精品解析：山西省大同市浑源县第七中学校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

2023－2024学年第二学期高二年级期末考试物理试题 试题满分：150分　　考试时间：120分钟 一、单选题（共7小题） 1. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它所发出的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（　　） A. 质点a为振动减弱点，位移始终为零， B. 质点b为振动加强点，经过半个周期后变为振动减弱点 C. 质点c到两波源的波程差为波长的一半 D. 此时质点d既不是振动加强点也不是振动减弱点 【答案】A 【解析】 【详解】A．质点a是两列波波峰与波谷叠加的地方，由于两列波振幅相同，故位移始终为零，A正确； B．质点b为振动加强点，经过半个周期后是波谷与波谷叠加的地方，但还是振动加强点，B错误； C．质点c是两列波波谷与波谷叠加的地方，故到两波源的波程差为波长的整数倍，C错误； D．d处在两加强点的连线上，故d在振动加强的区域，振动也是加强的，D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的交变电流，设t＝0时电流沿顺时针方向（图中箭头所示）。对于线圈B， 在t1~t2 时间内，下列说法中正确的是（　　） A. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知，t1~t2 时间内电流增大沿逆时针方向，穿过线圈B的合磁场方向垂直纸面向外且磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向内，由右手定则可判断电流方向沿顺时针方向，且线圈B有扩张的趋势。 故选A。 3. 一列简谐横波沿轴正方向传播，图甲是时的波形图，图乙是波中某质点振动位移随时间变化的振动图线（两图均用同一时刻计时），图乙的振动图线对应图甲上的质点是（ ） A. 处的质点 B. 处的质点 C. 处的质点 D. 处的质点 【答案】B 【解析】 【详解】因波沿轴正方向传播，由乙图可得在时刻，质点在平衡位置，以后质点向y轴负方向运动，由图甲波动图线向轴正方向传播可判断处的质点在平衡位置，正沿轴负方向运动。 故选B。 4. 一个按正弦规律变化的交流电的图像如图所示，根据图像可以知道（　　） A. 该交流电流的频率是0.02Hz B. 该交流电流的有效值是20A C. 该交流电流的瞬时值表示式是i=20sin0.02t(A) D. 该交流电流的周期是0.02s 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据图象，周期，该交流电流的频率是 故A错误Ｄ正确； B．根据图象，该交流电的最大电流为，电流有效值 故B错误； C．角速度 所以其表达式为 (A) 故C错误。 故选D。 5. 如图所示，MN是空气与某种液体分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°．以下说法正确的是( ) A. 反射光线与折射光线夹角为120° B. 该液体对红光的折射率为 C. 该液体对红光的全反射临界角为45° D. 当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30° 【答案】C 【解析】 【详解】根据光的反射定律可知，反射角为45°，则反射光线与折射光线的夹角为105°，选项A错误；该液体对红光的折射率为，选项B错误；该液体对红光的全反射临界角为： ，选项C正确；因为紫光的折射率大于红光，故当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角小于30°，选项D错误；故选C． 6. 下图中的四个图像是一定质量的气体，按不同的方法由状态a变到状态b，则反映气体变化过程中从外界吸热的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．A项中体积减小，外界对气体做功，压强变大，气体在做等温变化，温度不变内能不变，根据热力学第一定律 可以得知Q为负值，气体一定向外界放热，A项错误； B．B项中体积和压强都在减小，外界对气体做功，根据理想气体状态方程 温度一定减小，内能减小 Q为负值，气体向外放热，B项错误； C．C项中压强与温度成正比，气体发生等容变化，体积不变，外界做功为零，温度减小，说明内能减小，气体对外界放热，所以C项错误； D．D项为等温变化，内能不变，压强减小，体积一定增大，气体对外界做功，W为负值，Q一定为正值，气体吸热，所以D项正确。 故选D。 7. 光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数值．现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞，则（ ） A. 当M＝m时，碰撞后b的速度最大 B. 当M＝m时，碰撞后b的动能最大 C. 当M＞m时，若M越小，碰撞后b的速度越小 D. 当M＜m时，若M越大，碰撞后b的动量越小 【答案】B 【解析】 【详解】设碰撞前a的速度为v0．碰撞后a、b的速度分别为va和vb．取碰撞前a的速度方向为正方向．根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别得： mv0=mva+Mvb．mv02=mva2+Mvb2．联立解得 va=v0，vb=v0；由vb=v0知，m一定，M越小，vb越大，碰撞后b的速度没有最大值，故A错误．碰撞后b的动能 Ekb=Mvb2=；根据数学知识知，当，即M=m时，Ekb有最大值，故B正确．当M＞m时，若M越小，由vb=v0知，m一定，vb越大，故C错误．碰撞后b的动量 Pb=Mvb=，则知M越大， 越小，Pb越大，故D错误．故选B． 【点睛】解决本题的关键是掌握弹性碰撞遵守的两大规律：动量守恒定律和机械能守恒定律，通过列式，结合数学知识不等式知识分析碰撞后b的动量和动能的变化情况． 二、多选题（共3小题） 8. 如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象，由图象可知（　　） A. 