河北省邢台市名校联盟2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题
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．（2024高二下·邢台月考）1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律。氧气在不同温度下的分子速率分布规律如图所示，图中实线1、2对应氧气的温度分别为，，下列说法正确的是（ ）
A．小于
B．同一温度下，氧气分子的速率分布呈现出“中间少，两头多”的分布规律
C．实线1与横轴围成的面积大于实线2与横轴围成的面积
D．温度为的氧气的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
【答案】A
【知识点】气体热现象的微观意义；热力学图像类问题
【解析】【解答】A、根据麦克斯韦的气体分子速率分布规律，温度越高，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度T1小于温度 T2，故A正确；
B、同一温度下，氧气分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故B错误；
C、由麦克斯韦的气体分子速率分布规律可知，在两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故C错误；
D、温度 大于T1，所以对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错误；
故答案为：A。
【分析】温度的高低反映的是分子平均运动快慢程度。麦克斯韦的气体分子速率分布规律：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，在两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1。
2．（2024高二下·邢台月考）天然的水晶具有规则的几何外形，是常见的单晶体。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．液晶是晶体
B．晶体一定有确定的熔点
C．晶体在物理性质上一定表现为各向异性
D．同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态
【答案】B
【知识点】晶体和非晶体；液晶
【解析】【解答】A、液晶是物质由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体，晶体是固体，所以液晶不是晶体，故A错误；
B、晶体具有固定的熔点，故B正确；
C、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故C错误；
D、在一定条件下，晶体可以转变为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，故D错误；
故答案为：B。
【分析】液晶是物质由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体；晶体和非晶体都是固体。晶体具有固定的熔点，而非晶体则没有固定的熔点；在一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化。单晶体具有各向异性，在各个不同的方向上的物理性质不同，分子的排列在空间上有周期性；多晶体和非晶体具有各向同性。
3．（2024高二下·邢台月考）极光现象常见于高纬度地区，在中低纬度地区也偶有发生，高纬度地区的极光多为绿色，中低纬度地区的极光为红色。极光主要是由于来自宇宙的高能粒子与地球大气层中的氧原子发生碰撞，使氧原子受到激发，因此不稳定而对外辐射电磁波，假设受到激发前，氧原子均处于基态，参考玻尔的原子理论，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔原子理论可以完美解释包括氧原子在内所有原子的发光现象
B．高能粒子的能量一定等于氧原子激发前后的能级差
C．高纬度地区氧原子吸收的能量更多
D．高纬度地区的氧原子受到激发后跃迁到的能级低于中低纬度地区的氧原子跃迁到的能级
【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A、玻尔原子理论只是完美解释氢原子光谱，不能完全可以解释氧原子的发光现象，故A错误；
B、.根据玻尔理论，辐射的能量小于等于吸收的能量，故B错误；
C、高纬度地区的极光多为绿色，中低纬度地区的极光为红色，由于绿光波长短能量高，红光波长长能量低，所以高纬度地区氧原子吸收的能量更多，故C正确；
D、由于吸收或辐射的能量等于两能级之差，且高纬度地区氧原子辐射的绿色光能量高，故高纬度地区的氧原子受激时能级更高，故D错误；
故答案为：C。
【分析】能级跃迁过程中吸收或辐射光子的能量必须满足跃迁条件，根据能级差的大小比较光子能量大小关系。
4．（2024高二下·邢台月考）如图甲所示，曲轴上挂一个弹簧振子，开始时不转动摇把，让振子自由振动，其振动图像如图乙所示。现匀速转动摇把，摇把曲轴可带动弹簧振子上下做受迫振动。下列说法正确的是（ ）
A．摇把转速为60r/min时，振子的振动周期为4s
B．摇把转速为15r/min时，振子的振动周期为0.25s
C．摇把转速为15r/min时，振子的振幅最大
D．摇把转速从15r/min逐步增大到60r/min的过程中，弹簧振子的振幅也逐步增大
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A、当摇把转速为n=60r/ min=1r/s时，它的周期为
转动摇把时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力周期，当振子稳定振动时，它的振动周期为1s，故A错误；
B、当摇把转速为n=15r/ min=0.25r/s时，它的周期为
转动摇把时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力周期，当振子稳定振动时，它的振动周期为4s，故A错误；
C、由弹簧振子自由振动时的振动图像（图乙）可知，其固有周期为4s，固有频率为
当摇把转速为n=15r/ min时，驱动力周期为4s，驱动力频率为0.25Hz；此时振子发生共振，振子的振幅最大，故C正确；
