湖南省岳阳市岳阳县第一中学2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

2024年高二下学期期末考试物理试题 一．选择题（共8小题，每题4分，共32分） 1．关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．两热力学系统达到热平衡的标志是内能相同 B．气体温度上升时，每个分子的热运动都变得更剧烈 C．气体从外界吸收热量，其内能可能不变 D．布朗运动是液体分子的无规则运动 2．如图所示，有一个长为12cm的线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（　　） A． B． C．9cm D．18cm 3．常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内温度始终保持不变，则罐内气体（　　） A．压强变大 B．内能减少 C．对外做功 D．对外放热 4．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从x3处静止释放后仅在分子间相互作用力下滑到x轴运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值﹣E0，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　） A．乙分子在x2时，加速度最大 B．乙分子在x1时，其动能最大 C．乙分子在x2时，动能等于E0 D．甲乙分子的最小距离一定大于x1 5．如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为5cm的水银柱封闭了一段长为6cm的气柱．保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为（大气压强为75cmHg）（　　） A．5.6cm B．6.0cm C．6.4cm D．7.1cm 6．一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P的波速为2m/s，t＝0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（　　） A．两波源的起振方向相反 B．两列波的频率均为2Hz，叠加区域有稳定干涉图样 C．t＝6s时，两波源间（不含波源）有5个质点的位移为﹣15cm D．叠加稳定时两波源间（不含波源）有10个质点的振幅为30cm 7．如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　） A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性 C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转 D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转 8．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（　　） A．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强 B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力 C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强 D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱 二．多选题（共2小题，共10分） 9．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．某种物体的温度为0℃，说明该物体中所有分子的动能均为零 B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，所以分子力表现为引力 D．10 g 100℃水的内能小于10 g 100℃水蒸气的内能 10．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纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（　　） A．a千克气凝胶所含分子数为n＝NA B．气凝胶的摩尔体积为Vmol＝ C．每个气凝胶分子的体积为V0＝ D．每个气凝胶分子的直径为d＝ 三．实验题（共2小题，共20分） 11．（1）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是 　 　； A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P1的像 B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些 D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E．若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测玻璃的折射率 在“测玻璃的折射率”实验中： （2）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图2甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：　 　。老师将器材配齐后，他进行实验，图2乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住 　 　。 （3）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是 　 　。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 （4）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图2丙所示，若他测得AB＝7.5cm，CD＝5cm，则可求出玻璃的折射率n＝　 　。 （5）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图3所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值 　 　真实值（填“大于、小于、等于”）。 