精品解析：黑龙江省绥化市绥棱县第一中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

2023～2024学年度下学期高二期末考试试卷 物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间75分钟。 2.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域内作答，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。3.本卷命题范围：人教版选择性必修一，选择性必修三。 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，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. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ） A B. C. D. 2. 如图所示，一实验小组进行“鸡蛋接地球”实验，把一质量为的鸡蛋用轻海绵紧紧包裹，使其从的高处自由落下，与水平地面发生一次碰撞后速度减为0.若鸡蛋保持完整所能承受的压力最大值为，忽略空气阻力，重力加速度为.则实验时使鸡蛋完整，碰撞时间的最小值为（　　） A B. C. D. 3. 20世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图所示．在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两个小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底部放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q，由于这时球具有速度可以对外做功，然后又在磁铁的吸引下回到上端，到P处又漏下……关于这个设计，下列判断中正确的是（ ） A. 满足能量转化和守恒定律，所以可行 B. 不满足热力学第二定律，所以不可行 C. 不满足机械能守恒定律，所以不可行 D. 不满足能量守恒定律，所以不可行 4. 氢原子能级如图所示，一群处于基态的氢原子吸收外来光子，跃迁到n＝4能级后，向外辐射光子，已知普朗克常量，则(　　) A. 一个外来光子的能量为10.2 eV B. 动能为1 eV的电子能使处于n＝4能级的氢原子电离 C. 氢原子发射的所有谱线中，最大的频率为1.6×1014 Hz D. 氢原子发出光照射逸出功为3.34 eV的金属锌，可能产生最大初动能为10.26 eV的光电子 5. 海浪在海水中的波速与海的深度有关，海水越深，波浪的速度越快。下列描绘海浪从远海传播到近海过程，波浪形状可能正确的是（　　） A B. C. D. 6. 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的是（　　） A. 核的结合能约为14MeV B. 核比核更稳定 C. 两个核结合成核时释放能量 D. 核中核子的平均结合能比核中的大 7. 如图所示，将截面积是矩形的玻璃棒弯成半圆，其内径为R，玻璃棒折射率为1.3。一束光线从一个端面垂直入射，若要光线从另一端全部射出，则玻璃棒的宽度d的值不得大于（　　） A. B. C. D. 8. 在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 乙光频率比甲光频率高 B. 真空中，乙光波长大于丙光波长 C. 甲光的光强等于丙光的光强 D. 若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属一定有光电子逸出 9. 如图所示为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成的水波图样，A、B为水面上的两点，此时金属丝恰好触动水面上的O点，。下列说法正确的是（　　） A. O点产生的水波先传到A点 B. A点水波频率大于B点水波的频率 C. 任意时刻A、B处质点的位移总相同 D. 振动片在水平向右运动 10. 如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的状态变化过程，则下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体分子间距减小 B. A→B过程中，气体内能增加 C. B→C过程中，气体压强减小 D. C→A过程中，气体压强增大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明利用图甲装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样 （1）如图甲所示，实验所需器材在光具座上依次排列，其中为__________（填“单缝”或“双缝”）； （2）在目镜中看到的干涉图样如图乙所示，为了将条纹调节到竖直方向，应该调节_________（填标号）；A. 透镜 B. 单缝 C. 双缝 D. 目镜 （3）条纹调节完毕后，移动测量头，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时测量头读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，已知双缝与屏的距离为，双缝间距为，则单色光的波长_________. 12. 测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。 （1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴该溶液时液面恰好与量筒中的1mL刻度齐平，再用滴管取配好的油酸溶液，向盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察，如图所示。坐标格的正方形大小为。由此估算出油膜的面积是______，油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）； （2）关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列说法中正确的是______（填标号）； A. 单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径 B. 实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上 C. 实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的舍去，超过半格的算一格 D. 处理数据时将油酸酒精溶液的体积除以所形成的油膜面积就可算得油酸分子的直径 （3）用“油膜法”来估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：______（填标号）。 A. 油酸分子看成球形 B. 油膜视为单分子油膜 C. 忽略酒精体积 D. 分子之间没有空隙 13. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，M、N是传播方向上相距12m的两质点，波先传到M，当波传到N开始计时，M、N两质点的振动图像如图所示。求： （1）波由M传到N所用的时间t； （2）波的波速v。 14. 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为 ．经过太阳曝晒，气体温度由升至 ． （1）求此时气体的压强． （2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到 ．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因． 15. 如图所示，轻质弹簧一端固定在粗糙斜面底部，另一端连接一质量为的物块B，弹簧长度为原长。质量为的物块A由斜面上方某处静止释放，与B相撞后结为一体，整体沿斜面向下运动的距离为，然后沿斜面向上运动，恰好可以回到B的初始位置。已知物块A与斜面的动摩擦因数为，物块B与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为，重力加速度为. （1）求A、B相撞后的速度； （2）求A释放时与B的距离； （3）证明A、B整体向上的运动为简谐运动，并求出弹簧的劲度系数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023～2024学年度下学期高二期末考试试卷 物理 考生注意： 1.