辽宁省大连市大连育明高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

这是一份辽宁省大连市大连育明高级中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．2023年8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达64种放射性元素，其中氚（）衰变过程中产生的电离辐射可损害DNA，是致癌的高危因素之一，半衰期为12.5年。其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中x=2，y=3
B．是光子，其动量为零
C．秋冬气温逐渐变低时，氚的衰变速度会变慢
D．经过25年，氚将全部衰变结束
2．如图甲所示实验装置中，分别用a、b两束光照射阴极K，移动滑片P，得到电压表示数U与微安表示数I的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．测量遏止电压时，应将滑片P向a端移动
B．滑片P向b端移动时，微安表示数减小
C．a光的频率可能大于b光
D．a光的光子动量可能大于b光
3．如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（ ）
A．当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变
B．当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动
C．如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小
D．如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移
4．下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，放射性元素的放射性增强
B．核反应方程属于原子核人工转变
C．地球对月球的引力属于弱相互作用
D．一群都处于第3激发态的氢原子向低能级跃迁时可能同时发出6种不同频率的光子
5．两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系分别如图甲、乙所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（ ）
A．甲图表示分子势能与分子间距离的关系
B．当时，分子势能为零
C．两分子从相距开始，随着分子间距离的增大，分子力先减小，然后一直增大
D．两分子在相互靠近的过程中，在阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小
6．如图为光的双缝干涉原理图，用红色激光照射挡板上的两条平行的狭缝、，在后面的屏上能观察光的干涉条纹，在屏上、处分别是中央明条纹和第一条明条纹的中心。下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹与狭缝垂直
B．在挡板和屏之间的空间不发生光的干涉
C．屏上到两条狭缝、的距离差等于干涉光的波长
D．其他条件不变，仅换用蓝色激光做实验，则条纹间距将变宽
7．如图所示，白纸平铺在水平桌面上，在白纸上放一块底面为长方形的玻璃砖，画出玻璃砖底面的四条边界，在边上的、两点将边平均分为三等分，是边上的一点，。一束单色光从点射入玻璃砖后刚好在点发生全反射，仅取走玻璃砖，单色光直接照射到点，则玻璃砖边长为（ ）
A．B．C．D．
8．某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q。其方程为，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为v，以下结论正确的是（ ）
A．Y原子核的动能是Z原子核的动能的倍
B．Y原子核的速度大小为
C．Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大为光速
D．秦山核电站产生的核能与该核反应属于同种类型
二、多选题
9．若以表示水的摩尔质量，表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．一定质量的理想气体由状态a开始经状态b、c回到状态a的过程，其p-V图像如图所示，其中ab段与横轴平行，状态b、c时的温度相同。关于该变化过程，下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中气体内能增加
B．c状态时气体温度最低
C．b→c过程中外界对气体做功的大小为
D．整个过程外界对气体做功的大小为
三、实验题
11．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。
猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关；
猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。
