精品解析：黑龙江省伊春市第一中学2023-2024学年高二下学期期末物理试题

龙东联盟高二期末考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人数版选择性必修第一册第二、三、四章，选择性必修第二册第二、三章，选择性必修第三册。 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。 1. “舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”上下摆动形成的波可看作沿x轴正方向传播的简谐波，某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，下列说法正确的是（　　） A. 此刻B、C振动的方向相同 B. B，C平衡位置间的距离为波长的一半 C. A、B能同时回到平衡位置 D. B的振动比D滞后半个周期 2. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁向右水平平移时，圆环始终保持静止。移动磁铁的过程中，从上方俯视，下列说法正确的是（　　） A. 穿过圆环的磁通量变大 B. 圆环中产生顺时针的感应电流 C. 圆环中产生逆时针的感应电流 D. 圆环中不产生感应电流 3. 氢气球是很多小孩喜欢的玩具，将一个氢气球释放，它会在空中持续上升，环境温度会降低，气球的体积变大。若氢气球不漏气，将气球内的氢气视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子平均间距减小 B. 气体的压强可能不变 C. 外界将对氢气球内的气体做正功 D. 气体放出的热量小于内能的减少量 4. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离x的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小 B. 在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在时，分子势能最小，动能为零 D. 在时，分子势能为零 5. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的转轴匀速转动，金属线框产生的电动势与时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时线框平面与中性面重合 B. 时穿过线框的磁通量为0 C. 线框中交变电流频率为 D. 若线框的面积为，则匀强磁场的磁感应强度为 6. 氢原子能级图如图所示，用一群处于第4能级的氢原子跃迁发出的光照射金属板，金属板的表面有光电子逸出，测得光电子的最大初动能为，则该金属的逸出功为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，点为半圆形玻璃砖横截面的圆心，在半圆形玻璃砖底边两点分别有两束不同频率的单色光光源，从两光源垂直底边射出的光恰好在半圆形玻璃砖的圆弧面上、两点发生全反射，光从点到点所需时间为光从点到点所需时间为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 无法判断与的大小关系 8. 碲为斜方晶系银白色结晶，可由半衰期为的放射性元素衰变而成，其衰变方程为，这一衰变过程可用于检测人体甲状腺对碘的吸收。下列说法正确的是（ ） A. 衰变产物中的X为质子 B. 衰变产物中的X为正电子 C. 温度升高，放射性元素的半衰期会小于 D. 经过后会剩下未发生衰变 9. B、C是额定电压均为的两个完全相同的小灯泡，与小灯泡A（额定电压为）分别与理想变压器相接，如图所示，当两端的输入电压为的交流电时，三盏小灯泡恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为 B. 原、副线圈的匝数之比为 C. 此时小灯泡A和B的电功率之比为 D. 此时小灯泡A和B的电功率之比为 10. 图为竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将理想气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，对应的体积变化量分别为、，压强变化量分别为、，对液面压力的变化量分别为、，则（ ） A. B. C. D. 水银柱向上移动了一段距离 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用双缝干涉测量光波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。 （1）实验时，当分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，其读数为___________。 （2）双缝间距为d，双缝到毛玻璃之间的距离为l，通过计算得到相邻亮条纹间距为x，则该单色光的波长为___________。 （3）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是___________。 A．双缝间距d的测量值偏小 B．双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大 C．相邻亮条纹间距x偏大 12. “曙光”实验小组的同学们正在做“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，他们的部分操作如下： ①取油酸配成油酸酒精溶液； ②用注射器取一些油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到体积为时一共滴入60滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴油酸酒精溶液； ④待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形方格的边长为。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是___________。 A. 