2023-2024學年湖北省某中學高二（下）期末物理試卷（含解析）

2023-2024學年湖北省黃岡中學高二（下）期末物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共24分。

1.關于近代物理知識描述，下列說法正確的是（）

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，揭示了原子核內部有復雜結構

B.發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

C.原子核的能量是不連續(xù)的，能級越高越穩(wěn)定

D.原子核聚變過程，原子核的平均結合能變大

2.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉動，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球

同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，貝1（）

A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同時間內b轉過的弧長最長

TT

C.c在4小時內轉過的圓心角是不D.d的運動周期有可能是20小時

3.如圖所示，有10塊完全相同的長方體木板疊放在一起，每塊木板的質量為100g,用手掌在這疊木板的兩

側同時施加大小為F的水平壓力，使木板懸空水平靜止。若手與木板之間的動摩擦因數為0.5,木板與木板

之間的動摩擦因數為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，gmom/s2,貝爐至少為（）

///////////\

A.2SNB.20NC.15ND.WN

4.根據高中所學知識可知，做自由落體運動的小球，將落在正下方位置，但實際上，赤道上方200爪處無

初速下落的小球將落在正下方位置偏東約6an處，這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉，下落過

程小球還受到一個水平向東的“力”，該“力”與豎直方向的速度大小成正比，現(xiàn)將小球從赤道地面豎直

上拋，考慮對稱性，上升過程該“力”水平向西，則小球（）

A.到最高點時，水平方向的加速度和速度均為零

B.到最高點時，水平方向的加速度和速度均不為零

C.落地點在拋出點東側

D.落地點在拋出點西側

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5.如圖所示為力、B兩質點在同一直線上運動的位移-時間（x-t）圖象。4質點的圖象為直線，B質點的圖象

為過原點的拋物線，兩圖象交點C、。坐標如圖。下列說法不正確的是（）

A.A,B相遇兩次

B.ti?以時間段內B質點的平均速度與4質點勻速運動的速度相等

C.兩物體速度相等的時刻一定在打?與時間段內的中間時刻

D.力在B前面且離B最遠時，B的位移為也尹

6.固體可以分為晶體和非晶體兩類，下列說法正確的是（）

A.同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)

B.窗戶上的玻璃有規(guī)則的幾何外形，因此玻璃是晶體

C.金屬沒有確定的幾何形狀，也不顯示各向異性，因此金屬是非晶體

D.用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面，蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體

7.新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。儲氣室內氣體可視為理想氣體，在噴液

過程中儲氣室內溫度保持不變，噴液全過程儲氣室內氣體在p-U圖像中的變化圖線如圖乙所示，A,B是雙

曲線上的兩點。下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)4的內能一定大于在狀態(tài)B的內能

B.圖中Rt△OAC^Rt的面積一定相等

C.氣體從狀態(tài)4變化到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體做的功

D.氣體從狀態(tài)4變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數不變

8.圖甲是氫原子的部分能級圖，圖乙是光電效應演示裝置，裝置中金屬鋅的逸出功為3.4eU。用大量從

n=4能級躍遷到n=1能級時的氫原子發(fā)出的光去照射鋅板，下列說法正確的的是（）

來氫

的

原

光

子

發(fā)

出

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A.光電效應本質上是0衰變

B.鋅板不會發(fā)生光電效應

C.發(fā)生光電效應時會發(fā)生質量虧損

D.從鋅板打出來的光電子獲得的最大初動能為9.35W

二、多選題：本大題共4小題，共16分。

9.下列說法正確的是（）

A.附著層的液體分子間距一定比液體內部的分子間距大

B.液晶的光學性質隨溫度的變化而變化

C.布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動

D.在任何的自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總幅一定不會減少

10.研究光電效應實驗中，某同學研究同一光電管在不同條件下的光電流與電壓的關系如圖所示。則下列

說法中正確的是（）/..A|（11

A.甲光頻率大于乙光頻率

B,乙光的波長大于丙光的波長

C.乙光對應的截止頻率小于丙光對應的截止頻率

D.若將甲光換成丙光來照射鋅板，其逸出功將減小

11.兩個完全相同的絕熱活塞48把豎直放置的絕熱氣缸分成體積相等的三部分，在氣缸頂部和5處有固定

卡環(huán)，分別限制活塞4B向上、向下運動，如圖所示。初始狀態(tài)下，甲乙兩部分氣體的壓強均為大氣壓強

p0的1.2倍，溫度均為27冤，活塞與氣缸壁間的摩擦不計，現(xiàn)用電熱絲對甲部分氣體緩慢加熱，下列說法

正確的是（）

A.乙中氣體的溫度有可能不變

B.甲部分氣體的溫度為75。（：時，活塞4已經上升

C.甲部分氣體的溫度為425久時，乙部分氣體的內能大于初始狀態(tài)

D.如果甲部分氣體的溫度不超過75。3電熱絲產生的熱量等于甲，乙兩部分氣體內能增加之和

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12.太陽能量的來源是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應可以看作是4個氫核（出H）結

合成1個氮核同時放出2個正電子。下表中列出了部分粒子的質量（取la=|xlO-^kg）

粒子名稱質子（p）a粒子正電子（e）中子（71）

質量/a1.00734.00150.000551.0087

以下說法正確的是（）

A.核反應方程為翻?國融輸

B.4個氫核結合成1個氫核時的質量虧損約為0.0266kg

C.4個氫核結合成1個氮核時的質量虧損約為4.43x10-2”。

D.聚變反應過程中釋放的能量約為4.0X10-12/

三、綜合題：本大題共6小題，共60分。

13.（8分）若多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是“x1”“x10”“x100”。用“x10”擋測量待

