吉林省吉林地區(qū)普通高中友好學校聯(lián)合體2023-2024學年高二下學期期末物理試題（解析版）

吉林地區(qū)普通高中友好學校聯(lián)合體第三十八屆高二期末聯(lián)考物理試題物理試題共6頁，全卷滿分100分，考試時間為75分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將答題卡交回。一、單選題（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.如圖所示，一彈簧振子做簡諧運動，下列說法正確的是（）A.小球每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但位移一定相同B.小球通過平衡位置時，速度為零，位移最大C.小球每次經(jīng)過平衡位置時，位移相同，速度也一定相同D.若位移為負值，則加速度一定為負值【答案】A【解析】【詳解】A．小球每次通過同一位置時，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，故A正確；B．當小球通過平衡位置時，位移為零，速度最大，故B錯誤；C．小球每次通過平衡位置時，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均為零，故C錯誤；D．小球所受的回復力始終指向平衡位置，小球的位移為負值時，受到的力為正值，小球的加速度為正值，故D錯誤。故選A。2.對如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒炑b置，下列判斷準確無誤的是（）A.甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B.乙圖是薄膜干涉應用，用來檢測平面的平整程度C.丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到、的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則P處是亮紋D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，出現(xiàn)豎直干涉條紋【答案】B【解析】【詳解】A．甲圖是小孔衍射的圖樣，而“泊松亮斑”中央是亮點，選項A錯誤；B．乙圖是薄膜干涉應用，用來檢測平面的平整程度，選項B正確；C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到、的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則P處是暗紋；若P到、的路程差是波長的整數(shù)倍，則P處是亮紋，選項C錯誤；D．丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實驗裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，因為是等厚干涉，則將出現(xiàn)水平干涉條紋，選項D錯誤。故選B。3.如圖所示，甲分子固定于坐標原點O，乙分子位于x軸上，可自由移動。甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中的曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。規(guī)定在無窮遠處分子勢能為零。a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，其中位置c為圖像與x軸的交點?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A.在b位置時，兩分子的分子勢能最小且為零B.從a到c的過程中，分子力對乙先做正功后做負功C.從c到d的過程中，分子力對乙分子做負功D.到達c位置時，兩分子間的作用力為零，分子勢能也為零【答案】C【解析】【詳解】ABD．從a到c的過程中，分子力始終為引力，在引力作用下運動到c，運動方向和分子力方向相同，分子力做正功，動能增大，勢能減小，在c處分子勢能最小且為負值，故ABD錯誤；C．從c到d的過程中，分子間為斥力，分子力對乙分子做負功，C正確。故選C。4.在夏季，自行車內(nèi)胎如果充氣過足，又放在陽光下暴曬，車胎極易爆裂，暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變，關(guān)于這一現(xiàn)象以下說法中不正確的是（）A.車胎爆裂是因為氣體分子間斥力急劇增大的緣故B.在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，氣體壓強增大C.在爆裂前的過程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加，分子熱運動加劇D.在車胎突然爆裂的瞬間，氣體對外做功，內(nèi)能減少【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．氣體分子間間距較大，分子力（斥力）可忽略不計，則車胎爆裂不是分子斥力的作用，故A符合題意；B．自行車在爆裂前受暴曬的過程中，車胎內(nèi)氣體吸熱溫度升高，分子平均動能增加，而氣體體積不變，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，因此氣體壓強增大，故B不符題意；C．根據(jù)熱力學第一定律，爆裂前氣體吸熱，內(nèi)能增加，溫度升高，分子的熱運動加劇，故C不符題意；D．突然爆裂的瞬間氣體對外界做功，其內(nèi)能應減少，故D不符題意；故選A。5.對于有關(guān)中子的研究，下面說法正確的是（）A.中子等微觀粒子都具有波粒二象性B.一個氘核和一個氚核經(jīng)過核反應后生成氦核和中子裂變反應C.盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.核反應方程PoXHe中的y=206，X中核子個數(shù)為124【答案】A【解析】【詳解】A．微觀粒子都具有波粒二象性，故A正確；B．裂變是較重的原子核分裂成較輕原子核的反應，而該反應是較輕的原子核的聚變反應，故B錯誤；C．盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，故C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得y=210-4=206，X中核子個數(shù)為206，中子數(shù)為206-82=124，故D錯誤。故選A。6.2023年11月6日，全球首座第四代核電站在山東石島灣并網(wǎng)發(fā)電，這標志著我國在高溫氣冷堆核電技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先全球。當前廣泛應用的第三代核電站主要利用鈾（）裂變產(chǎn)能，鈾（）的一種典型裂變產(chǎn)物是鋇（）和氪（）。下列說法正確的是（）A.有92個中子，143個質(zhì)子B.鈾原子核的結(jié)合能大于鋇原子核的結(jié)合能C.重核裂變成中等大小的核，核的比結(jié)合能減小D.上述裂變反應方程為：【答案】B【解析】【詳解】A．有92個質(zhì)子，143個中子，故A錯誤；B．原子序數(shù)越大的原子核的結(jié)合能越大，所以鈾原子核的結(jié)合能大于鋇原子核的結(jié)合能，故B正確；C．重核裂變成中等大小的核，中等大小的核更穩(wěn)定，核的比結(jié)合能變大，故C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知裂變反應方程為故D錯誤。故選B。7.關(guān)于電磁振蕩、電磁波和傳感器，以下說法中正確的是（）A.普朗克證實了麥克斯韋的電磁理論B.傳感器一般是把電學量轉(zhuǎn)化為非電學量來工作的C.LC振蕩電路中，即使沒有電阻，也會有能量損失D.振蕩電路中電磁振蕩的周期越大，向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大【答案】C【解析】【詳解】A．赫茲證實了麥克斯韋的電磁理論，故A錯誤；B．傳感器一般是把非電學量轉(zhuǎn)化為電學量來工作的，故B錯誤；C．LC振蕩電路中，即使沒有電阻，也會不斷向外輻射電磁波，始終有能量的損失，故C正確；D．振蕩電路中電磁振蕩的頻率越大，周期越小，向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)就越大，故D錯誤。