控制变量法 B. 理想模型法 C. 极限思维法 D. 等效替代法 （2）油酸膜的面积是___________。 （3）上述数据估算得到油酸分子的直径约为___________m（保留一位有效数字）。 （4）若由于酒精挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实测得的油酸分子的直径___________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 13. 如图所示，间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角，导轨上端接有阻值的电阻，轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，将导体棒从位置由静止开始释放，在到达位置后一直做匀速运动。、均平行于水平面且垂直于金属导轨，上方导轨光滑，导体棒与下方导轨间的动摩擦因数，，取重力加速度大小，导体棒的长度与导轨间距相等，且导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，求： （1）导体棒到达时的速度大小v； （2）导体棒从运动至的过程中，通过电阻R上的电荷量q。 14. 如图所示，两管口均封闭的U形玻璃管（粗细均匀）竖直放置，管中的一段水银将U形玻璃管中封闭的理想气体分成A、B两部分，左管中气柱A长为15cm，右管中气柱B长为25cm，左右两管中水银液面高度差为10cm。现打开右管口的阀门K，水银稳定时，两管中水银液面恰好相平，已知大气压强恒为75cmHg，环境温度和气体温度始终不变。求： （1）打开阀门K前，气柱A中气体的压强（用cmHg为单位）； （2）打开阀门K后，从气柱B中逸出气体的质量与打开阀门K前气柱B中气体的质量的比值。 15. 研究光电效应的装置如图所示，光电管的阴极K用某金属制成，闭合开关S，用频率为的光照射光电管阴极K，此时电流表中有光电流，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，微安表示数恰好变为0。已知光在真空中传播的速度为c，电子的电荷量为e，普朗克常量为h。 （1）求阴极K的极限频率； （2）若换用真空（空气）中波长为光照射光电管的阴极K，求此时的遏止电压； （3）随着科技的发展，人们发现用某强激光照射光电管阴极K时，一个电子在极短时间内能吸收3个光子，若该强激光恰好不能使阴极K发生光电效应，求该强激光的光子在真空中的动量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 龙东联盟高二期末考试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人数版选择性必修第一册第二、三、四章，选择性必修第二册第二、三章，选择性必修第三册。 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。 1. “舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”上下摆动形成的波可看作沿x轴正方向传播的简谐波，某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，下列说法正确的是（　　） A. 此刻B、C振动的方向相同 B. B，C平衡位置间的距离为波长的一半 C. A、B能同时回到平衡位置 D. B的振动比D滞后半个周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，此刻B、C均沿y轴正方向振动，故A项正确； B．由题图可知B、C平衡位置间的距离小于波长的一半，故B项错误； C．由题图可知A、B平衡位置间的距离小于波长的一半，不可能同时回到平衡位置，故C项错误； D．BD之间的平衡位置间的距离为波长的一半，且波沿x轴正方向传播，所以D的振动比B滞后半个周期，故D项错误。 故选A。 2. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁向右水平平移时，圆环始终保持静止。移动磁铁的过程中，从上方俯视，下列说法正确的是（　　） A. 穿过圆环的磁通量变大 B. 圆环中产生顺时针的感应电流 C. 圆环中产生逆时针的感应电流 D. 圆环中不产生感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】圆环中磁通量方向向下，移动磁铁的过程中，穿过圆环内的磁通量减小，根据楞次定律可知，环中感应电流从上方俯视为顺时针。 故选B。 3. 氢气球是很多小孩喜欢的玩具，将一个氢气球释放，它会在空中持续上升，环境温度会降低，气球的体积变大。若氢气球不漏气，将气球内的氢气视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子平均间距减小 B. 气体的压强可能不变 C. 外界将对氢气球内的气体做正功 D. 气体放出的热量小于内能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．气球的体积变大，气体的分子数不变，气体分子平均间距增大，故A错误； B．气球在上升的过程中，环境温度会降低，气球的体积变大，由理想气体方程可知，气体的压强减小，故B错误； C．气球的体积变大，外界对气体做负功，故C错误； D．因气体的温度降低，故气体的内能减小，由于外界对气体做负功，气体同时放出热量，结合热力学第一定律可知，气体放出的热量小于内能的减少量，故D正确。 故选D。 4. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离x的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　） A. 在阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小 B. 在阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C. 在时，分子势能最小，动能为零 D. 在时，分子势能为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．