D、摇把转速从15r/min逐步增大到60r/min的过程中，驱动力周期由4s逐步减小到1s，而固有周期为4s，所以弹簧振子的振幅由最大逐步减小，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据公式和n=f可求弹簧振子的振动周期，弹簧振子属于受迫振动，物体的频率等于驱动力频率；当振子发生共振时，振子的振幅最大。
5．（2024高二下·邢台月考）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
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】根据半衰期公式
可得
所以 图像即为图像；由图像知经过t1天
①
经过t2天
②
经过t3天
③
③式除以①式得
求得半衰期
故ABC错误，D正确；
故答案为：D。
【分析】根据半衰期的定义及常见的计算公式计算出衰变时间与半衰期的关系，由此求出半衰期。
6．（2024高二下·邢台月考）斯特林循环的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在a→b的过程中，气体放出的热量为12J；在b→c的过程中，气体吸收的热量为25J；在c→d的过程中，气体吸收的热量为45J； 在d→a的过程中，气体放出的热量为25J 。下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a的内能小于在状态b的内能
B．c→d的过程中气体对外做的功为25J
C．气体完成一次循环对外界所做的功为33J
D．c→d的过程中，单位时间内、单位器壁面积上分子碰撞的次数增加
【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A、a→b过程是等温变化，气体温度不变，内能就不变，故A错误；
B、c→d过程是等温变化，所以气体内能不变，即
由热力学第一定律
可知
则c到d过程气体对外做功45J，故B错误；
C、在a→b的过程中，气体放出的热量为12J；在b→c的过程中，气体吸收的热量为25J；在c→d的过程中，气体吸收的热量为45J。所以整个过程气体吸收的热量
完成一次循环回到原状态，整个过程气体内能不变
由热力学第一定律
可知
气体对外界做功33J，故C正确；
D、c→d过程是等温变化，气体的体积增大、压强减小，所以单位时间内、单位器壁面积上分子碰撞的次数减少，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，根据查理定律判断气体发生等容变化时气体温度如何变化，根据题意应用热力学第一定律与气体压强的微观意义分析答题。
7．（2024高二下·邢台月考）如图所示，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。缓慢使甲压缩弹簧到某位置后撤去外力，此后甲在斜面上做简谐运动，乙恰好不能脱离挡板。弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，则甲的振幅为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】物块甲运动至最高点时，乙恰好不能脱离挡板，则此时挡板对乙的弹力为0，对乙受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律
知弹簧的伸长量为
甲在做简谐运动的平衡位置时，对甲受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律
知弹簧的压缩量为
所以甲的振幅为
故ACD错误，B正确；
故答案为：B。
【分析】 甲在斜面上做简谐运动，乙恰好不能脱离挡板 。甲在最高点时，对物块乙受力分析；甲在平衡位置时，对物块甲受力分析；根据平衡条件、胡克定律和简谐运动的对称性即可求解甲的振幅。
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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2024高二下·邢台月考）近年来，核能电池在太空探测、民用领域等方面取得了重要突破。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。人造心脏的动力源（核能电池）以钚238为燃料，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变为衰变
B．衰变前的质量等于衰变后的质量
C．射线的电离本领比Z射线的电离本领强
D．的比结合能比的比结合能大
【答案】A,D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；结合能与比结合能
【解析】【解答】A、根据衰变反应前后质量数和核外电子数守恒可知，Z的质量数为4，核外电子数为2，是粒子，则该衰变为衰变，故A正确；
B、衰变会出现质量亏损，所以衰变前的质量大于衰变后的质量，故B错误；
C、Z是射线， 射线的电离本领比射线的电离本领弱，故C错误；
D、比结合能越大，原子核越稳定，衰变反应后的新核应比反应前的原子核更稳定， 的比结合能比 的比结合能大，故D正确；
故答案为：AD。
【分析】衰变反应前后质量数守恒，核外电子数守恒；衰变放出粒子的为衰变；、β、γ三种射线中的射线电离性强，穿透能力最强最差，γ穿透能力最强，电离本领最弱；γ射线是电磁波；比结合能越大，原子核越稳定。
9．（2024高二下·邢台月考）劳埃德镜干涉现象的原理图如图所示，图中M是一块普通平板玻璃制成的反射镜，S为单色缝光源，右面P是光屏（P与M互相垂直），S发出的光能照射到P上的AD区域，S发出的光经M反射后能照射到P上的BC区域，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹
B．光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
C．将光源S竖直向下面镜少许，相邻亮条纹间距会减小
D．将光屏P水平向右移动少许，相邻亮条纹间距会增大
