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石嘴山市第一中学24-25学年高二下期末考试
物理试题
一、单选题：共7小题，28分。
1．电子发射断层显像（PET）是一种先进的医疗成像技术，常利用氟的放射性衰变来标记药物，从而对人体内部器官进行成像。氟的半衰期约为110分钟，其衰变方程为，以下关于该衰变过程的说法正确的是（　　）
A．X为正电子
B．给氟施加高压，其半衰期会缩短
C．氟衰变时，释放能量，所以质量数不守恒
D．若有100个氟原子核，经过220分钟后，大约还剩下25个未衰变
2．关于电磁波下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关
D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
3．2024年4月15日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四维高景三号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。长征运载火箭点火升空瞬间的情景如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．12时12分是一段时间长度，是指时间间隔
B．科研人员研究高景三号01星的飞行姿态时，可以将其看成质点
C．地面控制人员观察高景三号01星在太空中的飞行轨迹时，可以把卫星看作质点
D．火箭速度变化得越快，其加速度就变化得越快
4．如图甲所示，分子固定，分子从无穷远处向移动，最终两分子间距离为（）。图乙为分子间作用力随距离的变化曲线，图丙为分子势能随距离的变化曲线，取无穷远处。下列说法正确的是（　　）
A．当分子间距离从（）减小到时，分子力对做正功，分子势能增大
B．当分子间距离为时，分子间作用力为零，分子势能也为零
C．当分子间距离从减小到时，分子力表现为斥力，分子势能逐渐减小
D．无论分子间距离如何变化，分子势能最低点总对应分子间作用力为零的位置
5．如图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P的振动图像，下列说法错误的是（　　）
A．波沿x轴正方向传播
B．波速为20m/s
C．t＝0.05s时刻，质点Q的运动方向沿y轴正方向
D．t＝0.05s时刻，质点Q与其平衡位置的距离比质点P的大
6．一列简谐横波在t=0时的波形曲线如图所示，平衡位置位于10cm处的质点在t=0.2s末第一次到达波峰。已知该波是沿x轴正方向传播的，则该波的（　　）
A．波长为0.1m
B．周期为0.4s
C．速度大小为0.25m/s
D．频率为2.5Hz
7．如图所示，在用光电管做光电效应的实验中，入射光射入光电管后产生了光电流，调整滑片位置测量截止电压，若用a光照射光电管测得的截止电压大于用b光测得的截止电压，下列说法正确的是（　　）
A．a光的频率小于b光的频率
B．在真空中，a光的波长小于b光的波长
C．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
D．用a光照射时光电管阴极K的逸出功小于用b光照射时的逸出功
二、多选题：共3小题，18分。
8．沿轴正方向传播的一列简谐横波，时的波形如图甲所示。P、Q、R是介质中的三个质点，图乙为其中一个质点的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．该波的波长为
B．该波的传播速度为
C．图乙为质点的振动图像
D．质点在任意内运动的路程都为
9．核动力航空母舰是以核反应堆为动力装置的航空母舰，它利用可控制核裂变释放的核能获得动力。有一种核裂变的方程为，关于该核裂变，下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程可以简化为
B．X的核子数为132
C．X的中子数为68
D．X的比结合能比的比结合能大
10．小张同学协助老师做光学实验，他在实验室发现一颗玻璃球甲和一块长方体玻璃砖乙，他用绿光束照射甲和乙，情形如下：
甲：如图所示，玻璃球的半径为R，绿光束平行于沿AB方向由B点入射玻璃球，经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，CD、AB相互平行，且相距为；
乙：绿光束从长方体玻璃砖上表面入射的光路如图所示，当入射光与玻璃砖上表面所成角时，恰能在右侧面发生全反射，不考虑多次反射。
则以下说法中正确的是（　　）
A．若换黄光平行于入射甲，仍要保证光线平行射回，则入射点须从B点顺时针移动少许
B．若换紫光平行于入射甲，则射入玻璃珠的光有可能在球内表面发生全反射
C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行
D．甲和乙的材质一样
三、非选择题：共54分。
11．在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，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），测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝ mL。
(2)从图中可由小正方形的有效个数计算出油膜的面积S＝ cm2。
(3)油酸分子的直径大小D＝ m（结果保留2位有效数字）。
12．现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”）；
（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如下图所示，则读数为 mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长 nm。（保留3位有效数字）；
13．如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为m2、质量为kg厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取m/s2。求：
(1)活塞与汽缸底部之间的距离；
(2)加热到675K时封闭气体的压强。
14．太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循环，相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为，已知质子的质量为，氦核的质量为，另外的两个粒子的质量均为，太阳每秒辐射的能量为，已知光速，求：
（1）X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量（用字母表示）；
（2）太阳每秒亏损的质量为多少千克？（保留两位有效数字）
15．如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为，经历的过程，整个过程中对外界放出热量。求该气体在过程中对外界所做的功。
试卷第6页，共6页