满分100分，考试时间75分钟。 2.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域内作答，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。3.本卷命题范围：人教版选择性必修一，选择性必修三。 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，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. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为 故A符合题意； B．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为 故B不符合题意； C．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为 故C不符合题意； D．根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为 故D不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，一实验小组进行“鸡蛋接地球”实验，把一质量为的鸡蛋用轻海绵紧紧包裹，使其从的高处自由落下，与水平地面发生一次碰撞后速度减为0.若鸡蛋保持完整所能承受的压力最大值为，忽略空气阻力，重力加速度为.则实验时使鸡蛋完整，碰撞时间的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】以竖直向下为正方向，根据匀变速直线运动公式有 可知鸡蛋在接触水平地面前的瞬间速度为 对鸡蛋接触水平地面时进行分析，取竖直向下为正方向，根据动量定理 联立解得 故选A。 3. 20世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图所示．在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两个小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底部放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q，由于这时球具有速度可以对外做功，然后又在磁铁的吸引下回到上端，到P处又漏下……关于这个设计，下列判断中正确的是（ ） A. 满足能量转化和守恒定律，所以可行 B. 不满足热力学第二定律，所以不可行 C. 不满足机械能守恒定律，所以不可行 D. 不满足能量守恒定律，所以不可行 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律；小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球增加了机械能；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消，可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以维尔金斯“永动机”不可能实现。 故选D。 4. 氢原子能级如图所示，一群处于基态的氢原子吸收外来光子，跃迁到n＝4能级后，向外辐射光子，已知普朗克常量，则(　　) A. 一个外来光子的能量为10.2 eV B. 动能为1 eV的电子能使处于n＝4能级的氢原子电离 C. 氢原子发射的所有谱线中，最大的频率为1.6×1014 Hz D. 氢原子发出的光照射逸出功为3.34 eV的金属锌，可能产生最大初动能为10.26 eV的光电子 【答案】B 【解析】 【详解】根据能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到n＝4能级，该外来单色光的能量 故A错误； B．因为处于n＝4能级的氢原子电离所需要的最小能量为0.85eV，所以动能为1 eV的电子能使处于能级的氢原子电离，所以B正确； C．由题可知，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出光子能量最小，频率最低，根据德布罗意波长公式，则光子动量 代入数据得 C错误； D．该氢原子发射光的最大能量为12.75 eV，当氢原子发射的光照射时，逸出功为3.34 eV的金属锌，根据光电效应方程，则有最大光电子动能约为 D错误； 故选B 5. 海浪在海水中的波速与海的深度有关，海水越深，波浪的速度越快。下列描绘海浪从远海传播到近海过程，波浪形状可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对同一个振动源形成的机械波，其频率不变，根据 海水越深，水波速度越快，波长越长；海水越浅，水波速度越慢，波长越短。 故选B。 6. 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的是（　　） A. 核的结合能约为14MeV B. 核比核更稳定 C. 两个核结合成核时释放能量 D. 核中核子的平均结合能比核中的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．核有4个核子，由比结合能图线可知，核的比结合能约为7MeV，其结合能约为28MeV，故A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定，由图像可知，核比核的比结合能大，核比核更稳定，故B错误； C．两个核结合成核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量，故C正确； D．由比结合能图线知，核中核子平均结合能比核中的小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，将截面积是矩形的玻璃棒弯成半圆，其内径为R，玻璃棒折射率为1.3。一束光线从一个端面垂直入射，若要光线从另一端全部射出，则玻璃棒的宽度d的值不得大于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】若从入射光线的最右边一点入射的光线发生全反射，其他的光线就都能发生全反射，由临界角与折射率的关系公式可知 如图所示，则 联立得 C正确； 故选C。 8. 在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 乙光频率比甲光频率高 B. 真空中，乙光波长大于丙光波长 C. 甲光光强等于丙光的光强 D. 若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属一定有光电子逸出 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据 入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，由图可知：甲光、丙光的遏止电压相等且小于乙光的遏止电压，所以三种色光的频率关系为 再据波速公式 可知 故A正确，B错误； C．甲光对应的饱和电流大于丙光对应的饱和电流，所以甲光的光强大于丙光的光强，故C错误； D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，因为乙光的频率大于丙光的频率，所以改用乙光照射该金属一定有光电子逸出，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成的水波图样，A、B为水面上的两点，此时金属丝恰好触动水面上的O点，。下列说法正确的是（　　） A. O点产生水波先传到A点 B. A点水波的频率大于B点水波的频率 C. 任意时刻A、B处质点的位移总相同 D. 振动片在水平向右运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题知，波的传播速度取决于介质，所以图中振动片两侧的水波传播速度一样快。O点产生的水波同时传播到A、B点，故A错误； B．图中振动片左侧单位时间内接收到的完全波的个数较多，则振动片左侧接收到的水波频率更高。故A点水波的频率大于B点水波的频率，故B正确； C．波源的运动会影响波的频率和波长。当波源向A接近时，观察者感知到的频率会增加，波长则相应变短；当波源远离A时，观察到的频率减小，波长变长。故任意时刻A、B处质点的位移不可能总相同，故C错误； D．