辽宁省鞍山市部分高中2024-2025学年高二年级下册期末测试物理试题（解析版）

阶段测试卷（四）

物理试题

考试时间为75分钟，满分100分

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的，

1.关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（）

A.图甲为“饮水小鸭”玩具，小鸭虽能不断饮水，但不违背能量守恒定律

B.图乙为空气压缩引火仪，硝化棉被点燃，是因为活塞与容器壁摩擦产生了热量

C.图丙为红墨水在清水中的犷散现象，扩散的快慢与温度无关

D.图丁为一台冰箱，给冰箱供电后，热量自发地从冰箱内部传到了外部

【答案】A

【解析】A.“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再

“喝”一口，如此循环往复，"饮水小鸭''头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能

持续工作下去，不违背能量守恒定律，故A正确；

B.迅速下压活塞，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，使硝化棉被点燃，故B错误;

C.分子的热运动与温度有关，温度越高分子运动的越剧烈，则扩散的快慢与温度有关，

故C错误；

D.冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气，之所以内部温度降低

是因为压缩机工作的原因，同时消耗了电能，故D错误。

故选A,

2.下列四幅图的有关说法中不正确的是（）

小力

F子

斥

力

O

引

力

分子力与分子布朗运动的研究氯化钠晶体

间距离的关系的微观结构

甲乙为T

A.图甲中，两分子间距离为“时，分子力等于0,分子势能最小

B.悬浮微粒运动的位置连线如图乙所示，其无规则运动是液体分子热运动的直接反映

C图丙中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，这种规则性分布是单晶体在某些性

质上体现出各向异性的微观原因

D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高

【答案】B

【解析】A.当两分子间距离为石时，分子力为0,分子势能最小，故A正确，不符合题意；

B.图中记录的是悬浮微粒每隔一定时间所处位置的连线图，由图可以看出悬浮微粒在做

无规则运动，间接地反映液体分子运动的无规则性，故B错误，符合题意；

C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，这种规则性分布是

单晶体在某些性质上体现出各向异性的微观原因，故C正确，不符合题意；

D.由图丁可知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故

②对应的温度较高，即北＜《，故D正确，不符合题意。

故选B。

3.我国自主研发的氢原子钟己运用于北斗卫星导航系统中，氢原子钟是利用氢原子跃迁频

率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备，对提高导航的精度极为重要。氢原子能级

如图所示，关于大量处于〃=4能级的氢原子，下列说法正确的是（）

nE/eV

OO-----------------------0

5------------------------0.54

4------------------------0.85

3------------------------1.51

2------------------------3.40

113.6

A.氢原子向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光

B.氢原子跃迁时发出的光子中能量最大的为0.85eV

C.用能量为0.93eV的光子照射处于〃=4能级的氢原子，氢原子会发生电离

D.氢原子由〃二4能级跃迁到/7=3能级时发出光子的频率大于由〃=3能级跃迁至〃=2

能级时发出光子的频率

【答案】C

【解析】A.氢原子向低能级跃迁时可发出C；=6种不同频率的光，故A错误；

B.氢原子由〃=4能级跃迁至〃=1能级时发出的光子的能量最大，即

E4.=(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV,故B错误；

C.用光子照射处于〃=4能级的氢原子，只要能量大于0.85cV就能使氢原子电离，故C

正确；

D.氢原子由〃二4能级跃迁到〃=3能级时发出的光子的能量

E43=(-0.85eV)-(-1.5leV)=0.66eV

由〃=3能级跃迁至〃=2能级时发出的光子的能量

用2=(-1.51eV)-(-3.4eV)=1.89eV

根据E=可知光子的能量越大频率越高，所以氢原子由〃二4能级跃迁到〃=3能级时

发出光子的频率小于由〃=3能级跃迁至〃=2能级时发出光子的频率，故D错误。

故选C。

4.浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最

轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅为空气密度的!，设气凝

6

胶的密度为P，摩尔质量为阿伏加德罗常数为M\,则下列说法不正确的是()

