2023-2024學(xué)年河北省邯鄲市峰峰礦區(qū)等5地高二下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE22023~2024學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考考試物理物理一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.白磷在高溫、高壓環(huán)境下可以轉(zhuǎn)化為一種新型二維半導(dǎo)體材料—黑磷，圖為黑磷微觀結(jié)構(gòu)，其原子以一定的規(guī)則有序排列。下列說法正確的是（）A.黑磷是非晶體材料B.黑磷熔化過程中溫度不變C.黑磷中每個分子都是固定不動的D.黑磷的各種物理性質(zhì)均為各向同性〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)圖示可知，黑磷的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)空間上規(guī)則排列，具有空間上的周期性，屬于晶體材料，因而黑磷具有固定的熔點(diǎn)，熔化過程中溫度不變，故A錯誤、B正確；C．組成物質(zhì)的分子總是在做無規(guī)則熱運(yùn)動，故C錯誤；D．黑磷為晶體，它的各種物理性質(zhì)均為各向異性，故D錯誤。2.“擠毛巾”和“液橋”都是國際空間站展示的有趣實(shí)驗(yàn)。宇航員先將干毛巾一端沾水后能使得整個毛巾完全浸濕，然后再用力擰毛巾，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。我國宇航員王亞平在空間站做“液橋?qū)嶒?yàn)”的情形如圖所示。下列關(guān)于這兩個現(xiàn)象的描述正確的是（）A.干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象B.水對宇航員的手和液橋板都是不浸潤的C.“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，是由于液橋板分子之間的相互吸引D.在地球上將濕毛巾能“擰干”是因?yàn)樗荒芙櫭怼即鸢浮紸〖解析〗A．水是可以浸潤毛巾的，毛巾中有很多的小縫隙，就相當(dāng)于有很多的玻璃管，水會往毛巾縫隙擴(kuò)散，干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象，故A正確；B．浸潤指液體與固體發(fā)生接觸時，液體附著在固體表面或滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象，此時對該固體而言，該液體叫做浸潤液體。水對宇航員的手和液橋板都是浸潤的，故B錯誤；C．“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用，故C錯誤；D．水能浸潤毛巾，在地球上將濕毛巾能“擰干”是因?yàn)橹亓Φ淖饔?，故D錯誤。3.月季為邯鄲市市花，其姿態(tài)婀娜，香氣襲人。月季不只極具觀賞價值，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平的提高，月季已逐漸由過去單一觀賞拓展至食用、藥用、保健等多個領(lǐng)域。下列與月季有關(guān)的說法正確的是（）A.月季“香氣襲人”是布朗運(yùn)動B.月季“香氣襲人”的主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動C.從早晨到中午，隨著氣溫升高，所有氣體分子的速率都增大D.破碎的花瓣不能重新拼接生長說明分子之間不存在引力〖答案〗B〖解析〗AB．月季“香氣襲人”是擴(kuò)散現(xiàn)象，不是布朗運(yùn)動；主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故A錯誤，B正確；C．從早晨到中午，隨著氣溫升高，氣體分子的平均動能增大，但不是所有氣體分子的速率都增大，故C錯誤；D．破碎的花瓣不能重新拼接生長，是因?yàn)榉肿娱g距較大，分子間作用力很小，但分子之間存在引力，故D錯誤。4.2023年8月24日，日本政府不顧國際反對，一意孤行向海洋排放福島核電站的核污，其中含有的多種放射性元素會對人類環(huán)境造成重大破壞。核污水中的銫會發(fā)生衰變，生成X核，同時釋放射線。已知銫的半衰期為30年，下列說法中正確的是（）A.X核為核B.銫發(fā)生衰變放出電子來自核外電子C.衰變過程中釋放的射線來自于X核D.10個銫經(jīng)過30年后一定衰變5個〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X核為核，故A錯誤；B．銫發(fā)生衰變放出的電子來自原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，故B錯誤；C．衰變過程中釋放的射線來自于X核的躍遷，故C正確；D．半衰期只適合于大量原子核的衰變，10個銫經(jīng)過30年后不一定衰變5個，故D錯誤。故選C。5.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)、、后再回到狀態(tài)A的圖像，其中，和圖線為雙曲線的一部分，為絕熱過程。下列說法正確的是（）A.過程中，氣體可能向外界放出熱量B.過程中，氣體一定向外界放出熱量C.和過程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制完全相同D.整個過程中氣體從外界吸收熱量〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)題意可知，過程中，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，由圖像可知，氣體體積變大，外界對氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A錯誤；B．