精品解析：宁夏吴忠市青铜峡市宁朔中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

宁朔中学2024-2025（二）高二物理期末考试测试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分）。 1. 关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 温度是物体分子热运动平均动能的标志 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D. 改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则的撞击而产生的无规则运动，反映了液体分子无规则运动，A错误； B．温度是物体分子热运动平均动能的标志，B正确； C．改变内能的方式有做功和热传递，所以从外界吸收能量，没有说明是否还对外做功，内能不一定增加，C错误； D．两种方式在改变内能的效果上是相同的，但本质不同，做功是通过能量间的转化来实现内能的变化，热传递是通过能量的转移实现内能变化，D错误。 故选B。 2. 根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B. 热效率为100%的热机是可能制成的 C. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 D. 从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 【答案】C 【解析】 【详解】（1）第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律，故A错误； （2）根据热力学第二定律，机械能可以100%转化为内能，但内能不能100%转化为机械能，即热力学过程不可逆，所以，热效率为100%的热机是不可能制成的，故B错误； （3）电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递；故C正确； （4）从单一热源吸收热量，使之完全变为功是不可能实现的；故D错误； 故本题选C 【点睛】第二类永动机违背了热力学第二定律；并不违背热力学第一定律；热量可以从低温物体向高温物体传递；改变内能的方式有做功和热传递． 3. 一定质量的气体在0℃和100℃温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列判断正确的是（　　） A. 图中实线对应的气体温度为100℃ B. 图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目 C. 任意分子在0℃时的速率一定小于100℃时的速率 D. 温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志可知，图中实线对应的气体温度为100℃，故A正确； B．根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的气体分子数目，故B错误； C．温度升高，分子热运动的平均速率增大，但统计规律仅适用于大量气体分子，并不表示每个分子热运动的速率都增大，即任意分子在0℃时的速率不一定小于100℃时的速率，故C错误； D．温度升高，速率大的区间分子数的占比增大，速率小的区间分子数的占比减小，故D错误。 故选A。 4. 如图甲所示，分子固定，分子从无穷远处向移动，最终两分子间距离为（）。图乙为分子间作用力随距离的变化曲线，图丙为分子势能随距离的变化曲线，取无穷远处。下列说法正确的是（　　） A. 当分子间距离从（）减小到时，分子力对做正功，分子势能增大 B. 当分子间距离为时，分子间作用力为零，分子势能也为零 C. 当分子间距离从减小到时，分子力表现为斥力，分子势能逐渐减小 D. 无论分子间距离如何变化，分子势能最低点总对应分子间作用力为零的位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．当分子间距离从（）减小到时，分子力对做正功，分子势能减小，A错误； B．当分子间距离为时，分子间作用力为零，分子势能最小，B错误； C．当分子间距离从减小到时，分子力表现斥力，分子势能逐渐增大，C错误； D．结合两图可知，无论分子间距离如何变化，分子势能最低点总对应分子间作用力为零的位置，D正确。 故选D。 5. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故A错误； B．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故B错误； C．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确； D．由于α粒子从a运动到b的过程中电场力做负功，则动能减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹。由O向上数，在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c，则P到双缝的距离之差为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在光屏的P点出现第4条暗条纹，说明P到双缝的距离之差为 又 解得 故选D。 7. 如图为氢原子能级示意图。光子能量为的一束光照射大量处于基态的氢原子，使其发生能级跃迁，发出的光的频率可能有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】D 【解析】 【详解】根据波尔理论，可知当光子能量为12.75eV时，氢原子到达的最大能级为第4能级，结合数学公式得出放出不同频率光子种类数目为6。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，共18分，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。） 8. 下列关于核反应及衰变的表述正确的有（ ） A. 中，X表示 B. 是轻核聚变 C. 半衰期规律对少量的放射性原子不起作用 D. β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为4，电荷数为2，所以X表示，故A错误； B．是轻核聚变，故B正确； C．半衰期是针对大量放射性原子的统计规律，对少量的放射性原子不起作用，故C正确； D．β衰变中产生的β射线实际上是原子核内中子转化为质子时放出的，故D错误。 故选BC。 9. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A→B过程，体积不变，则W=0，温度升高，则∆U>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q>0，即该过程吸热，选项A正确； B ．B→C过程，温度不变，则∆U=0，体积减小，则W>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q<0，即该过程为放热过程，选项B错误； C ．A→B过程，体积不变，温度升高，根据 可知，压强变大，即状态A压强比状态B压强小，选项C正确； D．状态A的温度低于状态C的温度，可知状态A的内能比状态C的小，选项D正确。 故选ACD。 10. 在光的照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。如图所示，甲是研究光电效应的电路图，乙是光电流与电压的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，电子从阴极K表面逸出后做减速运动 B. 闭合开关，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，电流表读数增大到某一值后不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率大于①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图甲知光电管中的电场方向水平向右，电子从金属板逸出后，受到水平向左的电场力，电子做加速运动，A错误； B．