江西省南昌市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理

南昌一中朝陽校區(qū)20232024學(xué)年第二學(xué)期高二年級期末考試物理試卷考試時長：75分鐘試卷總分：100分一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，每小題4分；第810題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．關(guān)于下列三幅圖的說法正確的是（）A．圖甲中微粒越小，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越少，布朗運動越明顯B．圖乙中峰值大的曲線對應(yīng)的氣體溫度較高C．圖丙中實驗現(xiàn)象說明蜂蠟是非晶體D．圖丙中實驗現(xiàn)象說明薄板材料各向同性，一定是非晶體2．熱力學(xué)第二定律表明（）A．不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓．摩擦生熱的過程是不可逆的C．熱不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣．熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體3．如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動90°過程中，缸內(nèi)氣體（）A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加4．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)c，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)b。pV圖像如圖所示。則（）A．c→b過程氣體從外界吸熱B．a(chǎn)→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多C．氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小D．氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)少5．如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會逸出光電子，最大速率為。正對M放置一金屬網(wǎng)N，在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠小于板長），電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，則（）A．M、N間距離增大時電子到達N的動能也增大B．只有沿x方向逸出的電子到達N時才有最大動能C．電子從M到N過程中y方向位移大小最大為D．M、N間加反向電壓時電流表示數(shù)恰好為零6．氫原子能級如圖甲所示，一群高能級的氫原子，向低能級躍遷時發(fā)出多種可見光，分別用這些可見光照射圖乙電路的陰極K，其中3條光電流I隨電壓U變化的圖線如圖丙所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.64eV到3.11eV之間，a光的光子能量為2.86eV。則（）A．氫原子從能級向低能級躍遷時能輻射出6種頻率的可見光B．當(dāng)滑片P向a端移動時，光電流I將增大C．a(chǎn)光照射得到的光電流最弱，所以a光光子動量最小D．圖丙中3條圖線對應(yīng)的遏止電壓，一定有7．如圖為光電倍增管的原理圖，管內(nèi)由一個陰極K、一個陽極A和K、A間若干對倍增電極構(gòu)成。使用時在陰極K、各倍增電極和陽極A間加上電壓，使陰極K、各倍增電極到陽極A的電勢依次升高。當(dāng)滿足一定條件的光照射陰極K時，就會有電子射出，在加速電場作用下，電子以較大的動能撞擊到第一個倍增電極上，電子能從這個倍增電極上激發(fā)出更多電子，最后陽極A收集到的電子數(shù)比最初從陰極發(fā)射的電子數(shù)增加了很多倍。下列說法正確的是（）A．光電倍增管適用于各種頻率的光B．保持入射光不變，增大各級間電壓，陽極收集到的電子數(shù)可能增多C．增大入射光的頻率，陰極K發(fā)射出的所有光電子的初動能都會增大D．保持入射光頻率和各級間電壓不變，增大入射光光強不影響陽極收集到的電子數(shù)8．下列說法正確的是（）A．太空飛船中的小水珠呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果B．天然水晶在熔化過程中分子平均動能變大C．地面附近的一個氫氣球在快速上升過程中，隨著外界壓強減小，球內(nèi)氣體的體積增大，溫度降低D．