安徽省六安市毛坦厂中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷

毛坦厂中学2023~2024学年度下学期期末考试 高二物理 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 题区战内作答，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：选择性必修第一册第二、三、四章，选择性必修第二册第三、四、五章，选择 性必修第三册。 一、选择题（本题共10小题，共42分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合 题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的 得3分，有选错的得0分) 1.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 A.电子束通过双缝实验揭示了光的粒子性 B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D.动能相等的质子和电子，它们的波长也相等 2.以下四幅图，图甲是静止在水面上的硬币：图乙是分子间的作用力与距离的关系：图丙是蜡烛 燃烧会产生“烛泪”；图丁是食盐晶体结构.下列说法中正确的是 丙 A.图甲中，便币能浮在水面上，主要是因为水的浮力 B.图乙中，当两个相邻的分子间距离为r。时，它们间相互作用力为0 C.图丙中，“烛泪”是由晶体熔化形成的 D.图丁中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 【高二下学期期末考试·物理第1页（共6页）】 242945D 3如图甲所示的C电路中，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如 图乙所示，则下列说法正确的是 图乙 图甲 A.图甲时刻回路中的磁场能正在向电场能转化 B.曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍 C曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线】对应的电容器所带最大电荷量的4倍 D.曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流为零 4.对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是 白然光 玻璃球 单色光 博片三 样板 挡板 被检测平面 甲 丙 A.图甲表明α光在玻璃球中的传播速度比b光在玻璃球中的传播速度小 B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹中心间距离将增大 C.图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面不平整 D.图丁中若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 5.左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示， 若让管保持竖直状态做自由落体运动，则下列说法正确的是 A气体柱长度减小 B.气体柱I长度将增大 C.左管中水银柱A将上移 D.右管中水银面将下降 6.如图所示，一导热性良好且足够长的汽缸，倒置悬挂于天花板下，汽缸内被活塞封闭一定质量 的理想气体.活塞质量为m,横截面积为S,当地大气压强为p且不变，重力加速度为g,忽略 一切摩擦.当环境温度缓慢升高时，下列说法正确的是 A.悬线的拉力变小 B.被封闭的理想气体的内能不变 C被封闭的理想气体的压强大小不变，且始终为力一警 D.外界对气体做功 【高二下学期期末考试·物理第2页（共6页）】 242945D 比如 7.伽马刀是一种特殊的治疗手段，主要是利用伽马射线对病变组织，进行大剂量聚集照射，使其 产生局灶性的坏死或者是功能改变，因此达到理想的治疗目的.其原理是进入稿细胞内的硼 核(B)吸收慢中子，转变成锂核(G1i)和a粒子，释放出y射线.已 知硼核(B)的比结合能为E,锂核(Ii)的比结合能为E,氢核的 中子。 密楼 比结合能为E,真空中光速为，下列判断正确的是 A.硼核（甲B)变成锂核(1i)和a粒子的核反应是a衰变 By射线带正电，有较强的电离作用 C.蹰核(B)的比结合能E,大于锂核(1i)的比结合能E D.该核反应释放的核能为△E=4E+7E2一1OE 8.气压式电脑升峰桌通过汽缸上下运动米支配桌子升降，其简易结构如图所示， 桌面 圆柱形汽缸与桌面周定连接，柱状活塞与脚底座固定连接可自由移动的汽缸 与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，汽缸导热性能良好，活塞可在汽缸内 无摩擦活动.设气体的初始状态为A,用电脑时将电脑放上桌面保持不动，桌子脚底序 活塞 缓慢下降一段距离后达到稳定状态B,此过程温度不变.然后开空调，一段时间 后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为C,不用电脑时将电脑拿离桌面，桌子重新 达到新的稳定状态D.