资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩5页未读，
继续阅读
河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）
展开
这是一份河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版），文件包含河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题原卷版docx、河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（ ）
A. 黑磷是非晶体材料
B. 黑磷熔化过程中温度不变
C. 黑磷中每个分子都是固定不动的
D. 黑磷的各种物理性质均为各向同性
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，故A错误、B正确；
C．组成物质的分子总是在做无规则热运动，故C错误；
D．黑磷为晶体，它的各种物理性质均为各向异性，故D错误。
故选B。
2. “挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用力拧毛巾，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。我国宇航员王亚平在空间站做“液桥实验”的情形如图所示。下列关于这两个现象的描述正确的是（ ）
A. 干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
B. 水对宇航员的手和液桥板都是不浸润的
C. “液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，是由于液桥板分子之间的相互吸引
D. 在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾
【答案】A
【解析】
【详解】A．水是可以浸润毛巾的，毛巾中有很多的小缝隙，就相当于有很多的玻璃管，水会往毛巾缝隙扩散，干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象，故A正确；
B．浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时对该固体而言，该液体叫做浸润液体。水对宇航员的手和液桥板都是浸润的，故B错误；
C．“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故C错误；
D．水能浸润毛巾，在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为重力的作用，故D错误。
故选A。
3. 月季为邯郸市市花，其姿态婀娜，香气袭人。月季不只极具观赏价值，随着经济发展和科技水平的提高，月季已逐渐由过去单一观赏拓展至食用、药用、保健等多个领域。下列与月季有关的说法正确的是（ ）
A. 月季“香气袭人”是布朗运动
B. 月季“香气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 从早晨到中午，随着气温升高，所有气体分子的速率都增大
D. 破碎的花瓣不能重新拼接生长说明分子之间不存在引力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．月季“香气袭人”是扩散现象，不是布朗运动；主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故A错误，B正确；
C．从早晨到中午，随着气温升高，气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的速率都增大，故C错误；
D．破碎的花瓣不能重新拼接生长，是因为分子间距较大，分子间作用力很小，但分子之间存在引力，故D错误。
故选B。
4. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生衰变，生成X核，同时释放射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（ ）
A. X核为核
B. 铯发生衰变放出电子来自核外电子
C. 衰变过程中释放的射线来自于X核
D. 10个铯经过30年后一定衰变5个
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，X核为核，故A错误；
B．铯发生衰变放出的电子来自原子核内中子转化为质子，故B错误；
C．衰变过程中释放的射线来自于X核的跃迁，故C正确；
D．半衰期只适合于大量原子核的衰变，10个铯经过30年后不一定衰变5个，故D错误。
故选C。
5. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程中，气体可能向外界放出热量
B. 过程中，气体一定向外界放出热量
C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同
D. 整个过程中气体从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，过程中，气体温度不变，气体内能不变，由图像可知，气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误；
B．由题意可知，过程气体温度不变，则有
为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则有
则过程中，气体温度降低，气体内能减小，气体体积变大，外界对气体做负功，所以无法确定气体向外界放出热量还是从外界吸收热量，故B错误；
C．过程气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积减小，气体分子的数密度增大，所以气体压强增大；过程气体体积减小，气体分子的数密度增大，且气体温度升高，气体分子平均动能增大，所以气体压强增大；可知和过程中，气体压强都增大的微观机制并不完全相同，故C错误；
D．根据图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，而气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
6. 某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变次，现将这瓶溶液倒入水库，9天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，可知经过了2个半衰期，则放射性元素的半衰期为3天，设水库中水的体积为，则9天后水库中所有放射性元素每分钟衰变次，设放射性元素原有质量为，9天后，未发生衰变放射性元素质量为，则
9天经历了三个半衰期，则有
联立解得
故选A。
7. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为，下端气柱长为，且。管内水银柱与水银槽面的高度差为，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（ ）
A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则变小
B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量等于的增长量
C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量小于的增长量
