河北省保定市六校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1六校聯(lián)盟2024年4月期中聯(lián)考高二物理試題一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于物理知識在科技和生活中的應(yīng)用，下列各圖對應(yīng)的說法正確的是（）A.圖甲中醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線熒光作用的特點B.圖乙中測溫儀測體溫是利用紅外線有顯著熱效應(yīng)的特點C.圖丙中伽馬手術(shù)刀治療腫瘤是利用射線電離本領(lǐng)強的特點D.圖丁中行李安檢儀透視檢查物品是利用射線穿透本領(lǐng)強的特點〖答案〗B〖解析〗A．圖甲中醫(yī)用紫外滅菌燈是利用了紫外線殺菌消毒作用的特點，故A錯誤；B．紅外線有顯著熱效應(yīng)，可以反映物質(zhì)的溫度，溫儀測體溫就是利用這一特點，故B正確；C．伽馬手術(shù)刀是利用射線穿透本領(lǐng)強，能量高的特點，故C錯誤；D．安檢儀透視檢查物品是利用射線穿透本領(lǐng)強的特點，并非射線，故D錯誤。故選B。2.在“研究溫度不變時氣體壓強跟體積關(guān)系”的實驗時，推動活塞，注射器內(nèi)空氣體積減小，多次測量得到注射器內(nèi)氣體的圖線，如圖實線是一條雙曲線，虛線為實驗所得圖線。環(huán)境溫度保持不變，發(fā)現(xiàn)實驗所得圖線與玻意耳定律明顯不符，造成這一現(xiàn)象的可能原因是（）A.實驗時用手握住注射器 B.實驗時緩慢推動活塞C.注射器沒有保持水平 D.推動活塞過程中有氣體泄漏〖答案〗A〖解析〗由圖像的特點可知壓縮氣體過程中p與V的乘積增大，所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是實驗時用手握住注射器或?qū)嶒灂r迅速推動活塞，導(dǎo)致溫度升高。故選A。3.波源為和的兩相干水波的干涉圖樣如圖所示，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，的振幅為3cm，的振幅為6cm，下列說法正確的是（）A.此刻A點是振動加強點，周期后為振動減弱點B.此刻C點是振動減弱點，周期后仍為振動減弱點C.C點始終為振動加強點D.質(zhì)點D的振幅為9cm〖答案〗C〖解析〗ABC．此刻A點是波峰與波峰疊加，是振動加強點，C點是波谷與波谷疊加，也是振動加強點，干涉圖樣是穩(wěn)定的，加強點始終是加強點，減弱點始終是減弱點，故AB錯誤，C正確；D．質(zhì)點D為波峰與波谷疊加是減弱點，振幅為故D錯誤。4.B超是醫(yī)院對病人進行檢查的重要設(shè)備，B超成像的基本原理是探頭向人體發(fā)射一組超聲波，遇到人體不同組織時會產(chǎn)生不同程度的反射，探頭接收到的超聲波信號由計算機處理，從而形成B超圖像。如圖為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，時刻波恰好傳到質(zhì)點M。已知此超聲波的頻率為。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點M開始振動的方向沿y軸正方向B.血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為C.時質(zhì)點M運動到橫坐標(biāo)處D.內(nèi)質(zhì)點M的路程為1.6mm〖答案〗B〖解析〗A．因為波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波形平移法可知，質(zhì)點M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向，故A錯誤；B．由圖像可知波長為則血管探頭發(fā)出的超聲波在血管中的傳播速度為故B正確；C．質(zhì)點并不會隨波的傳播方向遷移，故C錯誤；D．由題意可知周期為由于且時刻，質(zhì)點M處于平衡位置開始起振，則內(nèi)質(zhì)點M的路程為故D錯誤。5.某放射性元素的原子核靜止在勻強磁場中，當(dāng)它放出一個粒子后，速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44：1，如圖所示，則（）A.袞變瞬間，粒子與反沖核的動量相等B.衰變瞬間，粒子與反沖核的動能相等C.放射性元素原子核的核電荷數(shù)為90D.粒子和反沖核的速度之比為1：88〖答案〗C〖解析〗A．衰變過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，根據(jù)動量守恒定律得知α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反，故A錯誤；B．根據(jù)動能與動量的關(guān)系式可得α粒子與反沖核的動能與質(zhì)量成反比，質(zhì)量不等，則動能不等，故B錯誤；CD．由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動，由得若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子對反沖核由于p1=p2，且R1：R2=44：1，得反沖核的核電荷數(shù)為90-2=88，它們的速度大小與質(zhì)量成反比，故C正確，D錯誤。6.利用薄膜干涉原理可以測量金屬絲的直徑。將矩形的平行薄玻璃板AB放在水平標(biāo)準(zhǔn)工件的上面，右側(cè)墊有粗細(xì)均勻的直金屬絲，在標(biāo)準(zhǔn)工件與玻璃板之間形成一個楔形空氣膜，其截面如圖所示。用波長為入的光，垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行條紋，測出相鄰亮條紋中心間的距離為?x，金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)工件的接觸點D到楔形頂端C點的距離為L，以下說法正確的是（）A.條紋方向平行于CDB.金屬絲的直徑為C.當(dāng)金屬絲向右移動少許時，?x變小D.在同一位置換用更細(xì)的金屬絲時，?x變大〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，方向應(yīng)垂直于CD方向，故A錯誤；B．設(shè)金屬絲直徑為d，玻璃板與標(biāo)準(zhǔn)工件間夾角為α，由幾何關(guān)系有當(dāng)光垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板時，得到干涉條紋，相鄰兩條紋對應(yīng)劈尖厚度差為由幾何關(guān)系有則則故B正確；CD．根據(jù)可得當(dāng)金屬絲向右移動少許時，即L增大，則?x變大；在同一位置換用更細(xì)的金屬絲時，L不變，d減小，則?x變大；故C錯誤，D正確。7.如圖所示，有兩列相干簡諧橫波在同一介質(zhì)中相向傳播，兩列波在介質(zhì)中的傳播速度為，在時剛好分別傳到A、B兩點。已知P點為振動減弱點、間距20m、。則（）A.兩波源的起振方向可能向上 B.間振動加強點可能有4個C.兩列波的周期可能為4s D.兩列波的波長可能為4m〖答案〗D〖解析〗A．由微平移法可知兩列波的起振方向均向下，故A錯誤；C．由于起振方向均向下，且P點為振動減弱點，說明兩列波傳播到P點時相差的時間為半周期的奇數(shù)倍其中為自然數(shù)，解得周期的可能值有；；……故C錯誤；D．由于起振方向均向下，且P點為振動減弱點，說明兩列波傳播到P點時相差的位移為半波長的奇數(shù)倍其中為自然數(shù)，解得波長的可能值由有；；……故D正確。B．間若為振動加強點，要滿足（）結(jié)合D項分析中的波長的可能值可得間振動加強點不可能有4個，B錯誤。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A.圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小"實驗中，測得油酸分子大小的數(shù)量級為10-10mB.圖乙為布朗運動實驗的觀測記錄，圖中記錄的是某個微粒做布朗運動的軌跡C.圖丙為分子力F與分子間距r的關(guān)系圖，當(dāng)分子間距從開始增大時，分子勢能變大D.圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，其中曲線②對應(yīng)狀態(tài)下的每一個分子的動能都比曲線①對應(yīng)狀態(tài)下每一個分子的動能大〖答案〗AC〖解析〗A．圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小"實驗中，測得油酸分子大小的數(shù)量級為10-10m，選項A正確；B．圖乙為布朗運動實驗的觀測記錄，圖中記錄的是某個微粒做布朗運動在相同時間間隔的位置的連線，而不是運動軌跡，故B錯誤；C．圖丙為分子力F與分子間距r的關(guān)系圖，當(dāng)分子間距從開始增大時，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，則分子勢能變大，選項C正確；D．圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，其中曲線②對應(yīng)狀態(tài)下的分子的平均動能都比曲線①對應(yīng)狀態(tài)下分子的平均動能大，但不是每個分子的動能都比曲線①狀態(tài)下的分子動能都大，選項D錯誤。故選AC。9.“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收波長為的光子從基態(tài)能級躍遷至激發(fā)態(tài)能級，然后自發(fā)輻射出波長為的光子，躍遷到“鐘躍遷”的上能級，并在一定條件下躍遷到“鐘躍遷”的下能級，并輻射出波長為的光子，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出波長為的光子回到基態(tài)。則（）A.該鐘激光的光子的能量B.該鐘激光的光子的動量C.該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的波長D.該鐘激光可以讓極限波長為的金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)〖答案〗AB〖解析〗A．該鐘激光的光子的能量為A正確；B．該鐘激光的光子的動量為B正確；C．原子吸收波長為的光子從基態(tài)能級Ⅰ躍遷到激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，則有且從激發(fā)態(tài)能級向下躍遷到基態(tài)的過程有聯(lián)立可得C錯誤；D．由題意可知，該金屬材料的極限頻率為該鐘激光的頻率為由此可知，即不能讓該金屬材料發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)，D錯誤。故選AB。10.如圖，一束復(fù)色光以入射角i（0°<i<90°）從空氣射入由內(nèi)芯和外套組成的光導(dǎo)纖維后分成了a、b兩束單色光，下列說法正確的是（）A.內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率B.在光導(dǎo)纖維內(nèi)，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C.i越大，a、b光越容易在內(nèi)芯和外套的交界面上發(fā)生全反射D.在發(fā)生全反射的條件下，i越小，a、b光在內(nèi)芯中的傳播時間越短〖答案〗ABD〖解析〗A．因在內(nèi)芯發(fā)生全反射，可知內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，選項A正確；B．在光導(dǎo)纖維內(nèi)，因a光的折射程度較大，則a光的折射率較大，根據(jù)可知，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選項B正確；C．i越大，則光在端面上的折射角越大，射到內(nèi)芯和外套的交界面上的入射角越小，則a、b光越不容易在內(nèi)芯和外套的交界面上發(fā)生全反射，選項C錯誤；D．在發(fā)生全反射的條件下，i越小，則光在端面上的折射角越小，射到內(nèi)芯和外套的交界面上的入射角越大（設(shè)為α），則a、b光在內(nèi)芯中的傳播時間則t越短，選項D正確。三、非選擇題：共54分。11.某中學(xué)實驗探究小組用如圖甲所示的裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。（1）將實驗儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，則在甲圖中1、2處分別應(yīng)該安裝的器材是______；A.1處為雙縫、2處為單縫 B.1處為單縫、2處為濾光片C.1處為濾光片、2處為單縫 D.1處為單縫、2處為雙縫（2）單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖乙所示，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺示數(shù)也在圖乙中給出。①分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺的示數(shù)為=_______mm，在B位置時游標(biāo)卡尺的示數(shù)為=_______mm，相鄰兩亮條紋間距=_________mm；②若雙縫間距為d，雙縫到光屏間的距離為L，則該單色光的波長=_________（用，，d，L表示）?！即鸢浮剑?）D（2）11.115.60.75〖解析〗（1）在甲圖中1、2處分別應(yīng)該安裝的器材是：1處為單縫、2處為雙縫，故選D；（2）①[1][2]分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺的示數(shù)為=11mm+0.1mm×1=11.1mm在B位置時游標(biāo)卡尺的示數(shù)為=15mm+0.1mm×6=15.6mm[3]相鄰兩亮條紋間距②[4]根據(jù)可知該單色光的波長12.某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置測量所在地的重力加速度，取3.14。（1）將制作好且符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖__________（選填“乙”或“丙”）中所示的固定方式。（2）讓小球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動，當(dāng)小球經(jīng)過__________（選填“最低點”或“最高點”）時開始計時并從1開始計數(shù)，測得小球第次經(jīng)過此處的時間為，則單擺的周期__________。（用題中所給物理量符號表示）（3）改變擺長，重復(fù)實驗，測量出多組周期與擺長的數(shù)值后，作出圖丁中直線，則重力加速度的大小為__________。（保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）丙（2）最低點（3）9.86〖解析〗（1）為了保證擺動過程中擺長保持不變，懸點也應(yīng)該固定，故應(yīng)該選用圖丙所示的固定方式。（2）[1][2]為了減少實驗誤差應(yīng)讓小球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動，當(dāng)小球經(jīng)過最低點開始計時。由題意可得，小球一次全擺動的周期為（3）由周期公式可得得可見圖丁圖線的斜率為得13.在一水池底部水平放置一條能夠發(fā)出紅光的圓形細(xì)燈帶，半徑為2m，已知紅光在水中的折射率為，細(xì)燈帶到水面的豎直高度為1m，光在真空中的速度為c=3×108m/s，不考慮水面對光線的反射。（1）求能夠射出水面的光線在水中傳播的最短時間；（2）計算水面上產(chǎn)生光斑的面積。〖答案〗（1）4.4×10-9s；（2）〖解析〗（1）由題意可知，當(dāng)光垂直于水面射出時時間最短由于該光在水中折射率為，則求得t≈4.4×10-9s（2）該圓形細(xì)燈帶在水面上形成的光斑為一個圓環(huán)，可以以圓環(huán)上一點看成點光源計算，點光源形成的光斑為圓形，圓形的半徑為r=htanC已知該光在水中的折射率為該圓環(huán)的內(nèi)徑為該圓環(huán)的外徑為則圓環(huán)的面積為14.一個氘核（）和一個氚核（）發(fā)生聚變時，可以得到一個氦核和一個中子，已知的比結(jié)合能是1.09MeV，的比結(jié)合能是2.78MeV，的平均結(jié)合能是7.03MeV，中子的結(jié)合能為零。（1）寫出聚變時核反應(yīng)方程；（2）求發(fā)生聚變時釋放的能量；（3）求發(fā)生聚變時虧損的質(zhì)量（c=3.0×108m/s）?！即鸢浮剑?）；（2）17.6MeV；（3）3.13×10-29kg〖解析〗（1）核反應(yīng)方程（2）聚變反應(yīng)前'核和氳核的結(jié)合能為E1=（1.09×2+2.78×3）MeV=10.52MeV反應(yīng)后生成的氦核的結(jié)合能為E2=7.03×4MeV=28.12MeV由于單個核子無結(jié)合能，即中子無結(jié)合能，所以聚變過程釋放出的能量為=（28.12-10.5