关于封闭气体从状态A→BC→D过程中的V-T图像可能正确的是 V A D 9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈 接如图乙所示的正弦交流电，图甲中R,为NTC型热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），R 为定值电阻.下列说法正确的是 A.图乙交变电压4的表达式“ =18/2sin 100m(V) /×102、 B.R,处温度升高时，电压表示数不变，电 甲 流表示数变大 C.原，副线圈中交变电流的变化颗率之比为4：1 D.R,处温度升高时，变压器原线圈的输人功率变大 10.如图所示，导热性能良好、质量为m的汽缸开口向下倒立在水平地面上，缸壁靠近开口处有 一小孔可与大气连通，缸内一根劲度系数为k的轻弹簧直立在地面上，一端与地面接触，另 【高二下学期期末考试·物理第3页（共6页）】 242945D 一端与质量为m的活塞接触，此时弹簧的压缩量为限，活塞离缸底的距离为，活塞的横 截面积为S.不计活塞厚度，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，环境温度为T大气压强恒 为5，重力加速度为g.则 A.初始时缸内封闭气体的压强大小为]5s 4 B初始时缸内封闭气体的压强大小为 C当环境温度缓慢增大到（号+爱）T,时，礼缸上升号高度 D当环境温度缓慢增大到(2+)T,时.汽缸上升号高度 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11.(8分)某同学在家里用单摆测定重力加速度大小，实验装置如图甲所示. (1)下列措施能提高该测量精确程度的是 (填标号) 17r/s A.悬线偏离竖直方向的夹角要小于5° 3.2…以 B.摆球选用体积小、质量大的钢球 C.从摆球释放时开始计时 80 L/cm D.测量一次全振动的时间即作为单摆的周期 (2)已知摆球的质量为m,摆长为L,摆球在摆动过程中，当摆球偏离平衡位置的位移大小为 x时，若重力加速度大小为g,则此时摆球所受回复力的大小为 (3)测出摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间，则重力加速度大小为g=.二（用 L、n、t、开表示)， (4)为提高结果的精确度，该同学测出多组实验数据作出T下-L图像(T为单摆的周期，L为 摆长)如图乙所示由图像可以求出当地的重力加速度大小为g= m/s(结果保 留3位有效数字，取π2=9.86). 12.(8分)在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0mL注人500mL的容量瓶内，然后向瓶中加人酒精，直到液 面达到500mL.的刻度为止.摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油 酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴人量筒，记录滴入的滴数直到量简达到 1.0mL为止，恰好共滴了100滴： 【高二下学期期末考试·物理第4页（共6页）】 242945D ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管 吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开， 形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0c的方格纸上， (1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液中含油酸为 m3,求得 的油酸分子直径为 m(此空保留一位有效数字). (2)若阿伏加德罗常数为Na,油酸的摩尔质量为M.油酸的密度为P.则下列说法正确的是 A.1kg油酸所含有分子数为pNa B1m油酸所含分子数为戏 C1个油酸分子的质量为岩 D.油酸分子的直径约为，√N 36M (3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较，数据都偏大.对于出现这 种结果的原因，可能是由于 A.在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B.计算油面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C.水面上爽身粉撒的较多，油膜没有充分展开 三、计算题（本题共3小题，共计42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.(12分)图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=.20s时刻的波形图，P是平衡位置为x= 1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点.图乙为质点Q的振动图像.求： (1)该波的传播方向和波速； (2)t=0.30s时，质点P的位置及0~0.50s内质点Q通过的路程s. 4y/cm ◆y/cm 20 0.10 0.20 0 8 r/m /0.05 0.157 o t/s -20 乙 14.