由題意可知，過程氣體溫度不變，則有為絕熱過程，氣體體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，則有則過程中，氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小，氣體體積變大，外界對氣體做負(fù)功，所以無法確定氣體向外界放出熱量還是從外界吸收熱量，故B錯誤；C．過程氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；過程氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，且氣體溫度升高，氣體分子平均動能增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；可知和過程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制并不完全相同，故C錯誤；D．根據(jù)圖像的面積意義可知，整個過程中，外界對氣體做負(fù)功，而氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故D正確。故選D。6.某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下沒有衰變，為估算某水庫的庫容，可取一瓶無毒的該放射性元素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變次，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，9天后在水庫中取水樣1.0m3（可認(rèn)為溶液已均勻分布），測得水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下沒有衰變，可知經(jīng)過了2個半衰期，則放射性元素的半衰期為3天，設(shè)水庫中水的體積為，則9天后水庫中所有放射性元素每分鐘衰變次，設(shè)放射性元素原有質(zhì)量為，9天后，未發(fā)生衰變放射性元素質(zhì)量為，則9天經(jīng)歷了三個半衰期，則有聯(lián)立解得7.如圖所示，一端封閉粗細(xì)均勻的玻璃管開口向下豎直插入水銀槽中，一小段水銀柱將管內(nèi)封閉氣體分割成兩部分，上端氣柱長為，下端氣柱長為，且。管內(nèi)水銀柱與水銀槽面的高度差為，管內(nèi)氣體溫度保持不變，開口端始終在水銀面下方，則下列說法正確的是（）A.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則變小B.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則的增長量等于的增長量C.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則的增長量小于的增長量D.若輕敲管壁使下端氣體透過中間水銀柱與上端氣體混合，再次穩(wěn)定后氣柱總長度大于〖答案〗D〖解析〗A．將玻璃管豎直向上緩慢提升時，假設(shè)l2的下端面水銀沒有上升，保持原高度，令大氣壓強(qiáng)為，則有可知，若l2的下端面水銀面保持原高度，則l2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，由于溫度恒定，則l2內(nèi)氣體體積不變，則只有l(wèi)1中的體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知，l1內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變小，由于l1內(nèi)的氣體壓強(qiáng)始終等于l2氣體壓強(qiáng)減去中間那段水銀柱高度所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以假設(shè)不成立，中間那段水銀柱將上升，l2中氣體的體積也增大，根據(jù)玻意耳定律可知，壓強(qiáng)也減小，則管內(nèi)外水銀柱高度差h變大，故A錯誤；BC．結(jié)合上述可知，管內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均減小，體積均增大，由于則有可知，上下兩部分氣體的壓強(qiáng)減小的絕對值相等，由于即l1氣體原來壓強(qiáng)比l2小，根據(jù)玻意耳定律可知，對兩部分氣體有，解得，由于，，則有即l1長度增長量大于l2的增長量，故BC錯誤；D．若輕敲管壁使下端氣體透過中間水銀柱與上端氣體混合，根據(jù)玻意耳定律有假設(shè)再次穩(wěn)定后氣柱總長度，即有結(jié)合上述解得忽略水槽內(nèi)液面的變化，令混合后管內(nèi)外水銀高度差為，則有可知可知，假設(shè)不成立，混合后管內(nèi)外水銀高度差小于混合前管內(nèi)兩段水銀的高度之和，則有故D正確。故選D。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.下面課本中四幅插圖相關(guān)的說法中正確的是（）A.盧瑟福否定了湯姆孫棗糕式原子模型的依據(jù)是粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進(jìn)B.在康普頓效應(yīng)中，散射的光子波長變大，光子的能量減小C.圖丙為軋鋼廠利用射線的穿透能力來測量鋼板的厚度的裝置D.一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射2種頻率的光子，躍遷后電子的電勢能減小，動能增大〖答案〗BD〖解析〗A．盧瑟福否定了湯姆孫棗糕式原子模型的依據(jù)是無法解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，少數(shù)粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．