故選C。二、多選題（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，每題有多項符合題目要求。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.如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖（振動剛傳到x=0.2m處），已知該波的周期為0.4s，a、b、c為沿波傳播方向上的質(zhì)點，則下列說法中不正確的是（）A.質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置B.在t=0.4s時，質(zhì)點b的速度方向沿y軸負方向C.在t=0.6s時，質(zhì)點c的速度達到最大值D.在t=0.8s時，質(zhì)點d的加速度達到沿y軸負方向最大值【答案】ABC【解析】【詳解】A．波沿x軸正方向傳播，則質(zhì)點a、b的振動方向均沿y軸正方向，則質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置，故A錯誤，符合題意；B．在t=0.4s=T時，質(zhì)點回到原來的位置，即b的速度方向沿y軸正方向，故B錯誤，符合題意；C．在t=0.6s=1T時，質(zhì)點c到達波峰，速度為零，故C錯誤，符合題意；D．在t=0.8s=2T時，在t=0時刻的x=0.05m處的波峰恰傳到d點，此時質(zhì)點d在波峰位置，它的加速度達到沿y軸負方向最大值，故D正確，不符合題意。故選ABC。9.如圖所示，左端封閉、右側(cè)開口的U形管內(nèi)分別用水銀封有兩部分氣體，右側(cè)部分封閉氣體的壓強為p1，水銀面高度差為h。當左側(cè)部分氣體溫度升高較小的Δt，重新達到平衡后，h和p1的變化是（）A.h變小 B.h不變 C.p1變小 D.p1不變【答案】AD【解析】【詳解】CD．設大氣壓強為p0，右側(cè)水銀柱的高度為h1，則右側(cè)部分封閉氣體的壓強p1=p0+ρgh1由于p0和h1均不變，所以p1不變，故C錯誤，D正確。AB．設左側(cè)氣體壓強為p2，當左側(cè)部分氣體溫度升高時，假設氣體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C可知p2增大；由于p1=ρgh+p2可知h變小，故A正確，B錯誤。故選AD。10.某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像如圖所示。已知普朗克常量為h。則由圖像可知（）A.該金屬的逸出功等于hν0B.該金屬的逸出功等于eUC.普朗克常量h=D.當入射光頻率為2ν0時遏止電壓是2U【答案】ABC【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應方程有eUC=hν-W0當UC=0時，有hν0=W0則該金屬的逸出功等于hν0，故A正確；B．圖像中縱軸截止與公式中的常數(shù)項相對應，有UC=解得W0=eU故B正確；C．圖像中斜率與公式中的自變量前面系數(shù)相對應，有=|k|=解得h=故C正確；D．對當入射光頻率為2ν0時，有eUC=h×2ν0-W0解得UC==U故D錯誤。故選ABC。三、實驗題（共2小題，每空2分，共14分）11.在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中，記下量筒內(nèi)每增加定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；②往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水。待水面穩(wěn)定后將痱子粉撒在水面上；③用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；④將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；⑤將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大??；（1）實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是（）A.可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓B.對油酸溶液起到稀釋作用C.有助于測量一滴油酸的體積D.有助于油酸的顏色更透明便于識別（2）待水面穩(wěn)定后，測得所形成的油膜的形狀如圖所示。已知油酸酒精混合溶液的濃度為0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內(nèi)溶液達到1.0mL為止，恰好滴了50滴。坐標中正方形小方格的邊長為20mm，求：①油酸膜的面積是__________②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________mL；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是__________m。（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）B（2）①.②.③.【解析】【小問1詳解】實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對油酸溶液起到稀釋作用，進一步減小油酸的面密度，更能保證形成單分子油膜；故選B。【小問2詳解】①[1]油膜輪廓中面積超過一半的小正方形的個數(shù)為58個，則油酸膜的面積約為②[2]每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為③[3]把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為12.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上（如圖1），并選用縫間距為d的雙縫屏，濾光片為紅色濾光片。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。（1）組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則。A.可觀察到水平方向的干涉條紋B.可觀察到豎直方向的干涉條紋C.看不到干涉現(xiàn)象（2）若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中。A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋（3）若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖2所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時，游標卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2（x1<x2），則入射的單色光波長的計算表達式為λ=___________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）【解析】【小問1詳解】組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則可觀察到豎直方向的干涉條紋；故選B；【小問2詳解】若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則各種顏色的單色光將發(fā)生干涉，則在目鏡中可觀察到彩色條紋；故選C。【小問3詳解】相鄰兩條紋間距為根據(jù)可得入射的單色光波長的計算表達式為四、解答題（13題12分，14題13分，15題15分，共40分）13.圖中的是一列正弦波在某時刻的波形曲線，是后它的波形曲線。試求這列波可能的傳播速度?！敬鸢浮咳舨ㄏ蛴覀鞑?，波傳播速度，(n=0,1,2,3……)；若波向做傳播，波傳播的速度，(n=0,1,2,3……)【解析】【詳解】由圖知，波的波長若波向右傳播，根據(jù)題意在t=0.2s波傳播了，n=0，1，2，3……則波傳播的速度，(n=0，1，2，3……)若波向左傳播，根據(jù)題意在t=0.2s波傳播了，n=0，1，2，3……則波傳播的速度，(n=0，1，2，3……)14.在某種透明液體中有一單色點光源，光源距液面的距離為R，在液面上方可以觀察到有光射出的部分是半徑為R的圓面