内容正文:
高二物理
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」
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.如图甲所示.弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做简谐运动.O为平衡位置。以水平向右
为正方向,从1=0时刻起,振子的振动图像如图乙所
↑x/cm
示,下列说法正确的是
A.该振子的振动周期为1s
B.A、B之间的距离为4cm
用
C.0~0.5s内,该振子从O向B运动,且其加速度不断减小
D.该振子在1.5cm处和在一1.5cm处的速度一定相同
2.某同学在研究教室照明用荧光灯的发光原理时了解到:灯管内充有低压汞蒸气,通电后汞原
子中的电子从能量较高的定态轨道(能量记为E,)跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为
E)时,会释放紫外线光子;这些紫外线光子再激发灯管内壁的荧光粉,使其发出可见光。普
朗克常量为h,根据玻尔理论,可知该紫外线光子的频率为
A号
B.h
C.E+E
D.E:-E
h
h
3.如图所示,某同学做双缝干涉实验,单缝S、双缝中点O、屏上的P。点
均位于双缝S1、S:连线的中垂线上,屏上P点处出现暗条纹。已知入
射光的波长为λ,S2P与SP的差可能为
A.
B.2入
C.2.5x
D.4
4.研究表明,镤231(Pa)具有放射性,会发生衰变,衰变方程为Pa→Ac十He。已知镤
231的半衰期约为3.2万年。现有一定质量的镤231,在其衰变过程中,下列说法正确的是
A.衰变过程中,电荷数、质量数都守恒
且经过6.4万年,剩余的镁231的质量为初始质量的日
C.镤231发生衰变是因为核外电子排布不稳定
D.Pa的比结合能大于Ac的比结合能
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5.氢原子的能级图如图所示,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能放出多种不同频
率的光,用这些频率的光分别照射某金属板,其中只有3种不同频率的光能够使金属板发生
光电效应,则该金属的逸出功可能为
E/eV
A.13.60eV
0.85
-1.51
B.12.75eV
-3.40
C.12.09 eV
D.4.54eV
-13.6
6.一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某时刻的完整波形如图所示,波源的振动频率为5Hz,
质点a的平衡位置在x=6m处,下列说法正确的是
A.该波传播的周期为5s
↑y/cm
B.该波的传播速度大小为1m/s
10
C.质点a已经运动的路程为60cm
123
x/m
10
D.质点a已经运动的路程为20cm
7.近年来,科学家研发出一种新型的“纳米多孔气凝胶”材料,其内部由大量纳米级的微小孔隙
组成,常被用于高端护肤品的保湿载体。假设将这种气凝胶材料浸入水中,水分子在毛细作
用下进入并填充了这些纳米孔隙。下列说法正确的是
A.水分子进入纳米孔隙后,由于空间受限,水分子的热运动会逐渐停止
B.气凝胶能高效锁住水分,主要是因为水分子进入纳米孔隙后,水的表面张力作用显著,阻
碍了水分的流失
C.环境温度升高,水分子从气凝胶中挥发(脱离孔隙)的速度会加快,是因为温度升高使每个
水分子的动能都增大了
D.水分子在纳米孔隙中做无规则运动时,相邻水分子之间只存在引力,不存在斥力
8.现代3C数码产品制造中会用到各类固体材料:蓝宝石屏幕为单晶体氧化铝,普通玻璃为人
工合成非晶体,手机金属合金外壳属于多晶体材料。关于晶体、非晶体的性质,下列说法正确
的是
A.普通玻璃无固定熔点,属于各向异性的非晶体
B.单晶体具有各向异性,具有固定的熔点
C.玻璃有规则的天然几何外形
D.多晶体由大量微小单晶体杂乱组合而成,表现为各向同性
9.一定质量的理想气体从状态a开始,缓慢经历ab、bc、ca过程回到状态a,
其V一T图像如图所示,ab平行于V轴,bc平行于T轴,ca为过原点的V。
直线。气体在状态a时的压强为p1,体积为V。,热力学温度为T。,气体在
状态c时的热力学温度为3T。图中V。为未知量,关于气体在状态b时
V o
的压强p。和在状态c时的压强p,下列判断正确的是
3T。
A.p=p
B.p.=3p
C.p=3p
D.P-gP
10,如图甲所示,在理想变压器α、b端输入电压为U。的正弦交流电,原、副线圈的匝数比
1:2=4:1。定值电阻R1、R2、R:的阻值分别为R1=322、R2=22、R,=2,滑动变
阻器R的最大阻值为4Ω。初始时滑动变阻器滑片位于最左侧,在滑片向右缓慢移动至最
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右侧的过程中,记录理想电压表⑦的示数U与理想电流表④的示数I,描绘出如图乙所示
的U一I图像。下列说法正确的是
R
U
ao
bo
甲
A.通过R,的电流减小
B.电压表示数先增大后减小
C.图乙中纵截距U1=0.25Uo,斜率的绝对值为22
D.R消耗的功率先增大后减小
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)某同学做“用油膜法估测分子的直径”实验。
(1)本实验做了三个理想化假设:将油酸分子视为
(填“长方体”或“球形”),油酸分
子在水面上形成单分子油膜,油酸分子是紧挨在一起的。
(2)整个实验过程如下,合理的操作顺序为AC
F。(用字母代号表示)》
A.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增
加一定体积溶液时的滴数
B.用浅盘装入约2cm深的水,然后将爽身粉均匀地撒在水面上
C.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V
D.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数,再根据方格的边长求
出每格的面积,算出油膜的面积S
E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,
用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
R用公式d-S求出薄膜厚度,即油酸分子的直轻
(3)在该实验中,每1000mL的油酸酒精溶液中含有油酸1mL,
滴油酸酒精溶液的体积为0.02mL。正确操作后,油膜形状如图
所示,坐标纸上正方形小方格的边长均为2cm,则稳定后形成单
分子油膜的面积约为
m(结果保留三位有效数字),由此
可估算出油酸分子的直径为
m(结果保留一位有效
数字)。
12.(8分)某学习小组用单摆测量重力加速度的实验装置如图所示。
(1)本实验
(填“需要”或“不需要”)称量小球的质量。
(2)关于实验操作,下列说法正确的是
A.摆线要选择细一些、伸缩性小一些、适当短一些的
B.摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的
C.为了使单摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角尽
量大一些
【高二物理第3页(共6页)】
(3)测得摆线的长度为L,小球的直径为d,测出单摆完成n次全振动所用的时间t,则单摆
的周期T=
,重力加速度g=
(用L、d、n、t、π表示)。
(4)为了减少实验误差,改变摆线的长度,测量出多组周期T和摆线长度L,以L为横坐标、
T为纵坐标作出T2一L图线,若图像的斜率为k,则当地的重力加速度g=
(用k和π表示)。
13.(10分)光导管作为一种高效的光传输装置,在现代科技和生活中发挥着重要作用。如图所
示,截面为矩形的光导管长度为L,一单色光在光导管的截面中心线位置,以入射角i射入
光号管,恰好在光导管的上表面发生全反射,已知如-,光在真空中的传播迷度大小为
c。求:
(1)光导管的折射率n;
(2)光在光导管中的传播速度大小:
(3)光在光导管中的传播时间t。
【高二物理第4页(共6页)】
14.(12分)如图所示,竖直轻弹簧一端固定在P点,另一端连接小球,构成弹簧振子。振子在y
轴上的M、N两点间做简谐运动,简谐运动的周期T=0.4s,振幅A=4cm。t=0时刻,小
球从平衡位置O点开始沿y轴正方向运动。小球右侧连接一根水平轻质弹性绳,小球持续
上下振动,激发出沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=4m/s。绳上质点B的平衡位置
坐标x=6m,不计空气阻力与绳的能量损耗。
(1)求该简谐横波的波长,以及弹性绳上所有质点的起振方向;
(2)求波从波源传播到质点B的过程中,波源(小球)通过的路程;
(3)若绳上有一质点C(图中未标出),质点C与质点B平衡位置之间的距离x=2m,从波
刚好传到质点B开始计时,再经过△t=0.6s,求此时质点C相对平衡位置的位移。
↑y/cm
P
x/m
-4钟N
【高二物理第5页(共6页)】
15.(16分)某冷链物流车的密闭保温储气罐容积V。=50L,罐内储存保护用气,全过程不漏气,
气体均可视为理想气体,不计罐体的热胀冷缩。已知气体的初始热力学温度T。=280K,初
始压强p。=2.0×10°Pa。
(1)由于车辆露天停放暴晒,罐内气体的热力学温度升高至T1=350K,求此时罐内气体的
压强:
(2)保持气体的热力学温度始终为T。=280K,使储气罐缓慢放出一部分气体,罐内剩余气
体压强降至安全工作压强p2=1.0×10Pa,求放出的气体在压强p2=1.0×10Pa下
的体积;
(3)完成第(2)问放气操作后,车辆开进高海拔低温作业区,罐内气体的热力学温度下降至
T3=224K,然后依次给n(n≥2且n为整数)个和原罐相同的空罐(内部为真空)充气,
充气过程中气体的温度始终不变,当原罐内气体的压强与空罐内气体的压强相等时结束
充气,求给第个罐充完气后,原罐内气体的压强。
【高二物理第6页(共6页)】高二物理参考答案
L.B【解析】由题图乙可知,该振子的振动周期为2s,选项A错误:A、B之间的距离为4cm,
选项B正确:0~0,5s内,该振子从O向B运动,且其加速度不断增大,选项C错误:该振子
在1,5cm处和在一1.5cm处的速度大小相等,但方向不一定相同,选项D错误。
2.D【解析】根据玻尔跃迁理论,可知电子从高能级(能量E)跃迁到低能级(能量E1)时,释放
的光子能量等于两个定态的能量差,满足关系=E:一E,变形可得光子的频率y=
E:-E
,选项D正确
3.C【解析】屏上P点处出现暗条纹,则S:P与S,P的差为半波长的奇数倍,选项C正确。
4.A【解析】衰变过程中质量数、电荷数都守恒,选项A正确:6.4万年是2个半衰期,剩余的
质量m=m():-}m,选项B错误:襄变原因是原子枝内部不稳定,不是核外电子不稳
定,选项C错误:衰变后更稳定,生成物的比结合能更大,选项D错误。
5.D【解析】本题考查原子物理,目的是考查学生的理解能力。原子在能级间跃迁时,能放出6
种不同频率的光子,释放的能量分别为E:=-0.85eV一(-1.51eV)=0.66eV、E:
-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV、E=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV、E
-L.51eV-(-3.40eV)=1.89eV、E=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09cV、Eu
-3.40eV-(-13.6eV)=10.2eV,释放的6种光子的能量依次为0.66eV,2.55eV
12.75eV、l.89eV、12.09eV,10.2eV.有3种能发生光电效应,则该金属的逸出功应大于
2.55eV,小于10.2eV.选项D正确
6.C【解析】该波传播的周期T==0,2s,选项A错误:该波的传播速度大小v=产
10m/s,选项B错误:由题图可知,质点a已经运动的时间为1.5T,故其运动的路程=1.
×4A=60cm,选项C正确、D错误。
7,B【解析】分子动理论指出,一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动,选项A错误;
当水分子进入微小的孔隙后,水的表面张力显著,阻碍了水分的流失,选项B正确:温度是分
子平均动能的标志,温度升高,水分子的平均动能增大,热运动更加剧烈,因此更容易脱离孔
隙挥发,但是,分子动能遵循统计规律,温度升高并不意味着“每一个”水分子的动能都增大,
仍会有部分分子的动能变小,选项C错误:分子间同时存在着引力和斥力,选项D错误。
8.BD【解析】非晶体(玻璃、沥青、松香等)无固定熔点,且物理性质表现为各向同性,选项A错
误:单晶体普遍具有各向异性,所有晶休(单晶体、多品体)都具有固定熔点,选项B正确:玻璃
无规则天然几何外形,选项C错误:多品体是由大量微小单晶体无规则排列形成的,单个单
晶体具有各向异性,但整体宏观上抵消,表现为各向同性,选项D正确。
9.AD【解析】由题图可知,气体从状态c到状态a对应的V-T图线为过原点的直线,所以气
【高二物理·参考答案第1页{共4页)】
休发生等床变化.即p,=p1,选项A正确、B错误:从状态c到状态a,有3元一T
,可得V
V=3V,气体由状态a到状态b为等温膨胀,所以pV。=p。×3V,所以ps=令p,选项C
错误D正确
10.BC【解析】由等效电源可知,刷线圈电压U、电流1,满足U,=E'一1r',其中=k,E'=
。一术·根据串反并同”可知,随着滑片向右移动,通过尺的电流增大,选项A错澳
U-1图像中纵截距为U1,斜率绝对值为r,所以U:=0.25U,题图乙斜率的绝对值为
2Ω,选项C正确。设滑动变阻器滑片左端电阻为R左,滑片右端电阻为R右,则副线周电路
R,+RR+R_R:士RR+R2当R:+R专=R+RE时
中总电阻R=R一R中R十R右
R,+R+R
Rm取最大值2Q:当R左=0,R右=R时,R别为1.5Q:当R=R,R=0时,R为
1.5Q。则在滑片自左向右移动过程中,R由1.5Ω增至2Q再减至1.5Q,电压表示数先
增大后减小,选项B正确。由等效电阻知识可知,副线圈中电阻等效至原线阁中后,'一
kR时,则等效电阻同样先增大后减小,原线圈中电流先减小后增大,R,消耗的功率先减小
后增大,选项D错误。
1L.(1)球形(2分)
(2)BED(2分)
(3)2.16×10(2.12×102或2.20×10均给分)(2分)9×10D(2分)
【解析】(1)本实验做了三个理想化假设:将油酸分子视为球形,油酸分子在水面上形成单分
子油膜,油酸分子是紧挨在一起的。
(2)根据用油膜法估测分子的直径的实验步骤可知,测量油膜面积的先后顺序为ACBEDF
(3)一商袖酸酒特济液中纯治酸的体积V-0.02×。m=2X10m=2X10m,由
坐标纸求出油膜散开后的面积S=54×2cm=216cm=2.16×10一2m,所以油酸分子的
V。2×10H
直径d=S2.16X10m*9X10m
12.(1)不需要(1分)
(2)B(1分)
3)片2分
n+号
(2分)
12
据
(2分)
【解析】(1)该实验不需要称量小球的质量
(2)摆线要选择细一些、伸缩性小一些、适当长一些的,选项A错误:摆球尽量选择质量大
【离二物理·参考答案第2页(共4页】
些.体职小一些的,法项B正确:由T=2、厂可知,在顶C错武。
L+号
(3)根据题意可知,单摆的周期T-子·又有T=2x、:
解得g
12
的曲T=2、。之可科下-行十2期图像斜率=号解得发任
13.解:(1)由儿何关系可知,折射角r与临界角C的关系为r十C=90
由折射率公式有W=加!(2分)
sin r
1
nsmc1分)
sinr十cosr=1
邻得-29。日分
2)油0=号(2分)
解得=受,1分
3)光在光号管中传摄的路程。,1分
1-分)
舒得一警
(1分)
14.解:(1)由=T(2分)
解得=1.6m(1分)
由1=0时刻小球(波源)沿y轴正方向运动,可知所有质点起振方向均为沿y轴正方向。
(1分】
(2)波传到质点B所用的时间。-号-普、=1.5s=3.75T2分)
小球通过的路程=3XA+子×A-0cm。2分
(3)质点B、C平衡位置间的距离x=2m=1.25x(1分)
由题意可知质点C可能在质点B的左侧,也可能在质点B的右侧
若质点C在质点B点左侧,波刚好传到质点B时,质点C刚好位于波峰,再经△1=0.6s,
质点C刚好位于波谷.其位移y=一4cm(们分)
【高二物理·参考答案第3页(共4页)】
若质点C在质点B右侧,波从质点B向右传播到质点C需要时间1,=号=0.5,再经1,=
△1-t,=0.1s,质点C刚好位于波峰位置,其位移y2=4cm。(2分)
15.解:(1)罐体容积不变,封闭气体的质量不变,气体发生等容变化
由查理定律有宁-只2分)
解得p1=2.5×10Pa。(2分)
(2)把原来罐内全部气体当作整体研究
初态:p=2.0×10Pa,V=50L
末态:压强降到p2=1.0×10Pa,总体积设为Ve
由玻意耳定律有pV,=p:V。(2分)
解得V总=100L(2分)
罐内剩余气体体积仍为V。=0L,所以放出气体体积△V=V。一V。(2分)
解得1V=50L。(1分》
(③由查理定律有会=号
(2分》
解得p,=8×10Pa(1分)
由玻意耳定律有pV。=p1×2V。(1分)
p#V=p×2V
44.4年。
p分m-:V。=pX2V
解得P-8X10
24
Pa(n=2,3,4,…)。(I分)