康普頓效應(yīng)中入射光子與電子碰撞時，根據(jù)動量守恒可知其動量減少，根據(jù)可知散射的光子波長變大，頻率變小，說明光子的能量減小了，故B正確；C．圖丙為軋鋼廠利用射線穿透能力來測量鋼板的厚度的裝置，故C錯誤；D．一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，可能躍遷的路徑為或，則最多可輻射2種頻率的光子，躍遷后電子的軌道半徑減小，則電子的電勢能減小，動能增大，故D正確。故選BD。9.如圖所示的家庭小型噴壺總?cè)莘e為1.4L，打氣筒每次可將壓強(qiáng)為、體積為0.02L的空氣充入壺內(nèi)，從而增加壺內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。為了保證噴壺的安全，壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)不能超過；為了保證噴水效果，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)至少為，當(dāng)壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)降至?xí)r便不能向外噴水?，F(xiàn)在噴壺中裝入1.2L的水并用蓋子密封，壺內(nèi)被封閉空氣的初始壓強(qiáng)為。壺中噴管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)忽略不計(jì)，壺內(nèi)空氣可視為理想氣體且溫度始終不變，則下列說法正確的是（）A.為了保證噴水效果，打氣筒最少打氣25次B.為了保證噴壺安全，打氣筒最多打氣40次C.若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為1LD.若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為0.8L〖答案〗BD〖解析〗A．氣體溫度不變，氣體做等溫變化，為了保證噴水效果，設(shè)打氣筒最少打氣次，則有其中，，解得次故A錯誤；B．為了保證噴壺安全，設(shè)打氣筒最多打氣次，則有其中解得次故B正確；CD．若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，設(shè)可向外噴出水的體積為，則有解得故C錯誤，D正確。10.某種復(fù)合光由紅、綠兩種顏色的光組成，實(shí)驗(yàn)小組以此復(fù)合光照射光電管的陰極K（紅、綠單色光均可使該光電管發(fā)生光電效應(yīng)），進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。設(shè)光電管電壓為時測得的光電流為，測得多組數(shù)據(jù)，并作出圖像如圖乙所示，已知紅光光子頻率為，綠光光子頻率為，光電管的逸出功為，普朗克常量為，電子電荷量大小為，下列說法正確的是（）A.光電子的最大初動能為B.測量遏止電壓時，滑片應(yīng)向移動C.遏止電壓D.紅光的光強(qiáng)大于綠光的光強(qiáng)〖答案〗ABD〖解析〗A．綠光的頻率大于紅光的頻率，綠光光子的能量大于紅光光子的能量，根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動能為故A正確；B．測量遏止電壓時，應(yīng)接反向電壓，滑片應(yīng)向移動，故B正確；C．根據(jù)動能定理解得遏止電壓為故C錯誤；D．綠光的頻率大于紅光的頻率，綠光的遏止電壓大于紅光的遏止電壓，可知紅光的飽和光電流為，綠光的飽和光電流為，故紅光的光強(qiáng)大于綠光的光強(qiáng)，故D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將注射器活塞移動到最右側(cè)，接上軟管和壓強(qiáng)傳感器，記錄此時注射器內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)和體積；推動活塞壓縮氣體，記錄多組氣體的壓強(qiáng)和體積。（1）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡量準(zhǔn)確，下列操作正確的是________（填字母）。A.要盡可能保持環(huán)境溫度不變B.實(shí)驗(yàn)前要在活塞與注射器壁間涂適量的潤滑油C.實(shí)驗(yàn)過程中要用手握緊注射器并快速推拉活塞D.實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)緩慢地推動活塞（2）分別在環(huán)境溫度為、（）時完成上述探究活動。下列各圖最能正確且直觀地反映實(shí)驗(yàn)過程中，氣體壓強(qiáng)隨體積變化規(guī)律的是________（填字母）。A. B. C. D.（3）該同學(xué)用此裝置測量一小石子的密度。他先用天平測出其質(zhì)量為，再將其裝入注射器內(nèi)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作，記錄注射器上的體積刻度和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)，作出如圖乙所示的圖像，則石子密度為_________。（用題及圖中相關(guān)物理量的字母符號表示）（4）求出石子的密度比真實(shí)值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）?！即鸢浮剑?）ABD（2）C（3）（4）偏大〖解析〗（1）A．保證注射器內(nèi)封閉氣體的溫度不發(fā)生明顯變化，要盡可能保持環(huán)境溫度不變，故A正確；B．為防止漏氣，實(shí)驗(yàn)前要在活塞與注射器壁間涂適量的潤滑油，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)過程中要用手握緊注射器并快速推拉活塞，氣體溫度將升高，故C錯誤；D．