D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A．将玻璃管竖直向上缓慢提升时，假设l2的下端面水银没有上升，保持原高度，令大气压强为，则有
可知，若l2的下端面水银面保持原高度，则l2内气体的压强不变，由于温度恒定，则l2内气体体积不变，则只有l1中的体积增大，根据玻意耳定律可知，l1内气体的压强变小，由于l1内的气体压强始终等于 l2气体压强减去中间那段水银柱高度所产生的压强，所以假设不成立，中间那段水银柱将上升，l2中气体的体积也增大，根据玻意耳定律可知，压强也减小，则管内外水银柱高度差h变大，故A错误；
BC．结合上述可知，管内上下两部分气体的压强均减小，体积均增大，由于
则有
可知，上下两部分气体的压强减小的绝对值相等，由于
即l1气体原来压强比l2小，根据玻意耳定律可知，对两部分气体有
，
解得
，
由于
，，
则有
即l1长度增长量大于l2的增长量，故BC错误；
D．若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，根据玻意耳定律有
假设再次稳定后气柱总长度，即有
结合上述解得
忽略水槽内液面的变化，令混合后管内外水银高度差为，则有
可知
可知，假设不成立，混合后管内外水银高度差小于混合前管内两段水银的高度之和，则有
故D正确。
故选D。
二、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，有多项符合题目要求。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. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（ ）
A. 卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是粒子散射实验现象中，绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进
B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小
C. 图丙为轧钢厂利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置
D. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是无法解释粒子散射实验现象中，少数粒子发生了较大的角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转，故A错误；
B．康普顿效应中入射光子与电子碰撞时，根据动量守恒可知其动量减少，根据
可知散射的光子波长变大，频率变小，说明光子的能量减小了，故B正确；
C．图丙为轧钢厂利用射线穿透能力来测量钢板的厚度的装置，故C错误；
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁，可能跃迁的路径为或，则最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的轨道半径减小，则电子的电势能减小，动能增大，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为、体积为0.02L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为，当壶内空气压强降至时便不能向外喷水。现在喷壶中装入1.2L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 为了保证喷水效果，打气筒最少打气25次
B. 为了保证喷壶安全，打气筒最多打气40次
C. 若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L
D. 若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L
【答案】BD
【解析】
【详解】A．气体温度不变，气体做等温变化，为了保证喷水效果，设打气筒最少打气次，则有
其中
，
，
解得
次
故A错误；
B．为了保证喷壶安全，设打气筒最多打气次，则有
其中
解得
次
故B正确；
CD．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水的体积为，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验，如图甲所示。设光电管电压为时测得的光电流为，测得多组数据，并作出图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 光电子的最大初动能为B. 测量遏止电压时，滑片应向移动
C. 遏止电压D. 红光的光强大于绿光的光强
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．绿光的频率大于红光的频率，绿光光子的能量大于红光光子的能量，根据光电效应方程，光电子的最大初动能为
故A正确；
B．测量遏止电压时，应接反向电压，滑片应向移动，故B正确；
C．根据动能定理
解得遏止电压为
故C错误；
D．绿光的频率大于红光的频率，绿光的遏止电压大于红光的遏止电压，可知红光的饱和光电流为，绿光的饱和光电流为，故红光的光强大于绿光的光强，故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到最右侧，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是________（填字母）。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验过程中应缓慢地推动活塞
（2）分别在环境温度为、（）时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强随体积变化规律的是________（填字母）。
A. B. C. D.
（3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示）
（4）求出石子的密度比真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）ABD （2）C
（3）
（4）偏大
【解析】
【小问1详解】
A．保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，要尽可能保持环境温度不变，故A正确；
B．为防止漏气，实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，故B正确；
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故C错误；
D．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
根据理想气体状态方程
整理得
可知为直观地反映实验过程中，应采用图像，图像的斜率为
则温度越高，对应的图线的斜率越大，故图C符合要求。
故选C。
【小问3详解】
设石块的体积为，根据理想气体状态方程
整理得
石头的体积为
石头的密度为
【小问4详解】
由于软管的存在，偏小，根据
可知石头密度偏大。
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_________（填字母）。
A. 控制变量法B. 理想化模型法C. 等效替代法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________（填字母）。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 对油酸溶液起到稀释作用