该金属的逸出功等于E－hv0 B. 该金属的逸出功等于hv0 C. 入射光的频率为2v0时，逸出的光电子的最大初动能为hv0 D. 当入射光的频率v大于v0时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据 得金属的截止频率等于v0，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，逸出功等于E，则 故B正确，A错误； C．根据 而 故 故C正确； D．根据光电效应方程 可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系，不是成正比，所以若v增大一倍，则光电子的最大初动能不是增大一倍，故D错误。 故选BC。 9. 一定质量的理想气体状态变化过程的P-V如图所示，其中A是初始状态， B、C是中间状态．A→B为双曲线的一部分，B→C与纵轴平行, C→A与横轴平行．如将上述变化过程改用P-T图线和V-T图线表示，则在下列各图中正确的是 A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．A到B等温变化，膨胀体积变大，根据玻意耳定律压强p变小；B到C是等容变化，在p-T图象上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖-吕萨克定律知温度降低，故A错误，B正确； CD．A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线，故C错误，D正确； 故选BD． 10. 如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合电键S到电路稳定后，两灯泡均正常发光，已知自感线圈的自感系数很大，则下列说法正确的是（　　） A. 闭合电键S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮 B. 闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变暗 C. 断开电键S的一段时间内，A点电势比B点电势高 D. 断开电键S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭 【答案】AB 【解析】 【详解】A．闭合开关的瞬间，灯立即正常发光，灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大灯逐渐变亮，故A正确； B．闭合电键S到电路稳定前，灯所在电路上线圈产生自感电动势，电流只能逐渐增大，则总电路中的电流逐渐增大，电源的内电阻消耗的电压逐渐增大，所以路端电压逐渐减小，则灯泡逐渐变暗，故B正确； C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，电流的方向与的方向相同，从右向左流过灯；所以A点电势比B点电势低，故C错误； D．断开电键S的一段时间内，L中产生自感电动势，相当于电源，电流从原来的电流开始减小，所以两个灯泡都是逐渐熄灭，不会闪亮一下，故D错误． 故选AB 【名师点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源． 三、实验题（共2小题） 11. 如图所示是小张同学做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）在小张的实验中应该在D处放___________（选填“单缝”、 “滤光片”或“双缝”）。 （2）另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验，则装置中不需要哪些元件？___________。 （填代号B、C、D、E） （3）为增加相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离，可采取的方法有___________。 A．增加单缝与双缝间距离 B．改用波长更大的入射光 C．改用频率更大的入射光 D．增加双缝到屏的距离 （4）小张的实验中，手轮上测量头如图所示，其读数为___________cm。 【答案】 ①. 单缝 ②. BCD ③. BD##DB ④. 1.950 【解析】 【详解】（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝片，单缝片形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此C、D、E三个光学元件依次为：滤光片、单缝片、双缝片；即应该在D处放单缝。 （2）[2]另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验，由于激光是单色性好，是很好的相干光源，则装置中不需要透镜、滤光片、单缝片，即装置中不需要的元件是：BCD。 （3）[3]根据 为增加相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离，可知增加双缝到屏的距离，减小双缝距离，增大入射光的波长。 故选BD。 （4）[4]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知读数为 12. 小徐同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。他在1mL纯油酸中加入酒精，直至油酸酒精溶液的总体积为1000mL，接着用滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得50滴油酸酒精溶液的体积为1mL。 （1）他在浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉，接着将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。他看到的现象是___________。 A．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 B．