河南省洛阳市强基联盟2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1洛阳强基联盟高二5月联考物理考生注意：1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4、本卷命题范围：人教版选择性必修第三册第三章至第五章。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题中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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.镅243（）是一种人工获得的放射性元素，具有强放射性，化学性质活泼。若镅243的衰变方程为∶，X、Y代表两种不同的元素符号，则（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据衰变方程，质量数和电荷数守恒。根据质量数与电荷数守恒可知243=239+b，95=a+2解得a=93，b=4故选B。2.下列热现象中说法正确的是（）A.的冰融化为的水过程中，分子势能不变B.热传递过程具有方向性，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体C.温度越高布朗运动越剧烈，因此布朗运动是分子热运动D.相同温度下相同质量的不同物质其内能相同【答案】B【解析】A．冰融化为水需要吸热，温度不变说明分子动能不变，但分子势能增加，A错误；B．根据热力学第二定律，热量无法自发从低温物体传至高温物体，B正确；C．布朗运动是颗粒运动，反映分子热运动，但本身不是分子热运动，C错误；D．内能还与物质种类、状态等有关，相同温度和质量的不同物质内能可能不同，D错误。故选B。3.普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（）A.黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关B.当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加C.当温度升高时，辐射强度峰值向波长较大的方向移动D.黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波【答案】A【解析】A．由黑体辐射的实验规律可知，黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关，故A正确；B．根据黑体辐射的实验规律可知，温度降低时，各种波长的光波辐射强度均有所减少，故B错误；C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动，故C错误；D．黑体能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波，故D错误。故选A。4.如图所示，是一种便携式氧气罐，假定氧气罐内气体为理想气体，某人在按压时氧气罐内气体温度保持不变，下列说法正确的是（）A.罐内气体分子的平均动能不变B.罐内气体的压强保持不变C.罐内气体对外界放热D.罐内气体内能不变【答案】A【解析】AD．根据题意可知，温度不变，分子平均动能不变，罐内气体分子数减少了，气体总内能减小，故A正确，D错误；C．喷出气体瞬间，气体膨胀对外做功，气体内能减小，温度降低根据热力学第一定律可知，此时，罐内气体需要吸收热量，使得罐内气体温度保持不变，故C错误；B．喷出气体过程中，相当于罐内和喷出的气体总体积膨胀，温度不变根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，故B错误；故选A。5.核物理的发展对现代社会进步有极大推动作用，下列核反应方程在近代物理上有里程碑式的意义，下列说法正确的是（）A.是第一个人工转变的核反应方程，由查德威克发现质子B.卢瑟福预言，约里奥-居里夫妇的努力发现了中子，其核反应方程是C.核反应方程：是重核裂变，放出能量，现阶段是很容易控制的D.核反应方程：是轻核聚变，放出能量，现阶段是很容易控制的【答案】C【解析】A．该核反应方程满足质量数与电荷数守恒，可知，该反应式正确，但该反应是卢瑟福于1919年实现的第一个人工核转变，发现了质子，查德威克发现的是中子，而非质子，故A错误；B．