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2024-2025 学年度下学期
高二年级物理科第二次月考试卷
答题时间：75 分钟 满分：100 分
一、选择题（本题共10小题 共46分。第1-7小题单选每小题4分；第8-10小题多选每小题6分，
选对但不全得3分，有选错的得0分）
1．关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是（ ）
A．炒菜时我们看到的烟气，是由于油烟颗粒在做布朗运动
B．0℃的水变成 0℃的冰时，体积增大，分子势能减小
﹣
C．在使两个分子间的距离由很远（r＞10 9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力
先减小后增大，分子势能不断增大
D．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
2．分子间作用力 F、分子势能 Ep 与分子间距 r 的关系图如图中两条曲线所示，下列说法正确的
是（ ）
A．r1为分子的平衡位置
B．从 r1 到 r2 的过程，Ep不断减小
C．从 r2 到 r3 的过程，F 先减小后增大
D．图线 a 为分子势能与分子间距离的关系图线
3．在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。
对下列图示的实验描述正确的是（ ）
A．卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子
B．康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性
C．贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型
物理试卷第 1 页，共 11页
D．戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性
4．北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级
跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图，则下列说法正确的是
A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B．大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的
线状光谱总共有 3 条亮线
C．大量处于n = 4能级的氢原子辐射出来的光子中，波长
最长的光子能量为 0.66eV
D．用大量能量为 3.6eV 的光子持续照射处于基态的氢原
子，可使其电离
5．如图所示为卡诺循环过程的图像，该箱环可以简化为一定质量理想气体由 A→B、C→D 两
个等温过程和 B→C、D→A 两个绝热过程组成，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态 A 的温度低于状态 D 的温度
B．在 A→B→C→D→A 的过程中，气体从外界吸收热量
C．B→C 过程气体单位体积内分子数增多
D．B→C 过程气体对外界做的功大于 D→A 过程外界对气体做
的功
6. 如图 1 所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极 K，调节滑动变阻
器的滑片 P，得到了三条光电流 I 随电压 U 变化关系的曲线如图 2 所示。下列说法正确的是
（ ）
A．甲光的光子能量最大
B．用乙光照射时饱和光电流最大
C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央
亮条纹最宽
物理试卷第 2 页，共 11 页
7．惠更斯发现“单摆做简谐运动的周期 T 与重力加速度的二次方根成反比”。为了通过实验验
证这一结论，某同学创设了“重力加速度”可以认为调节的实验环境：如图 1 所示，在水平地面
上固定一倾角 θ 可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的 O 点，使摆线平行于斜面。拉开摆
球至 A 点，静止释放后，摆球在 ABC 之间做简谐运动，摆角为 α。在某次实验中，摆球自然
悬垂时，通过力传感器（图中未画出）测得摆线的拉力为F1；摆球摆动过程中，力传感器测
出摆线的拉力随时间变化的
关系如图 2 所示，其中F2、
F3 、T0 均已知。当地的重力
加速度为 g。下列选项正确
的是（　　）
A．多次改变图 1 中 α 角的大小，即可获得不同的等效重力加速度
B．在图 2 的测量过程中，单摆 n 次全振动的时间为nT0
1
C．多次改变斜面的倾角 θ，只要得出T 就可以验证该结论成立
sin
D．在图 2 的测量过程中，满足F3 = 3F2－2F1关系
8．如图所示，AB 为空心圆管、C 为可视为质点的小球，AB 长度为 L = 2m ，AB 与 C 在同一
竖直线上，AC 之间距离为h = 8m。零时刻，AB 做自由落体运动，C 从地面以初速度v0开始做
竖直上抛运动，g 取10m s2 。若圆管、小球落地后均不反弹。则下列说法中正
确的是（ ）
A．若要使小球在 AB 落地前从 A 端穿过 AB，则v0应至少为 2.5m/s
B．若要使小球在上升过程中从 A 端穿过 AB，则v0应至少为 8m/s
C．若v0 = 8m s，则共有三个时刻小球 C 与圆管 A 端距离为 2m
