2024-2025学年安徽省天一大联考高二（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年安徽省天一大联考高二（下）期末物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.2025年3月21日20时50分，经过约7小时，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，圆满完成第三次出舱活动。机械波和电磁波在通信中都扮演着至关重要的角色，在舱外时，宋令东、蔡旭哲进行语言交流时，必须通过头盔内的麦克风和耳机，这是因为( )
A. 机械波传播慢，电磁波传播快
B. 在舱外宇航员的声带无法振动
C. 机械波在真空中不能传播，电磁波在真空中能传播
D. 电磁波的传播距离比机械波远
2.放射性同位素锗−68的衰变方程为 3268Ge→3168Ga+X，则下列说法正确的是( )
A. X为负电子B. X来自原子核外
C. 3268Ge比 3168Ga多一个中子D. 3268Ge的比结合能小于 3168Ga的比结合能
3.半导体掺杂是指向半导体材料中故意引入杂质，以改变其电学特性。半导体掺杂过程中，一个锗(Ge)分子固定于原点O，一个硼(B)分子从很远处向O点靠近，分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示。则( )
A. 在r2处分子势能最小
B. 由远处到r1的过程中，分子势能一直减小
C. 由远处到r1的过程中，分子间没有斥力
D. 在靠近过程中，当分子势能增大时，分子间表现为引力
4.一定质量的理想气体在a→b→c→a的过程中，其p−T图像如图所示，ac、bc分别平行于纵轴和横轴，下列说法正确的是( )
A. a→b的过程，气体向外界放热
B. b→c的过程，气体体积增大
C. c→a的过程，气体从外界吸收热量
D. a→b→c→a的全过程，外界对气体做负功
5.沿水面传播一列水波，从某时刻开始计时，水面上的P、Q两个质点的振动图像分别如图1、2所示。已知波由P向Q传播，t=0.5s时刻，P、Q两质点间只有一个波峰(不包括P点)，P、Q两点平衡位置间的距离为3.5m，下列说法正确的是( )
A. 该水波的频率为2Hz
B. 该水波的波长为4m
C. 该水波的传播速度大小为2m/s
D. 从t=0.375s到t=0.625s，质点P的路程为40cm
6.一半径为R水平放置的半球形“水晶球”，其折射率为n= 3，过球心O的竖直截面如图所示。垂直于水平面的平行光射入半球形“水晶球”。已知球冠的表面积为S=2πrℎ，其中ℎ为球冠的高度，r为球的半径，不考虑光的反射，则球冠上的发光表面积为( )
A. 2(3− 6)3πR2 B. 2(3− 3)3πR2
C. 2(3− 2)3πR2 D. (3− 3)3πR2
7.关于原子结构和玻尔理论，下列说法中正确的是( )
A. 汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
B. α粒子散射实验中，α粒子与电子发生碰撞造成α粒子大角度偏转
C. 一个处于n=3能级的氢原子跃迁时最多能辐射3种频率的光子
D. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
8.如图1所示，水平面上有两小滑块A和B，t=0时A以v0=1.0m/s的初速度向静止的滑块B滑动，t=2s时与滑块B发生正碰，碰后B的v−t图像如图2所示，碰后A运动0.225m停止。已知B的质量mB=1kg，A和B与水平面间的动摩擦因数相同，则( )
A. 碰后B运动的位移为0.6m
B. A的质量为2kg
C. A和B的碰撞为弹性碰撞
D. 整个运动过程中摩擦力对A的冲量大小为1.0N⋅s
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示为氢原子能级图，用一束光子能量为E=12.75eV的光轰击大量处于基态的氢原子，这些氢原子跃迁后向外辐射出不同频率的光，利用这些光分别照射逸出功W=3.20eV的金属钙。已知光在真空中传播的速度为c，普朗克常量为ℎ，则下列说法正确的是( )
A. 入射光的波长为ℎcE
B. 可以辐射4种不同频率的光子
C. 辐射光中有3种频率的光可使钙发生光电效应
D. 钙发生光电效应时，在所有逸出的光电子中，最大初动能为9.55eV
10.如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(含边界)，ad边中点O处有一放射源，发生β衰变，沿纸面向磁场内各个方向均匀发射速率均为v0的电子，电子质量为m，电荷量大小为e。已知磁感应强度大小B=2mv0eL，则( )
A. β衰变后，放射源产生的新核的质子数减少1
B. ab边有电子射出
C. 从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为πL6v0
D. 从cd边射出的电子数和从ad边射出的电子数比值为5：1
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图1所示，实验时环境温度不变。
(1)关于该实验，下列说法正确的是______。
A.为方便推拉柱塞，实验时可用手握住注射器
B.实验时应快速推拉柱塞和读取数据
C.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
(2)某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和注射器体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图2所示。则图中V0代表的物理含义是______。
(3)该同学重新在注射器内封闭一段空气，环境温度升高后，重新做实验，重新得到V−1p图线，则______。
A.图线中V0的值一定不变
B.图线的斜率一定变化
C.若封闭气体的质量增大，则V0一定变大
D.若封闭气体的质量增大，则图线的斜率一定变大
12.做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是DE______。
A.往浅盘里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油酸膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.向V2的油酸中加酒精，直至总量达到V1
E.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得n滴溶液的体积为V0
F.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用笔描绘在玻璃板上
(2)用油膜的面积测量分子直径的思想与下列哪个实验的思想相同______。
A.探究加速度与力和质量的关系
B.验证平行四边形定则
C.用双缝干涉实验测量光的波长
(3)把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，描出油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中每个小正方形的边长为a，则油酸薄膜的面积S=______；可求得油酸分子的直径为______(用V1、V2、V0、n、S表示)。
(4)若某学生测得的油酸分子直径偏小，可能是由于______。
A.油酸未完全散开
B.配置好油酸酒精溶液后放置了很久才开始实验
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.把n滴溶液记成了n+1滴
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.空气座椅提高了人坐在椅子上的舒适度，如图所示为空气座椅的简化示意图。座椅可假设为一导热性能良好的足够长的竖直汽缸，座椅上无人时，面积为S的活塞在汽缸内封闭一段高度为ℎ的理想气体。已知汽缸(不含活塞)的质量为m0=p0Sg，其中p0为大气压强，g为重力加速度，环境温度为T0，不计活塞与汽缸间的摩擦，汽缸不漏气。
(1)若环境温度上升到1.2T0，求汽缸上升的高度；
(2)保持环境温度T0不变，若质量也为m0的小孩坐在座椅(汽缸)上，小孩脚离地，求经过足够长的时间后，汽缸下降的距离。
14.如图所示为一台小型发电机的结构及供电示意图，电阻为r的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈匝数为n，转动角速度为ω，线圈面积为S，线圈与阻值为R的电阻、理想二极管、开关S、真空器件P连接，P侧面开有通光窗N，其余部分不透光，P内有阴极K和阳极A，阴极材料的逸出功为W，开始时开关S断开，电压表和电流表都是理想交流电表。电子电荷量为e，普朗克常量为ℎ。
(1)求电流表的示数为多大；
(2)闭合S，用单色光照射阴极K，若电流表的示数不变，求单色光的最大频率。
15.镭(Ra)元素在1902年由居里夫妇首先发现，原子序数为88。镭的所有同位素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为 88226Ra，它会发生α衰变变成氡(Rn)。如图所示的xOy坐标系，y≤L的区域内有垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场，L