向右移动滑动变阻器，光电管中电压增大，当光电管中的电流达到饱和光电流时，电流表示数将不再增大，B正确； C．根据光电效应方程 结合遏止电压 整理得 ③光子的遏止电压大于①光子的遏止电压，所以③光子的频率大于①光子的频率，C正确； D．①、②遏止电压相同，①、②频率相同，所以①、②是同种颜色的光，①的饱和光电流大于②的饱和光电流，①的光强比②的大，D错误； 故选BC。 三、实验题（11题每空1分，共3分，12题3+2+2+4=11分，总共14分）。 11. 如图所示，在插针法测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。在方格纸上画出一条直线作为界面（线），过上的一点画出界面的法线，并画一条线段作为入射光线。再把玻璃砖放到方格纸上，画出玻璃砖的下界面的位置。在直线上插两枚大头针和，再在玻璃砖的另一侧插上大头针和。确定光路后利用折射定律计算折射率。 （1）关于本实验下列说法正确的是______； A.实验时入射角应适当大些 B.为了减小误差，插大头针时应使和、和的间距小一些 C.插大头针时，应使同时挡住和、的像 D.该实验原理只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 （2）利用上述方格纸上的实验记录，计算此玻璃砖的折射率为______；（答案可以用分数或根号表示） （3）若某同学在插大头针时将插到了入射光线的左侧一点的位置（偏差很小），其它操作均没有错误，则该同学测出的折射率______。（填偏大、偏小或不变） 【答案】 ① AC ②. ③. 偏小 【解析】 分析】 【详解】（1）[1]A．实验时入射角应适当大些，可以减小误差。故A正确； B．为了减小误差，插大头针时应使和、和的间距大一些。故B错误； C．光在同一均匀介质中沿直线传播，所以插大头针时，应使同时挡住和、的像。故C正确； D．该实验原理不仅能测量两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测两面不平行的。故D错误。 故选AC。 （2）[2]光路图如图所示 在光路图中利用方格构造三角形，由图得 根据折射定律，有 (3)[3]若某同学在插大头针时将插到了入射光线的左侧一点的位置（偏差很小），其它操作均没有错误，则折射角变大，故玻璃砖折射率偏小。 12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、______、________、_______、A； (2)本实验的步骤有： A.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上。 C.用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D.用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 在操作步骤B时还应注意_______和________； (3)将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心割线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为_______mm，测得相邻亮条的间距△y为________mm。 (4)已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，由计算式=________，求得所测红光波长为________nm。 【答案】 ①. E ②. D ③. B ④. 单缝和双缝的距离约为5-10cm ⑤. 单缝和双缝平行 ⑥. ⑦. ⑧. ⑨. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] [2][3]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。 （2）[4] [5]在操作步骤B时还应注意：单缝和双缝的距离约为5-10cm，单缝和双缝平行。 （3）[6] 图（c）中手轮上的示数 [7] 图（b）的读数为 所以 （4）[8] 根据 解得 [9] 红光波长为 四、解答题（13题8分，14题10分，15题14分，16题8分，总共40分）。 13. 如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，求： （1）该介质的折射率． （2）光在该介质中传播的速度． 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）入射光线与反射光线夹角为，故入射角，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，故折射角，由折射率公式可得： ． （2）由光速与介质折射率的关系可得 14. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中气体在状态A时温度为，试求： （1）气体在状态C时的温度TC； （2）若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能的改变量为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）气体在变化过程中，根据理想气体状态方程 代入数据，解得 （2）气体在变化过程中，体积增大，则气体对外做功，为 根据热力学第一定律 代入数据，解得 15. 如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。 （i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n； （ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。 【答案】（i）；（ii） 【解析】 【分析】 【详解】（i）根据题意，作出光路图如图所示 由几何关系可知，光在AC面上的入射角α=60°，由于光在AC面恰好发生全反射故临界角 C=α=60° 玻璃砖的折射率 解得 （ii）由光路图和几何关系可得 DE=L，EF=L 单色光在玻璃砖中通过的路程为 s=DE+EF= 单色光在玻璃砖中的传播速度 所以单色光在玻璃砖中传播的时间 16. 如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率，平行光垂直射向材料的下表面（设真空中光速为c）。 （1）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一束光在O点左侧与O点相距处垂直于AB入射，求此光从材料射出所用时间为多少？ 【答案】（1）R；（2） 【解析】 【详解】（1）光线发生全反射的临界角满足 解得 由此可知，其能从上表面射出光线，入射角最大值为临界角C，则入射光束在AB上的最大宽度为 （2）一束光在O点左侧与O点相距处，垂直于AB从下方入射，在上表面的入射角为，则有 解得 作出其光路图，如图所示 则该束光在透明材料中的光程为 光在介质中传播的速度与折射率关系有 光从透明材料射出所用时间为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 宁朔中学2024-2025（二）高二物理期末考试测试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分）。 1. 关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ） A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 B. 温度是物体分子热运动平均动能的标志 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D. 