精品解析：河北省沧州市泊头市文宇中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

2024—2025学年下学期期末考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在红外遥控器中使用了LC振荡电路来发射信号，如图甲所示为LC振荡电路中某时刻对应的电流及电容器的带电情况，图乙为一个振荡周期内电容器某极板电荷量随时间的变化关系，则图甲对应图乙中的时刻可能为（　　） A. a时刻 B. b时刻 C. c时刻 D. d时刻 2. 露天音乐会现场，主音箱发出的声波遇到舞台前方的大型立柱发生明显衍射。下列关于衍射后声波变化的说法正确的是（　　） A. 声波波长变短，导致高频声音更容易被观众区接收 B. 声波频率升高，使后排听众感觉音调突然变化 C. 声波在空气中的传播速度保持不变，仍约为 D. 声波振幅显著增大，使得立柱后面各处观众感觉音量增强 3. 在肝癌靶向放射治疗中，钇-90的半衰期为64小时，其衰变产物锆-90的半衰期为5天。某患者注射16mg纯净钇-90后，经过180小时，此时钇-90的质量最接近（　　） A. 2.3mg B. 8.0mg C. 16.0mg D. 32.0mg 4. 某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是光的折射现象 B. 这是光的衍射现象 C. 若膜层厚度分布不均匀，电池表面一定会呈现白色 D. 若膜层厚度分布不均匀，电池表面可能会呈现彩色条纹 5. 家庭装修中常用胶水粘合木板。胶水处于液态时，高分子体间距离远大于，干燥过程，随着溶剂的挥发，高分子体间距离逐渐减小，干燥后高分子体间距离约为。如图甲、乙所示为分子力F和分子势能随分子间距离r的变化曲线。下列说法正确的是（　　） A. 胶水干燥过程中，高分子体间距离逐渐减小，分子力始终表现为斥力 B. 当高分子体间距离为时，分子势能最大 C. 干燥过程中，分子力对高分子体始终做负功，分子动能减小 D. 干燥过程中，高分子体间的作用力先增大后减小 6. 汽车消声器的排气管通常由两个长度不同的管道组成，简化原理如图所示，这两个管道先在左侧分开再在右侧交汇，发动机的噪声声波在左侧分成两部分，分别通过A、B管道传播，在右侧交汇处再次相遇，即可达到降低噪声的效果。A、B管道的长度分别为s1、s2，则此消声器能够降低的噪声最大波长为（　　） A. 4（s1-s2） B. 2（s1-s2） C. s1-s2 D. 7. 如图甲所示，在医学领域的内窥镜检查中，常利用玻璃纤维将光传输到人体内部进行照明，并通过另一细管中的微型摄像机来进行观察。如图乙所示为长为L的玻璃纤维，AB代表光的入射端面。若玻璃纤维对光的折射率为，则光从一端传播到另一端的最长时间为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气储存能量，在电网负荷高峰期释放储存能量的储能方式。若在电网负荷低谷期压缩空气时，初段采取快速压缩一定质量气体（可视为理想气体）的方式，由于来不及散热，可看作发生如图所示的绝热压缩过程，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 气体分子的平均动能一定增大 B. 气体温度可能不变 C. 气体分子数密度增大 D. 单位时间内碰撞容器内壁单位面积的气体分子个数减少 9. 某光伏实验室研究新型材料对光电效应的响应特性。已知硅的逸出功为4.8eV，氢原子能级示意图如图所示。实验采用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁产生的光照射硅片进行测试。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子从能级向能级跃迁时发出的光照射硅片时可能发生光电效应 B. 处于能级的氢原子群向基态跃迁时，可辐射出6种不同频率的光 C. 该实验中硅片逸出光电子的最大初动能为7.95eV D. 氢原子从能级跃迁到基态时放出光子的动量最小 10. 某塔吊的配重块通过弹簧与支架相连，构成竖直方向的简谐运动系统。取竖直向上为正方向，其位移—时间关系如图所示，对应的振动方程为。已知配重块质量为m，则下列说法正确的是（　　） A. 时，速度大小为，方向竖直向上 B. 时，加速度大小为，方向竖直向下 C. 时，系统的动能最大 D. 