實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)緩慢地推動活塞，使氣體溫度始終與環(huán)境溫度相同，故D正確。故選ABD。（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得可知為直觀地反映實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)采用圖像，圖像的斜率為則溫度越高，對應(yīng)的圖線的斜率越大，故圖C符合要求。故選C。（3）設(shè)石塊的體積為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得石頭的體積為石頭的密度為（4）由于軟管的存在，偏小，根據(jù)可知石頭密度偏大。12.某實(shí)驗(yàn)小組完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為_________（填字母）。A.控制變量法 B.理想化模型法 C.等效替代法（2）實(shí)驗(yàn)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間形成清晰的邊界輪廓B.有助于油酸的顏色更透明便于識別C.有助于測量一滴油酸的體積D.對油酸溶液起到稀釋作用（3）該小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作，請將它們按操作先后順序排列：______________。A. B. C.D. E.（4）已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管測得每50滴這種油酸酒精溶液的總體積為1mL，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為1cm的正方形小格的紙上（如圖）。該油酸分子的大小________m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏小，可能由于__________（填字母）。A.油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發(fā)較多B.計(jì)算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格C.求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴D.油酸未完全散開〖答案〗（1）B（2）D（3）CAEDB（4）（5）A〖解析〗（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型法。（2）實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對油酸溶液起到稀釋作用。故選D。（3）“用油膜法測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)步驟為：用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積：往淺盤里倒入約2cm深的水，水面穩(wěn)定后將適量痱子粉均勻撒在水面上，用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。則實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)镃AEDB。（4）一滴酒精油酸溶液純油酸的體積為正方形小格的面積為，根據(jù)超過半格算一格，不足半格舍掉，由圖可知，大約有61個小格，則油酸的面積為，則油酸分子的直徑為（5）某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏小，根據(jù)A．油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發(fā)較多，導(dǎo)致油酸濃度增大，則代入計(jì)算的濃度偏小，一滴酒精油酸溶液純油酸體積測量值偏小，則直徑的測量值偏小，故A正確；B．計(jì)算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，則油酸面積測量值偏小，直徑的測量值偏大，故B錯誤；C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴，則一滴酒精油酸溶液純油酸體積測量值偏大，直徑的測量值偏大，故C錯誤；D．油酸未完全散開，則油酸面積測量值偏小，直徑的測量值偏大，故D錯誤。故選A。13.人眼對綠光最為敏感，如果每秒有個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺?，F(xiàn)有一個光源以的功率均勻地向各個方向發(fā)射波長為的綠光，假設(shè)瞳孔在暗處的直徑為，不計(jì)空氣對光的吸收，普朗克常量為，光在真空中傳播速度為，求：（1）能引起視覺的最低能量；（2）眼睛最遠(yuǎn)在多大距離能夠看到這個光源？〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）綠光的頻率為能引起視覺的最低能量為（2）根據(jù)能量守恒有解得眼睛能夠看到這個光源最遠(yuǎn)距離為14.在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學(xué)家們用放射性材料——作為發(fā)電能源為火星車供電（中的Pu是）。已知衰變后變?yōu)楹鸵粋€X粒子。若靜止的在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中發(fā)生衰變，衰變后產(chǎn)生的兩粒子速度方向相反并與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，已知X粒子的速度大小為，質(zhì)量為，電荷量為。