12．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm，试问： （1）这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为 　 　油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 （2）利用题中所给数据并结合如图，估测出油酸分子的直径是 　 　m（结果保留一位有效数字）。 （3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是 　 　。 A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数； D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 （4）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ρ。则下列说法正确的是 　 　。 A．1kg油酸所含有分子数为ρNA B．1m3油酸所含分子数为 C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为 四．解答题（共3小题，共48分） 13．如图所示为沿x轴传播的简谐横波，实线为t＝0时的波形图，经t＝0.6s时波形图为虚线所示。求：（14分） （1）该波的波速为多少？ （2）若波速为v＝5m/s时，从t＝0.6s时重新开始计时，写出坐标为x＝0处的质点的振动方程。 14．如图所示，小物块A的质量mA＝1kg，与A相距s＝1m，质量mB＝2kg的小物块B静止在水平桌面边缘，桌面离水平地面的高度h＝1.25m，小物块A与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，在水平向右的推力F＝4N的作用下，由静止开始沿桌面做匀加速直线运动，并与物块B发生弹性正碰，设碰撞时间极短且在即将碰撞的瞬间撤去推力，g＝10m/s2，求：（20分） （1）碰前小物块A的速度大小； （2）碰后小物块B的速度大小； （3）碰后物块小B落地的水平位移大小。 15．间距为L＝0.5m的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定放置在同一水平面内，两导轨间存在大小为B＝1T、方向垂直导轨平面的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为R＝1Ω的定值电阻，导体棒垂直于导轨放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在水平方向往复运动，T形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正方向，其位移x与运动时间t的关系为x＝﹣0.5cos（2t）（x和t的单位分别是米和秒）。已知导体棒质量为m＝0.2kg，总是保持与导轨接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，求：（14分） （1）在时间内，通过导体棒的电荷量； （2）在时间内，T形支架对导体棒做的功； （3）当T形支架对导体棒的作用力为0时，导体棒的速度。 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1-5：CCCCC 6-8:AAC 二．多选题（共2小题） 9：BD。 10：ABC。 三．实验题（共2小题） 11．：（1）ABCE；（2）刻度尺；P3以及P1、P2的像；（3）CD；（4）1.5；（5）小于。 12：（1）单分子；（2）6×10﹣10；（3）ACD；（4）B。 四．解答题（共3小题） 13解：（1）由图可知，该波的振幅为A＝10cm，波长为λ＝24m，t＝0.6s时坐标为x＝0处的位移为 y0＝5cm＝A 若波沿x轴正方向传播，则t＝（n+）T，（n＝0，1，2，3…） 解得：T＝s，（n＝0，1，2，3…） 波速为：v＝ 解得：v＝（40n+35）m/s，（n＝0，1，2，3…） 若波沿x轴负方向传播，则t＝（n+）T，（n＝0，1，2，3…） 解得：T＝s，（n＝0，1，2，3…） 波速为：v＝ 解得：v＝（40n+5）m/s，（n＝0，1，2，3…） （2）结合（1）的解析可知，当波速为v＝5m/s时，波沿x轴的负方向传播，x＝0处的质点振动方向沿y轴正方向，周期为 T＝＝s＝4.8s 则ω＝＝rad/s＝rad/s x＝0处的质点振动方程为：y＝Asin（ωt+φ）＝10sin（t+φ）cm 开始计时时，x＝0处的位移为y＝5cm，代入上式解得：φ＝ 则开始计时时，x＝0处的质点振动方程为y＝10sin（t+）cm 答：（1）若波沿x轴正方向传播，波速为（40n+35）m/s，（n＝0，1，2，3…）；若波沿x轴负方向传播，波速为（40n+5）m/s，（n＝0，1，2，3…）； （2）坐标为x＝0处的质点的振动方程为y＝10sin（t+）cm。 14：（1）碰前小物块A的速度大小为2m/s； （2）碰后小物块B的速度大小为m/s； （3）碰后物块小B落地的水平位移大小为m。 15解：（1）设简谐运动周期为T，根据：x＝﹣0.5cos（2t）m 所以＝s＝πs 在0～内，导体棒运动的位移大小：|xm|＝0.5m 感应电动势的平均值：＝＝ 感应电流的平均值：＝ 通过导体棒的电荷量：q＝×Δt 联立解得：q＝0.25C （2）根据x﹣t关系式，可得t时刻导体棒的速度：v＝sin（2t）m/s　　　① 通过导体棒的感应电流： 联立解得：i＝0.5sin（2t）A　　② 根据①②可知：vm＝1m/s，im＝0.5A 在0～内，设T形支架对导体棒做功为WT，电阻R上产生的热量为Q。根据功能关系，有： 根据焦耳定律有：Q＝R• 联立解得： （3）根据①式，可得t时刻导体棒的加速度：a＝2cos（2t）m/s2 导体棒受到的安培力：F安＝BiL＝0.25sin（2t）N 分析可知，导体棒在平衡位置的右侧向右运动的某一时刻，T形支架对导体棒的作用力可以为0，此时，根据牛顿第二定律，有F安＝ma 联立解得：v＝m/s 根据简谐运动的对称性可知，导体棒在平衡位置的左侧向左运动的某一时刻，T形支架对导体棒的作用力也可以为0，此时：v＝﹣m/s 答：（1）在时间内，通过导体棒的电荷量为0.25C； （2）在时间内，T形支架对导体棒做的功为； （3）当T形支架对导体棒的作用力为0时，导体棒的速度为m/s或﹣m/s。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$