【答案】B,D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】AB、从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，图中BC的区域表示叠加的区域，这时，在屏幕上可以观察到明、暗相间的干涉条纹，故A错误，B正确；
C、将光源S竖直向下面镜少许，相邻亮条纹间距不会减小，故C错误；
D、将光屏P水平向右移动少许，相邻亮条纹间距会增大，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】射出的光，一部分直接射到屏幕P上，另一部分掠射到反射镜M上，反射后到达屏幕上，反射光可看成是由虚光源发出的，构成一对相干光源，图中BC的区域表示叠加的区域，这时，在屏幕上可以观察到明、暗相间的干涉条纹；
10．（2024高二下·邢台月考）如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销（未画出），活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，横截面积分别为3S、2S，弹簧原长为，初始时系统处于平衡状态。此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的热力学温度为。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到汽缸连接处。已知活塞外大气压强恒为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．初始状态两活塞间气体的压强为
C．达到稳定后活塞间气体的热力学温度为
D．达到稳定后弹簧的伸长量变为
【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】AB、设初始状态封闭气体的压强为p1，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有
解得
对活塞Ⅰ，由平衡条件有
解得弹簧的劲度系数为
故A正确，B错误；
CD、缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，由A项分析可知，气体的压强不变，仍为
即封闭气体发生等压过程，初、末状态的体积分别为
由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，弹簧的伸长量不变，故有
由气体等压变化规律
可得
故C正确，D错误。
故答案为AC。
【分析】初始时，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件列方程，求出初始状态封闭气体的压强。再对活塞I由平衡条件列方程，求出弹簧的劲度系数。由查理定律求解达到稳定后活塞间气体温度。缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处的过程中，气体的压强不变，弹簧的弹力也不变，弹簧的伸长量不变。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2024高二下·邢台月考）岳同学正在利用“插针法”测定一块淡蓝色的玻璃砖的折射率，该玻璃砖的横截面为直角三角形。由于玻璃砖为淡蓝色，在另一侧很难观测到对侧所插的针。该同学想到可以用实验室的红色激光器来辅助完成实验。如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了玻璃砖的分界面MN、MP、NP，然后让很细的激光束从玻璃砖的上界面MN垂直射入。
（1）由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，最先应插的针为 ，最后插的针为 。（均填“”“”“”或“”）
（2）该同学正确操作，最后用量角器测得图中的、，查表得知、，则玻璃砖的折射率为 （结果保留两位小数）。
（3）若该同学让激光束从玻璃砖NP界面垂直射入玻璃砖，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，原因是 。
【答案】（1）；
（2）1.57
（3）激光在MP界面发生了全反射
【知识点】测定玻璃的折射率；光的折射及折射定律
【解析】【解答】(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，最先应插的针为P4，最后插的针为P1；
(2)由于sinθ2=0.60，所以cosθ2=0.80；又由于在MP界面，光的入射角为90°-θ1，折射角为90°-θ2，则玻璃的折射率为
(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP-侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射。
【分析】(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置了；
(2)在MP界面，根据几何关系确定光的入射角和折射角°，根据折射定律列式求解折射率；
(3)没有折射关系说明发生了全反射。
12．（2024高二下·邢台月考）“朝露”学习小组正在用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下：
A．将体积为1mL的纯油酸与酒精混合，配制成2500mL的油酸酒精溶液；
B．往浅盘里倒入2cm深的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉轻轻地均匀撒在水面上；
C．将玻璃板轻放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上；
D．用注射器一滴一滴将油酸酒精溶液滴入小量筒中，测出60滴油酸酒精溶液的体积为1mL；
E．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
F．将画有油膜形状的玻璃板平放在正方形方格纸上，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。
（1）上述步骤中，正确的操作顺序是ADB 。
（2）图中每个小正方形格的边长均为1cm，则油酸薄膜的面积是 。
（3）根据实验的数据可知，油酸分子的直径为 m（结果保留一位有效数字）。
（4）在进行实验总结时，同学们发观测得的分子直径偏大，可能的原因是____。
