2024河北省示范性高中高二下学期4月期中联考试题物理含解析

这是一份2024河北省示范性高中高二下学期4月期中联考试题物理含解析，共12页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

物理
班级 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图甲所示，把墨汁用水稀释后取出一滴，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在光学显微镜下观察，并用仪器追踪一颗小碳粒的运动，每隔30s把碳粒的位置记录下来，得到位置连线如图乙，下列说法正确的是（ ）
A.在显微镜下观察到的是小碳粒分子的无规则运动
B.在显微镜下观察到液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的
C.乙图显示的是该微粒做布朗运动的轨迹
D.若改变水的温度，再记录两张图，仅凭图不能确定记录哪一张图时水分子的平均动能大
2.下列说法中正确的是（ ）
A.衰变中的电子是原子核的核外电子电离形成的
B.铀核裂变的核反应方程之一为：
C.锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，4个锶90原子经过56年还剩一个没衰变
D.在核反应方程中，X表示的是中子
3.两分子间的作用力与分子间距离的关系及分子势能与分子间距离的关系如图所示，如果用横轴表示分子间的距离，纵轴表示分子力或分子势能，下列说法正确的是（ ）
A.如果纵轴表示分子间作用力的合力，则曲线D表示合力与分子间距的关系
B.如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系曲线C表示引力与分子间距的关系，r0处分子力最小，分子势能不是最小
C.若一个分固定于O处，另一分子从无限远沿r轴向O靠近，分子间作用力的合力先增大再减小后增大，分子势能先减小后增大
D.当分子间的距离r4.如图所示，足够长U形管竖直放置，左右两侧分别用水银封有A、B两部分气体，气柱及液柱长度如图中标注所示。已知大气压强为p0=75cmHg，h1=5cm，h2=10cm，则有（ ）
A. pB=65cmHgB. pB =90cmHgC. pA =80cmHgD. pA=90cmHg
5.如图所示，图甲为观测光电效应的实验装置，在光的照射下，测得某种金属的遏止电压UC和入射光波长倒数之间的关系如图乙所示，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（ ）
甲乙
A.图像中的λ0是发生光电效应的入射光的最小波长
B.该金属的逸出功为eU1
C.图线斜率为普朗克常量h
D.若入射光的波长为，产生的光电子的最大初动能为5eU1
6.不同原子核的比结合能是不一样的，如图是按照实际测量结果画出的图线，下列说法正确的是（ ）
A.铀核比氪核的结合能小，平均核子质量大
B. 的结合能约为1MeV
C. 核拆分成两个核时吸收的能量恰好等于的结合能
D. 核的结合能比核的小，比结合能大
7.教室里温度降低6℃时，进入教室内的空气体积占原来教室内空气体积的2%，若此过程中室内外气体压强始终不变，则教室内原来的温度是（ ）
A. 6℃B.6℃C.27℃D.24℃
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.下列说法正确的是（ ）
A.水黾能在水面上自由活动是由于受到水的浮力
B.在空间站完全失重的环境下，两端开口的细玻璃管一端插入水中，稳定后水能到达管的另一端
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，融化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D.新型材料石墨烯是晶体，可以通过剥离石墨获得，具有各向异性
9.如图为氢原子的部分能级图，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（ ）
A.一群处于n=5能级的氢原子向下跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光子，其中有三种可见光
B.用12.80eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使其向高能级跃迁
C.用大量的电子轰击大量处于基态的氢原子，可以使之发生跃迁并观测到几种不同频率的谱线，调高电子能量后观测到的谱线数目比原来多了4条，则调高前电子的能量范围为12.75eVD.若大量氢原子从n=3能级向下跃迁发出了3种不同波长的光，且有，则三者之间满足关系
10.一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C、D几个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，ABC是双曲线，CDA是倾斜直线，B、D的连线经过坐标原点O，已知气体在状态D的温度为T0，则下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（5分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验前，老师先将0.5mL的油酸溶于酒精中，制成500mL的油酸酒精溶液。同学们的操作如下：
a.在浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉或细石膏粉均匀撒在水面上。
b.用注射器往量筒中滴入1mL老师配制好的油酸酒精溶液，记下滴入的滴数为50滴，算出一滴油酸酒精溶液的体积V'。
c.将一滴油酸酒精溶液滴在浅盘的液面上。
d.待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔画出油酸薄膜的形状，如图所示。
e.将玻璃板放在坐标纸上，数出相应格数，算出油酸薄膜的面积S。
（1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是 。（填正确答案标号）
A.理想模型法B.控制变量法
C.等效替代法D.极限思维法
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL；已知每一小方格的边长为1cm，则油膜面积为 cm2；根据上述数据得出油酸分子的直径是 m（保留一位有效数字）。
（3）该同学经分析发现测量结果偏大，其原因可能是 。（填正确答案标号）
A.痱子粉或细石膏粉撒得非常厚，油膜没有充分展开
B.配制好的油酸酒精溶液放置时间过长
C.计算油酸膜的面积时，将所有不完整方格作为完整方格处理
D.用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心少记了几滴
12.（9分）某学校的两个实验小组分别用不同实验装置，探究一定质量的气体温度不变时，压强与体积的关系。
（1）①第一个实验小组采用装置甲做实验时，其研究对象是 ；为判断气体压强与体积关系， （选填“需要”或“不需要”）测出该研究对象的体积。
②关于该实验下列说法正确的是 。（填正确答案标号）
A.柱塞上涂抹适量润滑油的主要目的是减小摩擦力
B.实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验
C.柱塞移到某位置时，应快速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，以免与外界发生热交换导致数值变化
D.实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化
③实验小组同学做出图像，发现当气体体积缩小到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如下图所示的 。（填①或②）
（2）第二个实验小组采用DIS研究一定质量气体温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图乙所示。
①第二组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图所示。则V0代表 。
②实验过程中缓慢推动活塞，注射器内气体体积减小，第二组同学发现后来环境温度升高，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的 。（填正确答案标号）
