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湖北省武汉市部分重点中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题
一、单选题
1．关于下列四幅图所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）
A．甲图中曲线②对应状态的气体分子平均速率更小
B．乙图中分子间距离大于时，增大分子间距离，分子力做正功
C．丙图中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低
2．如图所示，不同原子核的比结合能是不一样的，关于图中X、Y、Z三个原子核，下列判断正确的是（　　）
A．Z最稳定 B．Z的结合能最大
C．X的比结合能最大 D．Z可能裂变生成X、Y
3．2025年3月，我国第一款碳核电池，也是全球首款基于碳化硅半导体材料的核电池“烛龙一号”工程样机研制成功，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。核电池的能量来源于衰变，已知经历一次衰变的产物中有，衰变半衰期为5730年。下列说法正确的是（　　）
A．衰变是α衰变
B．高温高压下的半衰期会变短
C．一个新的核电池，经过5730年，其总质量变为原来的一半
D．衰变产生β射线，β射线穿透能力比α射线强
4．如图所示，一定质量的理想气体经历a→b、b→c、c→d、d→a四个过程，图中bc的延长线通过原点，da与bc平行，则上述过程中气体内能减少的是（　　）
A．a→b过程 B．b→c过程 C．c→d过程 D．d→a过程
5．旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造设施，探测器内电磁波发生电路包含LC电磁振荡电路，某时刻振荡电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在充电 B．电路中电场能正在变大
C．电路中电流正在变大 D．若减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期变大
6．用如图所示的装置做光电效应实验，闭合开关S，用一发光功率为P的激光光源照射金属K，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为U时，电流表示数恰好为0，已知金属K的逸出功为W0，电子电荷量为e，则光源单位时间内发出的光子数为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从高能级向低能级跃迁时会释放光子，其中当从，4，5，6的能级直接向能级跃迁时会产生四种可见光，分别为红色光、蓝色光和两种紫色光。下列说法正确的是（　　）
A．从能级向能级跃迁时产生紫色光
B．产生的红色光子能量为1.89eV
C．当氢原子从高能级向低能级跃迁时原子的电势能增加
D．处于能级的氢原子可以吸收能量为2.0eV的光子
二、多选题
8．如图，关于干簧管，下列说法中正确的是（　　）
A．磁体靠近干簧管，小灯泡会亮
B．改变磁体磁极的方向，然后靠近干簧管，小灯泡不亮
C．干簧管作为磁传感器，经常被用于控制电路的通断
D．干簧管作为磁传感器，可被用于定量测量磁感应强度
9．如图所示为加速度计，滑块可以在光滑的框架中平移，两侧用相同的轻弹簧拉着。R为阻值随滑动距离均匀变化的滑动变阻器，两个电池完全相同。加速度为零时，电压表指针的零点位于表盘中央，当端的电势高于端时，指针向零点右侧偏转。下列说法正确的是（　　）
A．加速度为零时，两弹簧一定处于原长
B．电压表的指针向零点右侧偏转表示加速度向左
C．若仅滑块质量变为2倍，则量程变为原来的2倍
D．若仅弹簧的劲度系数变为2倍，则量程变为原来的2倍
10．如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞导热良好且能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压强恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T，活塞与容器底的距离为h，当环境温度变化时，气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡。下列判断正确的是（　　）
A．外界气体的温度升高了
B．温度升高后，气缸内单位时间单位面积气体分子撞击次数增加
C．此过程中的密闭气体的内能增加了Q mgd
D．此过程中的密闭气体的内能增加了Q （mg+p0S）d
11．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功
三、实验题
12．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。
(1)用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为______；（用符号A、N、V、a、X表示）
(2)油酸分子直径约为______；（用符号A、N、V、a、X表示）
四、填空题
13．已知水的密度为，阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为，求相同体积的水和可视为理想气体的水蒸气中所含的分子数之比为______。（用符号、、、表示）
五、实验题
14．某校物理兴趣小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图（a）所示，其中R1是定值电阻，理想电流表A的量程为0~10mA，电源电动势E为3V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图（b）所示。
(1)实验中随着压力F的增大，电流表的示数______（选填“变大”“不变”或“变小”）；
(2)为使改装后仪表的量程为0~100N，且压力100N对应电流表10mA刻度，则定值电阻阻值R1=______Ω，压力0N对应电流表的电流为______mA；
(3)电流表示数I（单位为：A）与压力F（单位为：N）的函数关系：I=______。
六、解答题
15．如图所示，真空中足够大的锌板M和金属网N竖直正对平行放置，接入电路中。用一波长为的细光束照射锌板M的中心，会不停地向右侧各个方向逸出电子，当M、N之间电势差为时，电流表示数恰好为零。已知MN之间的水平距离为，电子的电荷量为，光速为，普朗克常量为，不计电子间的相互作用。求：
(1)光电子的最大初动能；
(2)锌的逸出功；
(3)若将电源正负极对调，当M、N之间电势差为时，金属网N能接收到光电子的区域面积S。
16．一个静止的镭（）原子核发生了衰变变成氡（Rn），认为衰变释放的总能量为，等于粒子的动能与氡原子核的动能之和。忽略衰变过程释放光子的动量和能量，认为原子核的质量之比等于质量数之比。
(1)写出该镭原子核衰变的核反应方程式；
(2)求粒子的动能；
(3)若产生的粒子和氡原子核以垂直于磁场方向的速度进入同一个匀强磁场中，求两个粒子的偏转半径和之比。
17．如图所示，开口向右的绝热汽缸水平放置，由厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭相同质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，气体的体积均为，压强均为，热力学温度与外界相同，均为，活塞A可以在汽缸内无摩擦地自由移动，活塞B与汽缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好，活塞的横截面积为S，大气压强为，外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。
(1)求活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离；
(2)活塞B恰好要滑动时，气体Ⅰ中的温度；
(3)当活塞B恰好要滑动时，电加热丝停止加热，同时将活塞B固定，然后打开区域Ⅱ内的阀门K，气体缓慢漏出。经过足够长的时间，区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来质量的，求区域Ⅰ内气体最终的热力学温度。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D B C D B AC BD AD
题号 11
答案 AC
12．(1)
(2)
13．
14．(1)变大
(2) 100 6
(3)
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）当在、之间电势差为时，电流表示数恰好为零，根据动能定理有
解得
（2）根据光电效应方程有
又
解得
（3）光电子的最大初速度记为v0，根据动能定理有
电源正负极对调后，对于初速度方向是竖直方向的光电子，做类平抛运动
在竖直方向上有
在水平方向上有
根据牛顿第二定律有
则金属网N能接收到光电子的区域面积S，则
解得
16．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据质量数和核电荷数守恒可知，镭原子核衰变的核反应方程为
（2）衰变过程动量守恒，可知
由题意可知粒子的动能
氡原子核的动能
产生的总能量
可得粒子的动能
（3）原子核进入磁场后做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，则有
可得
代入数据解得
17．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）当活塞B恰好要滑动时，对其受力分析，根据平衡条件
解得
区域Ⅱ内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
当活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离为
联立可得
（2）对区域Ⅰ内的气体，根据理想气体状态方程
得此时Ⅰ内气体的温度为
（3）区域Ⅱ内的气体等温压强变为时体积记为，根据玻意耳定律有
由题意可知
对区域Ⅰ内的气体，根据理想气体状态方程
解得Ⅰ内的气体最终温度

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