辽宁省点石联考2024-2025学年高二下学期6月份联合考试物理试题（含答案）

绝密★启用前(点石联考)2024—2025学年度下学期高二年级6月份联合考试本卷满分100分，考试时间75分钟。1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。一、选择题：本题10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。1.我国科学家利用“中国散裂中子源”装置进行金属靶实验时，用高能质子束轰击金属钨靶，有少数质子发生大角度偏转，该现象能够说明A.质子发生大角度偏转是质子与原子中的电子碰撞造成的B.原子中有带正电的原子核C.原子核由质子和中子组成D.质子受到钨原子核的库仑引力2.晶体有单晶体和多晶体两种，下列关于材料物理性质的描述中，最能说明其属于单晶体特性的是A.材料熔化过程中温度保持不变B.材料具有规则的几何外形C.材料沿不同方向测得的电阻率相同D.材料沿相互垂直的两个方向导热性能不同3.研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。单位速率间隔分子数占总分子数的百分比如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是20A.B.随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例5C.对于相同质量的氧气，处于300～500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的D.两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大(点石联考)高二物理第1页(共6页)4.我国嫦娥五号探测器成功取回月壤样本后，科学家通过分析钾40(9K)及其衰变产物氩40(8Ar)的比例测定月球岩石年龄。已知钾40发生衰变的核反应方程为9K→48Ar+9e。若某岩石中钾40与氩40的质量比为1:7(假设最开始时岩石中不含有氩40且衰变生成的氩40全部保留在岩石中)。钾40的半衰期为1.2×10⁹年，则该岩石的年龄约为A.3.6×10⁹年B.3.0×10⁹5.我国某量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定。已知氢原子能级公式为(n为量子数),普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是A.氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光子的波长为B.氢原子从n=2能级跃迁到基态时，辐射光子的能量为10.2eVC.一个氢原子从n=4能级跃迁到基态时，可能辐射出6种不同频率的光子D.用能量为12.10eV的光子照射基态氢原子，可使其跃迁到n=3能级6.某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时，通过压缩机做功消耗电能，将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中，部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是A.热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行，无需外界干预B.空调工作时，室内与外界组成的系统总熵可能保持不变C.通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程，不违反热力学第二定律D.部分电能转化为机械能，说明能量转化不具有方向性7.我国科学家利用上海同步辐射光源研究新型材料时，观测到康普顿散射现象。如图所示，波长为λ。的X射线光子与静止的自由电子发生弹性散射后，波长变为λ,散射角为θ。已知康普◎核EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up4(电),各)m。为电子静质量，c为光速。若实验中θ=90°,下列说法正确A.该过程能量守恒，但动量不守恒B.散射后电子的动量为C.光子波长改变量为D.光子动量变化的大小为8.如图所示，我国天宫空间站航天员在进行“液桥”实验时，观察到水滴在微重力环境下形成稳定液柱的现象。关于液体表面张力的相关描述，下列说法正确的是A.表面张力使液体表面具有收缩到最小表面积的趋势B.表面张力方向总是垂直于液面指向液体内部C.在完全失重状态下，表面张力成为维持液桥形状的主要因素D.在地面上做该实验失败的原因是液体表面张力消失了9.2025年1月，我国“人造太阳”EAST装置首次实现1亿摄氏度高温下高约束模等离子体运行长达1066秒(约17.8分钟),创下世界纪录，标志着我国在稳态高参数等离子体运行领域处于全球领先地位。该装置中的聚变反应为：H+³H→2He+n+能量。已知氘核、氚核、氦核的结合能分别为E₁、E₂、E₃,中子的结合能为0,则下列说法正确的是A.