时，合力大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用油膜法估测分子大小”实验中，某同学进行了如下操作： ①将1mL纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液； ②测出一滴油酸酒精溶液的体积； ③用注射器吸取溶液，向浅盘水面中央滴入一滴溶液，待其自由扩散； ④用透明方格纸测量油膜面积，记录轮廓内的方格数。 （1）上述操作中遗漏的步骤是________________。 （2）若测得1mL油酸酒精溶液共60滴，实验中油膜面积为，则油酸分子的直径约为________m（结果保留2位有效数字）。 （3）某学生实验时，计算结果偏大，可能由于________。 A. 计算油膜面积时多记录了2个方格 B. 上午配制的溶液，放到下午做实验 C. 油膜未充分散开时描下轮廓 12. 如图为电子秤原理示意图，图中各元件的相关参数如下： 电源（电动势为E，内阻为r）； 限流电阻（阻值为）； 电压表V（内阻很大，可视为理想电压表）； 滑动变阻器（总阻值为R，有效长度为L）； 金属弹簧（劲度系数为k，电阻忽略不计）。 已知托盘与弹簧质量不计，实验前未放置物体时，滑片位于滑动变阻器顶端，电压表示数为零，重力加速度为g。回答下列问题： （1）当托盘上放质量为m的物体时，弹簧的形变量为________；该电子秤的量程为________。 （2）测量过程中，电压表示数U与质量m的关系式为________（用题中所给物理量符号表示）。 （3）为使电压表示数（）与质量（m）成正比，改进电路正确的是________。 A. B. C. 13. 某科技实验小组设计了一个测量形状不规则物体体积的方法，如图所示，首先将横截面积为S的柱形汽缸开口向上竖直放置，将待测物品放于汽缸内，再用一个下表面平整、质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，稳定时活塞与汽缸底部距离为，汽缸内气体温度为；当把汽缸内气体温度缓慢升高到时，活塞与汽缸底部距离为。已知大气压强，当地重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。 （1）求待测物品的体积； （2）已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。 14. 某光学装置由半圆柱形玻璃砖和等边三角形玻璃棱镜组成，折射率均为，横截面如图所示。半圆柱截面圆心为O，半径；三角形棱镜AB边与半圆柱直径重合。一束单色光从半圆柱左侧以与AB边成夹角入射到半圆形玻璃砖的圆心O处，不考虑发生折射时产生的反射光线的二次折射或反射。 （1）如果光线在BC面发生折射，折射光线方向垂直于AB，求入射角的正弦值； （2）改变入射点位置，仍使光线通过O点，并在棱镜的AC边发生全反射，求入射点距离AB边的最小水平距离d。（结果均可用分数及根号表示） 15. 某振源在回复力作用下做振幅的简谐运动，该简谐运动在均匀介质中形成机械横波，沿x轴正方向无衰减地传播，波长满足。平衡位置位于x轴上，坐标分别为和的A、B两质点的振动方向始终相反。质点A至少每隔就会出现位移、速度均大小相等、方向相反的状态。已知振源振子质量，振子做简谐运动的周期公式，。求： （1）该波的波长和波速； （2）质点A振动一段时间后开始计时，在10.5s时间内运动的路程； （3）假设某时刻振源在最大位移处开始受到大小恒为的阻尼（运动时阻尼与速度大小无关，当速度为零时阻尼消失），求自该时刻起到停止运动，振源运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年下学期期末考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在红外遥控器中使用了LC振荡电路来发射信号，如图甲所示为LC振荡电路中某时刻对应的电流及电容器的带电情况，图乙为一个振荡周期内电容器某极板电荷量随时间的变化关系，则图甲对应图乙中的时刻可能为（　　） A. a时刻 B. b时刻 C. c时刻 D. d时刻 【答案】A 【解析】 【详解】根据图甲可知，电流向电容器正极板方向流动，电容器处于充电状态，电荷量增加，对应于a时刻。 故选A。 2. 露天音乐会现场，主音箱发出的声波遇到舞台前方的大型立柱发生明显衍射。下列关于衍射后声波变化的说法正确的是（　　） A. 声波波长变短，导致高频声音更容易被观众区接收 B. 声波频率升高，使后排听众感觉音调突然变化 C. 