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2023-2024学年广西示范性高中高二（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.铀核衰变为钍核的核反应方程为，铀核衰变为铅核的核反应方程为，下列说法正确的是( )
A. 铀核衰变产生的粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
B. 铀核衰变为铅核的核反应方程中的，
C. 两个铀核经过一个半衰期后一定会剩下一个铀核未衰变
D. 由于铀核衰变时辐射出射线，有能量损失，因此衰变前后能量不守恒
2.某激光器能发射波长为的激光，发射功率为，表示光速，为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为( )
A. B. C. D.
3.关于下面热学中的几张图片所涉及的相关知识，描述正确的是
A. 图甲中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
B. 图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线对应的分子平均动能较大
C. 由图丙可知，在由变到的过程中分子力做负功
D. 图丙中分子间距为时的分子力比分子间距为时的分子力小
4.将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里，现象如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 容器中的液体可能是水银
B. 若在“问天”太空舱中进行实验，仍然是较细毛细管中的液面更高
C. 若用不同液体进行实验，两毛细管中的高度差相同
D. 图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
5.如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，则( )
A. 该金属的逸出功
B. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，不能发生光电效应
C. 一个处于能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时，将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置，可使甲图中电流表示数为零
6.图示为一定质量的理想气体由状态经过状态变为状态的图像。已知气体在状态时的压强是。关于气体的状态，下列说法正确的是( )
A. 从状态到状态气体的压强增大 B. 气体在状态的压强为
C. 气体在状态的压强为 D. 从状态到状态气体的压强减小
7.如图所示，一粗细均匀的型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体、，水银面、间的高度差为，水银柱的长度为，且，面与面恰处于同一高度。若在右管开口端取出少量水银，系统重新达到平衡，则( )
A. 气体的压强大于外界大气压强
B. 气体的压强变化量大于气体的压强变化量
C. 水银面上升的高度小于水银面下降的高度
D. 水银面、间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度
8.一定质量的理想气体从状态开始，经三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为，，，以下判断正确的是( )
A. 气体在过程中对外界做的功小于在过程中对外界做的功
B. 气体在过程中从外界吸收的热量大于在过程中从外界吸收的热量
C. 在过程中，外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
D. 气体在过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列几幅图对应的说法中正确的有( )
A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B. 图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体，加热后变成晶体
C. 图丙说明气体速率分布随温度变化，且
D. 图丁中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小
10.上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核俘获核外层电子，可生成一个新原子核，并放出中微子，即。根据核反应后原子核的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核的半衰期为，平均核子质量大于，则( )
A. 是 B. 的比结合能小于
C. 中微子的能量由质子数减少转变而来 D. 再经过，现有的原子核全部衰变
11.如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为、、三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后( )
A. 中的气体内能增加 B. 与中的气体温度相等
C. 与中的气体温度相等 D. 与中的气体压强相等
12.一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示，、、分别表示、、的压强，下列判断正确的是( )
A. 过程到中气体内能增大
B. 过程到中气体吸收热量
C. 过程到中每一分子的速率都减小
D. 过程到中气体吸收的热量等于对外做的功
三、填空题：本大题共1小题，共8分。
13.有组同学设计了一个如图所示的测温装置，为测温泡，内装有理想气体用玻璃管将与水银气压计相连，气压计、两管内的水银面在同一水平面上，气压计、两管的下端通过软管相连且充满水银图中涂黑部分。在管上画上刻度。测温时调节管的高度使管中的液面位置保持在处，此时根据、两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为，测温泡所处环境的温度为。
当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计管中的液面位置保持在处，则水银气压计的管应向_____填“上”或“下”移动；
上述过程稳定后内的理想气体内能_____填“增大”或“减小”，气体不对外做功，气体将_____填“吸热”或“放热”。
该温度计的刻度是均匀的，则_____。填“温度上高下低”或“温度上低下高”
四、实验题：本大题共1小题，共6分。
14.“用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
向的油酸中加酒精，直至总量达到；
用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；
先往边长为的浅盘里倒入深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为，数出轮廓范围内小方格的个数。

根据以上信息，回答下列问题：
油酸分子直径是_______。结果保留两位有效数字
在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是_______
A.等效替代法 类比法 理想模型法 控制变量法
若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于_______。
A.油酸未完全散开
B.油酸溶液浓度低于实际值
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时，的溶液的滴数多记了滴
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
15.一个锂核受到一个质子的轰击，变成两个粒子．已知质子的质量是，锂核的质量是，氦核的质量是，光速．
写出上述核反应的方程；
计算上述核反应释放的能量．
16.如图所示，绝热汽缸长度为，绝热活塞可以无摩擦滑动。汽缸底部与活塞正中间用薄隔板隔开，隔板左边为真空，右边为理想气体，活塞静止在汽缸口。大气压强为，整个系统不漏气，活塞面积为、厚度不计。求：
将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离这个过程中气体温度不变；
将隔板抽开，将汽缸逆时针缓缓转过，使汽缸口朝上，活塞重力产生的压强为大气压强的一半。缓慢拉动活塞，使活塞恢复到汽缸口，此时的热力学温度为初态的，最终对活塞施加的作用力大小。
17.如图所示，一端带有卡口的导热气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞封闭在该气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时活塞与气缸底的距离，离气缸口的距离。已知活塞的质量，横截面积，外界气温为，大气压强为，重力加速度，活塞厚度不计。现将气缸缓慢地转到开口竖直向上放置，待稳定后对气缸内气体逐渐加热．
使活塞缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，求此时缸内气体的热力学温度；
在对缸内气体加热过程中，活塞缓慢上升到上表面刚好与气缸口相平，缸内气体净吸收的热量，求气体增加了多少焦耳的内能；
在问基础上，继续加热，当缸内气体再净吸收的热量时，求此时缸内气体的温度和压强．已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，即：
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.下
减小 放热
温度上高下低
14.
15.解：该核反应方程为
核反应的质量亏损
代入数据得出：
释放的能量

16.解：汽缸内理想气体开始状态压强为，
体积为，
将隔板抽开，设系统稳定时活塞与汽缸底部的距离为，此时理想气体压强为
，
体积为，
根据波意耳定律得：，
解得：；
设汽缸内理想气体开始状态时温度为，则由题意可知，活塞恢复到汽缸口时理想气体温度为，
体积为，
设此时理想气体压强为，根据一定质量的理想气体的状态方程可得；
，
解得：，
对活塞根据平衡条件可得：
，
解得：。
答：将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离为；
最终对活塞施加的作用力大小为。
17.解：当气缸水平放置时，以密封气体为对象，有
，，
当气缸后朝上，活塞上表面刚好与气缸口相平时，以活塞为对象，根据受力平衡可得

解得
此时
由理想气体状态方程可得
解得此时缸内气体的热力学温度为；
从开始到气缸口向上，稳定时，由玻意耳定律可得，解得
加热过程，气体等压膨胀，外界对气体做功为：
根据热力学第一定律可得
可知气体增加了的内能。
继续加热，气体体积保持不变，则 ，可得一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，
则有解得：
气体发生等容变化，则有解得。
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