氦核的比结合能比氘核大B.反应后氦核和中子的结合能总和等于反应前氘核和氚核的结合能总和C.该聚变反应释放的能量为(E₃—E₁-E₂)c²D.氦核的核子平均质量比氘核小10.我国某新型航天器生命保障系统中，一定质量的理想气体经历从状态A到状态B再到状态C的变化过程，其p—T图像如图所示。已知该气体在状态A的体积为V₀,该气体遵循方程pV=nRT(其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为热力学温度),且其内能变化满足则下列说法正确的是A.气体在状态B的体积为2V₀B.气体在状态C的体积为2V₀C.从A到B的过程中，气体从外界吸收的热量为D.从B到C的过程中，气体从外界吸收的热量为4p₀V₀二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(6分)某实验小组利用压强传感器和注射器探究气体等温变化的规律，实验装置如图甲所示。将注射器与压强传感器连接，封闭一定质量的气体，缓慢推拉活塞改变气体体积，记录多组体积V和压强p的数据。乙根据实验回答下列问题：(1)实验中，推动活塞时应尽量缓慢，其目的是。若某同学用手握住注射器筒进行实(2)根据实验数据，绘出的图线如图乙所示。一定质量的气体在等温过程中图线(3)若实验时未在活塞上涂润滑油，可能导致图像中部分点偏离直线，原因是o①将1mL纯油酸加入酒精中，配制出5000mL的油酸②用注射器抽取溶液，缓慢滴入量筒，记录80滴溶液的体积为1mL;③在浅盘内注入约2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上；④用注射器向水面滴入1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在浅盘上，用彩笔⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，超出半格的算1格，不足半格的舍去，数出轮廓内边长为1cm的正方形格数为112个。(1)实验中，认为油酸分子在水面上形成的油膜是层分子油膜；若痱子粉撒得太厚，会导致测得的分子直径(填“偏大”或“偏小”)。数字)(3)实验测得油酸分子的直径约为m。(保留一位有效数字)或“无影响”)。已知普朗克常量h=6.6×10-³4J·s,真空中光速c=3.0×10⁸m/s,元电荷e=1.6×10-¹⁹C。用波长为λ=400nm的激光照射该材料。(结果均保留3位有效数字)(2)若卫星电池板面积为S=2m²,激光照射到卫星电池板每平方米上的功率为P₁=1.0×14.(12分)某新能源汽车电池组配备安全阀以调节内部压强，确保安全运行。已知光滑的安全阀只能沿竖直方向运动，质量m=0.01kg,排气孔横截面积S=1.0×10⁻⁵m²,外界大气压po=1.0×10⁵Pa,重力加速度g=10ms²。假设电池组内封闭一定质量的气体(可视为理想气体),温度变化时电池组外壳形状不变。(1)求安全阀被顶起时电池组内气体的压强。(2)若电池组内气体初始温度为27℃,压强为po。已知热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273K。温度升至多少摄氏度时，安全阀开始排气?(3)若安全阀被卡住无法排气，当温度继续升高至87℃时，求此时电池组内气体的压强，并说明可能引发的危险。15.(18分)我国自主研发的“华龙一号”核电站采用铀235作为核燃料，其核反应堆工作时通过核裂变释放能量发电。已知一个铀235核(232U)裂变时可能产生多种产物，其中一种典是生成氙核(134Xe)和锶核(38Sr),并放出若干个中子。已知铀235核的质量为23核的质量为135.9072u,锶核的质量为89.9077u,中子的质量为1.0087u,1u相当于(1)写出铀235核裂变的核反应方程式，并计算一个铀235核裂变释放的能量(结果保留2位有(2)若核电站发电功率为1×10⁹W,效率为40%,且所有铀235均按上述方式裂变，求每年(365天)消耗的铀235的质量(结果保留2位有效数字)。(3)裂变产生的中子需减速至0.025eV才能被吸收。若裂变产生的中子初动能为2Me与静止碳核(¹C)发生弹性碰撞后动能减为原来的64%,求需碰撞多少次才能被吸收?(已参考答案参考答案一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。题号123456789BDCABCD11.(1)保持气体温度恒定(1分)偏大(1分)(2)正(2分)(3)漏气导致气体质量减少(2分)12.(1)单(1分)偏大(1分)(2)2.5×10-⁶(2分)(1)由极限波长。