液晶材料像液體一樣具有流動性，但不具備晶體各向異性的特征9．由于地球引力的作用，大氣被“吸”向地球，因而產(chǎn)生了壓力，大氣壓強與液體產(chǎn)生的壓強類似，測得地球表面大氣壓強為，大氣層的厚度為h，空氣的平均摩爾質(zhì)量為M。已知地球大氣層的厚度遠小于地球的半徑R，阿伏加德羅常數(shù)為，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．地球表面空氣的總體積約為B．空氣分子的平均密度為C．空氣分子的總數(shù)為D．空氣分子間的平均距離為10．一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)開始，經(jīng)歷狀態(tài)又回到狀態(tài)，壓強與體積的關(guān)系圖像如圖，的反向延長線經(jīng)過坐標原點與縱軸平行，的面積為，已知氣體在狀態(tài)的溫度為，圖中所標的物理量已知，則下列說法正確的是（）A．氣體從到，內(nèi)能增大，吸收熱量B．氣體在狀態(tài)的壓強為C．氣體在狀態(tài)的溫度為D．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體對外界做的功為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11（6分）．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證查理定律，操作步驟簡述如下：①將一裝有細導(dǎo)管的橡皮塞塞住試管口封閉一定質(zhì)量的氣體，細導(dǎo)管的另一端接壓強傳感器；②將壓強傳感器與計算機相連，將一溫度傳感器也與計算機相連；③將適量熱水（約80℃）倒入大號燒杯中，并將試管浸入熱水中至管口與水面相平，再將溫度傳感器浸沒入水中；④在計算機上打開相應(yīng)軟件，等待水溫緩慢下降，計算機將兩傳感器的示數(shù)擬合成一條曲線，如圖乙所示為部分圖線。（1）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，所得的圖像是一條直線，說明一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時_____________。（填正確答案標號）A．壓強p與攝氏溫度t成正比 B．壓強p與攝氏溫度t成一次函數(shù)關(guān)系（2）若實驗過程中有少量氣體緩慢逸出，則所得圖像為_____________。（填正確答案標號）A． B．（3）另外一位同學(xué)用一個較小的試管也按相同的步驟做了該實驗，現(xiàn)用計算機將兩位同學(xué)實驗采集的數(shù)據(jù)描繪在同一個p—t坐標系上，則得到的圖像可能是_____________。（填正確答案標號）A． B． C．12．（8分）某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”。注射器導(dǎo)熱性能良好，用橡皮塞和柱塞在注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。柱塞下方安裝一個鉤。實驗時，在鉤的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼1，2，3，……，穩(wěn)定后通過注射器的標度讀出對應(yīng)空氣柱的體積V，并依據(jù)柱塞（包括鉤）和鉤碼的質(zhì)量求出對應(yīng)氣體的壓強。已知注射器空氣柱橫截面積為，刻度全長為，大氣壓為，柱塞（包括鉤）的質(zhì)量為，每個鉤碼的質(zhì)量為。補充：提供重力加速度。（1）每次掛上鉤碼，要停留一點時間，讓柱塞下滑到不再移動的另一位置時才讀出空氣柱的體積，是為了通過熱傳遞控制空氣柱的_____________。（2）若在某次實驗中所掛鉤碼個數(shù)為，則平衡后空氣柱中的壓強為_____________（用題目中已知量的符號表示）。（3）該同學(xué)通過實驗數(shù)據(jù)得到如圖乙，由該圖像得到的結(jié)論是_____________。（4）未掛鉤碼前，柱塞封閉的空氣柱長度為，壓強為，依次掛上鉤碼，當(dāng)空氣柱長度為時，所掛鉤碼有_____________個。13．（12分）如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，其兩側(cè)豎直管高度均為h，橫管長度為2h，只有橫管中充滿水銀?，F(xiàn)將兩管口封閉，使整個U形管水平向右做勻加速直線運動。（已知：當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?，重力加速度為g，水銀的密度為ρ，管足夠細，環(huán)境溫度保持不變）。當(dāng)水平管中水銀的長度穩(wěn)定為時，求：（?。┧y對U管左下角管壁的壓強；（ⅱ）U形管的加速度大小a。14．