(1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，向杯中缓慢加水过程中，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动，在此过程中，水对光的“偏折比” （选填“变大”或“变小”或“不变”）
(2)为了验证猜想2，小组将杯子中水换成油，保持原先入射光路不变，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：油对光的“偏折比” （选填“大于”或“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”；
(3)对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；发现红光的光斑位于图丙中“A”点，请你根据实验结果推测红光的光斑位于图丁光屏上的 点（选填“C”或“D”）。
12．某同学用图甲所示实验装置探究一定质量的气体等温变化的规律。将注射器活塞移动到体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强为和注射器上的体积为，然后压缩气体，记录多组压强p和体积V的值。
（1）关于该实验下列说法正确的是 。
A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油
B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）实验中，若软管内气体体积可忽略，在压缩气体过程中漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的 （选填“①”或“②”）。
（3）若软管内气体体积不可忽略，作出图像是一条曲线，如图丙所示。试用玻意耳定律分析，该曲线的渐近线（图中的虚线）的压强是 。（用、、表示）
（4）在（3）中，该同学找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，作出图线如图丁所示，由此可测出这些绿豆的体积 。（已知物理量有、a、b）
四、解答题
13．已知氘核的质量为，中子的质量为，的质量为，真空中的光速为c。
(1)写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量；
(2)质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？（已知煤的热值为q，题中所用物理量的单位均为国际单位制单位）
14．如图甲，半径为R的半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过角时，光屏上光点位置距离点为。光在真空中的传播速度为c，求：
（ⅰ）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度的正弦值；
（ⅱ）若将玻璃砖按图乙所示方式放置，初始玻璃砖的直径与光屏平行，圆心O到光屏的距离为2R，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点到点的距离H及光束在玻璃砖内的传播时间。
15．如图，容积均为V0的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸打气，每次可以打进气压为P0，体积为0.3V0的空气，已知室温为270C，大气压为P0，气缸导热良好．求：
(i)要使A缸的气体压强增大到4P0，应打气多少次？
(ii)当A缸的气体压强达到4P0后，关闭K1，打开2并缓慢加热A、B气缸内气体,使其温度都升高00C，求：稳定时活塞上方气体的体积和压强．
参考答案
1．A【详解】A．由电荷数与质量数守恒可得，解得，故A正确；
B．是光子，其动量不为零，故B错误；
C．半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故C错误；
D．半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，经过25年，即两个半衰期，剩余氚为原来的四分之一，并没有完全衰变完，故D错误。故选A。
2．A【详解】A．图甲中滑片向a端移动，所加为反向电压，测量遏止电压时，应将滑片P向a端移动，A正确；
B．滑片P向b端移动时，所加为正向电压，所以电流表的示数增大，B错误；
C．由图乙知光的遏止电压大于光的遏制电压
根据光电效应方程可知故a光的频率小于b光，C错误；
D．光子动量故a光光子动量小于b光，D错误。故选A。
3．D【详解】A．设水银柱的高度为，由图示可知，封闭气体的压强为
如果玻璃管自由下落时，玻璃管中的气体压强变大等于大气压，封闭气体的压强增大，A错误；
B．气体温度不变，由理想气体状态方程可知气体体积变小，气柱长度变短，则水银柱相对玻璃管位置向上移动，B错误；
CD．当玻璃管沿逆时针或顺时针方向转过一个小角度后，水银柱的高度差减小，则封闭气体的压强增大，封闭气体的体积减小，C错误，D正确。故选D。
4．D【详解】A．半衰期与物理环境和化学环境无关，温度升高，放射性元素的放射性不会增强。故A错误；
B．核反应方程属于核聚变。故B错误；
C．万有引力是自然界的一种基本相互作用，属于四大基本相互作用之一，故C错误；