（1）寫出發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程；（2）求與X粒子做圓周運(yùn)動的周期之比；（3）求與X粒子的總動能?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程為（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力運(yùn)動周期為與X粒子做圓周運(yùn)動的周期之比為（3）衰變過程動量守恒可得與X粒子的總動能15.圖甲為山地車的氣壓避震裝置，主要由活塞、汽缸和彈簧組成。某研究小組將其取出進(jìn)行研究。如圖乙所示，將帶有活塞的導(dǎo)熱汽缸B放置在傾角為的光滑斜面上，活塞用另一端固定的輕彈簧拉住，輕彈簧平行于斜面，初始狀態(tài)活塞到汽缸底部的距離為，汽缸底部到斜面底端的擋板距離為，汽缸內(nèi)氣體的初始溫度為。已知汽缸質(zhì)量為，活塞的質(zhì)量為，橫截面積為，活塞與汽缸間密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，重力加速度為，大氣壓為。（1）求初始狀態(tài)下汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）對汽缸緩慢加熱，汽缸內(nèi)氣體的溫度從上升到，此時汽缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板。已知該封閉氣體的內(nèi)能與溫度之間存在關(guān)系，，求該過程中氣體吸收的熱量；（3）該避震裝置水平安裝在山地車的座椅下方的光滑支架上，環(huán)境溫度保持不變，某次騎行者騎山地車加速下坡（坡度為）時，產(chǎn)生的加速度大小為，避震裝置仍如圖乙所示放置，發(fā)現(xiàn)此時活塞到汽缸底部的距離，通過計(jì)算分析汽缸的氣密性是否良好，若良好，請說明理由；若不良好，進(jìn)氣或漏氣部分氣體占原有氣體的百分比為多少？〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）將A、B作一個整體受力分析可知解得對A受力分析可得解得代入數(shù)據(jù)可得（2）汽缸內(nèi)氣體的溫度從上升到，汽缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板的過程中，可以看成等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律可知其中解得所以氣體內(nèi)能的變化氣體對外界所做的功根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得代入數(shù)據(jù)（3）將A、B作一個整體受力分析可知解得對A受力分析可得解得由于環(huán)境的溫度不變，此過程是等溫過程，根據(jù)玻意耳定律解得而此時，汽缸內(nèi)氣體的體積依然沒變，故氣密性不好，有漏氣的現(xiàn)象，漏掉氣體占原體積的百分比為2023~2024學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考考試物理物理一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.白磷在高溫、高壓環(huán)境下可以轉(zhuǎn)化為一種新型二維半導(dǎo)體材料—黑磷，圖為黑磷微觀結(jié)構(gòu)，其原子以一定的規(guī)則有序排列。下列說法正確的是（）A.黑磷是非晶體材料B.黑磷熔化過程中溫度不變C.黑磷中每個分子都是固定不動的D.黑磷的各種物理性質(zhì)均為各向同性〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)圖示可知，黑磷的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)空間上規(guī)則排列，具有空間上的周期性，屬于晶體材料，因而黑磷具有固定的熔點(diǎn)，熔化過程中溫度不變，故A錯誤、B正確；C．組成物質(zhì)的分子總是在做無規(guī)則熱運(yùn)動，故C錯誤；D．黑磷為晶體，它的各種物理性質(zhì)均為各向異性，故D錯誤。2.“擠毛巾”和“液橋”都是國際空間站展示的有趣實(shí)驗(yàn)。宇航員先將干毛巾一端沾水后能使得整個毛巾完全浸濕，然后再用力擰毛巾，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。我國宇航員王亞平在空間站做“液橋?qū)嶒?yàn)”的情形如圖所示。下列關(guān)于這兩個現(xiàn)象的描述正確的是（）A.干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象B.水對宇航員的手和液橋板都是不浸潤的C.“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，是由于液橋板分子之間的相互吸引D.在地球上將濕毛巾能“擰干”是因?yàn)樗荒芙櫭怼即鸢浮紸〖解析〗A．水是可以浸潤毛巾的，毛巾中有很多的小縫隙，就相當(dāng)于有很多的玻璃管，水會往毛巾縫隙擴(kuò)散，干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象，故A正確；B．浸潤指液體與固體發(fā)生接觸時，液體附著在固體表面或滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象，此時對該固體而言，該液體叫做浸潤液體。水對宇航員的手和液橋板都是浸潤的，故B錯誤；C．“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用，故C錯誤；D．水能浸潤毛巾，在地球上將濕毛巾能“擰干”是因?yàn)橹亓Φ淖饔?，故D錯誤。3.月季為邯鄲市市花，其姿態(tài)婀娜，香氣襲人。