百师联盟2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷

这是一份百师联盟2023-2024学年高二下学期期末联考物理试卷，共8页。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
考试时间为90分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．下列关于物理学史的说法中正确的是（ ）
A．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了电磁辐射的能量是量子化的
B．光电效应表明光子具有能量和动量，德布罗意首次成功解释光电效应
C．康普顿把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
D．爱因斯坦根据阴极射线在电场和磁场中的偏转，测出了电子的比荷
2．如图甲是在显微镜下追踪一粒小炭粒的运动，每隔30s记录炭粒的位置并连线得到的图线；图乙为热机工作时的能流分配示意图：图丙为用热熨斗在棉纸上来回烫熨来去除凝固在衣料上的蜡迹；分子间作用力F与分子间距离r的关系如图T所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，图线表明炭粒分子的运动是无规则的
B．根据图乙可知，热机的效率可能达到100%
C．图丙中，由于棉纸的毛细现象，当蜡受热熔化成液体后，它们就会被棉纸吸掉
D．图丁中，相距较远的两个分子距离减小到的过程中，分子势能先增大后减少
3．“C测年法的依据是：大气中的在宇宙射线的照射下转换为，其核反应方程为，通过光合作用和新陈代谢作用进入生物体内，生物活着的时候其体内和的比例保持不变，当生物死后，发生衰变，其含量逐渐减少，的半衰期约为5730年，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．比的中子少1个B．方程中X是质子，Y是电子
C．衰变过程中，电荷量和质量均守恒D．100个原子核过5730年后，还剩余50个
4．有一教室，上午8点的温度为10℃，下午1点的温度为25℃，假定大气压强无变化，则上午8点与下午1点相比较，下列说法正确的是（ ）
A．上午8点时，每个空气分子的速率都小B．空气的分子数密度相同
C．室内空气密度之比为298∶283D．室内空气质量之比为5∶2
5．天然是不稳定的，它通过若干次衰变和衰变最终成为稳定的元素，下列相关说法正确的是（ ）
A．粒子的穿透性比粒子强B．粒子是来源于原子核外的电子
C．此过程发生7次衰变和4次衰变D．的比结合能比大
6．汽缸内一定质量的理想气体经历了ab、bc、cd、da四个过程，气体a、b、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，其中ba的延长线通过坐标原点，下列说法正确的是（ ）
A．气体由a到b单位时间碰撞缸壁单位面积的分子数增加
B．由a到b气体内能的增加量大于吸收的热量
C．由b到c气体吸收热量，内能增加
D．由c到d气体内能的减少量大于放出的热量
7．如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为2h，当气体从外界吸收热量10mgh后，活塞缓慢上升h后再次平衡，重力加速度为g。此过程中（ ）
A．单位时间内，撞击单位面积的气体分子数变多B．气体的温度升高了T。
C．气体对外做的功为4mghD．密闭气体的内能增加量为14mgh
8．核电站利用核反应堆工作时释放的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，核反应堆中的“燃料”是铀235（），核反应方程式为。核反应生成的是速度很大的快中子，核反应堆中常用石墨（碳的一种同素异形体）做慢化剂使其减速。某核电站使用的浓缩铀中铀235的含量为，发电功率为P。已知铀核的质量为，中子的质量为，锶（Sr）核的质量为，氙（Xe）核的质量为，真空中光速为c，碳核的质量是中子的12倍。假定所释放的核能都变成了电能，中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。下列说法不正确的是（ ）
A．核反应方程式中，
B．核反应释放的核能为
C．该核电站时间t内消耗浓缩铀的质量为
D．中子经过2次与碳核的碰撞后，其速度大小与初速度大小的比值为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．关于教材中几幅图的解读，下列说法正确的有（ ）
A．图甲中，被加速的电子速率越大，对应的德布罗意波的波长越长
B．某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图乙所示，则温度
C．如图丙所示，粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，少数粒子（约占）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度大于
D．图丁是放射源发出的三种射线经过匀强磁场的径迹，粒子2是粒子，是波长很长的电磁波，具有很强的穿透性
10．如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的“气温计”。已知铝罐的容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离管口10cm。下列说法正确的是（ ）
A．该“气温计”所能测量的最低气温约为25.2℃
B．该“气温计”所能测量的最高气温约为54℃
C．若想要增大该“气温计”的测量范围，可仅增大铝罐的容积
D．若想要增大该“气温计”的测量范围，可仅增大吸管的横截面积
11．氢原子的能级如图甲所示，一群氢原子受激发后处于能级，普朗克常量。如图乙所示，用一群处于的激发态的氢原子发射的光照射光电管中的金属钠表面时会产生光电子，已知钠的极限频率为。下列说法正确的是（ ）
A．要使处于能级的氢原子电离，入射光子的最小能量为0.85eV