D．一群都处于第3激发态（即能级）的氢原子向低能级跃迁时可能同时发出种不同频率的光子。故D正确。故选D。
5．D【详解】AB．当时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以题图乙表示分子势能与分子间距离的关系，故AB错误；
C．由题图甲可知，两分子从相距开始，随着分子间距离的增大，分子力先增大，然后一直减小，故C错误；
D．在阶段，分子力表现为引力，两分子在相互靠近的过程中，分子力F做正功，分子动能增大，分子势能减小，故D正确。故选D。
6．C【详解】A．根据双缝干涉的原理可知干涉条纹与狭缝平行，故A错误；
B．光的干涉发生于双缝后相遇的所有三维空间，故B错误；
C．明条纹的中心到双缝的距离差为波长的整数倍，即时，两列波叠加干涉出现明条纹，n为条纹的级次，故C正确；
D．换用蓝色光时，光的波长变短，由可知，屏上相邻干涉条纹间距将变窄，故D错误。故选C。
7．B【详解】设入射角为，折射角为，几何关系可知
因为折射率因为在点发生全反射，则有
联立解得则边长故选B。
8．A【详解】AB．静止的原子核发生衰变的过程中动量守恒，设Y的速度大小为，根据动量守恒定律得
解得
根据动能和动量关系可知，动量相等动能与质量成反比，即Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为F：D，故A正确，B错误；
C．由于该反应的过程中释放能量，根据质能定理可知Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小，故C错误；
D．秦山核电站是利用铀核裂变时释放核能来发电的，而题目中给出的核反应方程是一个衰变方程，属于自发进行的核反应，与核电站的裂变反应不同，故D错误。故选A。
9．AC【详解】A．每个水分子的质量等于水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即选项A正确；
B．表示一个水分子运动占据的空间的体积，不是一个水分子的体积，选项B错误；
C．表示水蒸气的摩尔质量，除以一个水分子的质量m0即为阿伏加德罗常数，即表达式
选项C正确；
D．由于水分子分子间距的存在，不等于水的摩尔体积，则密度表达式
不成立，选项D错误。故选AC。
10．AD【详解】A．a→b过程，由盖—吕萨克定律可知可得
故a→b过程中气体内能增加，故A正确；
B．由题意可知，状态b、c时的温度相同，则
所以a状态时气体温度最低，故B错误；
C．b→c过程由玻意耳定律可得
由图像可知b→c过程中外界对气体做功的大小为故C错误；
D．气体由状态a开始经状态b、c回到状态a的整个过程外界对气体做功的大小为故D正确。故选AD。
11．(1) 0.7 右 不变(2)小于(3)C
【详解】（1）[1]偏折比为
[2][3]往杯子中加水的过程中，入射角不变，由折射定律可知，折射角不变，故偏折比不变。光线进入水中的点右移，光在水中的传播方向不变，故光点向右移动。
（2）当液面降低且光斑重合时，光路图如下
由图可知，当将液体换为油时，折射角变小，故油对光的“偏折比”小于水对光的“偏折比”。
（3）由实验结果可知，红光的折射角较大，即同一介质中红光的“偏折比”大于紫光。定图中的光路图如下
由光路图可知，C的“偏折比”较大，故红光的光斑应在C点。
12． AD/DA ①
【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油，A正确；
B．若快速推动活塞容易使气体温度发生急剧变化，与实验等温条件不符，B错误；
C．用手握注射器再推拉活塞，会对气体的温度造成影响，与实验等温条件不符，C错误；
D．注射器的横截面不变，当刻度分布均匀时，可以用气体的长度来间接表示体积，即可以不标注单位，D正确。
故选AD。
（2）[2]根据理想气体状态方程，C为常数
可知当压缩气体过程中漏气时，之积会变小，即图像的斜率变小，可知图像为①。
（3）[3]若软管内气体体积不可忽略，当注射器中的体积为时，实际气体的总体积为，当趋向于无穷大时，即此时注射器中的气体体积趋向于0，此时气体全部集中在软管内，根据玻意耳定律有解得
（4）[4]根据玻意耳定律有
整理得
由图像横轴截距可知
解得
13．(1)，(2)
【详解】（1）核反应方程为
核聚变前后的质量亏损为
根据爱因斯坦质能方程，释放的能量为解得
（2）质量为的氘所含氘核数为
完全聚变为所释放的能量为又
联立解得，相当于完全燃烧的煤放出的能量。
14．（ⅰ）；（ⅱ），
【详解】（ⅰ）玻璃砖转过角时，折射光路如图1，由几何关系可知入射角，则
所以
则折射角
由折射定律可得
发生全反射时有
所以玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度的正弦值为
（ⅱ）按图乙所示方式放置，玻璃砖转动时，折射光路如图2
在O点的入射角为，由折射定律
解得折射角
则由几何关系得解得
由光束在玻璃砖中的传播速度得，光束在玻璃砖内的传播时间
15．（1）10次 （2）；
【详解】（1）将A缸内气体和打气进入的气体整体为研究对象，设共打气n次，开始时压强都是P0，末态压强是4P0，则： 解得n=10次
（2）设温度升高后，上边的气体压强为P，体积为V，则：T0=273+27=300K；T=273+87=360K对上边气体：
对下边：联立解得V=0.4V0；P=3P0