（3）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列：______________。
A. B. C.
D. E.
（4）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。该油酸分子的大小________m（结果保留2位有效数字）。
（5）某同学在该实验中，计算结果明显偏小，可能由于__________（填字母）。
A. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D. 油酸未完全散开
【答案】（1）B （2）D
（3）CAEDB （4）
（5）A
【解析】
【小问1详解】
实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选B。
【小问2详解】
实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用。
故选D。
【小问3详解】
“用油膜法测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为CAEDB。
【小问4详解】
一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为，根据超过半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，大约有61个小格，则油酸的面积为，则油酸分子的直径为
【小问5详解】
某同学在该实验中，计算结果明显偏小，根据
A．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，则代入计算的浓度偏小，一滴酒精油酸溶液纯油酸体积测量值偏小，则直径的测量值偏小，故A正确；
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则油酸面积测量值偏小，直径的测量值偏大，故B错误；
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则一滴酒精油酸溶液纯油酸体积测量值偏大，直径的测量值偏大，故C错误；
D．油酸未完全散开，则油酸面积测量值偏小，直径的测量值偏大，故D错误。
故选A。
13. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以的功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，不计空气对光的吸收，普朗克常量为，光在真空中传播速度为，求：
（1）能引起视觉的最低能量；
（2）眼睛最远在多大距离能够看到这个光源？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）绿光的频率为
能引起视觉的最低能量为
（2）根据能量守恒有
解得眼睛能够看到这个光源最远距离为
14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和一个X粒子。若静止的在磁感应强度大小为的匀强磁场中发生衰变，衰变后产生的两粒子速度方向相反并与匀强磁场的方向垂直，已知X粒子的速度大小为，质量为，电荷量为。
（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）求与X粒子做圆周运动的周期之比；
（3）求与X粒子的总动能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒，发生衰变的核反应方程为
（2）根据洛伦兹力提供向心力
运动周期为
与X粒子做圆周运动的周期之比为
（3）衰变过程动量守恒可得
与X粒子的总动能
15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。如图乙所示，将带有活塞的导热汽缸放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为，活塞的质量为，横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强；
（2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能与温度之间存在关系，，求该过程中气体吸收的热量；
（3）该避震装置水平安装在山地车的座椅下方的光滑支架上，环境温度保持不变，某次骑行者骑山地车加速下坡（坡度为）时，产生的加速度大小为，避震装置仍如图乙所示放置，发现此时活塞到汽缸底部的距离，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）将A、B作一个整体受力分析可知
解得
对A受力分析可得
解得
代入数据可得
（2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知
其中
解得
所以气体内能的变化
气体对外界所做的功
根据热力学第一定律
可得
代入数据
（3）将A、B作一个整体受力分析可知
解得
对A受力分析可得
解得
由于环境的温度不变，此过程是等温过程，根据玻意耳定律
解得
而此时，汽缸内气体的体积依然没变，故气密性不好，有漏气的现象，漏掉气体占原体积的百分比为
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（ ）
A. 黑磷是非晶体材料
B. 黑磷熔化过程中温度不变
C. 黑磷中每个分子都是固定不动的
D. 黑磷的各种物理性质均为各向同性
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，故A错误、B正确；
C．组成物质的分子总是在做无规则热运动，故C错误；
D．黑磷为晶体，它的各种物理性质均为各向异性，故D错误。
故选B。
2. “挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用力拧毛巾，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。我国宇航员王亚平在空间站做“液桥实验”的情形如图所示。下列关于这两个现象的描述正确的是（ ）