得逸出功为(2)激光照射总功率为((3)2×10-10(2分)(4)偏小(2分)(2分)(2分)(1分)(1分)(2分)t=1s时间产生的光子数为(1)以安全阀为研究对象，由共点力平衡条件，得(2)气体发生等容变化，由查理定律得解得2=330K,即2=57℃(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)答案第1页，共8页答案第2页，共8页(3)若安全阀被卡住，温度升至3=87℃=360K时，由查理定律，得(1分)解得3=1.2×10⁵Pa(1分)当压强超过安全阀设计值(1.1×105Pa)时，电池组外壳可能因过压而破裂，甚至引发爆炸，造成严重安(1)核反应方程式为(2)核电站每年输出的能量为需要的总核能为一个铀235核裂变释放的能量为需要的铀235核数为铀235质量为M==3.52×10²7×235.0439×1.66×10-27kg≈1.4×10³kg(3)每次碰撞后中子动能比例设需要碰撞次lg(1.25×10-8)=lg1.25-8≈0.0969(2分)(2分)(2分)(2分)(1分)(1分)(1分)(1分)(2分)(2分)(2分)(2分)答案详解答案详解【考点】考查库仑力作用下的散射现象、原子核式结构模型，涉及电荷间相互作用规律及实验推理的科学思想。【解析】大角度偏转是因质子与带正电的钨原子核发生库仑斥力作用，说明原子中存在带正电的原子核，选项B正确，选项D错误；电子质量远小于质子，无法使质子大角度偏转，选项A错误；C选项描述原子核的组成，但与该现象无直接关联，选项C错误。【命题意图】通过高能质子轰击金属靶的现代科研情境，考查学生对原子核式结构模型的理解，体现物理学科素养中的“科学推理”和“模型建构”,检测关键能力中的“分析实际问题”与“辨识科学结论”。【考点】本题考查单晶体的各向异性特性、晶体熔化规律及物理性质差异，涉及比较法、排除法等物【解析】单晶体和多晶体都有固定熔点，材料熔化过程中温度保持不变，说明材料是晶体，但不能说明一定是单晶体，选项A错误；晶体通常有天然规则的几何形状，非晶体在人工条件下也可以具有规则的几何形状，如形状规则的玻璃，选项B错误；材料沿不同方向测得的电阻率相同，说明材料沿不同方向导电性能相同，无法说明该材料是单晶体，选项C错误；单晶体具有各向异性特征，材料沿相互垂直方向导热性能不同，体现出各向异性，是单晶体的独有特性，选项D正确。【命题意图】通过材料导热、导电等物理性质情境，考查晶体结构特性与物理观念，检测学生对物质性质的辨析能力及科学思维素养。【考点】本题考查气体分子速率分布规律、温度对分子速率分布的影响，以及图像分析能力，涉及统计规律和概率密度的理解。【解析】由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应氧气分子在100℃时的情形，选项A错误；随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增加，选项B错误；由图可知速率在300～500m/s范围内，虚线与横轴所围的面积大于实线与横轴所围的面积，则对于相同质量的氧气，处于300～500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的，选项C正确；两条曲线与横轴【命题意图】通过氧气分子在不同温度下的速率分布曲线图像，考查学生对分子运动统计规律的理解，以及利用图像分析物理现象的能力，体现科学思维和模型建构的学科素养。【考点】本题考查原子核衰变规律，涉及半衰期公式的应用、质量比与未衰变原子核比例的关系，以及指数衰减的数学处理能力。【解析】根据质量比得0,即钾40剩余未衰变。代入半衰期公式,由⁹年，故选项A正确。答案第4页，共8页【命题意图】通过嫦娥五号探测器取回月壤样本的科学情境，考查学生对半衰期概念的理解和计算能力，【考点】氢原子能级跃迁规律、光子能量与波长关系、跃迁路径组合数计算及能量差精确匹配条件。【解析】氢原子从=3能级跃迁到=2能级时，辐射光子的能量为=,选项A错误；氢原子从=2能级跃迁到基态时，能级差2-1=10.2eV,辐射光子能量为10.2eV,选项B正确；一个氢原子从=4能级跃迁到基态时，最多可辐射出3种不同频率的光子，选项C错误；基态与=3能级的能量差为3-1=12.09eV,光子能量需严格匹配能级差，用能量为12.10eV的光子照射基态氢原子，不能跃迁到=3能级，选项D错误。【命题意图】通过量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定的情境，考查学生对原子物理核心概念的理解、数学方法在物理问题中的应用能力及科【考点】本题考查热力学第二定律的理解与应用，涉及热量传递的方向性、熵增原理、能量转化的方向性【解析】根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项A错误；空调将热量从低温室内传递到高温室外，必须依赖压缩机做功(外界干预),强制实现热量逆向传递，这属于非自发过程，完全符合热力学第二定律，选项C正确；在孤立系统中，任何不可逆过程都会导致总熵增加。空调工作时，电能最终转化为内能(压缩机发热)和机械能(如风扇转动)。机械能会通过摩擦等作用进一步转化为内能(能量耗散),此过程是不可逆的，系统总熵必然增加，选项B错误；能量虽然在数量上守恒，但其转移和转化却具有方向性，选项D错误。【命题意图】通过新型节能空调的工作情境，考查学生对热力学第二定律的掌握程度，强调对能量转化和传递方向性的科学认识，体现物理规律在科技应用中的重要性，注重科学思维和理论联系实际的能力。