声波在空气中的传播速度保持不变，仍约为 D. 声波振幅显著增大，使得立柱后面各处观众感觉音量增强 【答案】C 【解析】 【详解】A．波长由波速和频率决定，衍射不改变频率和波速，故波长不变，故A错误； B．频率由波源决定，衍射不改变频率，后排听众不会感觉音调突然变化，故B错误； C．声波在空气中的传播速度由介质决定，衍射不改变介质，故速度仍约为340m/s，故C正确； D．衍射后声波能量分散，振幅可能减弱而非显著增大，故D错误。 故选C。 3. 在肝癌靶向放射治疗中，钇-90的半衰期为64小时，其衰变产物锆-90的半衰期为5天。某患者注射16mg纯净钇-90后，经过180小时，此时钇-90的质量最接近（　　） A. 2.3mg B. 8.0mg C. 16.0mg D. 32.0mg 【答案】A 【解析】 【详解】钇-90的半衰期，经过时间，衰变次数为 剩余质量公式为。 故选A。 4. 某新型光伏电池采用多层复合膜结构，通过调节沉积电压可精确控制表面减反射膜的厚度。当自然光照射时，膜层前后表面反射的光发生叠加，电池表面呈现彩虹色条纹。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A. 这是光的折射现象 B. 这是光的衍射现象 C. 若膜层厚度分布不均匀，电池表面一定会呈现白色 D. 若膜层厚度分布不均匀，电池表面可能会呈现彩色条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A B．题目中的现象由膜层前后表面反射光叠加引起，属于光的干涉，而非折射、衍射现象，故AB错误； CD．厚度不均匀时，不同位置可能发生不同颜色的干涉相长或相消，通常呈现彩色条纹而非白色，故C错误，D正确； 故选D。 5. 家庭装修中常用胶水粘合木板。胶水处于液态时，高分子体间距离远大于，干燥过程，随着溶剂的挥发，高分子体间距离逐渐减小，干燥后高分子体间距离约为。如图甲、乙所示为分子力F和分子势能随分子间距离r的变化曲线。下列说法正确的是（　　） A. 胶水干燥过程中，高分子体间距离逐渐减小，分子力始终表现为斥力 B. 当高分子体间距离为时，分子势能最大 C. 干燥过程中，分子力对高分子体始终做负功，分子动能减小 D. 干燥过程中，高分子体间的作用力先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．胶水干燥过程中，高分子体间距离从大于r0逐渐减小到约为，当时，分子力表现为引力，只有时才表现为斥力，A错误； B．分子势能在时达到最小值，B错误； C．干燥过程中，分子力在时做正功（引力方向与位移同向），分子动能增大，C错误； D．由图甲可以看出，干燥过程中随着分子间距离从大于r0逐渐减小到约为的过程中，分子间的作用力先增大后减小，D正确。 故选D。 6. 汽车消声器的排气管通常由两个长度不同的管道组成，简化原理如图所示，这两个管道先在左侧分开再在右侧交汇，发动机的噪声声波在左侧分成两部分，分别通过A、B管道传播，在右侧交汇处再次相遇，即可达到降低噪声的效果。A、B管道的长度分别为s1、s2，则此消声器能够降低的噪声最大波长为（　　） A. 4（s1-s2） B. 2（s1-s2） C. s1-s2 D. 【答案】B 【解析】 【详解】当 其中 时，两列声波相遇时减弱 时，波长最大，最大波长为 故选B。 7. 如图甲所示，在医学领域的内窥镜检查中，常利用玻璃纤维将光传输到人体内部进行照明，并通过另一细管中的微型摄像机来进行观察。如图乙所示为长为L的玻璃纤维，AB代表光的入射端面。若玻璃纤维对光的折射率为，则光从一端传播到另一端的最长时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因，因此入射角取大于0的任意值时都可以使入射光在玻璃纤维中发生全反射，如图所示，设折射角为r，光线到达上界面的入射角为。光在玻璃纤维中的传播速度 光在玻璃纤维中的传播时间 要使时间最长，应最小，则r最大，r最大仅能为临界角C，所以，则 玻璃纤维的折射率为，则光从一端传播到另一端的最长时间为。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气储存能量，在电网负荷高峰期释放储存能量的储能方式。若在电网负荷低谷期压缩空气时，初段采取快速压缩一定质量气体（可视为理想气体）的方式，由于来不及散热，可看作发生如图所示的绝热压缩过程，关于该过程下列说法正确的是（　　） A. 