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 （2）待油酸薄膜的形状稳定后，他将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上，接着将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标系中正方形方格的边长为2cm。则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，根据实验数据估测出油酸分子直径约为___________m。（计算结果均保留一位有效数字） （3）关于本实验，下列说法正确的有___________。 A．计算油膜面积时应舍去所有不足一格的方格 B．实验中我们假设油酸分子是紧挨着的没有空隙 C．实验中油酸未完全散开，会导致油酸分子直径的计算结果偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，若滴数少计了，会导致油酸分子直径的计算结果偏小 【答案】 ①. B ②. ③. ④. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹酒精分子还未溶于水，从而增大了油膜面积，当完全展开后，油酸分子间的酒精分子完全溶于水后分子间出现间隙，需要油酸分子补充进入，从而使油膜面积稍微收缩。 故选B。 （2）[2]油酸酒精溶液中，油酸的体积分数为 一滴油酸酒精溶液的体积为 则一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 [3]根据油膜轮廓估算可得油膜的面积约为 可得油酸分子的直径为 （3）[4]A．计算油膜面积时应舍去不足半格的，而大于等于半格的记为一格，若舍去所有不足一格的，得到的油膜面积将偏小，从而使计算得到的油酸分子直径偏大，故A错误； B．本实验用到了球形理想化模型，将油酸分子看成是球状的且紧密排列在一起的单分子层，故B正确； C．实验中若油酸未完全散开则得到的油膜面积将偏小，从而导致计算得到的油酸分子直径偏大，故C正确； D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，若滴数少计了，则会使每一滴油酸酒精溶液的体积偏大，从而导致一滴油酸的体积偏大，最终使计算得到的油酸分子直径偏大，故D错误。 故选BC。 四、计算题（共3小题） 13. 如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，用质量m= 10kg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器内侧的底面积S= 50cm2，开始时气体的温度t=27°C，活塞到容器底的距离L= 20cm。在气体从外界吸收Q=60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。求： ①活塞停止上升时容器内气体的温度t2； ②密闭气体内能的增加量∆U。 【答案】①57°C；② 【解析】 【详解】①活塞缓慢上升过程发生等压变化 由盖·吕萨克定律可得 解得 t2=57°C ②设活塞封闭气体的压强为p，活塞缓慢上升过程中受力平衡，则有 气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得 由热力学第一定律可得 解得 14. 铝的逸出功是4.2eV，现在用波长为200nm的光照射铝的表面，求：（h=6.626×10-34J•s） （1）光电子最大初动能； （2）遏止电压； （3）铝的截止频率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）光电子的最大初动能为 （2）根据动能定理，遏止电压为 解得 （3）铝的截止频率为 15. 如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求 (1)金属棒ab产生的感应电动势； (2)水平拉力的大小F； (3)金属棒a、b两点间的电势差。 【答案】(1) E=1.2V；(2)；(3) Uab=0.96V 【解析】 【详解】(1)设金属棒中感应电动势为E E=BLv 带入数值得 E=12V (2)设过电阻R的电流大小为I 带入数值得 I=0.2A 因棒匀速运动，则外力等于安培力，有 (3)设a、b两点间的电势差为U Uab=IR 带入数值得 Uab=0.96V 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023－2024学年第二学期高二年级期末考试物理试题 试题满分：150分　　考试时间：120分钟 一、单选题（共7小题） 1. 如图所示，、是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它所发出的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（　　） A. 质点a为振动减弱点，位移始终为零， B. 质点b为振动加强点，经过半个周期后变为振动减弱点 C. 质点c到两波源的波程差为波长的一半 D. 此时质点d既不是振动加强点也不是振动减弱点 2. 如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的交变电流，设t＝0时电流沿顺时针方向（图中箭头所示）。对于线圈B， 在t1~t2 时间内，下列说法中正确的是（　　） A. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 3. 一列简谐横波沿轴正方向传播，图甲是时的波形图，图乙是波中某质点振动位移随时间变化的振动图线（两图均用同一时刻计时），图乙的振动图线对应图甲上的质点是（ ） A. 处的质点 B. 处的质点 C. 处质点 D. 处的质点 4. 一个按正弦规律变化的交流电的图像如图所示，根据图像可以知道（　　） A. 该交流电流的频率是0.02Hz B. 该交流电流的有效值是20A C. 该交流电流的瞬时值表示式是i=20sin0.02t(A) D. 该交流电流的周期是0.02s 5. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°．以下说法正确的是( ) A. 反射光线与折射光线的夹角为120° B. 