由图可知，波源左侧的波纹较密集，则说明振动片正在水平向左运动，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的状态变化过程，则下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，气体分子间距减小 B. A→B过程中，气体内能增加 C. B→C过程中，气体压强减小 D. C→A过程中，气体压强增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．A→B过程中，气体体积不变，温度升高，气体分子间距不变，气体分子的平均动能增大，气体内能增加，故A错误，B正确； C．根据理想气体的状态方程=C可得V=T，可知B→C过程是等压变化过程，故C错误； D．C→A过程中，气体温度降低，体积增大，由=C可知压强减小，故D错误。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明利用图甲装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样 （1）如图甲所示，实验所需器材在光具座上依次排列，其中为__________（填“单缝”或“双缝”）； （2）在目镜中看到的干涉图样如图乙所示，为了将条纹调节到竖直方向，应该调节_________（填标号）；A. 透镜 B. 单缝 C. 双缝 D. 目镜 （3）条纹调节完毕后，移动测量头，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时测量头读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，已知双缝与屏的距离为，双缝间距为，则单色光的波长_________. 【答案】（1）单缝 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 由实验原理和实验装置可知A为单缝； 【小问2详解】 干涉条纹倾斜，说明双缝是倾斜的，双缝平行于干涉条纹，应当通过调节双缝装置来修正.实际上实验中单缝、双缝相互平行，调整双缝时、单缝也应相应调整。故选BC。 【小问3详解】 相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是 又 联立解得 12. 测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。 （1）在“用油膜法估测分子大小”实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴该溶液时液面恰好与量筒中的1mL刻度齐平，再用滴管取配好的油酸溶液，向盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察，如图所示。坐标格的正方形大小为。由此估算出油膜的面积是______，油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）； （2）关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验，下列说法中正确的是______（填标号）； A. 单分子油膜的厚度被认为等于油酸分子的直径 B. 实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉洒在水面上 C. 实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的舍去，超过半格的算一格 D. 处理数据时将油酸酒精溶液的体积除以所形成的油膜面积就可算得油酸分子的直径 （3）用“油膜法”来估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：______（填标号）。 A. 油酸分子看成球形 B. 油膜视为单分子油膜 C. 忽略酒精体积 D. 分子之间没有空隙 【答案】（1） ①. 252 ②. （2）AC （3）ABD 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的舍去，超过半格的算一格，由此可以估算出油膜的面积是 溶液的浓度为1∶1000，每滴溶液的体积为0.01ml，2滴溶液中所含油酸的体积 油膜厚度为油酸分子的直径 【小问2详解】 A．单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径，故A正确； B．实验时先将痱子粉洒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，故B错误； C．实验中数油膜轮廓内的正方形格数时，不足半格的舍去，超过半格的算一格，故C正确； D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以油膜面积就可算得油酸分子的直径，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 用“油膜法”来估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：油酸分子看成球形，油膜视为单分子油膜，分子之间没有空隙。 故选ABD。 13. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，M、N是传播方向上相距12m的两质点，波先传到M，当波传到N开始计时，M、N两质点的振动图像如图所示。求： （1）波由M传到N所用的时间t； （2）波的波速v。 【答案】（1）（，，）；（2）（，，） 【解析】 【详解】（1）由图像可知在一个周期以内N点起振的时刻比M点晚4s，由图像可知振动周期为 考虑到周期性，波从M点传到N点的时间为 （，，） （2）由波速公式可知 可得 （，，） 14. 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为 ．经过太阳曝晒，气体温度由升至 ． （1）求此时气体的压强． （2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到 ．求集热器内剩余气体质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因． 【答案】（1） （2）；吸热．因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，二剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热． 【解析】 【详解】(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得 ＝① 代入数据得p1＝p0.② (2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③ 联立②③式得V＝V0④ 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意 得k＝⑤ 联立④⑤式得k＝ 因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热． 答案：(1) p0　(2) 　吸热　原因见解析 15. 如图所示，轻质弹簧一端固定在粗糙斜面底部，另一端连接一质量为的物块B，弹簧长度为原长。质量为的物块A由斜面上方某处静止释放，与B相撞后结为一体，整体沿斜面向下运动的距离为，然后沿斜面向上运动，恰好可以回到B的初始位置。已知物块A与斜面的动摩擦因数为，物块B与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为，重力加速度为. （1）求A、B相撞后的速度； （2）求A释放时与B的距离； （3）证明A、B整体向上的运动为简谐运动，并求出弹簧的劲度系数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设相撞后的速度为，由动能定理可得 受力分析可得 可得 （2）设距离为，由动能定理可得 取向上为正方向，相撞过程中动量守恒，则有 可得 （3）A、B整体向上运动，其平衡位置距离B的初始位置距离为，平衡位置A、B整体受力平衡 以此位置为参考点，设A、B偏离此位置的距离为，则回复力为 可得 且指向平衡位置，所以A、B向上的运动为简谐运动，振幅为 在最低点回复力满足 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$