2024-2025学年新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县高二下学期7月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县高二下学期7月期末物理试卷（解析版），共3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。
一、单选题
1．钍元素衰变时会放出β粒子，其中β粒子是（ ）
A．中子B．质子C．电子D．光子
【答案】C
【解析】放射性元素衰变时放出的三种射线α、β、γ分别是氦核流、电子流和光子流。
故选C。
2．氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（ ）
A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少
【答案】B
【解析】氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子放出光子，且放出光子的能量等于两能级之差，能量减少。
故选B。
3．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（ ）
A．内能变大B．压强变大C．体积不变D．从水中吸热
【答案】D
【解析】A．上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故A错误；
B．气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，故B错误；
C．由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，故C错误；
D．上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，故D正确。
故选D。
4．右图是用显微镜观察布朗运动时记录的图像，则关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动是布朗运动
B．温度越高，布朗运动越明显
C．悬浮微粒的大小对布朗运动无影响
D．右图为悬浮微粒在这一段时间内的运动轨迹
【答案】B
【解析】A．液体中悬浮微粒的运动是布朗运动，间接反映液体分子的无规则运动，A错误；
B．温度越高，液体分子运动越激烈，布朗运动越明显，B正确；
C．悬浮微粒越小，液体分子对其撞击的不平衡性越明显，布朗运动越激烈，C错误；
D．题图的折线是每个一定时间悬浮微粒所在位置的连线图，不是悬浮微粒的运动轨迹，D错误。
故选B。
5．关于下列各图说法正确的是（ ）
A．图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B．图乙中液体和管壁表现为不浸润
C．图丙中，T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D．图丁中，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
【答案】C
【解析】图甲中，实验现象表明薄板材料具有各向同性，说明它可能是多晶体，也有可能是非晶体，A错误；图乙中，附着层中的液体分子间表现为斥力效果，则液体和管壁表现为浸润，B错误；图丙中，当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，“峰值向右移动”可知，T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，C正确；图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，撞击的不均衡性越不显著，布朗运动越不明显，D错误。故选C。
6．氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用612H→224He+x01n+y11p+43.15MeV表示，式中x、y的值分别为（ ）
A．x=1，y=2B．x=1，y=3C．x=2，y=2D．x=3，y=1
【答案】C
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得
6×2=2×4+x+y
6=2×2+y
解得
x=2，y=2
故选C。
7．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则（ ）
A．该绳波为纵波
B．a点经1s运动到b点
C．手抖动变快，波长变短
D．b点的速度一定为2m/s
【答案】C
【解析】由波形图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，A错误；根据波传播的特点可知，质点在平衡位置附近做简谐振动，不随波迁移，B错误；手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据波速、波长与频率关系λ=vf可知，波长变短，C正确；b点上下做简谐运动，速度一直改变，D错误。故选C。
8．如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的光子能量最大
B．用乙光照射时饱和光电流最大
C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽
【答案】C
【解析】A．根据光电效应方程12mvm2=ℎν−W0
根据动能定理−eUc=0−12mvm2
解得ℎν=eUc+W0，
乙光对应的遏止电压Uc较大，对应的光子能量最大，A错误；
B．用甲光照射时饱和光电流最大，B错误；
C．根据动能定理−eUc=0−12mvm2
解得12mvm2=eUc
用乙光照射时光电子的最大初动能最大，C正确；
D．乙光的光子能量最大，频率最高，波长最短，分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最窄，D错误。
二、多选题
9．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱而频率不变，则：（ ）
A．有可能不发生光电效应
B．从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将增加
C．光电子的最大初动能不变
D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
【答案】CD
【解析】光电效应发生与否和光强无关，只和入射光的频率有关，若入射光的强度减弱而频率不变，仍然会发生光电效应，A错误；光强减弱只是影响光电效应单位时间内从金属表面逸出的光电子数目，但是不影响时间，B错误；D正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为Ekmax=ℎν−W0，可知当仅改变光强时，光电子的最大初动能不变，C正确。故选CD。
10．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示，现把乙分子从r3处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．乙分子从r3到r1的过程中，两分子间的作用力先增大后减小
B．乙分子从r3到r1先加速后减速
C．乙分子从r3到r1的过程中，分子力对乙分子一直做正功
D．乙分子从r3到r1的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大
【答案】AC
【解析】根据题图可知，r1为平衡位置，即分子力为零，乙分子从r3到r1的过程中，分子力表现为引力，先增大后减小，由牛顿第二定律可知乙分子的加速度先增大，后减小，且始终做加速运动，到达r1时速度达到最大，A正确；B错误；乙分子从r3到r1的过程中，分子力始终表现为引力，分子力对乙分子始终做正功，根据W=−∆Ep可知，两分子间的分子势能始终减小，C正确；D错误。故选AC。