月季不只極具觀賞價值，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平的提高，月季已逐漸由過去單一觀賞拓展至食用、藥用、保健等多個領(lǐng)域。下列與月季有關(guān)的說法正確的是（）A.月季“香氣襲人”是布朗運(yùn)動B.月季“香氣襲人”的主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動C.從早晨到中午，隨著氣溫升高，所有氣體分子的速率都增大D.破碎的花瓣不能重新拼接生長說明分子之間不存在引力〖答案〗B〖解析〗AB．月季“香氣襲人”是擴(kuò)散現(xiàn)象，不是布朗運(yùn)動；主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故A錯誤，B正確；C．從早晨到中午，隨著氣溫升高，氣體分子的平均動能增大，但不是所有氣體分子的速率都增大，故C錯誤；D．破碎的花瓣不能重新拼接生長，是因?yàn)榉肿娱g距較大，分子間作用力很小，但分子之間存在引力，故D錯誤。4.2023年8月24日，日本政府不顧國際反對，一意孤行向海洋排放福島核電站的核污，其中含有的多種放射性元素會對人類環(huán)境造成重大破壞。核污水中的銫會發(fā)生衰變，生成X核，同時釋放射線。已知銫的半衰期為30年，下列說法中正確的是（）A.X核為核B.銫發(fā)生衰變放出電子來自核外電子C.衰變過程中釋放的射線來自于X核D.10個銫經(jīng)過30年后一定衰變5個〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X核為核，故A錯誤；B．銫發(fā)生衰變放出的電子來自原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，故B錯誤；C．衰變過程中釋放的射線來自于X核的躍遷，故C正確；D．半衰期只適合于大量原子核的衰變，10個銫經(jīng)過30年后不一定衰變5個，故D錯誤。故選C。5.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)、、后再回到狀態(tài)A的圖像，其中，和圖線為雙曲線的一部分，為絕熱過程。下列說法正確的是（）A.過程中，氣體可能向外界放出熱量B.過程中，氣體一定向外界放出熱量C.和過程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制完全相同D.整個過程中氣體從外界吸收熱量〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)題意可知，過程中，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，由圖像可知，氣體體積變大，外界對氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A錯誤；B．由題意可知，過程氣體溫度不變，則有為絕熱過程，氣體體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，則有則過程中，氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小，氣體體積變大，外界對氣體做負(fù)功，所以無法確定氣體向外界放出熱量還是從外界吸收熱量，故B錯誤；C．過程氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；過程氣體體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，且氣體溫度升高，氣體分子平均動能增大，所以氣體壓強(qiáng)增大；可知和過程中，氣體壓強(qiáng)都增大的微觀機(jī)制并不完全相同，故C錯誤；D．根據(jù)圖像的面積意義可知，整個過程中，外界對氣體做負(fù)功，而氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故D正確。故選D。6.某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下沒有衰變，為估算某水庫的庫容，可取一瓶無毒的該放射性元素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變次，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，9天后在水庫中取水樣1.0m3（可認(rèn)為溶液已均勻分布），測得水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下沒有衰變，可知經(jīng)過了2個半衰期，則放射性元素的半衰期為3天，設(shè)水庫中水的體積為，則9天后水庫中所有放射性元素每分鐘衰變次，設(shè)放射性元素原有質(zhì)量為，9天后，未發(fā)生衰變放射性元素質(zhì)量為，則9天經(jīng)歷了三個半衰期，則有聯(lián)立解得7.如圖所示，一端封閉粗細(xì)均勻的玻璃管開口向下豎直插入水銀槽中，一小段水銀柱將管內(nèi)封閉氣體分割成兩部分，上端氣柱長為，下端氣柱長為，且。管內(nèi)水銀柱與水銀槽面的高度差為，管內(nèi)氣體溫度保持不變，開口端始終在水銀面下方，則下列說法正確的是（）A.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則變小B.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則的增長量等于的增長量C.若將玻璃管豎直向上緩慢提起，則的增長量小于的增長量D.若輕敲管壁使下端氣體透過中間水銀柱與上端氣體混合，再次穩(wěn)定后氣柱總長度大于〖答案〗D〖解析〗A．