该核反应方程满足质量数与电荷数守恒，可知，该反应式正确，但中子的发现者是查德威克（1932年），而非约里奥—居里夫妇，故B错误；C．该核反应方程满足质量数与电荷数守恒，可知，该反应式正确，符合重核裂变特征，现阶段核电站通过控制棒等技术可控制裂变链式反应，因此“现阶段很容易控制”描述正确，故C正确；D．该核反应方程满足质量数与电荷数守恒，可知，该反应式正确，属于轻核聚变，但当前可控核聚变尚未实现商业化应用，仍处于研究阶段，不容易控制，故D错误。故选C。6.中国“北斗三号”使用的氢原子钟技术指标达到国际先进水平，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来电磁波来计时的。氢原子处于能级的能量值，已知点电荷电势公式（为场源电荷电量，为距场源电荷的距离），电子绕氢原子核转圈的半径，原子分别处于第2、3能级时对应能量分别为、；电子对应动能分别为、；电子电势能分别为、；等效环形电流强度分别为、，下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】A．根据可得，，故A错误；B．由库仑力提供向心力得可得动能为可知，故B错误；C．根据可得电势能为可得，故C错误；D．由库仑力提供向心力得可得等效环形电流强度则，故D正确。故选D。7.如图所示导热性能良好内壁光滑的汽缸固定在平台上，汽缸内有一导热和密封性良好的活塞，初始活塞离汽缸底部的距离为，活塞面积为，用不可伸长的细线跨过光滑定滑轮与放在地面上的物块相连，物块质量为。初始时细线刚好伸直且无拉力，大气压强始终为，初始时环境温度为，现缓慢降低环境温度直至活塞运动到距离汽缸底部处，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.物块对地面的压力为0时的气体温度为B.气体的最终温度为C.整个过程中外界对气体做的功为D.若整个过程气体内能减少量为，则气体释放的热量为【答案】D【解析】A．从初始到物块对地面压力为0的过程，活塞不动，气体做等容变化，初始气体的温度为，压强为，当物块对地面压力为0时对活塞受力分析有解得气体的压强根据查理定律有解得故A错误；B．当活塞开始运动后，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律有解得最终气体的温度故B错误；C．整个过程外界对气体做的功故C错误；D．根据热力学第一定律有解得故D正确。故选D。8.如图所示，一定质量理想气体密封在某容器中，某次实验中，气体经过了四个过程，下列说法正确的是（）A.过程中气体压强增大B.过程中单位体积内气体分子个数减少C.过程中吸收热量D.过程中单位时间撞击容器壁的气体分子个数增加【答案】ACD【解析】详析】A．过程中，气体温度不变体积减小，故压强增大，故A正确；B．过程中，气体体积不变，分子密度不变，单位体积内气体分子个数不变，故B错误；C．过程中，气体温度不变，则，体积增大，则，由热力学第一定律可知，，气体吸热，故正确；D．过程中，气体体积不变，温度升高，分子平均速率变大，单位体积内分子个数不变，单位时间内撞击容器壁的气体分子个数增加，故正确；故选ACD。9.在匀强磁场中有两个静止原子核发生衰变，放出两种粒子分别为α粒子、β粒子，其衰变方程为：，，在磁场中得到4条粒子径迹如图所示，下列说法正确的是A.匀强磁场方向垂直纸面向里B.②为β粒子，③为α粒子C.②顺时针转动，④顺时针转动D.②动能比①大，③动能比④大【答案】BD【解析】A．原子核发生衰变，放出的粒子和新核动量守恒，由于不知道衰变后粒子的速度方向，所以无法确定磁场方向，故A错误；B．根据洛伦兹力提供向心力可得粒子转圈半径因衰变过程动量守恒，则mv大小相等方向相反，α粒子和新核均带正电，根据左手定则，可知其形成的圆为外切圆，因α粒子所带电量小，则α粒子半径大，故③为α粒子，同理可知②为β粒子，故B正确；C．由于不知道磁场的方向和粒子的速度方向故无法判断各粒子的转动方向，故C错误；D．衰变过程动量守恒，粒子与新核动量大小p相等，其动能②动能比①大，③动能比④大，故D正确。故选BD。10.用某频率为ν0的激光照射大量处于基态的氢原子，氢原子发射光谱中仅能观测到三种光a、b、c，对应频率分别为νa、νb、νc，分别用这三种频率的光照射图甲所示的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流I与电压U的关系曲线，已知氢原子基态能量E1=-13.6eV，第n能级的能量En=，普朗克常数h=6.63×10-34J·s，真空中光速c=3×108m/s，电子电荷量e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（）A.