A. 干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
B. 水对宇航员的手和液桥板都是不浸润的
C. “液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，是由于液桥板分子之间的相互吸引
D. 在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾
【答案】A
【解析】
【详解】A．水是可以浸润毛巾的，毛巾中有很多的小缝隙，就相当于有很多的玻璃管，水会往毛巾缝隙扩散，干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象，故A正确；
B．浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时对该固体而言，该液体叫做浸润液体。水对宇航员的手和液桥板都是浸润的，故B错误；
C．“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故C错误；
D．水能浸润毛巾，在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为重力的作用，故D错误。
故选A。
3. 月季为邯郸市市花，其姿态婀娜，香气袭人。月季不只极具观赏价值，随着经济发展和科技水平的提高，月季已逐渐由过去单一观赏拓展至食用、药用、保健等多个领域。下列与月季有关的说法正确的是（ ）
A. 月季“香气袭人”是布朗运动
B. 月季“香气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 从早晨到中午，随着气温升高，所有气体分子的速率都增大
D. 破碎的花瓣不能重新拼接生长说明分子之间不存在引力
【答案】B
【解析】
【详解】AB．月季“香气袭人”是扩散现象，不是布朗运动；主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故A错误，B正确；
C．从早晨到中午，随着气温升高，气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的速率都增大，故C错误；
D．破碎的花瓣不能重新拼接生长，是因为分子间距较大，分子间作用力很小，但分子之间存在引力，故D错误。
故选B。
4. 2023年8月24日，日本政府不顾国际反对，一意孤行向海洋排放福岛核电站的核污，其中含有的多种放射性元素会对人类环境造成重大破坏。核污水中的铯会发生衰变，生成X核，同时释放射线。已知铯的半衰期为30年，下列说法中正确的是（ ）
A. X核为核
B. 铯发生衰变放出电子来自核外电子
C. 衰变过程中释放的射线来自于X核
D. 10个铯经过30年后一定衰变5个
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，X核为核，故A错误；
B．铯发生衰变放出的电子来自原子核内中子转化为质子，故B错误；
C．衰变过程中释放的射线来自于X核的跃迁，故C正确；
D．半衰期只适合于大量原子核的衰变，10个铯经过30年后不一定衰变5个，故D错误。
故选C。
5. 如图所示为一定质量的理想气体从状态依次经过状态、、后再回到状态的图像，其中，和图线为双曲线的一部分，为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程中，气体可能向外界放出热量
B. 过程中，气体一定向外界放出热量
C. 和过程中，气体压强都增大的微观机制完全相同
D. 整个过程中气体从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，过程中，气体温度不变，气体内能不变，由图像可知，气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误；
B．由题意可知，过程气体温度不变，则有
为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，则有
则过程中，气体温度降低，气体内能减小，气体体积变大，外界对气体做负功，所以无法确定气体向外界放出热量还是从外界吸收热量，故B错误；
C．过程气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体体积减小，气体分子的数密度增大，所以气体压强增大；过程气体体积减小，气体分子的数密度增大，且气体温度升高，气体分子平均动能增大，所以气体压强增大；可知和过程中，气体压强都增大的微观机制并不完全相同，故C错误；
D．根据图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，而气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
6. 某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变次，现将这瓶溶液倒入水库，9天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，可知经过了2个半衰期，则放射性元素的半衰期为3天，设水库中水的体积为，则9天后水库中所有放射性元素每分钟衰变次，设放射性元素原有质量为，9天后，未发生衰变放射性元素质量为，则
9天经历了三个半衰期，则有
联立解得
故选A。
7. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为，下端气柱长为，且。管内水银柱与水银槽面的高度差为，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（ ）
A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则变小
B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量等于的增长量
C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量小于的增长量