A. B. C. D.
13.（10分）轻核聚变是比重核裂变产能效率更高的反应，在宇宙中时时刻刻进行着，太阳就是一个巨大的反应堆。若一个氘核（）和一个氚核（）聚变时产生一个中子（）和一个α粒子（）。已知氘核的质量为mD，氚核的质量为mT，中子的质量为mn，α粒子的质量为mα，光速为c，元电荷电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）写出核反应方程，并求一个氘核和一个氚核聚变时释放的核能；若此核能以一对同频率的光子向相反方向放出，求此光子的频率；
（2）反应放出的α粒子在与匀强磁场垂直的平面内做圆周运动，若α粒子的速度大小为v，磁感应强度大小为B，求α粒子在磁场中做圆周运动的周期T和等效电流I的大小。
14.（14分）如图所示，一个质量为m的梯形活塞下表面水平，上表面与水平面成α角。在气缸内封闭一定质量的理想气体，气缸底部连接一U形细管（管内气体体积忽略不计）。开始时，封闭气体温度为T0，活塞下表面距离气缸底部的高度为3h0，距气缸底部2h0处固定有卡环，能限制活塞移动，细管两边水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，重力加速度为g。求：
（1）细管两边水银柱存在的高度差h；
（2）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当两边水银面恰好相平时气体温度为多少；
（3）从开始至两水银面恰好相平的过程，若气体放出的热量大小为Q0，气体内能的变化。
15.（16分）我国在许多高海拔地区都有供氧站，有相应的供氧设施设备，以保障人民的生命安全。体积为40L的氧气钢瓶储存在温度为13℃的冷库中，测得钢瓶内氧气的压强为130atm，现将其移动到温度为27℃的室外放置一段时间。
（1）试计算移动到室外后瓶中气体的压强；
（2）若要将该瓶氧气在室外用分装器分装成体积为10L、压强为4atm的小瓶（小瓶已抽成真空），分装过程无漏气，氧气温度可视为不变，则该瓶氧气可以分装多少小瓶；
（3）若有五名游客用如图所示的活塞式抽气筒与（2）中分装好的小氧气瓶连通缓慢抽气，每次抽出氧气体积再充到自带的小钢瓶中使用，求最后一名游客抽完后小氧气瓶中的压强。（不考虑抽气分装过程中的漏气和温度变化，0℃对应的热力学温度为273K；结果保留两位有效数字）
河北省示范性高中高二年级期中质量检测联合测评
物理参考答案及解析
1.D【解析】在显微镜下观察到的是小碳粒的运动，故A错误；水分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；布朗运动是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故C错误；由于水分子运动的无规则性，我们无法仅从图上就确定记录哪一张图时水的温度高即平均动能大，故D正确。
2.B【解析】β衰变的实质是原子核内一个中子变成质子同时放出一个电子.故A错误；典型的裂变方程为：，故B正确；放射性元素衰变是大量原子的统计规律，对于个别原子不适用，故C错误；核反应方程：根据质量数守恒和电荷数守恒，可得出X表示的是质子，故
D错误，
3.C【解析】如果纵轴表示分子间作用力的合力，则曲线B表示合力与分子间距的关系.故A错误；如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示斥力与分子间距的关系，曲线C表示引力与分子间距的关系，r0处分子力为零故最小.分子势能也是最小，故B错误；若一个分子固定于O处，另一分子从无限远沿r轴向O靠近，由于力是矢量，正负表示方向，分子间作用力的合力先增大再减小后增大，而分子力先做正功后做负功则分子势能先减小后增大，故C正确：当分子间的距离r4.C【解析】由受力分析知：，，故选C。
5.B【解析】图像中的是发生光电效应的入射光的最大波长，A错误；由、联立得，图像的纵截距为，，得，B正确；由B中的公式得出斜率为，C错误；若入射光的波长为，，D错误.
