江苏省南京市中华中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

江苏省南京市中华中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题
一、单选题
1．在微观世界，粒子的位置和动量不能同时精准确定，即有。除了动量与位置外还有其他物理量的不确定关系。如某物理量A，也有，其中t代表时间，h为普朗克常量，则物理量A的单位是（　　）
A．N B．W C．K D．J
2．把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．炭粒越大，运动越明显
B．温度越低，运动越明显
C．显微镜下能同时看到炭粒和水分子
D．炭粒在水中的运动不属于分子热运动
3．已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是（　　）
A． B．
C． D．
4．下面有四幅图片，涉及有关物理现象，其中甲图、乙图，纵坐标未知，两图表示分子势能、分子间作用力与分子间距离r的关系图线，已知甲图与横坐标交点为，乙图最低点对应的横坐标为，取无穷远处分子势能，为分子间平衡位置的距离。下列说法正确的是（　　）
A．图甲为分子力与分子间距关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小
B．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像
C．丙图说明气体速率分布随温度变化，，且两图像与坐标轴围成的面积不相等
D．图丁中，封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体分子间距离减小时，分子间斥力会增大
5．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 （　　）
A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量
B．图乙中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势
C．图丙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体
D．图丁中，在测温装置的槽内放入水银，液面出现如图所示现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力
6．与下列图片相关的物理知识说法正确的是（　　）
A．甲图，卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子
B．乙图，氢原子的能级结构图，大量处于能级的原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子
C．丙图，康普顿效应说明光子具有波动性
D．丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行，称为链式反应，其中核裂变反应方程为
7．碳14是一种放射性的元素，其衰变为氮14图像如图所示，根据图像提供的信息下列说法中正确的是（　　）
A．经过11460年100个碳14核将衰变75个
B．碳14转变为氮14过程中有一个中子转变为质子
C．若氮14生成碳14的核反应方程为，则为电子
D．当氮14数量是碳14数量的3倍时，碳14衰变所经历时间为5730年
8．已知二氧化碳摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为ρ，在深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体。若二氧化碳固体分子的体积为，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为原来体积的（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程中（　　）
A．轿车所受合外力变大
B．缆绳的拉力变大
C．斜面对轿车的支持力变大
D．地面所受的摩擦力变大
10．如图，用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球a、b，若在a球上加水平向左的外力3F，在b球上加水平向右的外力F，则平衡后的状态为（　　）
A． B． C． D．
11．目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中，机器人A、B（均可视为质点）同时从原点沿相同方向做直线运动，它们的速度的平方（）随位移（）变化的图像如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．机器人A的加速度大小为4m/s
B．相遇前机器人A、B最大距离为12m
C．经过，机器人A、B相遇
D．机器人A、B分别经过处的时间差是1s
二、实验题
12．在“油膜法估测分子大小”的实验中，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，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL；
(2)油膜的面积为 ；
(3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　）
A．摩尔质量 B．摩尔体积
C．体积 D．密度
(4)该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　）
A．油酸不溶于水
B．把油酸分子视为球形
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙
D．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
(5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　）
A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
三、解答题
13．我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一，在某次核反应中，一个氘核（）和一个氚核（）结合生成一个氦核（），并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，该核反应释放的核能为，真空中光速为c。
（1）写出核反应方程并求出质量亏损；
（2）求氚核的比结合能。
14．美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量。已知电子电荷量大小为e。请回答下列问题：
(1)图甲中电极A连接电源的正极还是负极；
(2)求普朗克常量；
(3)求该金属的逸出功。
15．如图，一竖直放置、导热良好的汽缸上端开口，汽缸内壁上有卡口a和b，a距缸底的高度为H，a、b间距为0.5H，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的氮气。开始时活塞静止在卡口a处，活塞与卡口a间的弹力大小为。现打开阀门K，缓慢向缸内充入压强为、温度为的氮气，稳定后活塞恰好到达卡口b处，关闭阀门K。已知活塞质量为m，横截面积为S，厚度可忽略，活塞与汽缸间的摩擦忽略不计，大气压强为，环境温度恒为，氮气可视为理想气体，重力加速度大小为g，。求：
(1)活塞在卡口a和卡口b时氮气的压强（结果用表示）；
(2)充入缸内的氮气在压强为、温度为状态下的体积；
(3)关闭阀门K，若环境温度升为。稳定后，阀门K由于故障缓慢漏气，求活塞恰好与卡口b分离时，漏出的氮气与容器内剩余氮气的质量比（漏气过程中气体温度保持为）。
16．如图所示，质量为的斜面体放在水平地面上始终保持静止，其倾斜面ABCD是边长为的正方形粗糙表面、与水平地面夹角。以ABCD的中心为坐标原点建立直角坐标系，方向水平向右，方向与DA平行。将质量的橡胶块（可视为质点）放于点，斜面与橡胶块之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，取重力加速度。
(1)当橡胶块静止在斜面上时，求它受到斜面的支持力大小和摩擦力大小。
(2)若对橡胶块施加平行于斜面ABCD的外力，使得橡胶块可以从点由静止开始沿轴做匀加速直线运动，并用的时间到达BC边。求：
①该外力的大小；
②求橡胶块运动过程中，地面对斜面体的支持力大小和摩擦力大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A A D B B A B C
题号 11
答案 B
12．(1)
(2)
(3)B
(4)A
(5)A
13．（1），；（2）
14．(1)负极
(2)
(3)eb
15．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）在卡口a处对活塞由受力平衡
由题意，
代入得
恰好到达卡口b处时对活塞由受力平衡
得
（2）对缸内已有氮气和充入的氮气，由
解得
（3）设漏出氮气体积为V，初末状态压强相等，由状态方程
解得
所以漏出的氮气与容器内剩余氮气的质量比
16．(1)，
(2)①；②，
【详解】（1）根据物体的平衡条件，有，
（2）根据运动学公式，有
可得
①橡胶块在运动过程中在平面受力情况如图所示，橡胶块所受摩擦力大小，方向水平向左
设外力在x、y方向上的分量分别为、，根据牛顿第二定律有
又，
解得
②斜面在水平和竖直方向受力都平衡，有支持力
摩擦力