为分子间的平衡距离，在阶段，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，故A正确； B．在阶段，分子力表现为斥力，相互靠近时F做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误； C．由以上分析可知，当在时，分子势能最小，动能最大，故C错误； D．由于两分子相距无穷远时分子势能为零，在阶段，相互靠近时F做正功，势能减小，故在时，分子势能小于零，故D错误。 故选A。 5. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场垂直的转轴匀速转动，金属线框产生的电动势与时间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时线框平面与中性面重合 B. 时穿过线框的磁通量为0 C. 线框中交变电流的频率为 D. 若线框的面积为，则匀强磁场的磁感应强度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．时金属线框产生的电动势最大，线框平面与中性面垂直，故A错误； B．时金属线框产生的电动势为0，穿过线框的磁通量最大，故B错误； C．线框中交变电流的周期为 频率为 故C错误； D．金属线框产生的电动势最大值为 由 ， 解得 故D正确。 故选D。 6. 氢原子的能级图如图所示，用一群处于第4能级的氢原子跃迁发出的光照射金属板，金属板的表面有光电子逸出，测得光电子的最大初动能为，则该金属的逸出功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据玻尔理论可知，一群处于第4能级的氢原子跃迁发出的光中，从第4能级跃迁至第1能级时释放的能量最大，为 由爱因斯坦光电效应方程，可得该金属的逸出功为 故选C。 7. 如图所示，点为半圆形玻璃砖横截面的圆心，在半圆形玻璃砖底边两点分别有两束不同频率的单色光光源，从两光源垂直底边射出的光恰好在半圆形玻璃砖的圆弧面上、两点发生全反射，光从点到点所需时间为光从点到点所需时间为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 无法判断与的大小关系 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知a光的临界角大于b光的临界角，又 则a光的折射率小于b光的折射率，由折射率与光速的关系得 则a、b光在玻璃砖里传播的速度关系为 光从点到点所需时间 b光从点到点所需时间 所以 故选C。 8. 碲为斜方晶系银白色结晶，可由半衰期为的放射性元素衰变而成，其衰变方程为，这一衰变过程可用于检测人体甲状腺对碘的吸收。下列说法正确的是（ ） A. 衰变产物中的X为质子 B. 衰变产物中的X为正电子 C. 温度升高，放射性元素的半衰期会小于 D. 经过后会剩下未发生衰变 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．衰变方程遵循核子数守恒、核电荷数守恒，碘的核子数与碲的核子数相同，所以X的核子数为零，碲的核电荷数为52，碘的核电荷数为53，所以X的核电荷数为1，所以X为正电子，A错误，B正确； C．半衰期与原子核的结构有关，升高温度、增加压强都无法改变原子核的半衰期，故C错误； D．每经过一个半衰期将有半数原子核发生衰变，26h为放射性元素半衰期的2倍，所以经过后会剩下未发生衰变，D正确。 故选BD。 9. B、C是额定电压均为的两个完全相同的小灯泡，与小灯泡A（额定电压为）分别与理想变压器相接，如图所示，当两端的输入电压为的交流电时，三盏小灯泡恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为 B. 原、副线圈的匝数之比为 C. 此时小灯泡A和B的电功率之比为 D. 此时小灯泡A和B的电功率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．变压器原线圈两端电压为 副线圈两端的电压为 原、副线圈的匝数之比为 故A正确，B错误； CD．由 可得小灯泡A和B的电功率之比为 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 图为竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将理想气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，对应的体积变化量分别为、，压强变化量分别为、，对液面压力的变化量分别为、，则（ ） A. B. C. D. 水银柱向上移动了一段距离 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于变化过程中气体的总体积不变，因此有 故A错误； CD．假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律对A部分气体有 对B部分气体有 设初始状态水银柱的高度为，则有 升高相同温度后 因此 可知 因此水银柱会向上移动一段距离，当水银柱向上移动后将会重新达到平衡，而细管上部分的横截面积大于下部分横截面积，结合 可知，细管下部分水银柱减小的长度大于细管上部分水银柱增加的长度，因此在水银柱向上移动一小段距离后水银柱的总长度比之初始时刻变短了，即 则重新达到平衡后 而初始状态有 重新达到平衡后的状态与初始状态做差可得 即 即 因此可得 故CD正确； B．由于A的横截面积大，且压强变化大，根据 可知 故B错误。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。 （1）实验时，当分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，其读数为___________。 （2）双缝间距为d，双缝到毛玻璃之间的距离为l，通过计算得到相邻亮条纹间距为x，则该单色光的波长为___________。 （3）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是___________。 