A．计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格
B．用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴
C．在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致实际浓度偏高
【答案】（1）ECF
（2）71
（3）
（4）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】(1)根据用油膜法估测油酸分子的大小的实验思路，可知上述步骤中，正确的顺序为ADBECF；
(2)图中每个小正方形格的边长均为1cm，面积为1cm2，数出完整小方格的数目以及大于半格的个数71，则油酸薄膜的面积为
S=71×1cm2=71cm2
(3)根据实验步骤，可得一滴酒酸溶液中纯油酸的体积为
则油酸分子直径大小
(4)A、计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格，多数了油膜个数，会导致计算的油酸薄膜的面积偏大，根据
可知，分子直径偏小，故A不符合题意；
B、用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴，会导致计算的油酸的体积偏大，根据
可知，分子直径偏大，故B符合题意；
C、在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致实际浓度偏高，会使计算的油酸的体积偏小，根据
可知，分子直径偏小，故C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】(1)根据用油膜法估测油酸分子的大小的实验思路，可知对打乱的步骤正确排序；
(2)已知图中每个小正方形格的边长，数出完整小方格的数目以及大于半格的个数，即可求出油酸薄膜的面积；
(3)根据实验步骤，可得一滴酒酸溶液中纯油酸的体积；再根据可求出分子直径；
(4)根据各项的不当操作，推断对公式中的V0和S的影响，从而判断测得的分子直径偏大的可能原因。
13．（2024高二下·邢台月考）一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图甲所示，此时波刚好传到平衡位置坐标的质点N处，质点M的平衡位置坐标，质点N的振动图像如图乙所示，求：
（1）波的传播速度大小v；
（2）质点M第一次到达波谷的时刻。
【答案】（1）解：根据题图甲可知，该横波的波长
根据题图乙可知，该波的周期
该列波的传播速度大小 解得
（2）解：时刻距离质点M最近的波谷的平衡位置坐标
根据题意有 解得
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据波形图可判断该横波的波长，根据振动图像可判断该横波的周期，再根据 可求该列波的传播速度大小；
（2）由波形图可知t=0时刻距离质点M最近的波谷的平衡位置坐标，再根据可求得质点M第一次到达波谷的时刻。
14．（2024高二下·邢台月考）如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，汽缸B活塞横截面积为汽缸A活塞横截面积的2倍，两汽缸内均装有一定质量的理想气体，初始时两活塞处于平衡状态。环境的热力学温度始终为，大气压强恒为，初始时汽缸B中的压强为，气体体积为，汽缸A中气体的热力学温度也为，汽缸A的体积为。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的2倍，汽缸B中的气体温度始终与环境温度相同，汽缸A中活塞不会脱离汽缸A，求：
（1）加热前汽缸A中气体的压强；
（2）加热达到稳定后汽缸B中气体的体积；
（3）加热达到稳定后汽缸A中气体的热力学温度。
【答案】（1）解：设汽缸A活塞的横截面积为S，则汽缸B活塞的横截面积为2S，选择两活塞以及刚性杆的整体作为研究对象，根据受力平衡有
解得
（2）解：加热达到稳定后汽缸B中气体的压强为，根据受力平衡有
根据等温变化规律有 解得
（3）解：两活塞向左移动相同的距离，则加热达到稳定后汽缸A中气体体积
根据理想气体状态方程有 解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1)选择两活塞以及刚性杆的整体作为研究对象，根据受力平衡，列出平衡方程，即可求出加热前气缸A中气体的压强；
(2)B中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律即可求出，加热达到稳定后气缸B中气体的体积VB；
(3)根据几何关系求出加热达到稳定后汽缸A中气体的体积；再根据理想气体状态方程求得汽缸A中气体的热力学温度TA。
15．（2024高二下·邢台月考）研究光电效应的装置如图所示，光电管的阴极K用某金属制成，闭合开关S，用频率为的光照射光电管阴极K，此时电流表中有光电流，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，微安表示数恰好变为0。已知光在真空中传播的速度为c，电子的电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）求阴极K的极限频率；
（2）若换用真空（空气）中波长为的光照射光电管的阴极K，求此时的遏止电压；
（3）随着科技的发展，人们发现用某强激光照射光电管阴极K时，一个电子在极短时间内能吸收3个光子，若该强激光恰好不能使阴极K发生光电效应，求该强激光的光子在真空中的动量大小。
【答案】（1）解：对光电子分析，根据动能定理有
根据光电效应方程有
根据截止频率与逸出功的关系有 解得
（2）解：根据光速、光的波长和频率的关系可知，入射光的频率
对光电子分析，根据光电效应方程有 解得
（3）解：根据题意结合光电效应方程有 强激光的波长
根据德布罗意公式有 解得
【知识点】动能定理的综合应用；光电效应；光子及其动量
【解析】【分析】（1）对光电子分析，根据动能定理、光电效应方程以及截止频率与逸出功的关系，可求得阴极K的极限频率v0；
（2）根据光速、光的波长和频率的关系以及光电效应方程，可求得换用真空（空气）中波长为 的光照射光电管的阴极K时的遏止电压；
（3）根据题意结合光电效应方程、光速、光的波长和频率的关系以及德布罗意公式，可求得强激光的光子在真空中的动量大小。