D．若v0 =12m s，则稍降低 AC 之间距离 h 后，小球 C 从 A 端穿过 AB 的用时将不变
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9．如图波源 O 垂直纸面做简谐运动，振动方程为 y = 2sin (2πt ) m，0 时刻开始振动。所激发
的横波在均匀介质中向四周传播，波速为 2m/s，在空间中有一开有两小孔 C、D 的挡板，C、
D 离波源 O 的距离分别为 3m、4m，C、D 间距为 4m，在挡板后有矩形 ABCD 区域，
AC = BD = 3m，E、F 分别为 AB、CD 中点。下列说法正确的是（ ）
A．EF 线段的中点为振动减弱点
B．在 0~2s 内 C 点经过的路程为 16m
C．AC 连线之间只有一个加强点
D．改变波源振动频率，AC 点连线加强点的位置一定不变
10．如图所示，两束激光束对称地射到上下对称的三棱镜上 A 和 B 点上，光线方向与三棱镜
中心轴OO 平行，A、B 与三棱镜中心线距离为 d。已知每束激光束的功率为P0 。三棱镜的顶
角为 = 30 ，对激光的折射率为n = 3。假若激光射到三棱镜后全部通过，不考虑反射光，
下列说法正确的是（ ）
A．激光通过三棱镜后方向改变60 角
B．若不计三棱镜左右厚度，则两激光束在中心
轴上交点与三棱镜距离为 3d
C．激光束对三棱镜水平方向作用力大小为
2P
F = 0 (1 cos30 )
c
D．增加三棱镜顶角，激光可能不能通过三棱镜
物理试卷第 4 页，共 11 页
二、实验题（本大题共 2 小题，每空 2分，共 14分）
11． 某实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。
(1)为保证实验顺利进行，A 处应安装的光学仪器为 。
(2)若双缝相距为d ，双缝到屏间的距离为 l，相邻两个亮条纹中心的距离为 x ，则光的波长
表示为 = （字母表达式），测得某两条亮条纹之间的间距的情况如图丙所示，其他数据
为: d = 0.20mm，l = 700mm，测量 x 的情况如图丙所示。由此可计算出该光的波长为： =
m（结果保留两位有效数字）。
(3)丁图为实验装置简化示意图。S 为单缝，S1、S2 为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验
时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来O点处的干涉条纹 （“向上移动”“向
下移动”“仍在O点”）
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12．有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验
来测定其折射率。
步骤如下：
①用游标卡尺测出该球形摆件的直径如图乙所示；
②用激光笔射出沿水平方向的激光束 M 照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发
生偏折；
③用另一种同种激光笔射出沿水平方向的激光束 N 照在球体上，调整入射位置，让该光束经
球体上 Q 点折射进入球体，并恰好能与激光束 M 都从球面上同一点 P 射出；
④利用投影法测出入射点 Q 和出射点 P 之间的距离 L，光路图如图丙所示。
请回答以下问题：
(1)由图乙可知，该球形摆件的直径 D= cm；
(2)球形摆件对该激光的折射率 n= （用 D 和 L 表示）；
(3)继续调整激光束 N 的入射位置， （填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全
反射。
物理试卷第 6 页，共 11 页
三、计算题（本大题共 3 小题，共 40分 期中 13题 12分 14题 12 分 15题 16分）
239
13．设有钚的同位素离子 94 Pu 静止在匀强磁场中，该离子沿与磁场垂直的方向放出 粒子以
后，变成铀的一个同位素离子，同时放出一个能量为E = 0.09MeV的光子（已知
1MeV =1.60 10 13J，光速c = 3.0 108m / s，普朗克常量h = 6.63 10 34 J s ）。（结果保留小数
后两位，铀核符号 U）
（1）试写出这一过程的核衰变方程。
（2）光子的波长为多少？
（3）若不计光子的动量，则 粒子与铀核在该磁场中的回转半径之比R : RU为多少？
（4）若不计光子的动量，则 粒子的动能为多少？（钚核质量m1 = 238.99965u，铀核质量
m2 = 234.993470u ， 粒子的质量为m3 = 4.001509u，1u = 931.5MeV ）
14．强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车
分别以36km / h 和57.6km / h 的速度在限速90km / h 的路面上匀速行驶，其中甲车车身长
L1 = 5m、货车车身长 L2 = 8m，某时刻货车在甲车前S = 3m处，若此时甲车司机开始迅速加
速从货车左侧超车，加速度大小为2m / s2 ，假定货车速度保持不变，不计车辆变道和转向的时
间及车辆的宽度，求：
(1)甲车加速到最大速度所走的位移大
小；
(2)甲车在不超速的前提下完成超车的
最短时间（结果保留 2 位小数）；
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15．如图所示，内壁光滑、高度均为 h 的绝热气缸 A、B，横截面积分别为 4S 和 S，其底部由