(14分)一群处于=4能级的氢原子，最终都回到基态并能发出不同频率的光，将这些光分 别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示）， 其中α光对应图线与横轴的交点坐标为一U。=一6V.已知氢原子的能级图如图丙所示，电 子电量为e=1.6×10-sC. (1)求a光照射该金属时逸出光电子的最大初动能Ea; (2)求该金属逸出功W; (3)只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=1.6uA,若入射的光子 有80%引发了光电效应.求此时每分钟照射到阴极K的光子总能量E E/ev 0 c光 43 -0.85 -1.51 b光 2 -3.40 a光 电源 Fusu.-v,o U/V -13.6 甲 乙 丙 15.(16分)如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想 气体，活塞与气缸间摩擦忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管 (管内气体的体积忽略不计).初始时，封闭气体温度为℃)活塞距离气缸底部为名，细管内两 侧水银柱存在高度差.已知水银密度为，头气压强为，气缸横截面积为S,重力加速度为 g,求： (丁U形细管内两侧水银柱的高度差； (2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降△h。,求此时的温度； (3)此加热过程中，若气体内能增量为△U,求气体吸收的热量。 加热丝毛坦厂中学2023~2024学年度下学期期末考试·高二物理 参考答案、提示及评分细则 1.B双缝干涉实验揭示了光的波动性，A错误：衍射图样说明中子具有波动性，B正确：黑体辐射实验只能用 光的粒子性解释：动能相同的质子和电子，电子波长较长，D错误。 2.B图甲中，硬币浮在水面上，主要是因为水的表面张力，选项A错误：图乙中，分子间作用力随分子间距离 的增大而减小，当两个相邻的分子间距离为%时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，选项B正确：图 丙中，蜡烛是石蜡制成的，石蜡是非晶体，选项C错误：图丁中，单晶体结构规则且具有各向异性，选项D 错误。 3.C图甲中对线圈应用安培定则可知，电流从电容器的上极板流出，则电容器正在放电，电场能转化为磁场 能，选项A错误：由图乙可知，曲线2的振荡周期为曲线1的2倍，根据公式T=2π√C,可知，曲线2对应 的电容为曲线1对应的电容的4倍，选项B错误：根据电容的定义式C一号，可得Q=CU,由于改变电容器的 电容前后电容器两端的最大电压相同，且曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍，可知曲线2对应的 电容器所带最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍，选项C正确；曲线2对应的电流最大 时，电容器两端的电压为0，由图乙可知此时曲线1对应的电容器两端的电压也为0，即曲线1对应的电流也 最大，选项D错误 4.C根据图像可知，b光偏折角度大，故b光的折射率大，b光在玻璃球中传播速度小，A错误；由于条纹间距 △=子入，可知只减小屏到挡板的距离L,相邻亮条纹中心间距离将减小，B错误：被检测件的上表面和样板 件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平 行等距条纹说明待测工件表面平整，否则工件不平整，C正确：自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方 向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮，若V的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因 此当M和V发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，D错误. 5.A=一gh,p=p十gh=,做自由落体，p1和p都变为，则气柱1长度变小，气柱2长度不变， A正确，B、C、D错误. 6.C以汽缸和活塞为研究对象，受到重力和悬线的拉力，根据平衡条件可知，重力和悬线的拉力大小相等，方 向相反，所以当环境温度缓慢升高时，悬线的拉力不变，A错误：由于汽缸导热性良好，当环境温度缓慢升高 时，被封闭的理想气体的温度缓慢升高，所以被封闭的理想气体的内能增大，B错误：以活塞为研究对象，根 【高二下学期期末考试·物理参考答案第1页（共4贞）】 242945D 据平衡条件可知p1S十mg=pS,解得被封闭理想气体的压强大小p1=p-"竖，C正确：当环境温度缓慢升高 时，被封闭理想气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律可得，被封闭理想气体的体积增大，气体对外界做功，D 错误。 