D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A．将玻璃管竖直向上缓慢提升时，假设l2的下端面水银没有上升，保持原高度，令大气压强为，则有
可知，若l2的下端面水银面保持原高度，则l2内气体的压强不变，由于温度恒定，则l2内气体体积不变，则只有l1中的体积增大，根据玻意耳定律可知，l1内气体的压强变小，由于l1内的气体压强始终等于 l2气体压强减去中间那段水银柱高度所产生的压强，所以假设不成立，中间那段水银柱将上升，l2中气体的体积也增大，根据玻意耳定律可知，压强也减小，则管内外水银柱高度差h变大，故A错误；
BC．结合上述可知，管内上下两部分气体的压强均减小，体积均增大，由于
则有
可知，上下两部分气体的压强减小的绝对值相等，由于
即l1气体原来压强比l2小，根据玻意耳定律可知，对两部分气体有
，
解得
，
由于
，，
则有
即l1长度增长量大于l2的增长量，故BC错误；
D．若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，根据玻意耳定律有
假设再次稳定后气柱总长度，即有
结合上述解得
忽略水槽内液面的变化，令混合后管内外水银高度差为，则有
可知
可知，假设不成立，混合后管内外水银高度差小于混合前管内两段水银的高度之和，则有
故D正确。
故选D。
二、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，有多项符合题目要求。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. 下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（ ）
A. 卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是粒子散射实验现象中，绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进
B. 在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小
C. 图丙为轧钢厂利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置
D. 一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是无法解释粒子散射实验现象中，少数粒子发生了较大的角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转，故A错误；
B．康普顿效应中入射光子与电子碰撞时，根据动量守恒可知其动量减少，根据
可知散射的光子波长变大，频率变小，说明光子的能量减小了，故B正确；
C．图丙为轧钢厂利用射线穿透能力来测量钢板的厚度的装置，故C错误；
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁，可能跃迁的路径为或，则最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的轨道半径减小，则电子的电势能减小，动能增大，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为、体积为0.02L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为，当壶内空气压强降至时便不能向外喷水。现在喷壶中装入1.2L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 为了保证喷水效果，打气筒最少打气25次
B. 为了保证喷壶安全，打气筒最多打气40次
C. 若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L
D. 若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L
【答案】BD
【解析】
【详解】A．气体温度不变，气体做等温变化，为了保证喷水效果，设打气筒最少打气次，则有
其中
，
，
解得
次
故A错误；
B．为了保证喷壶安全，设打气筒最多打气次，则有
其中
解得
次
故B正确；
CD．若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水的体积为，则有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 某种复合光由红、绿两种颜色的光组成，实验小组以此复合光照射光电管的阴极K（红、绿单色光均可使该光电管发生光电效应），进行光电效应实验，如图甲所示。设光电管电压为时测得的光电流为，测得多组数据，并作出图像如图乙所示，已知红光光子频率为，绿光光子频率为，光电管的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 光电子的最大初动能为B. 测量遏止电压时，滑片应向移动
C. 遏止电压D. 红光的光强大于绿光的光强
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．绿光的频率大于红光的频率，绿光光子的能量大于红光光子的能量，根据光电效应方程，光电子的最大初动能为
故A正确；
B．测量遏止电压时，应接反向电压，滑片应向移动，故B正确；
C．根据动能定理
解得遏止电压为
故C错误；
D．绿光的频率大于红光的频率，绿光的遏止电压大于红光的遏止电压，可知红光的饱和光电流为，绿光的饱和光电流为，故红光的光强大于绿光的光强，故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到最右侧，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。
（1）为使实验结果尽量准确，下列操作正确的是________（填字母）。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验过程中应缓慢地推动活塞