气体分子的平均动能一定增大 B. 气体温度可能不变 C. 气体分子数密度增大 D. 单位时间内碰撞容器内壁单位面积的气体分子个数减少 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．该过程为绝热压缩（），外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知气体内能增大，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，A正确，B错误； C．气体体积减小，分子数密度增大，C正确； D．气体分子的平均动能增大，分子数密度增大，所以在单位时间内对容器内壁单位面积的碰撞次数增大，D错误。 故选AC。 9. 某光伏实验室研究新型材料对光电效应的响应特性。已知硅的逸出功为4.8eV，氢原子能级示意图如图所示。实验采用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁产生的光照射硅片进行测试。下列说法正确的是（　　） A. 氢原子从能级向能级跃迁时发出的光照射硅片时可能发生光电效应 B. 处于能级的氢原子群向基态跃迁时，可辐射出6种不同频率的光 C. 该实验中硅片逸出光电子的最大初动能为7.95eV D. 氢原子从能级跃迁到基态时放出光子的动量最小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当氢原子由向能级跃迁时，对应光子能量，不能发生光电效应，A错误； B．根据量子跃迁理论，能级向基态跃迁时可能产生的光子种类应遵循组合公式种，B正确； C．氢原子由向能级跃迁时，光子能量为，依据爱因斯坦光电效应方程，最大初动能为，C正确； D．氢原子由能级跃迁到基态时，放出的光子的频率最大，波长最短，根据光子动量表达式，可知动量最大，D错误。 故选BC。 10. 某塔吊的配重块通过弹簧与支架相连，构成竖直方向的简谐运动系统。取竖直向上为正方向，其位移—时间关系如图所示，对应的振动方程为。已知配重块质量为m，则下列说法正确的是（　　） A. 时，速度大小为，方向竖直向上 B. 时，加速度大小为，方向竖直向下 C. 时，系统的动能最大 D. 时，合力大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．速度是位移的变化率，即对位移求导得到速度 当时，代入公式得，故A错误； B．加速度是速度的变化率，对速度求导得到加速度 当时，代入公式得，此时位移为，加速度方向与位移方向相反，加速度方向竖直向下，故B正确； C．当时，系统处于平衡位置，动能最大，故C正确； D．当时，配重块回到最低点，加速度大小为 根据牛顿第二定律可得合力大小应为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用油膜法估测分子大小”实验中，某同学进行了如下操作： ①将1mL纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液； ②测出一滴油酸酒精溶液的体积； ③用注射器吸取溶液，向浅盘水面中央滴入一滴溶液，待其自由扩散； ④用透明方格纸测量油膜面积，记录轮廓内的方格数。 （1）上述操作中遗漏的步骤是________________。 （2）若测得1mL油酸酒精溶液共60滴，实验中油膜面积为，则油酸分子的直径约为________m（结果保留2位有效数字）。 （3）某学生实验时，计算结果偏大，可能由于________。 A. 计算油膜面积时多记录了2个方格 B. 上午配制的溶液，放到下午做实验 C. 油膜未充分散开时描下轮廓 【答案】（1）向浅盘水面撒痱子粉 （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 遗漏的步骤是：向浅盘水面撒痱子粉。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 分子的直径 【小问3详解】 A．多记录方格会导致油膜面积S偏大，由公式可知，S偏大则d偏小，故A错误； B．由于酒精具有挥发性，上午配制的溶液，放置到下午使用，油酸的浓度增大，则浓度计算值偏小，这将导致一滴溶液中纯油酸的体积测量值偏小，则油酸分子直径的测量值偏小，故B错误； C．油膜未充分散开时描下轮廓，导致所得面积偏小，根据可知，d偏大，故C正确。 故选C。 12. 