將玻璃管豎直向上緩慢提升時，假設(shè)l2的下端面水銀沒有上升，保持原高度，令大氣壓強(qiáng)為，則有可知，若l2的下端面水銀面保持原高度，則l2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，由于溫度恒定，則l2內(nèi)氣體體積不變，則只有l(wèi)1中的體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知，l1內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變小，由于l1內(nèi)的氣體壓強(qiáng)始終等于l2氣體壓強(qiáng)減去中間那段水銀柱高度所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以假設(shè)不成立，中間那段水銀柱將上升，l2中氣體的體積也增大，根據(jù)玻意耳定律可知，壓強(qiáng)也減小，則管內(nèi)外水銀柱高度差h變大，故A錯誤；BC．結(jié)合上述可知，管內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均減小，體積均增大，由于則有可知，上下兩部分氣體的壓強(qiáng)減小的絕對值相等，由于即l1氣體原來壓強(qiáng)比l2小，根據(jù)玻意耳定律可知，對兩部分氣體有，解得，由于，，則有即l1長度增長量大于l2的增長量，故BC錯誤；D．若輕敲管壁使下端氣體透過中間水銀柱與上端氣體混合，根據(jù)玻意耳定律有假設(shè)再次穩(wěn)定后氣柱總長度，即有結(jié)合上述解得忽略水槽內(nèi)液面的變化，令混合后管內(nèi)外水銀高度差為，則有可知可知，假設(shè)不成立，混合后管內(nèi)外水銀高度差小于混合前管內(nèi)兩段水銀的高度之和，則有故D正確。故選D。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.下面課本中四幅插圖相關(guān)的說法中正確的是（）A.盧瑟福否定了湯姆孫棗糕式原子模型的依據(jù)是粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進(jìn)B.在康普頓效應(yīng)中，散射的光子波長變大，光子的能量減小C.圖丙為軋鋼廠利用射線的穿透能力來測量鋼板的厚度的裝置D.一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射2種頻率的光子，躍遷后電子的電勢能減小，動能增大〖答案〗BD〖解析〗A．盧瑟福否定了湯姆孫棗糕式原子模型的依據(jù)是無法解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，少數(shù)粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．康普頓效應(yīng)中入射光子與電子碰撞時，根據(jù)動量守恒可知其動量減少，根據(jù)可知散射的光子波長變大，頻率變小，說明光子的能量減小了，故B正確；C．圖丙為軋鋼廠利用射線穿透能力來測量鋼板的厚度的裝置，故C錯誤；D．一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，可能躍遷的路徑為或，則最多可輻射2種頻率的光子，躍遷后電子的軌道半徑減小，則電子的電勢能減小，動能增大，故D正確。故選BD。9.如圖所示的家庭小型噴壺總?cè)莘e為1.4L，打氣筒每次可將壓強(qiáng)為、體積為0.02L的空氣充入壺內(nèi)，從而增加壺內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。為了保證噴壺的安全，壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)不能超過；為了保證噴水效果，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)至少為，當(dāng)壺內(nèi)空氣壓強(qiáng)降至?xí)r便不能向外噴水。現(xiàn)在噴壺中裝入1.2L的水并用蓋子密封，壺內(nèi)被封閉空氣的初始壓強(qiáng)為。壺中噴管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)忽略不計(jì)，壺內(nèi)空氣可視為理想氣體且溫度始終不變，則下列說法正確的是（）A.為了保證噴水效果，打氣筒最少打氣25次B.為了保證噴壺安全，打氣筒最多打氣40次C.若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為1LD.若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，可向外噴出水的體積為0.8L〖答案〗BD〖解析〗A．氣體溫度不變，氣體做等溫變化，為了保證噴水效果，設(shè)打氣筒最少打氣次，則有其中，，解得次故A錯誤；B．為了保證噴壺安全，設(shè)打氣筒最多打氣次，則有其中解得次故B正確；CD．若充氣到噴壺安全上限，然后打開噴嘴向外噴水，設(shè)可向外噴出水的體積為，則有解得故C錯誤，D正確。10.某種復(fù)合光由紅、綠兩種顏色的光組成，實(shí)驗(yàn)小組以此復(fù)合光照射光電管的陰極K（紅、綠單色光均可使該光電管發(fā)生光電效應(yīng)），進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。設(shè)光電管電壓為時測得的光電流為，測得多組數(shù)據(jù)，并作出圖像如圖乙所示，已知紅光光子頻率為，綠光光子頻率為，光電管的逸出功為，普朗克常量為，電子電荷量大小為，下列說法正確的是（）A.光電子的最大初動能為B.測量遏止電壓時，滑片應(yīng)向移動C.遏止電壓D.紅光的光強(qiáng)大于綠光的光強(qiáng)〖答案〗ABD〖解析〗A．綠光的頻率大于紅光的頻率，綠光光子的能量大于紅光光子的能量，根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動能為故A正確；B．測量遏止電壓時，應(yīng)接反向電壓，滑片應(yīng)向移動，故B正確；C．