B．处于能级的氢原子所能放出光子的最小波长为
C．处于能级的氢原子，发射的光中有5种频率的光可使钠发生光电效应
D．在图乙中，当电压表示数为2.3V时，电子到达阳极时的最大动能为12.56eV
12．绿普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分。如图所示，在某次碰撞中，入射光子与静止的无约束自由电子发生弹性碰撞，碰撞后光子的方向与原入射方向成角，与电子碰后的速度方向恰好垂直，已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．入射光的光子动量大小为B．入射光的光子能量为
C．碰撞后电子的动能为D．碰撞后光子的动量大小为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组用如图甲所示实验装置来“探究等温情况下，一定质量气体压强与体积的关系”。
（1）关于该实验，下列说法正确的是______．
A．实验前应将注射器的空气完全排出
B．实验时应快速推拉活塞以避免气体与外界发生热交换
C．无需测出封闭气体的质量
D．推拉活塞时，应用手握住整个注射器以使装置更稳定
（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验。得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为______（选填“<”“=”或“>”）。
（3）为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_______，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．
14．（8分）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
（1）请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D_______（用字母符号表示）。
A．倒入油酸 B．倒入水 C．描绘油膜轮廓
D．记录油酸酒精溶液的滴数 E．滴入油酸酒精溶液 F．撤爽身粉
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是_______。
A．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用
C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有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，如图所示。油酸分子的直径_______m。（结果保留一位有效数字）
（4）在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有_______。（多选）
A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理
C．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴
（5）某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，取阿伏加德罗常数，则油酸分子的直径约为_______m。（结果保留一位有效数字）
15．（7分）一个容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封，如图所示。玻璃管内部横截面积，管内一静止水银柱封闭着长度的空气柱，水银柱长度，此时外界温度，现把容器浸入温度的热水中，水银柱静止时，下方的空气柱长度变为，实验时大气压为76cmHg不变。求：
（1）水银柱静止时，容器内气体的压强；
（2）容器的容积。
16．（9分）在日常生活中，我们不会注意到光是由光子构成的，这是因为普朗克常量很小，每个光子的能量很小，而我们观察到的光学现象中涉及大量的光子。人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能觉察。现有一个光源以1W的功率均匀的向各个方向放射波长为530nm的绿光，假设瞳孔在暗处的直径，不计空气对光的吸收，取普朗克常量。求：
（1）光源1s内发出绿光光子的光子数；
（2）眼睛最远在多大距离能够看到该光源。（结果均保留两位有效数字）
17．（14分）“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上，如图所示，设加热后小罐内的空气温度为77℃，当时的室温为21℃，经历一段时间后，罐内气体温度降为室温不再改变。已知大气压强为，气体看做理想气体，不考虑皮肤对罐内气体体积的影响及罐内气体质量的变化。
（1）求罐内温度刚降至环境温度时，封闭气体的压强；
（2）若罐内气体温度降为环境温度后，罐的容积减少了，求封闭气体的压强；
（3）若罐内气体温度降为环境温度后，开始往罐内“慢跑气”，一段时间后，封闭气体的压强为，求跑进罐内气体的质量与原来罐内封闭气体质量之比。
18．（16分）一个静止的铀核管放出一个粒子后衰变成钍核Th，衰变后粒子和钍核Th的速度方向均与匀强磁场方向垂直，二者在匀强磁场中做匀速圆周运动，图甲和图乙中1、2、3、4为粒子和新核可能的运动轨迹。
（1）写出铀核的衰变方程；
（2）从1、2、3、4四个轨迹中，选出粒子和钍核Th可能正确的轨迹，并求出它们半径的比值；
（3）已知铀核型的质量为232.0372u，粒子的质量为4.0026u，钍核Th质量为228.0287u，u为原子质量单位，1u相当于931.5MeV，若释放的核能全部转化为粒子和钍核Th的动能，求粒子的动能。（保留两位有效数字）
2023-2024学年高二期末联考
物理参考答案及评分意见
1．A 2．C 3．B 4．C 5．C 6．A 7．D 8．C 9．BC 10．AD 11．ABD 12．BC
13.（1）C （2）> （3）过原点的傾斜直线
14．略
15．（1）80cmHg （2）
16．略
17．（1） （2） （3）