11．铯13755137Cs是一类致癌物，是铯133的同位素，其半衰期约为30年，发生β衰变的同时会发出γ射线。下列说法正确的有（ ）
A．100个铯137原子核经过30年一定有50个发生衰变
B．铯137发生β衰变时，辐射出的电子来自原子核内
C．提高环境温度与压强，铯137的半衰期会变小
D．铯137发生β衰变的核反应方程式为55137Cs→56137Ba+−10e
【答案】BD
【解析】半衰期是统计规律，对于少数原子核不适用，A错误；铯137发生β衰变时，是原子核的一个中子转化为质子时释放出来的，B正确；原子核的半衰期由原子核内部结构决定，跟所处的物理、化学状态无关，所以半衰期不会发生变化，C错误；根据质量数、电荷数守恒可知衰变产物X的质量数为137，电荷数为56，即X是56137Ba，此核反应方程为55137Cs→56137Ba+−10e，D正确。故选BD。
12．普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关
B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加
C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动
D．黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波
【答案】AC
【解析】A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关，故A正确；
B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所减小，故B错误；
C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动，故C正确；
D．黑体之所以称为黑体，就是能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波，故D错误。
故选AC。
三、实验题
13．(1)如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_________（用符号表示）；
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：
①油酸膜的面积是_________cm2；
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是8×10−6mL，则估测出油酸分子的直径是__________m。（结果保留两位有效数字）
【答案】(1)bcad；(2) ①134；②6.0×10−10
【解析】（1）用“用油膜法估测分子的大小”的实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此图1中操作先后顺序排列应是bcad。
（2）坐标纸中一个正方形方格的面积S0=1cm2，图2中油膜中大约有134个小方格，则油酸膜的面积为S=134×12cm2=134cm2，则估算油酸分子的直径是d=V0S=8×10−12134×10−4m≈6.0×10−10m
14．某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系，选用了如图（a）所示的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固定架上，实验中气柱质量不变。
（1）将下列实验步骤补充完整；
①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱，压强计示数稳定后，记下冰水混合物的热力学温度T、气柱的体积V和压强p0；
②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的示数_______，记下气柱体积和水的热力学温度；
③多次改变水温，重复步骤②；
（2）下表为某次实验记录的数据：
（3）根据表格中的数据在图（b）给出的坐标系中补齐数据点，并作出V−T图线；_____
（4）根据作出的V−T图线可知，一定质量的气体在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成_______关系。
【答案】（1）② p0；（3） ；（4）线性
【解析】（1）②本实验是探究在压强不变的情况下气体的体积和热力学温度的关系，故需要控制压强保持不变，使压强计示数为p0；
（3）根据表格中实验数据，在图（b）中补齐数据点并描点连线，作出V−T图线，如图所示
（4）根据作出的V-T图线可知，一定质量的气体在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成一次线性关系。
四、解答题
15．铝的逸出功是4.2 eV，现在将波长200 nm的光照射铝的表面．求：
(1)光电子的最大初动能；
(2)遏止电压；
(3)铝的极限频率．
【答案】(1)2.02 eV (2)2.02 V (3)1.01×1015Hz
【解析】(1)由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可得：
Ek＝hcλ－W0＝3.23×10－19J＝2.02 eV．
(2)由eUc＝Ek，可得遏止电压Uc＝Eke=2.02V．
(3)由W0＝hν0得极限频率：ν0＝W0ℎ=1.01×1015Hz．
16．一定质量的理想气体，状态从A→B→C的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中气体在状态A时温度为TA=300K，试求：
（1）气体在状态C时的温度TC；
（2）若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能的改变量ΔU为多少？
【答案】（1）TC=450K；（2）ΔU=600J
【解析】（1）气体在A→C变化过程中，根据理想气体状态方程pAVATA=pCVCTC
由题图可知pA=2×105Pa， VA=1L，pC=1×105Pa， VC=3L，代入数据，解得TC=450K
（2）气体在A→B变化过程中，压强不变，体积增大，则气体对外做功，为W=−p×ΔV=−2×105×2×10−3J=−400J
根据热力学第一定律ΔU=W+Q
其中Q=1000J
代入数据，解得ΔU=600J
17．历史上第一次利用加速器实现的核反应是用加速后动能为0.5MeV的质子11H轰击静止的ZAX，生成两个动能均为8.9MeV的24He。（1 MeV＝1.6×10−13J）
（1）写出上述核反应方程；
（2）求上述核反应的质量亏损。
【答案】（1）11H+37Li→24He+24He；（2）3.1×10－29kg
【解析】（1）根据质量数守恒可得X的质量数为7，根据电荷数守恒可得X的电荷数为3，则X为锂原子核，核反应方程为11H+37Li→24He+24He
（2）根据爱因斯坦质能方程Δmc2＝∆E=8.9MeV×2−0.5MeV
解得Δm＝3.1×10－29 kg
18．如图所示，电阻r=0.1Ω的导体棒ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体棒ab的长度L=0.4m，运动速度v=10m/s，线框的电阻不计。求：
（1）ab之间的电势差Uab；
（2）安培力的功率P'；
（3）电阻R上消耗的功率P。
【答案】（1）0.32V；（2）0.32W；（3）0.256W
【解析】（1）根据右手定则可知ab棒中电流方向由b→a，电源内部电流由低电势点流向高电势点，故a点电势高，Uab为正，根据法拉第电磁感应定律E=BLv
根据闭合电路欧姆定律I=ER+r
ab之间的电势差Uab=IR
联立，解得Uab=0.32V
（2）导体棒所受安培力为F=BIL=0.032N
安培力的功率P'=Fv=0.32W
（3）电阻R上消耗的功率P=I2R=0.256W
1
2
3
4
5
6
7
TK
273
283
300
313
325
333
347
VmL
10.0
10.4
11.0
11.4
12.0
12.2
12.7