江西省丰城中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试卷（含答案）

丰城中学2024-2025学年下学期高二期中考试试卷
物 理
一. 选择题(本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分. 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求. )
1．关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是（　　）
A．图甲中，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
B．图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线T2对应的分子平均动能较小
C．由图丙可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
D．图丙中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力小
2．以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（　　）
A．如图甲，是测量储罐中不导电液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大
B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变大
C．如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的低
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
3．LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A．时刻，电容器中电场能最大
B．在时间内，电容器正在充电
C．时刻，电容器中电场最强且方向向上
D．在时间内，振荡电路中磁场能正在向电场能转化
4．如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则（　　）
A．6种光子中能量最小的是激发态跃迁到基态时产生的
B．6种光子中有3种属于巴耳末系
C．使能级的氢原子电离至少需要13.6eV的能量
D．若从能级跃迁到能级释放的光子恰能使某金属板发生光电效应，则在这6种光子中共有4种光子也一定能使该金属板发生光电效应
5．如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　）
A．
B．过程中，气体的内能不变
C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小
D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加
6．2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生 衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　）
A．不同温度下，锇160的半衰期不同
B．能使空气电离的高能粒子主要是γ射线
C．钨156发生β 衰变产生的新核与钨156是一对同位素
D．锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能
7．如图甲所示为教师自制的光电效应演示器。实验小组使用激光笔组中的红、绿两种颜色的激光笔进行实验，已知标记在激光笔组上的红光频率为ν1，绿光频率为ν2。将转换开关置于“正向”时，以两种激光笔照射光电管的阴极K，观察到数字微安表均有读数；将转换开关置于“反向”时，以红色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc1时，数字微安表示数恰好为零；以绿色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表也有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc2时，数字微安表示数恰好为零。另外，实验小组读出数字伏特表读数为U时数字微安表读数为I，多组数据作出I-U图像如图乙所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法正确的是（　　）
A．乙图中①表示绿光，②表示红光
B．若ν2为ν1的N倍，则Uc2也为Uc1的N倍
C．可测量出该光电管的逸出功
D．可计算出普朗克常量
8．根据热学中的有关知识，下列说法中正确的是（　　）
A．一定质量的理想气体等压膨胀，气体一定吸收热量
B．空调的工作过程表明，热量可以自发由低温物体向高温物体传递
C．因为内能无法全部用来做功转化成机械能而不引起其他变化，所以热机效率一定不能达到百分之百
D．液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性
9．玻尔的原子结构模型认为：电子在第n轨道上匀速圆周运动的轨道半径（其中为基态时电子轨道半径），当电子在第n轨道运动时，氢原子的能量为核外电子的动能与“电子—原子核”系统电势能的总和。已知系统电势能和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系（以无穷远为电势能的零点），电子电量大小为e。则（　　）
A．电子在4能级的动能比在3能级的动能小
B．氢原子在4能级的能量比在3能级的能量小
C．电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能为
D．电子在第n轨道运动时氢原子的能量为
10．一热气球体积为，内部充有温度恒为的热空气，该热气球上升过程中大气压强会降低，若上升到某一高度大气压强变为0.4个标准大气压，热气球刚好静止不动。此时热气球外冷空气的温度为。已知空气在1个标准大气压、温度为时的密度为，该气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为，整个过程热气球的体积保持不变。下列说法正确的是（　　）
A．此时热气球所受浮力的大小
B．此时球内空气所受的重力
C．若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为
D．若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为
二. 实验题(本题共2小题，每空2分，共14分)
11．某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。
(1)请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；
② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度； ③重复步骤②，记录多组数据；
(2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强 Pa；
(3)以p为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
12．同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，
(1)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可）
A．描绘油膜轮廓 B．撒粉
C．记录滴油酸酒精溶液的滴数 D．往浅盘中滴油酸酒精溶液
(2)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 m（保留2位有效数字）
(3)在"用油膜法估测油酸分子直径"的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是____
A．痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面
B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去
C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发
三. 计算题(本题共3小题，13、14题各12分，15题16分，共40分)
13．气调保鲜技术可通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于近休眠状态来达到保鲜的效果.某保鲜盆内密封了一定质量的理想气体，气体的体积约为，压强，温度，保鲜盆上部为柔性材料，气体体积可膨胀或被压缩，盒内压强与外界大气压强相等，求：
（1）将保鲜盒放入保鲜库，若保鲜盒内气体体积不变，保鲜库内压强，求此时保鲜盆内的温度；
（2）现将保鲜盒运至高海拔环境，需将保鲜盒内的一部分气体缓慢放出以保持体积不变，假设释放气体过程中温度不变，现需将保鲜盆内的气体放出，求外界大气压强。
14．一容器内部空腔呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口且粗细均匀的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S，管内用一长为h的水银柱封闭着长为的空气柱，如图。此时外界的温度为。现把容器浸在温度为的热水中，水银柱缓慢上升，静止时管内空气柱长度变为。已知水银密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为求：
（1）求温度为时封闭气体的压强；
（2）求容器的容积V；
（3）若该过程封闭气体的内能增加了，求气体从外界吸收的热量Q。
15．小华同学设计了测量平板车加速度的装置如图。矩形导热汽缸固定在车厢底面，水平轻弹簧分别连接活塞与车厢右壁，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。已知活塞质量、横截面积，弹簧的劲度系数，环境温度，外界大气压强。初始时，汽缸和活塞均处于静止状态，弹簧处于原长，缸内封闭一定质量理想气体，此时活塞与缸底间的气柱长；当平板车沿水平方向做直线运动，活塞相对汽缸静止时，弹簧变长且伸长量为0.5cm（弹簧形变始终在弹性限度内）。求：
（1）平板车运动时，缸内气体的压强（可用分数表示）；
（2）平板车加速度的大小、方向；
（3）若环境温度升高到330K（忽略大气压变化），为保证系统以第（2）问中的加速度运动时，弹簧的伸长量仍然为0.5cm，需在此温度下释放缸内部分气体，则释放气体质量与原气体总质量比值。
物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B D C D D ACD AD BC
11、(1)缓慢 (2) (3)
12、 (1)CBDA (2) 6.7 × 10 10——7.1 × 10 10 (3)A
13、【答案】（1）；（2）
【详解】（1）保鲜盒内气体体积不变，由查理定律可得
其中
解得或
（2）释放气体过程中温度不变，根据玻意耳定律可得
其中
可得外界大气压强为
14、【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对液柱受力分析有
解得
（2）设容器的容积为V，对封闭气体，其初态的体积为
其末态体积为
由于该过程中气体压强不变，即发生等压变化，有
解得
（3）由于该过程中等压变化，其体积变化为
该过程外界对系统做功为
设吸收热量为Q，由热力学第一定律有
解得
15、【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3）0.091
【详解】（1）平板车运动时，缸内气体的压强为，此时活塞与缸底间的气柱长
气体经历等温变化，有
得
（2）设向右为正方向，对活塞由牛顿第二定律有
得
方向水平向右。
（3）为保证系统以第（2）问中的加速度运动时，弹簧的伸长量仍然为0.5cm，说明缸内气体的压强还是。假设缸内全部气体保持压强为，温度升高为，体积为，有
得
则释放气体质量与原气体总质量比值为