激光光子能量约为12.09eVB.阴极材料的逸出功为5.60eVC.光电子的最大初动能为5.49eVD.c光的动量大小约为1.0×10-27kg·m/s【答案】ACD【解析】A．氢原子发射光谱中仅能观测到三种光，即氢原子吸收光子后跃迁到第3能级，则激光能量为能级3和能级1的差，故A正确；B．只有两种光能使材料发生光电效应，根据图像可知，两种光对应能量分别为，设材料逸出功为，根据光电效应方程有根据图像可知遏止电压为，由动能定理有则得故B错误；C．光电子最大初动能为故C正确；D．同理光能量光的动量大小故D正确。故选ACD。二、实验题（本题共2小题，共14分）11.如图，一定质量的理想气体从状态a经过等温变化到达状态b，再经过等压变化到达状态c，最后经过等容变化回到状态a，图中封闭图像的面积为S，在b→c过程中，外界对气体做功，气体分子平均动能___________（选填“增加”“不变”或“减少”），在c→a过程中，单位体积内气体分子数___________（选填“增加”“不变”或“减少”），按箭头方向从状态a经历一个循环过程回到状态a，气体需从外界吸收的热量为___________。【答案】减小不变S【解析】[1]在b→c过程中，气体的压强不变，体积减小，可知，气体温度降低，则分子平均动能减少；[2]在c→a过程中，气体的体积不变，则单位体积内气体分子数不变；[3]按箭头方向从状态a经历一个循环过程回到状态a，气体温度不变，内能不变，气体需从外界吸收的热量等于气体对外做功，其大小等于封闭图像包含的面积为S。12.实验小组研究光电效应相关规律，按照如图甲所示电路图连接仪器。（1）没有光照射光电管的情况下，给光电管加上正向电压，且增大电压时_____（填“没有”或“有”）光电流产生。（2）用蓝光照射光电管，逐渐增大光电管上的正反向电压时，观察光电流的变化。当正向电压增大，光电流逐渐增大，光电管存在着_____；当反向电压增大，光电流逐渐减小，光电管存在着_____。（选填“遏止电压”或“饱和电流”）（3）用蓝光照射光电管，以光电管所加电压为横坐标，以光电流为纵坐标，如图乙所示，研究光电流随所加电压变化的关系为图线；现增大蓝光强度，再次研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。（4）换用紫光进行实验，如图丙所示，研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。若已知蓝光频率为，则金属的逸出功为_____，紫光频率为_____（已知普朗克常数为，电子电荷量为）。【答案】（1）没有（2）饱和电流遏止电压（3）图线（4）图线【解析】（1）没有光照射光电管的情况下，没有光电子，即不发生光电效应，给光电管加上正向电压，且增加电压仍不发生光电效应，没有光电流产生。（2）[1]用蓝光照射光电管，当正向电压增大，光电流逐渐增大，最终达到定值，说明光电管存在着饱和电流。[2]当反向电压增大，光电流逐渐减小，光电管存着遏止电压。（3）增大蓝光强度，饱和光电流增大，遏止电压不变，故再次研究光电流随所加电压变化的关系应是图线。（4）[1]换用紫光进行实验，紫光频率高，根据，可知紫光的遏止电压高，故应为图线。[2]蓝光频率为，对应的遏止电压为，根据，可得金属的逸出功为[3]紫光照射时有，解得三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图所示，一定质量的理想气体从初状态经过一系列变化回到初状态，通过压强传感器和体积测量仪得到对应状态压强和体积数值关系如图所示，已知状态的温度，该气体内能表达式（T为热力学温度），求：（1）一个循环过程中最低温度及外界对气体做的功；（2）过程吸收的热量。【答案】（1），（2）【解析】（1）由图可知状态温度最低，题图可知状态有状态有由查理定律有联立解得一个循环过程，气体对外做的功为对应面积，则则外界对气体做的功为。（2）状态有由理想气体状态方程有解得由过程，气体对外做的功内能增加量由热力学第一定律有联立解得14.一个静止的铀核发生衰变，产生新核钍核（Th）并放出粒子。假设衰变过程释放的能量全部转化为新核和粒子的动能，已知铀核质量为，钍核质量为，粒子质量为，光在真空