改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的 2. 根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B. 热效率为100%的热机是可能制成的 C. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 D. 从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 3. 一定质量气体在0℃和100℃温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列判断正确的是（　　） A. 图中实线对应的气体温度为100℃ B. 图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目 C. 任意分子在0℃时的速率一定小于100℃时的速率 D. 温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大 4. 如图甲所示，分子固定，分子从无穷远处向移动，最终两分子间距离为（）。图乙为分子间作用力随距离的变化曲线，图丙为分子势能随距离的变化曲线，取无穷远处。下列说法正确的是（　　） A. 当分子间距离从（）减小到时，分子力对做正功，分子势能增大 B. 当分子间距离为时，分子间作用力为零，分子势能也为零 C. 当分子间距离从减小到时，分子力表现为斥力，分子势能逐渐减小 D. 无论分子间距离如何变化，分子势能最低点总对应分子间作用力为零的位置 5. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 6. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝，屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹。由O向上数，在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c，则P到双缝的距离之差为（　　） A B. C. D. 7. 如图为氢原子能级示意图。光子能量为的一束光照射大量处于基态的氢原子，使其发生能级跃迁，发出的光的频率可能有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 二、多选题（本题共3小题，共18分，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。） 8. 下列关于核反应及衰变的表述正确的有（ ） A. 中，X表示 B. 是轻核聚变 C. 半衰期的规律对少量的放射性原子不起作用 D. β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 9. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 10. 在光照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。如图所示，甲是研究光电效应的电路图，乙是光电流与电压的关系图像，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，电子从阴极K表面逸出后做减速运动 B. 闭合开关，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，电流表读数增大到某一值后不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率大于①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 三、实验题（11题每空1分，共3分，12题3+2+2+4=11分，总共14分）。 11. 如图所示，在插针法测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。在方格纸上画出一条直线作为界面（线），过上的一点画出界面的法线，并画一条线段作为入射光线。再把玻璃砖放到方格纸上，画出玻璃砖的下界面的位置。在直线上插两枚大头针和，再在玻璃砖的另一侧插上大头针和。确定光路后利用折射定律计算折射率。 （1）关于本实验下列说法正确的是______； A.实验时入射角应适当大些 B.为了减小误差，插大头针时应使和、和的间距小一些 C.插大头针时，应使同时挡住和、的像 D.该实验原理只能测量两面平行的玻璃砖的折射率 （2）利用上述方格纸上的实验记录，计算此玻璃砖的折射率为______；（答案可以用分数或根号表示） （3）若某同学在插大头针时将插到了入射光线的左侧一点的位置（偏差很小），其它操作均没有错误，则该同学测出的折射率______。（填偏大、偏小或不变） 12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E几种光学元件，要把它们放在图（a）所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，再依次放置其他光学元件由左至右，各光学元件的排列顺序应为C、______、________、_______、A； (2)本实验的步骤有： A.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮。 B.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件中心位于遮光筒的轴线上。 C.用刻度尺测量双缝到屏的距离。 D.用测量头测量第1条亮条纹到第n条亮条纹间的距离。 在操作步骤B时还应注意_______和________； (3)将测量头的分划板中心线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图（b）所示。同方向转动手轮，使分划板中心割线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图（c）中手轮上的示数为_______mm，测得相邻亮条的间距△y为________mm。 (4)已知双缝间距d=2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，由计算式=________，求得所测红光波长为________nm。 四、解答题（13题8分，14题10分，15题14分，16题8分，总共40分）。 13. 如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为，求： （1）该介质的折射率． （2）光在该介质中传播的速度． 14. 一定质量理想气体，状态从A→B→C的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中气体在状态A时温度为，试求： （1）气体在状态C时的温度TC； （2）若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能的改变量为多少？ 15. 如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。 （i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n； （ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。 16. 如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率，平行光垂直射向材料的下表面（设真空中光速为c）。 （1）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）一束光在O点左侧与O点相距处垂直于AB入射，求此光从材料射出所用时间为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$