体积可忽略的细管连通，气缸 A 的上端与大气连通，大气压强为 p0，气缸 B 的上端封闭。两气
缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞 M、N，质量分别为 和 ，两活塞下方封闭一定质量
的氮气，活塞 N 上方封闭一定质量的氧气。当气缸内气体温度为 280K 时系统处于静止状态，
此时活塞 M 离气缸顶的距离为 ，活塞 N 离气缸顶的距离为 。整个过程不漏气，气体均
可视为理想气体，重力加速度大小为 g。
（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 M 恰好升至顶部时，求氮气的温度；
（2）已知气缸中氮气的内能为 U＝αT（T 为氮气温度，
α 为常数），求第（1）问过程中氮气吸收的热量 Q；
（3）继续缓慢加热使活塞 N 上升，当活塞 N 上升
时，氧气的温度为 320K，求氧气的压强。
物理试卷第 8 页，共 11 页
2024-2025学年度下学期
高二年级物理科第二次月考试卷答案
一、选择题
1、B 2、B 3、D 4、C 5、B 6、C 7、C 8、CD 9、AC 10、BCD
x
11、(1)凸透镜 (2) = d 5.6 10 7 (3)向上移动
l
2L
12、(1)5.20 (2) (3)不能
D
239 235 46
13、（1） 94 Pu →92 U +
4
2 He； （2）1.38 10
11m； （3） ；（4）4.190MeV
1
239 235 4
解:（1）核反应中遵循质量数守恒和电荷数守恒，故 94 Pu →92 U +2 He
hc
（2）由波长和能量的关系式 E =

hc
则变形代入数据可得 = =1.38 10
11m
E
（3）设衰变后，铀核速度为 v 2， 粒子的速度为v3，根据动量守恒有 m2v2 m3v3 = 0
v2
在磁场中洛伦兹力提供向心力即 qvB = m
R
R m3v3 q 46
则 =
2 =
RU m2v2 q3 1
（4）由能量守恒定律知，铀核与 粒子的总动能
Ek = EkU + Ek = 931.5(m1 m2 m3 ) E = 4.261MeV
结合 m2v2 =m3v3
235
得 Ek = Ek = 4.190MeV
235+ 4
14、(1) x1 =131.25m(2) t 8.03s
解:（1）汽车甲、货车的初速度与限速数据分别为v甲0 = 36km / h =10m / s，
v货 = 57.6km / h =16m / s 0 ，vm = 90km / h = 25m / s
2 2
甲车加速到最大速度过程，根据速度与位移的关系式有vm v甲0 = 2ax1
解得 x1 =131.25m
物理试卷第 9 页，共 11页
（2）甲车加速到最大速度过程，根据速度公式有vm = v甲0 +at1
解得 t1 = 7.5s
此时间内货车的位移 x2 = v货 t1 =120m0
由于 x2 + L1 + L2 + S x1
表明甲在加速过程没有完成超车，之后匀速过程有 x3 = vmt2， x4 = v t 货 0 2
若恰好超车，则有 x1 + x3 = L1 + L2 + S + x2 + x4
甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间 t = t1 + t2
解得 t 8.03s
15、解：（1）通过电阻丝缓慢加热氮气，在活塞M上升过程中，氮气的压强不变，活塞 N
保持静止。
对氮气，初状态为 ，T0＝280K
末状态有
根据盖—吕萨克定律有
解得：T1＝360K
（2）加热过程外界对气体做功为
此过程活塞 M 受力平衡，则有
解得：
根据热力学第一定律有 ΔU＝W+Q
解得氮气吸收的热量为
（3）活塞 M 上升至顶部前，活塞 N 静止，由平衡条件有 p1′S+ g＝p1S
物理试卷第 10 页，共 11 页
解得：p1′＝p0
对氧气，初状态有 p1′＝p0，V1′＝ ，T1′＝T0＝280K
末状态有 V2′＝（ h﹣ h）S＝ ，T2′＝320K
由理想气体状态方程有 ＝
解得：p2′＝ p0
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2024-2025学年度下学期
高二年级物理第二次月考答题卡
姓名： 班级：
考场/座位号：
贴条形码区
注意事项
1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场填写清楚，并认真核对
条形码上的姓名和准考证号。
2．选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框，修改时用橡皮擦干净，不 （正面朝上，切勿贴出虚线方框）
留痕迹。
3．非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，否则作答
无效。要求字体工整、笔迹清晰。作图时，必须用2B铅笔，并描浓。 正确填涂 缺考标记
4．在草稿纸、试题卷上答题无效。
5．请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁。
客观题(1~7为单选题;8~10为多选题)
1 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D]
填空题
11. （1） （2） （3）
12. （1） （2） （ 3）
解答题
13.
14.
15.

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