2023-2024学年广西示范性高中高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年广西示范性高中高二（下）期末物理试卷，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）铀核衰变为钍核的核反应方程为U→ThHe，铀核衰变为铅核的核反应方程为U→Pb+x（He）+y（e），下列说法正确的是（ ）
A．铀核衰变产生的α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
B．铀核衰变为铅核的核反应方程中的x＝8，y＝6
C．两个铀核经过一个半衰期后一定会剩下一个铀核未衰变
D．由于铀核衰变时辐射出γ射线，有能量损失，因此衰变前后能量不守恒
2．（4分）某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（ ）
A．B．C．D．λPhc
3．（4分）关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是（ ）
A．图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B．图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线T2对应的分子平均动能较大
C．由图丙可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功
D．图丙中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力小
4．（4分）将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里，现象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．容器中的液体可能是水银
B．若在“问天”太空舱中进行实验，仍然是较细毛细管中的液面更高
C．若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差相同
D．图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
5．（4分）如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于n＝2能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，则（ ）
A．该金属的逸出功W0＝5.5eV
B．用处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，不能发生光电效应
C．一个处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D．用处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时，将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置，可使甲图中电流表示数为零
6．（4分）图示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V﹣T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。关于气体的状态，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态C的压强为2.0×105Pa
B．气体在状态C的压强为1.0×105Pa
C．从状态A到状态B气体的压强增大
D．从状态A到状态B气体的压强减小
7．（4分）如图所示，一粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2＝h1，a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则（ ）
A．A气体的压强大于外界大气压强
B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C．水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D．水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
8．（4分）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p﹣V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0），b（2V0，p0），c（3V0，2p0），以下判断正确的是（ ）
A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C．在c→a过程中，外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
D．气体在c→a过程中内能的减少量等于b→c过程中内能的增加量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。
（多选）9．（4分）下列几幅图对应的说法中正确的有（ ）
A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B．图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体，加热后变成晶体
C．图丙说明气体速率分布随温度变化，且T1＞T2
D．图丁中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小
（多选）10．（4分）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核Be俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即Bee→Xνe。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核X的半衰期为T0，平均核子质量大于Be，则（ ）
A．X是Li
B．X的比结合能小于Be
C．中微子νe的能量由质子数减少转变而来
D．再经过2T0，现有的原子核X全部衰变
（多选）11．（4分）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（ ）
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
（多选）12．（4分）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V﹣T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强，下列判断正确的是（ ）
A．过程a到b中气体内能增大
B．过程b到c中气体吸收热量
C．过程b到c中每一分子的速率都减小
D．过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
13．（6分）“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；
③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）油酸分子直径是 m。（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是 。
A．等效替代法
B．类比法
C．理想模型法
D．控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
14．（8分）有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，（内装有理想气体）用玻璃管将C与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30℃。
（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向 （填“上”或“下”）移动；
（2）上述过程稳定后C内的理想气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 （填“吸热”或“放热”）；
（3）该温度计的刻度是均匀的，则 （填“温度上高下低”或“温度上低下高”）。
15．（10分）一个锂核（Li）受到一个质子的轰击，变成两个α粒子。已知质子的质量是1.6726×10﹣27kg，锂核的质量是11.6505×10﹣27kg，氦核的质量是6.6466×10﹣27kg，光速c＝3×108m/s。
（1）写出上述核反应的方程；
（2）计算上述核反应释放的能量。
16．（12分）如图所示，绝热汽缸长度为L，绝热活塞可以无摩擦滑动。汽缸底部与活塞正中间用薄隔板隔开，隔板左边为真空，右边为理想气体，活塞静止在汽缸口。大气压强为p0，整个系统不漏气，活塞面积为S、厚度不计。求：
（1）将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离（这个过程中气体温度不变）；
（2）将隔板抽开，将汽缸逆时针缓缓转过90°，使汽缸口朝上，活塞重力产生的压强为大气压强的一半。缓慢拉动活塞，使活塞恢复到汽缸口，此时的热力学温度为初态的，最终对活塞施加的作用力大小。
17．（16分）如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞A封闭在该气缸内，活塞A可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞A与气缸底的距离L1＝9cm，离气缸口的距离L2＝3cm。已知活塞A的质量m＝20kg，横截面积S＝100cm2，外界气温为27℃，大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热。
（1）使活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；
（2）在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收Q1＝370J的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；
（3）在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收Q2＝474J的热量时，求此时缸内气体的温度和压强。（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：U＝kT；活塞不能从气缸上滑落）
2023-2024学年广西示范性高中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．（4分）铀核衰变为钍核的核反应方程为U→ThHe，铀核衰变为铅核的核反应方程为U→Pb+x（He）+y（e），下列说法正确的是（ ）
A．铀核衰变产生的α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
B．铀核衰变为铅核的核反应方程中的x＝8，y＝6
C．两个铀核经过一个半衰期后一定会剩下一个铀核未衰变
D．由于铀核衰变时辐射出γ射线，有能量损失，因此衰变前后能量不守恒
【答案】B
2．（4分）某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（ ）