A.〃千克气凝胶所含分子数为N=%NA

M

「M

B.气凝胶的摩尔体积为匕⑹=一

P

wM

C.每个气凝胶分子的体积为匕二■T一

NAP

D.每个气凝胶分子的直径为d二悟

【答案】D

【解析】A.4千克气凝胶的物质的量为分子数为N=^NA，故A正确，不符合

题意；

T,M

B.摩尔体积等于摩尔质量与密度之比，则有匕^二一，故B正确，不符合题意；

P

VM

C.每个气凝胶分子的体积％=比吐=7^，故C正确，不符合题意；

NA"

D.分子体积匕二网1

6

M

结合上述有1％Z=7^

N代P

解得d二』3一,故D错误，符合题意。

V叫P

故选D。

5.核电池，又称同位素电池，它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（a粒子、。粒子

和y射线）并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为2；：Pu,其半衰期为

88年。已知窜Pu的衰变方程为：2£PU-2：；X+\Y,下列说法正确的是（）

A.'Pu核比常X核多4个中子

B.2之X的比结合能大于含Pu的比结合能

C.经过88年，2（）个笈内原子核中一定有10个发生了衰变

D.2；：Pu衰变放出的载能粒子是B粒子

【答案】B

【解析】A.根据质晟数守恒和电荷数守恒可知

2群Uf2£x+：Y

因此嚼Pu核比喟X核多2个中子，故A错误；

B.比结合能越大越稳定，因此％X的比结合能大于%：Pu的比结合能，故B正确；

C.半衰期是统计规律，只适用于大量原子核，少量原子核不适用，故c错误;

D.2j：Pu衰变放出的载能粒子是a粒子，故D错误。

故选Bo

6.一定质量的理想气体经历了4-8-CT4循环，其V-T图像如图所示。气体在各状态时的

温度和体积部分已标出。已知该气体在状态。时的压强为P0,下列说法正确的是（）

A.气体在状态c的温度为1.57（）

B.气体由状态”到状态儿外界对气体做功为〃n%

C.气体由状态c到状态。的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少

D.气体经历。一。一。-”循环的过程中，吸收的热量小于释放的热量

【答案】D

2%匕

【解析】A.由ca连线过原点可知，气体由状态c•到状态〃，发生等压变化，则空=音

410

解得7；=2”,A错误；

B.气体由状态a到状态E气体体积增大，气体对外界做功，B错误；

C.气体由状态c到状态。的过程中，气体体枳减小，单位体积内分子的数量增大；温度

降低，分子的平均动能减小，分子与器壁碰撞作用力减小：压强保持不变，则单位时间内

撞击单位面积器壁的分子数增大，C错误；

D.由状态〃到状态从气体体积增大，气体对外界做功也

由状态〃到状态。，气体体积不变，气体对外界不做功，外界对气体也不做功；由状态c

到状态。，气体体积减小，外界对气体做的功叱〃=万,乂

nV--

由〒=c可知〃“/,</%

所以叱口>此〃

外界对气体做功大于气体对外做的功，总功为外界对气体做功：气体经历循环

的过程中，气体的温度不变，气体的内能不变；根据热力学第一定律，气体一定放出热

量；所以吸收的热量小于释放的热量，D正确。

故选D。

7.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核仪发生了一次«衰变。

放射出的a粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为心以加、q分别表示,

粒子的质量和电荷量。生成的新核用Y表示。真空中光速为c,下列说法正确的是（

4

A.新核Y在磁场中做圆周运动轨道半径为——R

Z-4

B.若将a粒子做圆周运动等效成一个环形电流，则电流大小为刍二

2nm

C.若衰变过程中释放的核能都转化为。粒子和新核Y的动能，则衰变过程中的质量亏损

约AMR）2

2m（A-2）c2

D.发生衰变后产生的a粒子与新核Y在磁场中旋转方向相同，且轨迹为相互内切的圆

【答案】B

【解析】A.衰变过程中系统动量守恒，a粒子和新核Y的动量大小相等。由半径公式

，.二一可知，轨道半径与电荷量成反比。a粒子电荷为2e,新核Y电荷为（Z-2）e,新咳Y

qB

与a粒子的半径之比为之=

RZ—2

解得%,二一二/?，A错误；

Z-2

-2兀〃？

B.。粒子做圆周运动的周期为r=r

qB

等效电流为/=幺="R正确:

T2mn

C.a粒子速度vi为q\\B=加

解得匕=迦

tn

新核Y的速度V2为

。粒子的质量为，〃，每个核子的质量为;；新核Y的核子数为44,新核Y的质量为

4

*3一4左

衰变后系统总动能为Ek/

释放的核能为△£=&〃/

根据能量守恒定律AE=Ek

,,A（qBR^…

解得△〃，=—/-J,C错误：

2m（A-4）c2

D.衰变后两粒子运动方向相反，都带正电荷，由左手定则，旋转方向相反，轨迹为外切

圆，D错误。

故选Bo

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要

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。

8.下列说法正确的是（）

A.普朗克提出了光子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式

B.汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示出原子可以再分

C.放射性元素衰变快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响

D.过量的射线对生物组织有破坏作用，用7射线照射过的食品不可食用

【答案】BC

【解析1A.普朗克引入能量子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式，A错误；

B.汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示出原子可以再分，B正确；

C.放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响，C正确:

D.用/射线照射食品可以杀死食品表面的虫卵和细菌，抑制发芽和腐烂，延长食品的保

存时间，所以用安全剂量之内的7射线照射过的食品可以食用，D错误。

故选BCc

9.如图中所示为研究光电效应的实验电路图，阴极K受到光照可以发射光电子，电源的正

负极可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U,得到光电沆/

与电压U的关系如图乙所示。下列表述正确的是（）

甲乙

匕:

A.三束单色光的频率大小关系是v（l>vh>

B.力光照射后产生的光电子最大初动能最大

C.增大c光的光强，c光照射得到的光电流与电压的关系图线可能与。光重合

D.增大。光的光强，〃光照射时阴极逸出的光电子数目增多，遏止甩压增大

【答案】BC

【解析】AB.由£小=叫.

Ekm=hv-WQ

4>%

得三束单色光的频率大小关系是匕,>匕,=V.

单色光〃照射后遏止电压较大，根据Ekm=«U,知，〃光照射后产生的光电子最大初动能

最大，A错误，B正确；

C.。、c两光的频率相等，由于。光的饱和光电流较大，则。光的光强较大，增大c光的

光强，。光照射得到的光也流与电压的关系图线可能与〃光重合，C正确；

D.遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，D错误。

故选BCo

10.如图为伽利略设计的一种测温装置结构示意图，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与

A相连的B管竖直插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即

环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不

计，在I标准大气压（相当于76cmHg的压强）下，当温度内=27℃时，管内外水银面

的高度差为二16cm。下列说法正确的是（）

A.若外界大气压不变，组管中水银柱上升，可知温度降低

B.若外界大气压不变，细管中水银柱上升，可知温度升高

C.在1标准大气压下，f=0℃时管内外水银面的高度差与二21.4cm

D.若环境真实压强比标准大气压小，管内外水银面的高度差仍为16cm时，实际温度大于

27℃

【答案】AC

【解析】AB.对封闭的气体进行分析，由于B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，

则该变化为等容变化，由杳理定律可得

工心

外界大气压不变，封闭气体压强减小，则温度一定降低，B错误A正确；

C.气体初状态参量，Pi=76cmHg-16cmHg=60cmHg,T}=273+27=300K

末状态参量，7；=273+0=273K

气体发生等容变化，由查理定律可得

A-A

7；-7；

解得

p2=54.6cmHg

则

x0=76-54.6=21.4cm

C正确;