6.D【解析】铀核核子数比氪核的核子数多，结合能大，平均核子质量大，故A错误；的比结合能约为1MeV，结合能约为2MeV，故B错误；核拆分成两个质子、两个中子时吸收的能量恰好等于的结合能，故C错误；核的比结合能约为5.5MeV，核有6个核子，结合能约为，核的比结合能约为7MeV，结合能约为，则核的结合能比核的小，比结合能大，故D正确。
7.C【解析】由盖—吕萨克定律的分比形式有，，故选C。
8.BD【解析】水黾能在水面上自由活动是水的表面张力的作用，故A错误；在空间站完全失重的环境下，两端开口的细玻璃管一端插入水中，由于完全失重及毛细现象水能达到管的另一端，故B正确：烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，融化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体，故C错误；新型材料石墨烯具有六边形品格结构是晶体，可以通过剥离石墨获得，具有各向异性，故D正确。
9.AC【解析】，故能辐射出10种不同频率的光子，其中从n=5能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量，从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量，从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量在可见光能量范围内，A正确；光子的能量只有等于能级差时，才能被吸收，故B错误；用大量能量范围为12.75eV10.ACD【解析】B、D的连线经过坐标原点O，由函数关系可得：，CDA是直线，由函数关系可得：，ABC是双曲线，则从A→B→C的变化过程是等温变化，即有：，联立以上各式，解得：，，，，故AC正确、B错误；从D→A的过程，由理想气体状态方程可得；，综合解得，故D正确。
11.（5分，每空1分）【答案】（1）A（2）60—63均可（3）AD
【解析】（1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是理想模型法。
（2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积；由图示可知，由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以“超过半格以一格计算，小于半格就舍去”的原则，共计61格，则油酸薄膜面积；油酸分子的直径：。
（3）水面上痱子粉或细石膏粉撒得非常厚，油酸膜没有充分展开，致使水面上的油酸分子呈现多层，导致面积变小，测得油酸分子直径变大，故A正确；配置好的油酸酒精溶液放置时间过长，浓度变大，导致油膜面积测量值偏大分子直径测量值偏小，故B错误；计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则会使测得的油酸面积变大，可知油酸分子直径变小，故C错误；用注射器测得50滴油酸酒精溶液为1mL时，不小心少记了几滴，导致实际面积变小，计算油酸分子直径变大，故D正确。
12.（9分）【答案】（1）①被封闭气体（或空气柱）（1分）不需要（1分）②D（2分）③②（2分）
（2）①注射器与压强传感器连接部位的气体体积（或胶管体积）（1分）②B（2分）
【解析】（1）①实验研究对象为注射器内被封闭的气体。由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可。
②在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性，故A错误；实验中若密封橡胶套脱落，则气体的质量会发生变化，堵住后不能继续实验，故B错误；柱塞移到某位置时，应等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误；实验过程中，不要用手接触注射器的玻璃管，以防止玻璃管从手上吸收热量，引起内部气体温度变化，故D正确。
③根据可知，若漏气，则C减小，即图像的斜率减小，则图像为②。
（2）①根据，C为定值，则，可知体积读数值比实际值大V0，如果实验操作规范正确，但如题图所示的图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积，故填注射器与压强传感器连接部位的气体体积（或填图上所标“胶管体积”）。
②根据理想气体状态方程可得，可知随着环境温度逐渐升高，图像的斜率会逐渐增大，B项正确。
13.（10分）【解析】
（1）核反应方程：
反应释放的核能：
由得：
（2）设轨迹半径为R，由，
得粒子在磁场中运动的周期
由电流定义式有，得环形电流大小。
14.（14分）【解析】
（1）初态时，对活塞受力分析，可求出气体压强p1，设活塞斜面面积为S'，则有
且
得出
分析水银柱有
联立得
（2）初态：体积，温度
要使两边水银面相平.则气缸内气体的压强
，
则此时活塞下表面与卡环接触，气体体积
设此时温度为T2，由理想气体状态方程有
得
（3）从开始至活塞下表面恰与卡环接触，气体压强不变，外界对气体做功
由热力学第一定律得
15.（16分）【解析】
（1）设移动到室外后钢瓶内气体的压强为p'，由于气体的体积不变，由查理定律可得
解得
（2）分装过程由玻意耳定律，设小钢瓶体积为，压强为
解得n=146瓶
（3）第一次抽气：
解得
第二次抽气：
解得
故第五次抽气：
故小氧气瓶中的压强约为2.5atm题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
B
D
C
BD
AC
ACD