1 / 1河北省邢台市名校联盟2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题
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．（2024高二下·邢台月考）1934年我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律。氧气在不同温度下的分子速率分布规律如图所示，图中实线1、2对应氧气的温度分别为，，下列说法正确的是（ ）
A．小于
B．同一温度下，氧气分子的速率分布呈现出“中间少，两头多”的分布规律
C．实线1与横轴围成的面积大于实线2与横轴围成的面积
D．温度为的氧气的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线
2．（2024高二下·邢台月考）天然的水晶具有规则的几何外形，是常见的单晶体。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．液晶是晶体
B．晶体一定有确定的熔点
C．晶体在物理性质上一定表现为各向异性
D．同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态
3．（2024高二下·邢台月考）极光现象常见于高纬度地区，在中低纬度地区也偶有发生，高纬度地区的极光多为绿色，中低纬度地区的极光为红色。极光主要是由于来自宇宙的高能粒子与地球大气层中的氧原子发生碰撞，使氧原子受到激发，因此不稳定而对外辐射电磁波，假设受到激发前，氧原子均处于基态，参考玻尔的原子理论，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔原子理论可以完美解释包括氧原子在内所有原子的发光现象
B．高能粒子的能量一定等于氧原子激发前后的能级差
C．高纬度地区氧原子吸收的能量更多
D．高纬度地区的氧原子受到激发后跃迁到的能级低于中低纬度地区的氧原子跃迁到的能级
4．（2024高二下·邢台月考）如图甲所示，曲轴上挂一个弹簧振子，开始时不转动摇把，让振子自由振动，其振动图像如图乙所示。现匀速转动摇把，摇把曲轴可带动弹簧振子上下做受迫振动。下列说法正确的是（ ）
A．摇把转速为60r/min时，振子的振动周期为4s
B．摇把转速为15r/min时，振子的振动周期为0.25s
C．摇把转速为15r/min时，振子的振幅最大
D．摇把转速从15r/min逐步增大到60r/min的过程中，弹簧振子的振幅也逐步增大
5．（2024高二下·邢台月考）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．
6．（2024高二下·邢台月考）斯特林循环的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在a→b的过程中，气体放出的热量为12J；在b→c的过程中，气体吸收的热量为25J；在c→d的过程中，气体吸收的热量为45J； 在d→a的过程中，气体放出的热量为25J 。下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a的内能小于在状态b的内能
B．c→d的过程中气体对外做的功为25J
C．气体完成一次循环对外界所做的功为33J
D．c→d的过程中，单位时间内、单位器壁面积上分子碰撞的次数增加
7．（2024高二下·邢台月考）如图所示，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。缓慢使甲压缩弹簧到某位置后撤去外力，此后甲在斜面上做简谐运动，乙恰好不能脱离挡板。弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，则甲的振幅为（ ）
A． B． C． 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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（2024高二下·邢台月考）近年来，核能电池在太空探测、民用领域等方面取得了重要突破。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。人造心脏的动力源（核能电池）以钚238为燃料，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．该衰变为衰变
B．衰变前的质量等于衰变后的质量
C．射线的电离本领比Z射线的电离本领强
D．的比结合能比的比结合能大
9．（2024高二下·邢台月考）劳埃德镜干涉现象的原理图如图所示，图中M是一块普通平板玻璃制成的反射镜，S为单色缝光源，右面P是光屏（P与M互相垂直），S发出的光能照射到P上的AD区域，S发出的光经M反射后能照射到P上的BC区域，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹
B．光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
C．将光源S竖直向下面镜少许，相邻亮条纹间距会减小
D．将光屏P水平向右移动少许，相邻亮条纹间距会增大
10．（2024高二下·邢台月考）如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销（未画出），活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，横截面积分别为3S、2S，弹簧原长为，初始时系统处于平衡状态。此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的热力学温度为。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到汽缸连接处。已知活塞外大气压强恒为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．初始状态两活塞间气体的压强为
C．达到稳定后活塞间气体的热力学温度为