D.若水银柱的高度差仍为16cmHg,环境真实压强比标准大气压小，假设此时大气压为

75cniHg,所以A内的气为压强为

〃3=（75-16）cmHg=59cmHg

则

式T2

解得

7；=295K

即

12=22℃<27℃

D错误。

故选AC。

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。

（1）下列实验步骤的正确顺序是（填写实验步骤前的序号）。

a.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的琲子粉均匀地

撒在水面上

b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定

c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和

油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小

d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体

积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油

酸的体积

e.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔排绘在玻璃板上

（2）实验中，所用油酸酒精溶液每乂体积溶液中有纯油酸体积匕，用注射器和量筒测得治

体积的上述溶液有〃滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有弹子粉的浅盘中，待水面稳定后，得

到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为小则油酸薄膜的面

积3=；可求得油酸分子的直径为（用耳、匕、匕、，hS表示）。

（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是囚为。

A.油膜中含有大量未溶解的酒精

B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

C.水面上排子粉撒得太多，油膜没有充分展开

D.用注射器和量筒测匕体积溶液滴数时多记录了几滴

V匕

【答案】（l〉dabcc（2）71/谭子（3）BC

【解析】（1）实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，

记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体枳，再根据油酸

酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待

水面稳定后将适量的排子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴

一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔

描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面

积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序

是dabeco

（2）[1]根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则

油膜总面积为

S=7\a2

⑵由于所用油酸酒精溶液每乂体积溶液中有纯油酸体积匕，则溶液的浓度为

x=­

V,

用注射器和量筒测得体积为匕）的上述溶液有〃滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为

n

油酸分子直径为

S

联立解得

d*

v

（3）根据d=一

S

A.油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏

小，故A错误；

B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分

子宜径测最俏偏K,故B正确：

C.水面上琲子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致泊膜面积测量值偏小，则油酸分子

直径测量值偏大，故C正确；

D.用注射器和量筒测匕体枳溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体枳测量值偏小，则油

酸分子直径测量值偏小，故D错误。

故选BCO

12.某同学为了测量固体药物的体积，设计了如图甲所示的测量装置（装置密封性良好）。

要测量步骤如下：

①把待测药物放进注射器内；

②把注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；

③移动活塞，记录注射器的刻度值匕以及气体压强值P；

④重复上述步骤③，多次则量；

（1）在操作步骤③中，（选填'‘缓慢“',快速”或“以任意速度”）移动活塞。

（2）在操作步骤⑤中，为了得到直线图像，纵坐标是V,则横坐标应该选用（选填

“P，，」，，或“2,,）。

P

（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，其延长线分

别交横、纵坐标于〃、b,则待测药物的体积为（用题目中已知量表示）。

（4）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，由此造成的测量值比真实值

（选填“偏大”“偏小”或“相同

1

【答案】（1）缓慢（2）—（3）b（4）偏小

P

【解析】（1）在操作步骤③中，为了保证气体温度不变，应缓慢移动活塞。

（2）设固体药物的体积为9，以气体为对象，根据玻意耳定律可得

P（y-vQ）=c

整理可得

v=c--+v;）

P

为了得到直线图像，纵坐标是匕则横坐标应该选用

P

（3）根据

v=c--+v.

P

结合图乙图像可知，待测药物的体积为

P

匕二〃

（4）由于压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，设该容积为匕，以气体为对

象，根据玻意耳定律可得

〃（5一%）=。

整理可得

v=c•＞联-乂

结合图乙可知

喂-匕=八％＜喂

可知造成的测量值比真实值偏小。

13.某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下

降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎

充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程

中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积匕=30L,

从北京出发时，该轮胎气体的温度4=-3。（2,压强P1=2.7xlO'Pa。哈尔滨的环境温度

t2=-23℃,大气压强“°取LOxlO'Pa。求；

（1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。

（2）充进该轮胎的空气体积。

【答案】（1）2.5xlO5Pa：（2）6L

【解析】（1）由查理定律可得

工T2

其中

/?,=2.7x105Pa,（=273—3（K）=270K,7；=273-23（K）=250K

代入数据解得，在哈尔滨时

充气前该轮胎气体压强的大小为

%=2.5x10$Pa

（2）由玻意耳定律

P2%+PoV=PM

代入数据解得

充进该轮胎的空气体枳为

V=6L

14.1921年中国留美学生叶企孙利用X射线测算出普朗克常量的值，这一结果随后在科学

界延用16年之久。利用光电效应也可以测定普朗克常量，图甲为光电效应实验原理图，实

验中可调节光电管两端的反向电压U使电流表示数恰好为零。通过改变入射光的频率V重

复上述操作，获取多组u、u数据，作出u-iz图像如图乙所示（其中%、匕、q已

知），电子电荷量大小为6。求：

（1）普朗克常量〃：

（2）阴极K的逸出功叱）。

eU、

【答案】（1）—（2）

匕一%匕一%

【解析】（1）根据光电效应方程，可得

J=配-叱）

又eUc=5〃u：=Ekm

联立，解得

ee

结合乙图可得

e匕一%

解得

h=a

匕一%

（2）阴极K的逸出功叱）=〃%=旦生■

匕一匕）

15.能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观

粒子的相互作用过程中也同样适