A．双缝间距d测量值偏小 B．双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大 C．相邻亮条纹间距x偏大 【答案】 ①. 15.378##15.376##15.377##15.379 ②. ③. C 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，读数为 （2）[2]根据公式可得，该单色光的波长为 （3）[3]根据（2）分析可知，波长 A．如果双缝间距d的测量值偏小，则波长的测量结果偏小，故A错误； B．如果双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大，则波长的测量结果偏小，故B错误； C．如果相邻亮条纹间距x偏大，则波长的测量结果偏大，故C正确。 故选C。 12. “曙光”实验小组的同学们正在做“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，他们的部分操作如下： ①取油酸配成油酸酒精溶液； ②用注射器取一些油酸酒精溶液，并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，直到体积为时一共滴入60滴； ③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴油酸酒精溶液； ④待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，其形状和尺寸如图所示，坐标系中正方形方格的边长为。 （1）“将油酸分子看成球形”所采用的方法是___________。 A. 控制变量法 B. 理想模型法 C. 极限思维法 D. 等效替代法 （2）油酸膜的面积是___________。 （3）上述数据估算得到油酸分子的直径约为___________m（保留一位有效数字）。 （4）若由于酒精的挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实测得的油酸分子的直径___________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 【答案】（1）B （2）464（） （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 “将油酸分子看成球形”采用的方法是理想模型法。 故选B。 【小问2详解】 每小格面积 超过半个格子的算一个，不满半个的舍去，大约116个，则油酸膜的面积是 【小问3详解】 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 油酸分子的直径约为 小问4详解】 酒精的挥发，导致酒精浓度变大，计算时代入数据偏小，导致实测得的油酸分子的直径偏小。 13. 如图所示，间距的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角，导轨上端接有阻值的电阻，轨道之间有磁感应强度大小、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量、电阻的导体棒垂直导轨放置，将导体棒从位置由静止开始释放，在到达位置后一直做匀速运动。、均平行于水平面且垂直于金属导轨，上方导轨光滑，导体棒与下方导轨间的动摩擦因数，，取重力加速度大小，导体棒的长度与导轨间距相等，且导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，求： （1）导体棒到达时的速度大小v； （2）导体棒从运动至的过程中，通过电阻R上的电荷量q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）导体棒到达位置时处于平衡状态，根据受力平衡有 根据欧姆定律可得 代入数据，解得 （2）导体棒从运动至的过程中，根据电磁感应定律可得导体棒中的平均电动势为 导体棒中的平均电流为 通过电阻R上的电荷量为 解得 14. 如图所示，两管口均封闭的U形玻璃管（粗细均匀）竖直放置，管中的一段水银将U形玻璃管中封闭的理想气体分成A、B两部分，左管中气柱A长为15cm，右管中气柱B长为25cm，左右两管中水银液面高度差为10cm。现打开右管口的阀门K，水银稳定时，两管中水银液面恰好相平，已知大气压强恒为75cmHg，环境温度和气体温度始终不变。求： （1）打开阀门K前，气柱A中气体的压强（用cmHg为单位）； （2）打开阀门K后，从气柱B中逸出气体的质量与打开阀门K前气柱B中气体的质量的比值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）打开阀门K后，气柱A中气体的压强 气柱A的长度 根据玻意耳定律有 解得 （2）打开阀门K前，气柱B中气体的压强 打开阀门K后，若气柱B中气体未逸出，设其对应的气柱长度为x，根据玻意耳定律有 则从气柱B中逸出气体质量与未逸出气体前气体质量的比值 解得 15. 研究光电效应的装置如图所示，光电管的阴极K用某金属制成，闭合开关S，用频率为的光照射光电管阴极K，此时电流表中有光电流，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，微安表示数恰好变为0。已知光在真空中传播的速度为c，电子的电荷量为e，普朗克常量为h。 （1）求阴极K的极限频率； （2）若换用真空（空气）中波长为的光照射光电管的阴极K，求此时的遏止电压； （3）随着科技的发展，人们发现用某强激光照射光电管阴极K时，一个电子在极短时间内能吸收3个光子，若该强激光恰好不能使阴极K发生光电效应，求该强激光的光子在真空中的动量大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对光电子分析，根据动能定理有 根据光电效应方程有 根据截止频率与逸出功的关系有 解得 （2）根据光速、光的波长和频率的关系可知，入射光的频率 对光电子分析，根据光电效应方程有 解得 （3）根据题意结合光电效应方程有 强激光的波长 根据德布罗意公式有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$