D．达到稳定后弹簧的伸长量变为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（2024高二下·邢台月考）岳同学正在利用“插针法”测定一块淡蓝色的玻璃砖的折射率，该玻璃砖的横截面为直角三角形。由于玻璃砖为淡蓝色，在另一侧很难观测到对侧所插的针。该同学想到可以用实验室的红色激光器来辅助完成实验。如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了玻璃砖的分界面MN、MP、NP，然后让很细的激光束从玻璃砖的上界面MN垂直射入。
（1）由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，最先应插的针为 ，最后插的针为 。（均填“”“”“”或“”）
（2）该同学正确操作，最后用量角器测得图中的、，查表得知、，则玻璃砖的折射率为 （结果保留两位小数）。
（3）若该同学让激光束从玻璃砖NP界面垂直射入玻璃砖，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，原因是 。
12．（2024高二下·邢台月考）“朝露”学习小组正在用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下：
A．将体积为1mL的纯油酸与酒精混合，配制成2500mL的油酸酒精溶液；
B．往浅盘里倒入2cm深的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉轻轻地均匀撒在水面上；
C．将玻璃板轻放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上；
D．用注射器一滴一滴将油酸酒精溶液滴入小量筒中，测出60滴油酸酒精溶液的体积为1mL；
E．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
F．将画有油膜形状的玻璃板平放在正方形方格纸上，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。
（1）上述步骤中，正确的操作顺序是ADB 。
（2）图中每个小正方形格的边长均为1cm，则油酸薄膜的面积是 。
（3）根据实验的数据可知，油酸分子的直径为 m（结果保留一位有效数字）。
（4）在进行实验总结时，同学们发观测得的分子直径偏大，可能的原因是____。
A．计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格
B．用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴
C．在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致实际浓度偏高
13．（2024高二下·邢台月考）一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻的波形如图甲所示，此时波刚好传到平衡位置坐标的质点N处，质点M的平衡位置坐标，质点N的振动图像如图乙所示，求：
（1）波的传播速度大小v；
（2）质点M第一次到达波谷的时刻。
14．（2024高二下·邢台月考）如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，汽缸B活塞横截面积为汽缸A活塞横截面积的2倍，两汽缸内均装有一定质量的理想气体，初始时两活塞处于平衡状态。环境的热力学温度始终为，大气压强恒为，初始时汽缸B中的压强为，气体体积为，汽缸A中气体的热力学温度也为，汽缸A的体积为。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的2倍，汽缸B中的气体温度始终与环境温度相同，汽缸A中活塞不会脱离汽缸A，求：
（1）加热前汽缸A中气体的压强；
（2）加热达到稳定后汽缸B中气体的体积；
（3）加热达到稳定后汽缸A中气体的热力学温度。
15．（2024高二下·邢台月考）研究光电效应的装置如图所示，光电管的阴极K用某金属制成，闭合开关S，用频率为的光照射光电管阴极K，此时电流表中有光电流，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，微安表示数恰好变为0。已知光在真空中传播的速度为c，电子的电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）求阴极K的极限频率；
（2）若换用真空（空气）中波长为的光照射光电管的阴极K，求此时的遏止电压；
（3）随着科技的发展，人们发现用某强激光照射光电管阴极K时，一个电子在极短时间内能吸收3个光子，若该强激光恰好不能使阴极K发生光电效应，求该强激光的光子在真空中的动量大小。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】气体热现象的微观意义；热力学图像类问题
【解析】【解答】A、根据麦克斯韦的气体分子速率分布规律，温度越高，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，故温度T1小于温度 T2，故A正确；
B、同一温度下，氧气分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故B错误；
C、由麦克斯韦的气体分子速率分布规律可知，在两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故C错误；
D、温度 大于T1，所以对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错误；
故答案为：A。
【分析】温度的高低反映的是分子平均运动快慢程度。麦克斯韦的气体分子速率分布规律：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，在两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1。
2．【答案】B
【知识点】晶体和非晶体；液晶
【解析】【解答】A、液晶是物质由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体，晶体是固体，所以液晶不是晶体，故A错误；
B、晶体具有固定的熔点，故B正确；
C、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故C错误；
D、在一定条件下，晶体可以转变为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，故D错误；