【考点】康普顿散射公式的应用、动量守恒定律与能量守恒定律的理解、矢量运算方法及碰撞中物理规律【解析】康普顿散射现象是光子与自由电子的碰撞，严格遵循能量守恒和动量守恒，选项A错误；根据题干公式，当=90°时，有,选项C错误；散射后电子的动量需通过动量守恒选项D正确；由动量守恒定律，知散射后电子的动量大小为,选项B错误。【命题意图】通过光子与自由电子散射的实验情境，考查学生对动量守恒矢量性、康普顿波长偏移公式的推导能力，以及利用物理规律分析实际问题的学科素养和科学推理能力。【考点】液体表面张力的概念、方向特性及作用；微重力环境下表面张力主导液体形态的规律。【解析】表面张力的宏观表现是使液体表面收缩至最小表面积(如露珠呈球形),选项A正确；表面张力方向始终与液面相切(平行于液面),而非垂直于液面，选项B错误；在微重力环境中，重力作用几乎消失，表面张力主导液体形态(如液桥的形成),选项C正确；在地面上，液体表面张力并没有消失，而是由于重力不用完全用于提供向心力，液体会向下运动，选项D错误。答案第5页，共8页【考点】核聚变反应中结合能、比结合能与质量亏损的概念，爱因斯坦质能方程的应用，以及核子平均质【解析】由教材中“比结合能曲线”可知，中等质量原子核(如氦)的比结合能大于轻核(如氘、氚),选项A正确；核反应释放能量，由能量守恒知生成物总结合能大于反应物总结合能，选项B错误；释放的放的能量，选项C错误；比结合能越大，核子平均质量越小，氦核的比结合能大于氘核的比结合能，故其核子平均质量更小，选项D正确。【命题意图】通过我国“人造太阳”EAST装置的科技成就情境，考查核反应能量计算、比结合能曲线分析等核心知识，强调物理规律的实际应用及科学推理能力，体现科技前沿与学科素养的结合。【考点】理想气体状态方程的应用，等容与等压过程的分析，热力学第一定律及内能与温度的关系，结合程，由盖-吕萨克定律，得—=一，即解得=2o,选项B正确；A→B过程内能变化为△=由△=+,知气体从外界吸收的热量为00,选项C正确；B→C为等压膨胀过程，气体对外做由热力学第一定律知气体吸收的热量为′=△-=3。o+2。o=5。0,选项D错误。【命题意图】通过航天器生命保障系统中气体状态变化的情境，考查理想气体变化规律、热力学过程能量转化及图像分析能力，强调物理规律的实际应用和科学推理素养。11.(1)保持气体温度恒定(1分)偏大(1分)(2)正(2分)(3)漏气导致气体质量减少(2分)【解析】(1)缓慢推动活塞是为了让气体与外界充分热交换，保持温度不变；用手握住注射器会使气体温(2)根据=,整理得=1。因此图线的斜率(3)未涂润滑油会导致漏气，气体质量减少，乘积减小，偏离理论值。【命题意图】通过压强传感器探究气体等温变化的实验情境，考查实验设计能力、数据分析能力及误差成12.(1)单(1分)偏大(1分)(2)2.5×10-⁶(2分)(3)2×10-10(2分)(4)偏小(2分)【考点】油膜法估测分子大小的实验原理、单分子层假设的应用、体积与面积计算及实验误差分析。【解析】(1)油膜法估测分子大小，是假设油酸分子在水面形成单分子层；痱子粉过厚会阻碍油膜扩散，(2)一滴溶液的体积纯油酸占比为故纯油酸体(3)油膜面积=112×1cm²=1.12×10-²m²,直径为(4)滴数多记会导致单滴体积计算值偏小，从而纯油酸体积偏小，由=一知，测量值偏小。答案第6页，共8页【命题意图】通过油酸酒精溶液形成单分子油膜的实验情境，考查微观分子模型构建、实验数据处理及误【解析】(1)由极限波长得逸出功为kmax=光子-o=4.95×10-19J-3.19×10-19J(2)激光照射总功率为t=1s时间产生的光子数为(2分)(2分)(1分)(1分)(2分)(2分)【命题意图】通过新型卫星钙钛矿太阳能电池板的光电效应情境，考查光电效应规律的实际应用、数学计算能力及物理量转换技能，体现科技前沿与理论结合14.(1)1.1×10⁵Pa(2)57℃(3)1.2×10⁵Pa当压强超过安全阀设计值(1.1×10⁵Pa)时，电池组外壳可能因过压而破裂，甚至引发爆炸，造成严重安全事故【考点】本题考查的是由共点力平衡求气体压强、理想气体查理定律的应用、温度单位换算及气体状态变【解析】(1)以安全阀为研究对象，由共点力平衡条件，得0+2(2分)2=1.1×10⁵Pa(2分)(2)气体发生等容变化，由查理定律得(2分)代入数据：1=o=1.0×10⁵Pa,1=(27+273)K=300K,2=1.1×10⁵Pa解得2=330K,即2=57℃(2分)(3)若安全阀被卡住，温度升至3=360K时，由查理定律，得(1分)解得3=1.2×10⁵Pa(1分)当压强超过安全阀设计值(1.1×105Pa)时，电池组外壳可能因过压而破裂，甚至引发爆炸，造成严重安全事故(2分)科学推理与计算能力，以及物理原理在生活安全问题中的实践分析。答案第7页，共8页【解析】(1)核反应方程式为△=235.0439u-135.9072u-89.9077u-9×1.0087u=0.1507u(2分)△=0.1507×931.5MeV≈1.4×10²MeV