答案第6页，共7页题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C C D D C B BC BD AC
1．A
【详解】A．根据衰变方程，电荷数守恒：9=8+1，质量数守恒：18=18+0，故X为（正电子），故A正确；
B．半衰期由原子核内部结构决定，与外界条件（如高压）无关，故B错误；
C．衰变释放能量，但质量数守恒，故C错误；
D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，少量原子核不适用。100个原子核经过220分钟（2个半衰期）后，未衰变的原子核数目无法确定，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；
B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体；对人体有一辐射，故不能用来消毒，B错误；
C．一切物体都在不停地向外辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，物体的温度越高，辐射的红外线就越强，C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。12时12分不是一段时间长度，是一个点，是时刻，A错误；
B．物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时，物体可以看成质点，科研人员研究观察高景三号01星的飞行姿态时，不可以将其看成质点，B错误；
C．观察高景三号01星在太空中的飞行轨迹时，卫星的形状和大小对研究的问题的影响可以忽略，所以卫星可以看作质点，C正确；
D．速度是描述物体速度变化快慢的物理量，速度变化得越快，加速度就越大，但加速度不一定变，也不一定变化快，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．当分子间距离从（）减小到时，分子力对做正功，分子势能减小，A错误；
B．当分子间距离为时，分子间作用力为零，分子势能最小，B错误；
C．当分子间距离从减小到时，分子力表现为斥力，分子势能逐渐增大，C错误；
D．结合两图可知，无论分子间距离如何变化，分子势能最低点总对应分子间作用力为零的位置，D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．根据上下坡法则，由乙图可知质点P开始向下振动，所以该波沿x轴正方向传播，故A正确；
B．由图像可知该波的波长为4m，周期为0.2s，所以该波的波速为
故B正确；
C．由图可知质点Q开始时刻沿y轴方向向平衡位置振动，经0.05s，质点Q振动了周期，质点Q的运动方向沿y轴正方向，故C正确；
D．t＝0.05s时刻，质点Q还没到正的最大位移，但是质点P刚好振动到了负的最大位移处，因此质点Q与其平衡位置的距离比质点P的小，故D错误。
本题选错误项，故选D。
6．C
【详解】A．由波形图可知，波长
A错误；
BD．波沿x轴正方向传播，平衡位置位于10cm处的质点在末第一次到达波峰，则周期
频率为
BD错误；
C．波速
C正确。
故选C。
7．B
【详解】A．根据光电方程
根据动能定理得
解得
截止电压越大，入射光的频率越高，用a光照射光电管测得的截止电压大于用b光测得的截止电压，所以a光的频率大于b光的频率，A错误；
B．根据 ，频率越大，波长越小，a光的频率大于b光的频率，所以在真空中，a光的波长小于b光的波长，B正确；
C．在真空中，a光的传播速度等于b光的传播速度，均为，C错误；
D．金属的逸出功由金属自身因素决定，与入射光无关，D错误。
故选B。
8．BC
【详解】A．根据图甲可知，该波的波长为
故A错误；
B．根据图乙可知，周期为0.4s，则波传播速度
故B正确；
C．波沿轴正方向传播，时，根据同侧法可知，质点P向上运动，质点Q向下运动，根据图乙可知，0.2s时，质点向下运动，可知，图乙为质点的振动图像，故C正确；
D．由于
若质点初始位置在波峰、波谷或平衡位置，则在0.1s内运动的路程为20cm，若初始位置在平衡位置与波峰之间，或者初始位置在平衡位置与波谷之间，且速度方向衡位置，则0.1s内运动的路程大于20cm，若初始位置在平衡位置与波峰之间，或者初始位置在平衡位置与波谷之间，且速度方向远离平衡位置，则0.1s内运动的路程小于20cm，故D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】A．核反应方程应表现出中子轰击铀核，故不可简化，A错误；
B．X的核子数为，B正确；
C．X的质子数为，则中子数为，C错误；
D．核反应后的原子核更稳定，故X的比结合能比的比结合能大，D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】A．在玻璃中的折射率，又因为
折射角一样，入射角需增大，故光线的入射点顺时针移动一点。故A正确；
B．经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，表明绿光刚好能在出射界面发生全反射。根据光路的可逆性，紫光二次入射到界面不会发生全反射，故B错；
C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，因为紫光在乙中的折射率比绿光大，更容易发生全反射；经过两次全反射后，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行，故C正确；
D．画出光路图，再根据几何关系求得
（如图甲）
，（如图乙）
解得，所以，甲和乙材质不一样。故D错误；
故选AC。
11．(1)
(2)60
(3)
【详解】（1）由题意可知，一滴油酸酒精溶液的体积mL＝0.05mL
其中纯油酸的体积
（2）超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可数出小正方形的有效个数为
所形成的油膜的面积为
（3）纯油酸的体积
解得
12． 平行 15.02 693
【详解】（1）[1]在组装仪器时，单缝与双缝应该相互平行放置。
（2）[2]由游标卡尺的规则为主尺读数加上游标尺的读数，可得读数为
15mm+1×0.02mm=15.02mm
[3]根据
可知，光的波长
13．(1)；(2)
【详解】（1）汽缸水平放置时，封闭气体的压强
温度
体积
当汽缸竖直放置时，封闭气体的压强
温度
体积
根据理想气体状态方程有
可得活塞与汽缸底部之间的距离
（2）假设活塞能到达卡环，由题意有，，根据理想气体状态方程
代入数据可得
故假设成立，活塞能达到卡环，气体压强为
14．（1），；；（2）
【详解】（1）根据题意，由质量数和电荷数守恒可得
由爱因斯坦质能方程得一次聚变释放的能量为
（2）由爱因斯坦质能方程得，太阳每秒亏损的质量为
15．138.6J
【详解】整个过程中，外界对气体做功
W=WAB+WCA
且由C→A过程中，，故此过程为等压过程，体积减小，则C→A外界对气体做功
由热力学第一定律ΔU=Q+W，得
即气体对外界做的功为138.6 J。
答案第2页，共2页

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