7.D根据质量数和电荷数守恒，可知核反应方程为B十n一→Li十He十Y可知该核反应不是a衰变，A错 误；Y射线为频率极高的电磁波，有较强的穿透作用，但电离作用较弱，B错误；比结合能越大原子核越稳定， 锂核(3Li)比硼核(gB)稳定，则硼核(B)的比结合能E小于锂核(3Li)的比结合能E2,C错误；核反应过程 中释放的核能为△E=4Ea+7E2一10E,故D正确. 8.D从A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大，体积减小，气体内能不变，外界对气体做功，气体会对外放 热：从B到C的过程中，气体等压降温，温度降低，体积减小：从C到D的过程中，气体等温膨胀，压强减小， 体积增大：而且此时D状态的压强又恢复到最初A状态的压强，其封闭气体V-T图像，只有选项D正确. A.ABD由题图乙可知交变电压的最大值U。=182V,周期T=0.02s,角速度w=纤=100xrad/s,则可得 交变电压w的表达式u=18√2sin100πt(V),A正确：R处温度升高时，其阻值减小，副线圈中电流变大，电流 表的示数变大，原线圈中电流变大，电压表的示数不变，故变压器输入功率变大，B、D正确：原、副线圈电流的 频率相同，C错误. 10,AD设缸内封闭气体的压强大小为A,对话塞研究，根据力的平衡有AS十之mg=·紧+·S,解 得=15，故A正确，B错误：当汽缸上升号高度时，设缸内封闭气体压强为，对汽缸研究，根据力的 4S 平衡有S=mg十4四5，S,解得p=55,设此时弹簧的压缩量为x,对活塞研究，根据力的平衡有S+ g=k十g·S,解得：=受，因此温度升高后，活客离缸底的高度为H=1+受-聚+号-兰+ 1 S 2k ，设升高后环境温度为工，根据理划气体状态方程有-少，解得T=(2+)T,故C错误，D 4k T。 3kd 正确. 1.1AB(2mg是(3)rL(4)9.86(每空2分) 12 解析：(1)单摆只有摆角小于5时才能视为简谐运动，选项A正确：选体积小，质量大的钢球可减小空气阻 力影响，选项B正确：要从摆球经过最低点开始计时，选项C错误：只测量一次全振动时间作为周期误差较 大，选项D错误. 【高二下学期期末考试·物理参考答案第2页（共4贞）】 242945D (2)单摆的回复力为ngsin0=mg元. 3)油T=2红√，T=得g= 2 (4)由T=2r√g 得T=4纪，斜率=忙，代入图中数据得g=9.86m/s. g 12.(1)2×10-1 2X10(2)B(3)AC(每空2分) 解析：(1)根据题意可得，一滴油酸酒精溶液中含油酸为V=××105m=2X10"m,根据题意可 知，方格纸每个小格的面积为S=1×104m2,根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为S =12s=1.12×10㎡，油酸分子直径为d-号≈2×10m (2)根据题意，质量为m=1kg的油酸，所含有分子数为N=行·N=出放A错误：体积为V=1㎡的 曲酸，所含分子数为N货·N,心，故B正确：1个油酸分子的质量为m=兴故C错误：根据题意 可知。一个油酸分子的体积为V一会总设分子的直径为山则有。一专x(号》广，联立解得4一 36M N DINA ,故D错误 (③)根据题意，由公式山-号可知，消酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时V偏大 或S偏小，在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，直径偏大，故A正确：计算油膜 面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则S偏大，直径偏小，故B错误：水面上爽身粉撒的较 多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，直径偏大，故C正确 13.解：(1)由图像可知波长λ=8m(2分) 周期T=0.2s(2分) 波速=产=40m/(2分) 传播方向沿x轴正方向(1分) (2)1=0.20s时，质点P的位移是102cm(1分) 故t=0.30s时，质点P的位移在y=一102cm处(2分) 00.50s为2.5个周期，故质点Q的路程为s=10A=200cm(2分) 【高二下学期期末考试·物理参考答案第3页（共4贞）】 242945D 14.解：(1)由图乙可得a光照射金属时的遏止电压U。=6V(2分) 由动能定理可知，逸出光电子的最大初动能为Ek=eU=6V(2分) (2)由图乙可知a光的遏止电压最大，则可知α光光子能量最大，则a光光子是由第4能级跃迁到基态所辐 射的光子，则a光的光子能量为E.=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV(2分) 根据光电效应方程有Ek=E.一W(2分) 解得W=6.75eV(2分) (3)时间1=1s内发射的电子数为m=上=1×10（个）(2分) 则每分钟照射到阴极K的光子总能量E=60×”×u=60×”[(一3.4eV)-(-13.6eV)]=60× 10.2eV×1.25×103=7.65×105eV(2分) 15.解：(1)设封闭气体的压强为p,对活塞受力分析可得pS+Mg=p,S(2分) 解得力=一 (1分) 又△p=p一p=pg△h(1分) 解得M= S (2分) (②)活塞下降过程，密闭气体做等压变化，则学-S么十 (2分) 解得此时温度T=(1+”)T(2分) (3)气体对外做功为：W=pS△h=(pS-Mg)△h,(2分) 根据热力学第一定律得：W十Q=△U(2分) 解得Q=△U+(S-Mg)△a(2分) 【高二下学期期末考试·物理参考答案第4页（共4贞）】 242945D