故答案为：B。
【分析】液晶是物质由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体；晶体和非晶体都是固体。晶体具有固定的熔点，而非晶体则没有固定的熔点；在一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化。单晶体具有各向异性，在各个不同的方向上的物理性质不同，分子的排列在空间上有周期性；多晶体和非晶体具有各向同性。
3．【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A、玻尔原子理论只是完美解释氢原子光谱，不能完全可以解释氧原子的发光现象，故A错误；
B、.根据玻尔理论，辐射的能量小于等于吸收的能量，故B错误；
C、高纬度地区的极光多为绿色，中低纬度地区的极光为红色，由于绿光波长短能量高，红光波长长能量低，所以高纬度地区氧原子吸收的能量更多，故C正确；
D、由于吸收或辐射的能量等于两能级之差，且高纬度地区氧原子辐射的绿色光能量高，故高纬度地区的氧原子受激时能级更高，故D错误；
故答案为：C。
【分析】能级跃迁过程中吸收或辐射光子的能量必须满足跃迁条件，根据能级差的大小比较光子能量大小关系。
4．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振
【解析】【解答】A、当摇把转速为n=60r/ min=1r/s时，它的周期为
转动摇把时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力周期，当振子稳定振动时，它的振动周期为1s，故A错误；
B、当摇把转速为n=15r/ min=0.25r/s时，它的周期为
转动摇把时，弹簧振子做受迫振动，振动周期等于驱动力周期，当振子稳定振动时，它的振动周期为4s，故A错误；
C、由弹簧振子自由振动时的振动图像（图乙）可知，其固有周期为4s，固有频率为
当摇把转速为n=15r/ min时，驱动力周期为4s，驱动力频率为0.25Hz；此时振子发生共振，振子的振幅最大，故C正确；
D、摇把转速从15r/min逐步增大到60r/min的过程中，驱动力周期由4s逐步减小到1s，而固有周期为4s，所以弹簧振子的振幅由最大逐步减小，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据公式和n=f可求弹簧振子的振动周期，弹簧振子属于受迫振动，物体的频率等于驱动力频率；当振子发生共振时，振子的振幅最大。
5．【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】根据半衰期公式
可得
所以 图像即为图像；由图像知经过t1天
①
经过t2天
②
经过t3天
③
③式除以①式得
求得半衰期
故ABC错误，D正确；
故答案为：D。
【分析】根据半衰期的定义及常见的计算公式计算出衰变时间与半衰期的关系，由此求出半衰期。
6．【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A、a→b过程是等温变化，气体温度不变，内能就不变，故A错误；
B、c→d过程是等温变化，所以气体内能不变，即
由热力学第一定律
可知
则c到d过程气体对外做功45J，故B错误；
C、在a→b的过程中，气体放出的热量为12J；在b→c的过程中，气体吸收的热量为25J；在c→d的过程中，气体吸收的热量为45J。所以整个过程气体吸收的热量
完成一次循环回到原状态，整个过程气体内能不变
由热力学第一定律
可知
气体对外界做功33J，故C正确；
D、c→d过程是等温变化，气体的体积增大、压强减小，所以单位时间内、单位器壁面积上分子碰撞的次数减少，故D错误；
故答案为：C。
【分析】根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，根据查理定律判断气体发生等容变化时气体温度如何变化，根据题意应用热力学第一定律与气体压强的微观意义分析答题。
7．【答案】B
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】物块甲运动至最高点时，乙恰好不能脱离挡板，则此时挡板对乙的弹力为0，对乙受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律
知弹簧的伸长量为
甲在做简谐运动的平衡位置时，对甲受力分析，由平衡条件得
根据胡克定律
知弹簧的压缩量为
所以甲的振幅为
故ACD错误，B正确；
故答案为：B。
【分析】 甲在斜面上做简谐运动，乙恰好不能脱离挡板 。甲在最高点时，对物块乙受力分析；甲在平衡位置时，对物块甲受力分析；根据平衡条件、胡克定律和简谐运动的对称性即可求解甲的振幅。
8．【答案】A,D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；结合能与比结合能
【解析】【解答】A、根据衰变反应前后质量数和核外电子数守恒可知，Z的质量数为4，核外电子数为2，是粒子，则该衰变为衰变，故A正确；
B、衰变会出现质量亏损，所以衰变前的质量大于衰变后的质量，故B错误；
C、Z是射线， 射线的电离本领比射线的电离本领弱，故C错误；
D、比结合能越大，原子核越稳定，衰变反应后的新核应比反应前的原子核更稳定， 的比结合能比 的比结合能大，故D正确；
故答案为：AD。
【分析】衰变反应前后质量数守恒，核外电子数守恒；衰变放出粒子的为衰变；、β、γ三种射线中的射线电离性强，穿透能力最强最差，γ穿透能力最强，电离本领最弱；γ射线是电磁波；比结合能越大，原子核越稳定。
9．【答案】B,D
【知识点】光的干涉
【解析】【解答】AB、从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，图中BC的区域表示叠加的区域，这时，在屏幕上可以观察到明、暗相间的干涉条纹，故A错误，B正确；
C、将光源S竖直向下面镜少许，相邻亮条纹间距不会减小，故C错误；
D、将光屏P水平向右移动少许，相邻亮条纹间距会增大，故D正确；
故答案为：BD。
【分析】射出的光，一部分直接射到屏幕P上，另一部分掠射到反射镜M上，反射后到达屏幕上，反射光可看成是由虚光源发出的，构成一对相干光源，图中BC的区域表示叠加的区域，这时，在屏幕上可以观察到明、暗相间的干涉条纹；
