河北省2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷（解析版）

这是一份河北省2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷（解析版），共10页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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. 物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，部分波长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示，一个光子和一个静止的电子相互碰撞后，电子向某一个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，下列说法正确的是（ ）
A. 散射光子的速度变小B. 散射光子的速度可能变大
C. 散射光子的频率变小D. 散射光子的波长变短
【答案】C
【解析】散射后的光子速度不变，但能量减小，根据可知光子的频率变小，根据可知光子的波长变长，故选C。
2. 某个智能玩具内有振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，电容器上极板带负电，下极板带正电，电路中此时的电流方向也已明确。下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻电容器正在充电
B. 该时刻电路中的电流正在变大
C. 线圈储存的磁场能正在增加
D. 若增大电容器的电容，则振荡电路的振荡周期减小
【答案】A
【解析】ABC．此时电容器正在充电，电流变小，电场能增大，磁场能减小，故A正确，BC错误；
D．根据，电容增大，周期增大，故D错误。
故选A。
3. 汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。
故选A。
4. 图为一定质量的理想气体的体积随热力学温度变化的图像，气体从状态a经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。下列说法正确的是（ ）
A. 气体在a→b的过程中对外界做功
B. 气体在状态a的压强大于在状态b的压强
C. 气体在状态c的压强大于在状态b的压强
D. 气体在状态c的压强等于在状态a的压强
【答案】D
【解析】A．气体在a→b的过程中体积不变，故气体不对外界做功，故A错误；
B．气体在a→b的过程中发生等容变化，根据
因该过程的温度升高，所以压强增大，故B错误；
C．气体在b→c的过程中发生等温变化，根据
因该过程的体积增大，所以压强减小，故C错误；
D．由图知直线ac过原点，斜率保持不变，根据
变形得
可知直线ac的斜率，所以压强不变，所以气体在状态c的压强等于在状态a的压强，故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为，封闭气体的体积为，封闭气体的压强为。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（ ）
A. 汽缸的质量为
B. 图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为
C. 若环境热力学温度降为，则图乙中封闭气体的体积仍为
D. 若环境的热力学温度降为，则图乙中封闭气体的体积为
【答案】B
【解析】AB．活塞与汽缸的质量相等，均设为，对题图甲的汽缸受力分析，根据平衡条件有
解得
对题图乙的活塞受力分析，根据平衡条件有
解得
故A错误，B正确；
CD．若环境的热力学温度降为，根据理想气体状态方程有
解得题图乙中封闭气体的体积
故CD错误。
故选B。
6. 可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，氢原子能级的示意图如图所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中可见光有（ ）
A. 6种B. 4种C. 3种D. 2种
【答案】D
【解析】大量处于的激发态的氢原子向低能级跃迁时，有
，，
，，
已知可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，可知辐射出的光中可见光有2种。
故选D。
7. 医学上常利用碘125的衰变治疗某些疾病，对于质量为的碘125，经过时间t后剩余的未衰变的碘125质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到碘125的半衰期为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图像可知时刻未衰变的碘125为原来的，时刻未衰变的碘125为原来的，可知从时刻到时刻刚好经历了一个半衰期，则碘125的半衰期为
故选D。
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。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2024年9月18日，苏州大学研究团队在《自然》杂志上发布了辐光伏微型核电池的研究成果。该电池主要是利用镅243发生衰变释放能量，镅243衰变的核反应方程是，下列说法正确的是（ ）
A. X的电荷数为93
B. X的质量数为241
C. 射线的穿透能力强于射线
D. 镅243的比结合能小于的比结合能
【答案】AD
【解析】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为93，质量数为239，选项A正确、B错误；
C．射线穿透能力弱于射线的穿透能力，选项C错误；
D．核反应放出核能，生成物更加稳定，则生成物的比结合能大于反应物镅243的比结合能，选项D正确。
故选AD。
9. 将甲分子固定在坐标原点，将乙分子从轴正半轴上处由静止释放，取甲、乙两分子间隔无限远时，分子间的势能为零，由计算机绘制的两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示，图中和均为已知量。已知两个分子的质量均为，仅考虑两分子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两分子间的平衡距离为
B. 乙分子从到的过程中，乙分子的加速度逐渐减小
C. 乙分子运动过程中的最大速度为
D. 乙分子从离很远处沿轴负方向运动到的过程中，两分子间的分子势能逐渐减小
【答案】BC
【解析】AB．乙分子在处时，两分子间的分子势能最小，分子间的距离为平衡距离，则甲、乙两分子间的平衡距离为，乙分子从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小，乙分子的加速度逐渐减小，故B正确，A错误；
C．根据功能关系可知，乙分子在处时速度最大，根据
可知乙分子运动过程中的最大速度，故C正确；
D．乙分子从离很远处沿轴负方向运动到的过程中，分子间的作用力先做正功后做负功，两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。
故选BC。
10. 光电效应在癌细胞放射治疗中的应用取得新进展。某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电管阴极K的遏止电压与入射光的频率之间的关系图线如图乙所示，图乙中横截距和纵截距均为已知，电子的电荷量为e。下列说法正确的是（ ）
A. 若普朗克常量h已知，则光电子的最大初动能为
B. 若普朗克常量h已知，则光电管阴极K的逸出功为
C. 普朗克常量
D. 普朗克常量
【答案】BC
【解析】A．根据爱因斯坦的光电效应方程有
即光电子的最大初动能由入射光频率决定，不是一个定值，故A错误；
B．结合功能关系有
联立以上整理可得
图像可知频率为时为0，代入方程可得逸出功，故B正确；
CD．因为
结合题图斜率
则普朗克常量，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 小刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）该同学先取1.0mL的油酸注入1000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到1000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了50滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为______mL。
（2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
（3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有65个，大于半格的有15个，小于半格的有20个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为______cm2，油酸分子的直径约为______m。（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是______。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格
【答案】（1）2×10-5 （3）80 2.5×10-9 （4）A
【解析】（1）[1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为
（3）[2] 油膜的面积为
[3] 油酸分子的直径约为
（4）[4]A．根据，油酸未完全散开，S偏小，d偏大，A正确
B．根据，油酸溶液的浓度低于实际值，的测量值偏小
根据，V偏小，d偏小，B错误；
C．根据，计算油膜面积时，若将所有不足一格的方格计为一格，S偏大；
根据，d偏小，C错误
故选A。
12. 用速度几乎是零慢中子轰击静止的硼核（），产生锂核（）和α粒子。已知中子的质量，硼核的质量，锂核的质量，α粒子的质量，光在真空中传播的速度为c。
（1）写出该反应的核反应方程；
（2）求出该反应放出的能量。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）该核反应方程为
（2）核反应过程中的质量亏损
该反应放出的能量
解得
13. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C，气体在状态A时的压强，在B→C过程中，气体内能的变化量。求：
（1）气体在状态B时的压强；
（2）在B→C过程中，气体放出的热量Q。
【答案】（1） （2）520J
【解析】（1）根据题图可知，气体在过程中，体积保持不变，根据查理定律有
代入数据解得
（2）根据题图可知，在过程中，气体的压强不变，体积减小，外界对气体做的功
解得
根据热力学第一定律有
解得