（12分）如圖所示，有一個豎直放置的容器，橫截面積為S，有一隔板放在卡槽上將容器分隔為容積均為的上下兩部分，另有一只氣筒分別通過單向進氣閥與容器上下兩部分連接（氣筒連接處的體積不計，抽氣、打氣時氣體溫度保持不變），初始時m、n均關(guān)閉，活塞位于氣筒最右側(cè)，上下氣體壓強均為大氣壓強，活塞從氣筒的最右側(cè)運動到最左側(cè)完成一次抽氣，從最左側(cè)運動到最右側(cè)完成一次打氣。重力加速度為g。（1）活塞完成一次抽氣、打氣后，隔板與卡槽未分離，此時容器上下兩部分氣體壓強之比為3∶5，求氣筒的容積；（2）在第（1）問的條件下，當(dāng)完成抽氣、打氣各2次后，隔板與卡槽仍未分離，則隔板的質(zhì)量至少是多少？15．（16分）如圖，上端開口的豎直汽缸由小、大兩個同軸圓筒組成，兩圓筒高均為L。兩圓筒中各有一個厚度不計的活塞，小活塞的橫截面積為S、質(zhì)量為m；大活塞的橫截面積為2S、質(zhì)量為2m。兩活塞用長為L的剛性桿連接，兩活塞間充有氧氣，大活塞下方充有氮氣。小活塞的導(dǎo)熱性能良好，汽缸及大活塞絕熱，開始時，氮氣和外界環(huán)境的溫度均為，大活塞處于大圓筒的中間位置，且剛性桿上恰無彈力。重力加速度用g表示，外界的大氣壓強恒為，氧氣和氮氣均可看做理想氣體。（1）開始時氮氣的壓強是多少？（2）通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當(dāng)大活塞剛上升時，氮氣的溫度是多少？（3）當(dāng)大活塞剛上升時，設(shè)平均每個氮氣分子對容器壁撞擊力為，繼續(xù)加熱氮氣，當(dāng)?shù)獨獾臏囟壬仙綍r，設(shè)平均每個氮氣分子對容器壁撞擊為，試分析比大還是??？20232024學(xué)年第二學(xué)期高二年級期末考試物理答案一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，每小題4分；第810題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．A【詳解】A．圖甲中微粒越小，單位時間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越少，則微粒越趨于不平衡，則布朗運動越明顯，選項A正確；B．圖乙中峰值大的曲線“腰細”，中等分子占據(jù)的比例較小，則對應(yīng)的氣體溫度較低，選項B錯誤；CD．圖丙中，實驗現(xiàn)象表明材料具有各向同性，則說明薄板材料可能是多晶體，也有可能是非晶體，故CD錯誤。故選A。2．B【詳解】A．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，但是會引起其他的變化，故A錯誤；B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程具有方向性，是不可逆過程故B正確；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，但是會引起其他的變化，故C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，若有外界做功的話，可以從低溫物體傳遞到高溫物體，比如冰箱；故D錯誤。故選B。3．C【詳解】初始時汽缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有汽缸在緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，汽缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸內(nèi)氣體緩慢的將活塞往外推，最后汽缸水平，缸內(nèi)氣壓等于大氣壓。AB．汽缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，汽缸內(nèi)氣體壓強作用將活塞往外推，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，并不是所有分子熱運動的速率都減小，AB錯誤；CD．氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，C正確，D錯誤。故選C。4．B【詳解】A．c→b過程，氣體體積不變，即等容變化過程，氣體壓強變小，溫度降低，故內(nèi)能減小，該過程氣體對外不做功，故氣體向外界放熱，A錯誤；B．由微元法可得pV圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多，B正確；C．a(chǎn)→b過程為絕熱過程，氣體體積變大對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低。溫度是分子平均動能的標志，故氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能大，C錯誤；D．