（2）分别在环境温度为、（）时完成上述探究活动。下列各图最能正确且直观地反映实验过程中，气体压强随体积变化规律的是________（填字母）。
A. B. C. D.
（3）该同学用此装置测量一小石子的密度。他先用天平测出其质量为，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，根据实验测量数据，作出如图乙所示的图像，则石子密度为_________。（用题及图中相关物理量的字母符号表示）
（4）求出石子的密度比真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【答案】（1）ABD （2）C
（3）
（4）偏大
【解析】
【小问1详解】
A．保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，要尽可能保持环境温度不变，故A正确；
B．为防止漏气，实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油，故B正确；
C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故C错误；
D．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
根据理想气体状态方程
整理得
可知为直观地反映实验过程中，应采用图像，图像的斜率为
则温度越高，对应的图线的斜率越大，故图C符合要求。
故选C。
【小问3详解】
设石块的体积为，根据理想气体状态方程
整理得
石头的体积为
石头的密度为
【小问4详解】
由于软管的存在，偏小，根据
可知石头密度偏大。
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_________（填字母）。
A. 控制变量法B. 理想化模型法C. 等效替代法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___________（填字母）。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 对油酸溶液起到稀释作用
（3）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列：______________。
A. B. C.
D. E.
（4）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。该油酸分子的大小________m（结果保留2位有效数字）。
（5）某同学在该实验中，计算结果明显偏小，可能由于__________（填字母）。
A. 油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴
D. 油酸未完全散开
【答案】（1）B （2）D
（3）CAEDB （4）
（5）A
【解析】
【小问1详解】
实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选B。
【小问2详解】
实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用。
故选D。
【小问3详解】
“用油膜法测油酸分子的大小”的实验步骤为：用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积：往浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上，用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为CAEDB。
【小问4详解】
一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为，根据超过半格算一格，不足半格舍掉，由图可知，大约有61个小格，则油酸的面积为，则油酸分子的直径为
【小问5详解】
某同学在该实验中，计算结果明显偏小，根据
A．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，导致油酸浓度增大，则代入计算的浓度偏小，一滴酒精油酸溶液纯油酸体积测量值偏小，则直径的测量值偏小，故A正确；
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则油酸面积测量值偏小，直径的测量值偏大，故B错误；
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则一滴酒精油酸溶液纯油酸体积测量值偏大，直径的测量值偏大，故C错误；
D．油酸未完全散开，则油酸面积测量值偏小，直径的测量值偏大，故D错误。
故选A。
13. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以的功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，不计空气对光的吸收，普朗克常量为，光在真空中传播速度为，求：
（1）能引起视觉的最低能量；
（2）眼睛最远在多大距离能够看到这个光源？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）绿光的频率为
能引起视觉的最低能量为
（2）根据能量守恒有
解得眼睛能够看到这个光源最远距离为
14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和一个X粒子。若静止的在磁感应强度大小为的匀强磁场中发生衰变，衰变后产生的两粒子速度方向相反并与匀强磁场的方向垂直，已知X粒子的速度大小为，质量为，电荷量为。
（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）求与X粒子做圆周运动的周期之比；
（3）求与X粒子的总动能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒，发生衰变的核反应方程为
（2）根据洛伦兹力提供向心力
运动周期为
与X粒子做圆周运动的周期之比为
（3）衰变过程动量守恒可得
与X粒子的总动能
15. 图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。如图乙所示，将带有活塞的导热汽缸放置在倾角为的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为，活塞的质量为，横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强；
（2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能与温度之间存在关系，，求该过程中气体吸收的热量；
（3）该避震装置水平安装在山地车的座椅下方的光滑支架上，环境温度保持不变，某次骑行者骑山地车加速下坡（坡度为）时，产生的加速度大小为，避震装置仍如图乙所示放置，发现此时活塞到汽缸底部的距离，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）将A、B作一个整体受力分析可知
解得
对A受力分析可得
解得
代入数据可得
（2）汽缸内气体的温度从上升到，汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可知
其中
解得
所以气体内能的变化
气体对外界所做的功
根据热力学第一定律
可得
代入数据
（3）将A、B作一个整体受力分析可知
解得
对A受力分析可得
解得
由于环境的温度不变，此过程是等温过程，根据玻意耳定律
解得
而此时，汽缸内气体的体积依然没变，故气密性不好，有漏气的现象，漏掉气体占原体积的百分比为
相关试卷
河北省保定市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份河北省保定市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含河北省保定市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题原卷版docx、河北省保定市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题： 这是一份河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题，共6页。
河北省部分校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份河北省部分校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含河北省部分校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题原卷版docx、河北省部分校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