该液体对红光折射率为 C. 该液体对红光的全反射临界角为45° D. 当紫光以同样入射角从空气射到分界面，折射角也是30° 6. 下图中的四个图像是一定质量的气体，按不同的方法由状态a变到状态b，则反映气体变化过程中从外界吸热的是（　　） A. B. C. D. 7. 光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b，a的质量为m，b的质量M可以取不同的数值．现使a以某一速度向b运动，此后a与b发生弹性碰撞，则（ ） A. 当M＝m时，碰撞后b的速度最大 B. 当M＝m时，碰撞后b的动能最大 C. 当M＞m时，若M越小，碰撞后b的速度越小 D. 当M＜m时，若M越大，碰撞后b的动量越小 二、多选题（共3小题） 8. 如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象，由图象可知（　　） A. 该金属的逸出功等于E－hv0 B. 该金属的逸出功等于hv0 C. 入射光的频率为2v0时，逸出的光电子的最大初动能为hv0 D. 当入射光的频率v大于v0时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 9. 一定质量的理想气体状态变化过程的P-V如图所示，其中A是初始状态， B、C是中间状态．A→B为双曲线的一部分，B→C与纵轴平行, C→A与横轴平行．如将上述变化过程改用P-T图线和V-T图线表示，则在下列各图中正确的是 A. B. C. D. 10. 如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合电键S到电路稳定后，两灯泡均正常发光，已知自感线圈的自感系数很大，则下列说法正确的是（　　） A. 闭合电键S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮 B 闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变暗 C. 断开电键S的一段时间内，A点电势比B点电势高 D. 断开电键S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭 三、实验题（共2小题） 11. 如图所示是小张同学做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）在小张的实验中应该在D处放___________（选填“单缝”、 “滤光片”或“双缝”）。 （2）另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验，则装置中不需要哪些元件？___________。 （填代号B、C、D、E） （3）为增加相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离，可采取的方法有___________。 A．增加单缝与双缝间距离 B．改用波长更大的入射光 C．改用频率更大入射光 D．增加双缝到屏的距离 （4）小张的实验中，手轮上测量头如图所示，其读数为___________cm。 12. 小徐同学在做“用油膜法估测分子的大小”的实验。他在1mL纯油酸中加入酒精，直至油酸酒精溶液的总体积为1000mL，接着用滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得50滴油酸酒精溶液的体积为1mL。 （1）他在浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉，接着将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。他看到的现象是___________。 A．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 B．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 （2）待油酸薄膜的形状稳定后，他将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上，接着将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标系中正方形方格的边长为2cm。则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，根据实验数据估测出油酸分子直径约为___________m。（计算结果均保留一位有效数字） （3）关于本实验，下列说法正确的有___________。 A．计算油膜面积时应舍去所有不足一格的方格 B．实验中我们假设油酸分子是紧挨着的没有空隙 C．实验中油酸未完全散开，会导致油酸分子直径的计算结果偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，若滴数少计了，会导致油酸分子直径的计算结果偏小 四、计算题（共3小题） 13. 如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，用质量m= 10kg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器内侧的底面积S= 50cm2，开始时气体的温度t=27°C，活塞到容器底的距离L= 20cm。在气体从外界吸收Q=60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。求： ①活塞停止上升时容器内气体的温度t2； ②密闭气体内能的增加量∆U。 14. 铝的逸出功是4.2eV，现在用波长为200nm的光照射铝的表面，求：（h=6.626×10-34J•s） （1）光电子的最大初动能； （2）遏止电压； （3）铝的截止频率。 15. 如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求 (1)金属棒ab产生的感应电动势； (2)水平拉力的大小F； (3)金属棒a、b两点间的电势差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$