A．B．C．D．λPhc
【答案】A
3．（4分）关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是（ ）
A．图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B．图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线T2对应的分子平均动能较大
C．由图丙可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功
D．图丙中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力小
【答案】B
4．（4分）将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里，现象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．容器中的液体可能是水银
B．若在“问天”太空舱中进行实验，仍然是较细毛细管中的液面更高
C．若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差相同
D．图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
【答案】D
5．（4分）如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于n＝2能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，则（ ）
A．该金属的逸出功W0＝5.5eV
B．用处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，不能发生光电效应
C．一个处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D．用处于n＝3能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时，将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置，可使甲图中电流表示数为零
【答案】C
6．（4分）图示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V﹣T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。关于气体的状态，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态C的压强为2.0×105Pa
B．气体在状态C的压强为1.0×105Pa
C．从状态A到状态B气体的压强增大
D．从状态A到状态B气体的压强减小
【答案】A
7．（4分）如图所示，一粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2＝h1，a面与c面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则（ ）
A．A气体的压强大于外界大气压强
B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量
C．水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度
D．水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
【答案】B
8．（4分）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p﹣V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0），b（2V0，p0），c（3V0，2p0），以下判断正确的是（ ）
A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C．在c→a过程中，外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
D．气体在c→a过程中内能的减少量等于b→c过程中内能的增加量
【答案】D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。
（多选）9．（4分）下列几幅图对应的说法中正确的有（ ）
A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B．图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体，加热后变成晶体
C．图丙说明气体速率分布随温度变化，且T1＞T2
D．图丁中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小
【答案】AD
（多选）10．（4分）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核Be俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即Bee→Xνe。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核X的半衰期为T0，平均核子质量大于Be，则（ ）
A．X是Li
B．X的比结合能小于Be
C．中微子νe的能量由质子数减少转变而来
D．再经过2T0，现有的原子核X全部衰变
【答案】AB
（多选）11．（4分）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（ ）
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
【答案】AD
（多选）12．（4分）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V﹣T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强，下列判断正确的是（ ）
A．过程a到b中气体内能增大
B．过程b到c中气体吸收热量
C．过程b到c中每一分子的速率都减小
D．过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
【答案】AD
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
13．（6分）“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；
③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）油酸分子直径是 4.3×10﹣10 m。（结果保留两位有效数字）
（2）在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是 C 。
A．等效替代法
B．类比法
C．理想模型法
D．控制变量法
（3）若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于 AC 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
【答案】（1）4.3×10﹣10；（2）C；（3）AC
14．（8分）有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，（内装有理想气体）用玻璃管将C与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30℃。
（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向 下 （填“上”或“下”）移动；
（2）上述过程稳定后C内的理想气体内能 减小 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 放热 （填“吸热”或“放热”）；
（3）该温度计的刻度是均匀的，则 温度上高下低 （填“温度上高下低”或“温度上低下高”）。
【答案】（1）下
（2）减小；放热
（3）温度上高下低
15．（10分）一个锂核（Li）受到一个质子的轰击，变成两个α粒子。已知质子的质量是1.6726×10﹣27kg，锂核的质量是11.6505×10﹣27kg，氦核的质量是6.6466×10﹣27kg，光速c＝3×108m/s。
（1）写出上述核反应的方程；
（2）计算上述核反应释放的能量。
【答案】（1）上述核反应的方程LiH→2He；
（2）上述核反应释放的能量2.691×10﹣12J
16．（12分）如图所示，绝热汽缸长度为L，绝热活塞可以无摩擦滑动。汽缸底部与活塞正中间用薄隔板隔开，隔板左边为真空，右边为理想气体，活塞静止在汽缸口。大气压强为p0，整个系统不漏气，活塞面积为S、厚度不计。求：
（1）将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离（这个过程中气体温度不变）；
（2）将隔板抽开，将汽缸逆时针缓缓转过90°，使汽缸口朝上，活塞重力产生的压强为大气压强的一半。缓慢拉动活塞，使活塞恢复到汽缸口，此时的热力学温度为初态的，最终对活塞施加的作用力大小。
【答案】（1）将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离为L；
（2）最终对活塞施加的作用力大小为。
17．（16分）如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞A封闭在该气缸内，活塞A可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞A与气缸底的距离L1＝9cm，离气缸口的距离L2＝3cm。已知活塞A的质量m＝20kg，横截面积S＝100cm2，外界气温为27℃，大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热。
（1）使活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；
（2）在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收Q1＝370J的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；
（3）在（2）问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收Q2＝474J的热量时，求此时缸内气体的温度和压强。（已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：U＝kT；活塞不能从气缸上滑落）
【答案】（1）使活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，此时缸内气体的热力学温度为480K；
（2）在对缸内气体加热过程中，活塞A缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，气体增加了316焦耳的内能；
（3）当缸内气体再净吸收Q2＝474J的热量时，求此时缸内气体的温度是750K，压强是1.875×105Pa。
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答案
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