如图为电子秤原理示意图，图中各元件的相关参数如下： 电源（电动势为E，内阻为r）； 限流电阻（阻值为）； 电压表V（内阻很大，可视为理想电压表）； 滑动变阻器（总阻值为R，有效长度为L）； 金属弹簧（劲度系数为k，电阻忽略不计）。 已知托盘与弹簧质量不计，实验前未放置物体时，滑片位于滑动变阻器顶端，电压表示数为零，重力加速度为g。回答下列问题： （1）当托盘上放质量为m的物体时，弹簧的形变量为________；该电子秤的量程为________。 （2）测量过程中，电压表示数U与质量m的关系式为________（用题中所给物理量符号表示）。 （3）为使电压表示数（）与质量（m）成正比，改进电路正确的是________。 A. B. C. 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]根据胡克定律 所以 [2]当滑动变阻器全部接入电路时，对应测量的m最大，所以 【小问2详解】 对滑动变阻器 根据闭合电路欧姆定律得 电压表示数 解得 【小问3详解】 A．根据（2）问条件，电压表示数 得，A正确； B．电压表示数不随重物质量变化而变化，B错误； C．电压表示数，C错误。 故选A。 13. 某科技实验小组设计了一个测量形状不规则物体体积的方法，如图所示，首先将横截面积为S的柱形汽缸开口向上竖直放置，将待测物品放于汽缸内，再用一个下表面平整、质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，稳定时活塞与汽缸底部距离为，汽缸内气体温度为；当把汽缸内气体温度缓慢升高到时，活塞与汽缸底部距离为。已知大气压强，当地重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。 （1）求待测物品的体积； （2）已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设待测物品的体积为V，则由盖—吕萨克定律可得 解得 【小问2详解】 温度升高过程中，气体对外做功 对活塞由平衡条件得 得 由热力学第一定律得 联立解得 14. 某光学装置由半圆柱形玻璃砖和等边三角形玻璃棱镜组成，折射率均为，横截面如图所示。半圆柱截面圆心为O，半径；三角形棱镜AB边与半圆柱直径重合。一束单色光从半圆柱左侧以与AB边成夹角入射到半圆形玻璃砖的圆心O处，不考虑发生折射时产生的反射光线的二次折射或反射。 （1）如果光线在BC面发生折射，折射光线方向垂直于AB，求入射角的正弦值； （2）改变入射点位置，仍使光线通过O点，并在棱镜的AC边发生全反射，求入射点距离AB边的最小水平距离d。（结果均可用分数及根号表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路如图（a）所示，折射光线与AB边垂直，则折射角为 根据折射定律 解得 由，可得 由图可知 ，又 解得 【小问2详解】 光在AC边发生全反射，临界角 解得 如图此时入射点到O点的水平距离最小 根据几何关系 其中 最小距离 15. 某振源在回复力作用下做振幅的简谐运动，该简谐运动在均匀介质中形成机械横波，沿x轴正方向无衰减地传播，波长满足。平衡位置位于x轴上，坐标分别为和的A、B两质点的振动方向始终相反。质点A至少每隔就会出现位移、速度均大小相等、方向相反的状态。已知振源振子质量，振子做简谐运动的周期公式，。求： （1）该波的波长和波速； （2）质点A振动一段时间后开始计时，在10.5s时间内运动的路程； （3）假设某时刻振源在最大位移处开始受到大小恒为的阻尼（运动时阻尼与速度大小无关，当速度为零时阻尼消失），求自该时刻起到停止运动，振源运动的路程。 【答案】（1）10cm， （2）42cm （3）2cm 【解析】 【小问1详解】 每经过半个周期质点运动到与该点对称的位置，所以可得出 A、B振动始终相反，则有 解得 又，解得 可知，，波速 【小问2详解】 因为 自任意时刻开始计时，质点经过一个周期运动的路程均为4A，经过半个周期运动的路程均为2A，则 【小问3详解】 根据振源做简谐运动的周期公式 解得 设开始平衡位置为O，初始时振子距离O的距离为1cm 向O运动时，受阻尼后新平衡位置距离O点 该过程振幅，运动路程，速度为零，反向运动过程平衡位置到O的距离为0.25cm，再次振动起点距离的距离为0.25cm，该过程振幅，运动路程，速度为零，恰好返回到原平衡位置，停止振动； 振源运动的路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $