。关于氚核的衰变下列说法正确的是（  ） A. X粒子来自原子核的外部 B. 经过50年，氚的含量为初始的 C. 通过升高海水温度可以改变氚的半衰期 D. 的比结合能比的比结合能小 7. 如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，A、B瓶顶部的气体可视为理想气体，在输液过程中室温保持不变，下列说法正确的是（　　） A. A、B瓶中的药液同时滴完 B. 随着A瓶液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 C. 随着A瓶液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐减小 D. 随着液面下降，A瓶内C处气体内能逐渐增大 8. 如图为某款自行车的气压式减震装置，活塞连接车把，汽缸连接前轮。当路面不平时，自行车颠簸使得活塞上下振动，汽缸内封闭的理想气体体积随之变化，起到减震作用。活塞迅速下压的过程中，汽缸内的气体（　　） A. 对外做正功 B. 内能减小 C. 温度升高，分子平均动能增加 D. 分子对汽缸壁单位面积的平均撞击力增加 9. 密闭汽缸中封闭着一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的变化关系如图所示，其中AD延长线过坐标原点，AB、CD与T轴平行，BC与T轴垂直。下列说法正确的有（　　） A. 从状态A到状态B，气体内能增大 B. 从状态B到状态C，气体对外界做功 C. 从状态C到状态D，气体向外界放热 D. 状态B、D气体的压强相等 10. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，AB的反向延长线经过坐标原点O，BC与纵轴平行，的面积为，已知气体在状态A的温度为，图中所标的物理量已知，则下列说法正确的是（　　） A. 气体从C到A，内能增大，吸收热量 B. 气体在状态B的压强为 C. 气体在状态B的温度为 D. 从状态A到状态B，气体对外界做的功为 二、非选择题：本题共5小题。共60分。 11. 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.3mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效数字） （1）若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为___________m2。 （2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________m3。 （3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径为___________m。 （4）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是___________。 A. 油酸浓度适当大一些 B. 油酸浓度适当小一些 C. 油酸扩散后立即绘出轮廓图 D. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 12. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用___________传感器测量，体积由注射器刻度读出。 （2）实验中在活塞上均匀涂抹润滑油主要作用是___________。 （3）某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有点击记录，但其它操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强，其最接近的值是___________。 次　数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 100.1 p7 179.9 体积 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A． B． C． D． （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图？___________ A． B． C． D． 13. 如图甲所示，足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体，两气柱封闭的水银柱高度差h=4cm。U型管水平部分长为=5cm，上方水银柱长=3cm。 （1）稳定时两段气柱压强分别为多少？ （2）如把甲图逆时针转过90度（U型管保持竖直状态，两段气柱均没有进入竖直管中）此时、两部分气体的压强分别为多大？（结果均用cmHg表示，大气压强为76cmHg） 14. 如图甲、乙分别是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级示意图。现用等离子态的氢气（即电离态，）向低能级跃迁时所发出的光照射光电管的阴极K。测得电压表的示数是15V。已知光电管阴极材料的逸出功是，普朗克常量，，。求： （1）氢原子由能级跃迁到能级时氢气发光的波长为多少nm； （2）该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长为多少nm；（结果保留整数） （3）光电子到达阳极A的最大动能为多少J。 15. 如图所示，开口向上的绝热汽缸竖直放置，汽缸壁内有卡环，质量为m、横截面积为S的绝热活塞静止在缸内，距缸底的高度为h，离卡环的距离为，活塞下方密封有一定质量的温度为T0的理想气体。活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气。外界大气压强为，重力加速度为g，现用电热丝（体积忽略不计）缓慢加热汽缸中的气体，求： （1）当活塞刚好到卡环处时，缸内气体的温度； （2）当活塞对卡环的压力大小等于2mg时，缸内气体的温度； （3）接第（2）问，若气体温度每升高1℃，气体内能就增加E0，电热丝放出的总热量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $