山西省太原市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題

2023～2024學(xué)年第二學(xué)期高二年級期末學(xué)業(yè)診斷物理試卷（考試時(shí)間：下午4∶10——5∶40）說明：本試卷為閉卷筆答，答題時(shí)間90分鐘，滿分100分。一、單項(xiàng)選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。請將正確選項(xiàng)前字母標(biāo)號填入下表內(nèi)相應(yīng)位置。1．下列選項(xiàng)正確的是（）A．可利用激光亮度高的特點(diǎn)來進(jìn)行精確測距B．激光與自然光相比，自然光更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象C．觀看立體電影時(shí)，觀眾戴的眼鏡是一對透振方向互相平行的偏振片D．通過轉(zhuǎn)動加裝在相機(jī)鏡頭前的偏振濾光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰2．下列選項(xiàng)正確的是（）A．液晶和晶體都有各向異性的特點(diǎn)B．水黽能停在水面上與液體的表面張力有關(guān)C．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大D．理想氣體分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，分子勢能隨分子間距的增大而增大3．體操彩帶由短桿和一定長度的彩帶組成。運(yùn)動員周期性地上下抖動短桿，彩帶上形成簡諧波，某一時(shí)刻彩帶的形狀如圖所示。彩帶重力不計(jì)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．圖中彩帶上的質(zhì)點(diǎn)a正在向下運(yùn)動 B．彩帶上的質(zhì)點(diǎn)b向右移動，把能量傳遞給質(zhì)點(diǎn)aC．短桿與彩帶的接觸點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動 D．由于短桿在豎直方向振動，所以該簡諧波為縱波4．蟾蜍在池塘邊平靜的水面上鳴叫，某時(shí)形成如圖所示的水波。若蟾蜍的鳴叫頻率不變，下列選項(xiàng)正確的是（）A．岸邊的人接收到鳴叫的聲波是橫波B．水波從淺水區(qū)傳入深水區(qū)，頻率變小C．水面上的落葉遇到水波后做受迫振動D．水波遇到大石頭比遇到小石頭更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象5．關(guān)于衍射圖樣，下列選項(xiàng)正確的是（）A．甲圖是白光的單縫衍射條紋B．乙圖是單色光單縫衍射產(chǎn)生的圖樣C．丙圖是法國科學(xué)家泊松在實(shí)驗(yàn)中首次觀察到的泊松亮斑D．丁圖是英國物理學(xué)家沃森和克里克做實(shí)驗(yàn)獲得的一系列DNA纖維的電子射線衍射圖樣6．固定在振動片上的金屬絲周期性觸動水面可形成水波。振動片在水面上沿x軸勻速移動時(shí)，拍得某時(shí)刻波的圖樣如圖所示。下列選項(xiàng)正確的是（）A．波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動B．A位置處波速大于B位置處波速C．A位置處波速小于B位置處波速D．A位置處接收到的波的頻率小于B位置處接收到的波的頻率7．如圖所示為冰箱工作原理示意圖。制冷劑在蒸發(fā)器中汽化吸收冰箱內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)液化，放出熱量到冰箱外。下列選項(xiàng)正確的是（）A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B．冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律C．冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第二定律D．冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地從冰箱內(nèi)向冰箱外傳遞熱量，但同時(shí)消耗了電能8．用圖甲所示空氣薄膜干涉裝置來檢查玻璃平面的平整程度。A為標(biāo)準(zhǔn)平板玻璃，B為被檢查平板玻璃，在A、B右端夾入薄紙片，C為入射的紅光，圖乙是俯視圖甲觀察到的干涉條紋。下列選項(xiàng)正確的是（）A．當(dāng)把C換為藍(lán)光時(shí)，條紋間距變大B．圖乙中條紋彎曲處對應(yīng)著被檢查平面處凸起C．將薄紙片向右移動少許，從上往下可以觀察到干涉條紋變稀疏D．圖示條紋是由A的下表面反射光和A的上表面反射光發(fā)生干涉形成的9．如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體的圖像，由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A。若由A到B為等溫過程，下列選項(xiàng)正確的是（）A．氣體在C狀態(tài)的溫度低于在B狀態(tài)的溫度B．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體對外做功且氣體內(nèi)能減小C．氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做功且氣體內(nèi)能增加D．氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，氣體中速率更大的分子所占百分比增大10．一束光線射到玻璃球過球心O的截面上，入射角為60°。光線的傳播路徑如圖，出射光線恰好與AO平行，則該光線在玻璃中的折射率為（）A． B． C．2 D．1.5二、多項(xiàng)選擇題：本題包含5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得3分，選不全的得2分，有錯(cuò)者或不答的得0分。請將正確選項(xiàng)前的字母填在下表內(nèi)相應(yīng)位置。11．把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下觀察，每隔30s記錄一次炭粒的位置。將各位置按時(shí)間順序依次連接得到下圖，下列選項(xiàng)正確的是（）A．炭粒不一定沿折線方向運(yùn)動B．顯微鏡下能看到水分子不停地撞擊炭粒C．炭粒不停地做無規(guī)則運(yùn)動就是分子熱運(yùn)動D．對比大小不同炭粒的運(yùn)動情況，較小炭粒布朗運(yùn)動明顯12．宇航員在天宮課堂中，把水?dāng)D在兩塊透明板上，再將兩板慢慢靠近，形成一座中間細(xì)、兩頭粗的“液橋”。將兩板拉遠(yuǎn)，“液橋”變得更細(xì)、更長，但沒有斷開。下列選項(xiàng)正確的是（）A．水對透明板是浸潤的B．液橋形成的根本原因是液橋不受地球引力C．液橋表面層中分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力D．若將實(shí)驗(yàn)中的透明板換成對水不浸潤的塑料板做該實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象13．用活塞壓縮密封在汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時(shí)汽缸向外散熱210J。對于汽缸里壓縮后的空氣，下列選項(xiàng)正確的是（）A．空氣的分子勢能增大B．每個(gè)空氣分子的動能都變大C．空氣溫度升高，內(nèi)能增加690JD．空氣分子單位時(shí)間內(nèi)與汽缸壁單位面積上的碰撞次數(shù)增加14．如圖所示，高度為a且足夠大的透明長方體，上表面中心有一點(diǎn)光源S，可向各個(gè)方向射出單色光，該單色光在透明體中的折射率。下列選項(xiàng)正確的是（）A．該單色光在長方體中發(fā)生全反射的臨界角為30°B．該單色光在長方體中發(fā)生全反射的臨界角為45°C．下表面有光射出的圓面積為D．下表面有光射出的圓面積為15．一列橫波沿x軸正方向傳播，波速為0.6m/s，A、B、C為介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)。如圖為時(shí)波的圖像，x軸上質(zhì)點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為96cm，下列選項(xiàng)正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)A和B會同時(shí)回到平衡位置B．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A沿y軸負(fù)方向運(yùn)動C．波到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)開始振動的方向沿y軸負(fù)方向D．時(shí)，C點(diǎn)第一次到達(dá)波峰三、實(shí)驗(yàn)題：本題包含2小題，共14分。請將答案填在題中橫線上或按要求作答。16．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列選項(xiàng)正確的是______；A．單縫和雙縫必須平行放置 B．干涉條紋與雙縫垂直C．圖甲中P處放置雙縫 D．圖甲中M處放置濾光片，N處放置雙縫E．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)（2）將測量頭分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋。手輪上的示數(shù)為3.730mm，轉(zhuǎn)動測量頭，分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為______mm。已知雙縫間距，雙縫到光屏的距離，則光的波長λ=______nm；（3）以下操作，可使條紋間距變大的是______。A．將濾光片由紅色換成藍(lán)色 B．增大單縫與雙縫的距離C．增大雙縫與光屏的距離 D．換一個(gè)間距更大的雙縫17．（8分）某實(shí)驗(yàn)小組用油膜法估測油酸分子的大小，具體操作如下：①取純油酸0.2mL注入500mL的容量瓶內(nèi)，向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到500mL的刻度為止，搖動容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液②用注射器吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，達(dá)到1.0mL時(shí)，共滴入50滴③在淺盤內(nèi)注入清水，將爽身粉均勻地撒在水面上，輕輕向水面滴入一滴油酸酒精溶液④待圖樣形狀穩(wěn)定后，在玻璃板上描下圖樣的輪廓⑤將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)，小方格的邊長請回答以下問題：（1）根據(jù)圖樣，輪廓范圍內(nèi)的面積可等效為______個(gè)小方格的面積；（2）由數(shù)據(jù)可算出每一滴油酸酒精溶液中的純油酸為______mL；（3）由數(shù)據(jù)可估算出油酸分子的直徑約為______m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）；（4）若所測得的分子直徑偏大，可能的原因是______（選填選項(xiàng)前的字母）。A．在配制油酸酒精溶液時(shí)，酒精多倒入了一點(diǎn)，導(dǎo)致濃度降低B．溶液長時(shí)間放置后，酒精揮發(fā)導(dǎo)致溶液濃度升高C．計(jì)算油膜面積時(shí)，把所有半格左右的油膜都舍去不計(jì)入D．取一滴溶液滴在水面上時(shí)，換用的注射器針管比原來更粗，液滴體積更大四、計(jì)算題：本題包含4小題，共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18．（10分）一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如實(shí)線所示，經(jīng)0.2s后的波形圖如虛線所示。求：（1）若波向x軸正方向傳播，該波的最小速度v；（2）該波的最大周期T以及對應(yīng)的波的傳播方向。19．（10分）如圖所示，半徑為R、折射率的半圓形玻璃磚豎直放置在光屏MN的正上方，玻璃磚AB邊與MN平行且距離為h。一束單色光在玻璃磚平面內(nèi)垂直AB射向圓心O，光線穿過玻璃磚后射到光屏上，光點(diǎn)落在點(diǎn)。已知光屏足夠大，真空中的光速為c，且空氣中光速也可近似為c，求：（1）若玻璃磚不動，單色光繞圓心O在玻璃磚平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過30°，折射光線在光屏上的光點(diǎn)與點(diǎn)的距離；（2）若入射光線保持豎直向下不變，玻璃磚繞圓心O順時(shí)針轉(zhuǎn)動，單色光從射入玻璃磚后再折射到光屏上的最長時(shí)間。20．（10分）如圖所示，U形管豎直放置，右管橫截面積為左管的4倍，左端封閉，右端開口。管內(nèi)水銀在左管封閉一段長、溫度的理想氣體，左、右兩管水銀面高度差為10cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg。求：（1）若加熱左管氣體，直到U形管兩側(cè)水銀面等高，此時(shí)氣體的溫度（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）；（2）若保持左管氣體溫度不變，往右側(cè)管內(nèi)緩慢加入多少長度的水銀，可使U形管兩側(cè)水銀面等高。21．（11分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測量物體質(zhì)量的裝置。導(dǎo)熱性能良好的汽缸開口向上靜止在水平地面上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。汽缸與活塞內(nèi)壁無摩擦，密封性良好，活塞、支桿與平臺的總質(zhì)量為M，活塞的橫截面積為S。初始時(shí)活塞到缸底的距離為d，在平臺上放置待測物塊，穩(wěn)定后活塞下降。環(huán)境溫度恒為T，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g。求：（1）待測物塊的質(zhì)量；（2）若裝置及內(nèi)部理想氣體不變，把該裝置放入溫度恒為、大氣壓強(qiáng)為的環(huán)境中，再次測量該物塊質(zhì)量時(shí)，活塞下降的高度。2023～2024學(xué)年第二學(xué)期高二年級期末學(xué)業(yè)診斷物理參考答案及評分建議一、單項(xiàng)選擇題：本題包含10小題，每小題3分，共30分。題號12345678910選項(xiàng)DBACBADCCA二、多項(xiàng)選擇題：本題包含5小題，每小題3分，共15分。題號1112131415選項(xiàng)ADACCDACBD三、實(shí)驗(yàn)題：共14分。16．（6分）（1）AC（2分）（2）10.330（10.329、10.331）（1分）660（659.9、660.1）（2分）（3）C（1分）17．（8分）（1）118（113~123）（2分）（2）（2分）（3）（2分）（4）AC（2分）四、計(jì)算題：共41分。18．（10分）（1）波沿x軸正方向傳播，內(nèi)傳播的最小距離為，最小波速為（2）從圖中可知波長，波沿x軸負(fù)方向傳播有最大周期，0.2s經(jīng)過個(gè)波長，對應(yīng)個(gè)周期19．（10分）(1)如圖，單色光轉(zhuǎn)過，，為45°記此時(shí)光點(diǎn)位置為C，，由幾何關(guān)系知（2）由臨界條件可知，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過時(shí)，折射光線沿著玻璃磚邊沿射向光屏，用時(shí)最長光點(diǎn)為D點(diǎn)光點(diǎn)D到的距離，在玻璃磚中傳播時(shí)間從玻璃磚射出后到D點(diǎn)傳播時(shí)間20．（10分）(1)初始狀態(tài)時(shí)，左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)設(shè)左管橫截面積為S，右管橫截面積為4S，管內(nèi)氣柱長度，體積，當(dāng)左右兩管內(nèi)水