2024—2025学年度下学期高二年级6月份联合考试
物 理
本卷满分100分，考试时间75分钟。
*注意事项：
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。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
A.图中实线对应氧气分子在0℃时的情形
B.随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少
C. 对于相同质量的氧气，处于300~500 m/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
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 及其衰变产物氩40(48Ar)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 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1.2×10 年，则该岩石的年龄约为
年 B. 3.0×10 年 年 年
5.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10.2eV
C.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。已知康普顿散射公式为 h为普朗克常量，入射光子m。为电子静质量，c为光速。若实验中θ=90°，下列说法正确的是
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： 能量。已知氘核、氚核、氦核的结合能分别为 ，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
D.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 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2V。
B.气体在状态C 的体积为2V。
C.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
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。
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验，会导致测得的 pV 乘积 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(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， 图线的斜率与气体热力学温度 T 成 (填“正”或“反”)比。
(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 。
12. (8分)某实验小组进行“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，步骤如下：
① 将1mL纯油酸加入酒精中，配制出5 000 mL的油酸酒精溶液；
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，用彩笔描绘油膜轮廓；
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1 cm的正方形格数为112个。
根据实验回答下列问题：
(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”)。
(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 mL。(用科学计数法表示，保留两位有效数字)
(3)实验测得油酸分子的直径约为 m。(保留一位有效数字)
(4)若实验中误将80滴溶液记录为100滴，则分子直径的测量值将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13.(10分)我国某新型卫星采用钙钛矿太阳能电池板，其材料的光电效应极限波长为 已知普朗克常量 真空中光速 元电荷 用波长为λ=400 nm的激光照射该材料。(结果均保留3位有效数字)
(1)逸出光电子的最大初动能是多少电子伏
(2)若卫星电池板面积为 激光照射到卫星电池板每平方米上的功率为 10 W，假设每个光子能激发一个光电子，求t=1s时间内产生的光电子数。
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 排气孔横截面积 外界大气压 重力加速度 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 ，压强为p 。已知热力学温度 T 与摄氏温度t 的关系为 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 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( 裂变时可能产生多种产物，其中一种典型的反应是生成氙核( 和锶核 ,并放出若干个中子。已知铀 235核的质量为235.043 9 u,氙核的质量为 135.907 2 u,锶核的质量为 89.907 7 u,中子的质量为 1.008 7 u,1 u 相当于931.5 MeV的能量,
(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位有效数字)。
(2)若核电站发电功率为 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0.025 eV才能被吸收。若裂变产生的中子初动能为2 MeV，每次与静止碳核 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 (已知
参考答案
说明：
本解答给出的非选择题答案仅供参考，若考生的解法(或回答)与本解答(答案)不同，但只要合理，可参照评分标准酌情给分
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，有选错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C A B C D AC AD BC
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
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)
12. (1) 单 (1分) 偏大 (1分) ( (2分) (2分) (4) 偏小(2分)
13. 解:
(1)由极限波长 0得逸出功为
(2分)
入射光子能量为
光子 (2分)
根据爱因斯坦光电效应方程，得最大初动能为
(1分)
转换为以电子伏为单位，有
(1分)
(2)激光照射总功率为
(2分)
t=1s时间产生的光子数为
(个) (2分)
14. 解:
(1)以安全阀为研究对象，由共点力平衡条件，得
0 + = 2 (2分)
解得安全阀被顶起时电池组内气体的压强为
(2分)
(2)气体发生等容变化，由查理定律得
(2分)
代入数据： = =1.0×10 Pa, =(27+273)K=300K, =1.1×10 Pa
解得 =330K, 即 =57℃ (2分)
(3)若安全阀被卡住，温度升至 =87℃=360K时, 由查理定律, 得
(1分)
解得 (1分)
当压强超过安全阀设计值 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)
15. 解:
(1)核反应方程式为
(2分)
质量亏损为
Δ =235.0439u-135.9072u-89.9077u-9×1.0087u=0.1507u (2分)
释放能量为
Δ = 0.1507×931.5 MeV≈1.4×10 MeV (2分)
(2)核电站每年输出的能量为
输出= =1×10 ×3600×24×365J≈3.15×10 J (1分)
需要的总核能为
输 (1分)
一个铀235核裂变释放的能量为
(1分)
需要的铀235核数为
(个) (1分)
铀235质量为
M= =3 .52×10 ×235.0439×1.66×10 kg≈1.4×10 kg (2分)
(3)每次碰撞后中子动能比例
设需要碰撞 次
(2分)
即0.64 = 1.25×10 ,则 (2分)
其中，
lg(1.25×10 )=lg1.25-8≈0.0969-8=-7.903
最终解得
(2分)