a(chǎn)→c過程，氣體的壓強相等，體積變大溫度變大，分子的平均動能變大，分子撞擊容器壁的動量變化量變大。由氣體壓強的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，D錯誤。故選B。5．C【詳解】AB．根據(jù)動能定理，從金屬板M上逸出的光電子到到達N板時則到達板時的動能為與兩極板間距無關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無關(guān)，選項AB錯誤；C．平行極板射出的電子到達板時在方向的位移最大，則電子從到過程中方向最大位移為解得選項C正確；D．間加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時，則解得選項D錯誤。故選C。6．D【詳解】A．可見光的光子能量范圍約為1.64eV到3.11eV之間。氫原子從能級向低能級躍遷時能輻射出6種頻率的光，只有2種可見光，分別為從能級向能級躍遷和從能級向能級躍遷，故A錯誤；B．當(dāng)滑片P向a端移動時，施加反向電壓，光電流I將減小，故B錯誤；C．根據(jù)可知頻率越大，遏止電壓越大，故a光的頻率最大，根據(jù)可知頻率越大，波長越短，故a光的波長最短，根據(jù)可知a光光子動量最大，故C錯誤；D．可見光波長范圍約為400nm到760nm之間，根據(jù)氫原子能級圖可知氫光譜可見光只有4條，而a光的能量最大，故排除氫原子從能級向能級躍遷的可能，故a光是氫原子從能級向能級躍遷發(fā)出的光，能量為2.86eV，b光是氫原子從能級向能級躍遷發(fā)出的光，能量為2.55eV，c光是氫原子從能級向能級躍遷發(fā)出的光，能量為1.89eV，故圖丙中3條圖線對應(yīng)的遏止電壓，一定有故D正確。故選D。7．B【詳解】A．只有滿足一定頻率的光照射時才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而逸出光電子，可知光電倍增管并不是適用于各種頻率的光，選項A錯誤；B．保持入射光不變，增大各級間電壓，則打到倍增極的光電子的動能變大，則可能有更多的光電子從倍增極逸出，則陽極收集到的電子數(shù)可能增多，選項B正確；C．增大入射光的頻率，陰極K發(fā)射出的光電子的最大初動能變大，并不是所有光電子的初動能都會增大，選項C錯誤；D．保持入射光頻率和各級間電壓不變，增大入射光光強，則單位時間逸出光電子的數(shù)目會增加，則陽極收集到的電子數(shù)會增加，選項D錯誤。故選B。8．AC【詳解】A．太空飛船中的小水珠呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果，A正確；B．天然水晶在熔化過程中溫度不變，分子平均動能不變，B錯誤；C．地面附近的一個氫氣球在快速上升過程中，來不及與外界進行熱交換，隨著外界壓強減小，球內(nèi)氣體的體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，C正確；D．液晶材料像液體一樣具有流動性，具備晶體各向異性的特征，D錯誤。故選AC。9．ABD【詳解】A．大氣的體積為故A正確；B．根據(jù)上述解得故B正確；C．設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為，地球的表面積為，由大氣壓強產(chǎn)生的原因可知解得故C錯誤；D．氣體分子之間的距離為故D正確。故選ABD。10．CD【詳解】A．氣體從到，氣體壓強減小，氣體體積減小，根據(jù)理想氣體方程則氣體的溫度減小，內(nèi)能減小，由于氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體放出熱量，故A錯誤；B．圖像與坐標軸圍成的面積表示功，則解得氣體在狀態(tài)的壓強為故B錯誤；C．的反向延長線經(jīng)過坐標原點，則根據(jù)理想氣體方程解得氣體在狀態(tài)的溫度為故C正確；D．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體對外界做的功為故D正確。故選CD。11．（1）B（2）B（3）C【詳解】（1）根據(jù)查理定律有其中的為與氣體的質(zhì)量成正比的常量，且溫度為熱力學(xué)溫度，則有則有可知，壓強與攝氏溫度成一次函數(shù)。故選B。（2）結(jié)合上述可知，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體在體積不變時有其中與氣體的質(zhì)量成正比，當(dāng)有氣體逸出時，減小，則圖像上的點與點連線的斜率減小，因為本實驗中氣體的溫度是逐漸降低的，故圖像從右向左斜率減小。故選B。（3）結(jié)合上述可知，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體在體積不變時有其中與氣體的質(zhì)量成正比，則一定質(zhì)量的