根據(jù)動能定理解得遏止電壓為故C錯誤；D．綠光的頻率大于紅光的頻率，綠光的遏止電壓大于紅光的遏止電壓，可知紅光的飽和光電流為，綠光的飽和光電流為，故紅光的光強(qiáng)大于綠光的光強(qiáng)，故D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將注射器活塞移動到最右側(cè)，接上軟管和壓強(qiáng)傳感器，記錄此時注射器內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)和體積；推動活塞壓縮氣體，記錄多組氣體的壓強(qiáng)和體積。（1）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡量準(zhǔn)確，下列操作正確的是________（填字母）。A.要盡可能保持環(huán)境溫度不變B.實(shí)驗(yàn)前要在活塞與注射器壁間涂適量的潤滑油C.實(shí)驗(yàn)過程中要用手握緊注射器并快速推拉活塞D.實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)緩慢地推動活塞（2）分別在環(huán)境溫度為、（）時完成上述探究活動。下列各圖最能正確且直觀地反映實(shí)驗(yàn)過程中，氣體壓強(qiáng)隨體積變化規(guī)律的是________（填字母）。A. B. C. D.（3）該同學(xué)用此裝置測量一小石子的密度。他先用天平測出其質(zhì)量為，再將其裝入注射器內(nèi)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作，記錄注射器上的體積刻度和壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)，作出如圖乙所示的圖像，則石子密度為_________。（用題及圖中相關(guān)物理量的字母符號表示）（4）求出石子的密度比真實(shí)值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。〖答案〗（1）ABD（2）C（3）（4）偏大〖解析〗（1）A．保證注射器內(nèi)封閉氣體的溫度不發(fā)生明顯變化，要盡可能保持環(huán)境溫度不變，故A正確；B．為防止漏氣，實(shí)驗(yàn)前要在活塞與注射器壁間涂適量的潤滑油，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)過程中要用手握緊注射器并快速推拉活塞，氣體溫度將升高，故C錯誤；D．實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)緩慢地推動活塞，使氣體溫度始終與環(huán)境溫度相同，故D正確。故選ABD。（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得可知為直觀地反映實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)采用圖像，圖像的斜率為則溫度越高，對應(yīng)的圖線的斜率越大，故圖C符合要求。故選C。（3）設(shè)石塊的體積為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得石頭的體積為石頭的密度為（4）由于軟管的存在，偏小，根據(jù)可知石頭密度偏大。12.某實(shí)驗(yàn)小組完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為_________（填字母）。A.控制變量法 B.理想化模型法 C.等效替代法（2）實(shí)驗(yàn)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間形成清晰的邊界輪廓B.有助于油酸的顏色更透明便于識別C.有助于測量一滴油酸的體積D.對油酸溶液起到稀釋作用（3）該小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作，請將它們按操作先后順序排列：______________。A. B. C.D. E.（4）已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管測得每50滴這種油酸酒精溶液的總體積為1mL，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為1cm的正方形小格的紙上（如圖）。該油酸分子的大小________m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏小，可能由于__________（填字母）。A.油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發(fā)較多B.計(jì)算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格C.求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴D.油酸未完全散開〖答案〗（1）B（2）D（3）CAEDB（4）（5）A〖解析〗（1）實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型法。（2）實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對油酸溶液起到稀釋作用。故選D。（3）“用油膜法測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)步驟為：用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積：往淺盤里倒入約2cm深的水，水面穩(wěn)定后將適量痱子粉均勻撒在水面上，用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，計(jì)