10．【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】AB、设初始状态封闭气体的压强为p1，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有
解得
对活塞Ⅰ，由平衡条件有
解得弹簧的劲度系数为
故A正确，B错误；
CD、缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，由A项分析可知，气体的压强不变，仍为
即封闭气体发生等压过程，初、末状态的体积分别为
由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，弹簧的伸长量不变，故有
由气体等压变化规律
可得
故C正确，D错误。
故答案为AC。
【分析】初始时，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件列方程，求出初始状态封闭气体的压强。再对活塞I由平衡条件列方程，求出弹簧的劲度系数。由查理定律求解达到稳定后活塞间气体温度。缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处的过程中，气体的压强不变，弹簧的弹力也不变，弹簧的伸长量不变。
11．【答案】（1）；
（2）1.57
（3）激光在MP界面发生了全反射
【知识点】测定玻璃的折射率；光的折射及折射定律
【解析】【解答】(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，最先应插的针为P4，最后插的针为P1；
(2)由于sinθ2=0.60，所以cosθ2=0.80；又由于在MP界面，光的入射角为90°-θ1，折射角为90°-θ2，则玻璃的折射率为
(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP-侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射。
【分析】(1)四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置了；
(2)在MP界面，根据几何关系确定光的入射角和折射角°，根据折射定律列式求解折射率；
(3)没有折射关系说明发生了全反射。
12．【答案】（1）ECF
（2）71
（3）
（4）B
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】(1)根据用油膜法估测油酸分子的大小的实验思路，可知上述步骤中，正确的顺序为ADBECF；
(2)图中每个小正方形格的边长均为1cm，面积为1cm2，数出完整小方格的数目以及大于半格的个数71，则油酸薄膜的面积为
S=71×1cm2=71cm2
(3)根据实验步骤，可得一滴酒酸溶液中纯油酸的体积为
则油酸分子直径大小
(4)A、计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格，多数了油膜个数，会导致计算的油酸薄膜的面积偏大，根据
可知，分子直径偏小，故A不符合题意；
B、用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴，会导致计算的油酸的体积偏大，根据
可知，分子直径偏大，故B符合题意；
C、在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致实际浓度偏高，会使计算的油酸的体积偏小，根据
可知，分子直径偏小，故C不符合题意；
故答案为：B。
【分析】(1)根据用油膜法估测油酸分子的大小的实验思路，可知对打乱的步骤正确排序；
(2)已知图中每个小正方形格的边长，数出完整小方格的数目以及大于半格的个数，即可求出油酸薄膜的面积；
(3)根据实验步骤，可得一滴酒酸溶液中纯油酸的体积；再根据可求出分子直径；
(4)根据各项的不当操作，推断对公式中的V0和S的影响，从而判断测得的分子直径偏大的可能原因。
13．【答案】（1）解：根据题图甲可知，该横波的波长
根据题图乙可知，该波的周期
该列波的传播速度大小 解得
（2）解：时刻距离质点M最近的波谷的平衡位置坐标
根据题意有 解得
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据波形图可判断该横波的波长，根据振动图像可判断该横波的周期，再根据 可求该列波的传播速度大小；
（2）由波形图可知t=0时刻距离质点M最近的波谷的平衡位置坐标，再根据可求得质点M第一次到达波谷的时刻。
14．【答案】（1）解：设汽缸A活塞的横截面积为S，则汽缸B活塞的横截面积为2S，选择两活塞以及刚性杆的整体作为研究对象，根据受力平衡有
解得
（2）解：加热达到稳定后汽缸B中气体的压强为，根据受力平衡有
根据等温变化规律有 解得
（3）解：两活塞向左移动相同的距离，则加热达到稳定后汽缸A中气体体积
根据理想气体状态方程有 解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1)选择两活塞以及刚性杆的整体作为研究对象，根据受力平衡，列出平衡方程，即可求出加热前气缸A中气体的压强；
(2)B中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律即可求出，加热达到稳定后气缸B中气体的体积VB；
(3)根据几何关系求出加热达到稳定后汽缸A中气体的体积；再根据理想气体状态方程求得汽缸A中气体的热力学温度TA。
15．【答案】（1）解：对光电子分析，根据动能定理有
根据光电效应方程有
根据截止频率与逸出功的关系有 解得
（2）解：根据光速、光的波长和频率的关系可知，入射光的频率
对光电子分析，根据光电效应方程有 解得
（3）解：根据题意结合光电效应方程有 强激光的波长
根据德布罗意公式有 解得
【知识点】动能定理的综合应用；光电效应；光子及其动量
【解析】【分析】（1）对光电子分析，根据动能定理、光电效应方程以及截止频率与逸出功的关系，可求得阴极K的极限频率v0；
（2）根据光速、光的波长和频率的关系以及光电效应方程，可求得换用真空（空气）中波长为 的光照射光电管的阴极K时的遏止电压；
（3）根据题意结合光电效应方程、光速、光的波长和频率的关系以及德布罗意公式，可求得强激光的光子在真空中的动量大小。
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