測電阻咒的阻值時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度過小，為了較準確地進行測量，則應：

①將選擇開關置于=（填"X1”“x10”或“x100”）擋；

②進行歐姆調零，具體操作是將紅、黑表筆,調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指在______

③將待測電阻感接在紅、黑表筆之間進行測量。若按照①②③步驟正確操作后，表盤的示數如圖所示，

則該待測電阻咒的阻值為0

14.（6分）在0衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很

難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中出的

核反應，間接地證實了中微子的存在。

（1）中微子與水中的出發(fā)生核反應，產生中子（加）和正電子（？e）,即：中微子+出一枕+卜，可以判

定，中微子的質量數和電荷數分別是o

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(2)上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子

(Y),即？e+'e—Zy,己知正電子和電子的質量都為9.1X10-3〃g,反應中產生的每個光子的能量約為

Jo正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是什么?

15.(8分)某同學在實驗室做“用油膜法估測分子直徑大小”的實驗中，每500租/油酸酒精溶液中有純油

酸1機乙用注射器測得100滴這樣的溶液為16八把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤里，把玻璃板蓋在淺盤

上并描出油膜的輪廓，如圖所示，圖中小正方形方格的邊長為20nmI。

(1)在實驗中，下列操作錯誤的是o

4為了使得油膜邊界更清晰，需要在油膜上輕輕撒上一些琲子粉

8在水面上滴入油酸酒精溶液后，應該馬上數方格

C對注射器刻度讀數時，視線要平視刻度

D數方格時，不足半個的舍去，超過半個的算一個

(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積U是mL。

(3)油酸分子的直徑是mo(結果保留1位有效數字)

(4)某同學實驗中最終得到的計算結果明顯偏大，對出現(xiàn)這種結果的原因，下列說法可能正確的是

4配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精多倒了一點，導致油酸酒精溶液濃度偏低

R計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理

C計算油酸膜面積時，只數了完整的方格數

。水面上琲子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開

16.(10分)有若干氫原子處于n=4的能級，已知氫原子的基態(tài)能量Ei=-13.6eU,普朗克常量

h=6.63x10-34,.s。

(1)這些氫原子的光譜共有幾條譜線？

(2)這些氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少？

nE/eV

00-..............................0

5--------------------0.54

4--------------------0.85

31.M

2--------------------3.40

1-13.6

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17.(13分)如圖甲所示是研究光電效應規(guī)律的光電管用波長為2=0.50“m的綠光照射陰極K,實驗測得

流過電流表G的電流/與4、K之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示的規(guī)律，取拉=6.63x10-34J-s.結果保留兩

(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數和光電子飛出陰極K時的最大的初動能.

(2)該陰極材料的極限波長(能使該金屬產生光電效應的光的最大波長).

18.(15分)如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強磁場，一質量為

m=5.0X10~8kg,電何量為q=1.0X的帶電粒子，從靜止開始經U=10U的電壓加速后，從P點

沿圖示方向進入磁場，已知。P=30cm(粒子重力不計，s譏37。=0.6,cos37°=0.8)o

(1)求粒子到達P點時速度"的大??；

(2)若粒子恰好不能進入x軸上方，求磁感應強度B的大??；

(3)若磁感應強度B'=2.07,粒子從久軸上的Q點離開磁場，求。Q的距離。

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答案解析

1.D

【解析】/、湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，揭示了原子內部有復雜結構，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核內部有

復雜結構，選項/錯誤；

B、由光電效應方程Eton=/nz-川0，可知發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光的頻率不成正

比，選項2錯誤；

C、原子的能量是不連續(xù)的，能級越低越穩(wěn)定，選項C錯誤；

。、原子核聚變過程，比結合能較小的原子核聚變?yōu)楦€(wěn)定的原子核，比結合能變大，即原子核的平均結

合能變大，選項D正確。

2.B

【解析】4同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據

r知，c的向心加速度大.由午=aa,得。=等，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星

的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g,故知a的向心加速度小于重力加速度g.故/錯

誤；

已由誓=嗒，得吁悟衛(wèi)星的半徑越大，線速度越小，所以6的線速度最大，在相同時間內轉過的

弧長最長，故5正確；

77

Cc是地球同步衛(wèi)星，周期是24億貝卜在4九內轉過的圓心角是『故C錯誤；

D由開普勒第三定律k=簧知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運動周期大于c的周期24九，故。錯

誤。

故選瓦

3.8

【解析】解：已知每塊木板的質量為爪=100g=0.1kg,手與木板之間的動摩擦因數為%=0.5,木板與

木板之間的動摩擦因數為〃2=0.2

先將所有的木板當作整體，受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有：2MIF>10mg...@

再考慮除最外側兩木板受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有2處/28血9…②

由①②，解得：F>2ON,故8正確，/CD錯誤。

故選：B。

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分別對整體和中間8個木板進行分析，根據平衡條件可得出摩擦力重力關系，再分析與最大靜摩擦力間的

關系即可明確力的大小范圍。

本題考查共點力平衡條件以及摩擦力的性質，要注意一般認為最大靜摩擦力等于物體受到的滑動摩擦力，

從而進行列式求解。

4.D

【解析】解：人由于該“力”與豎直方向的速度大小成正比，所以從小球拋出至運動到最高點的過程

中，該“力”逐漸減小到零，將小球的上拋運動沿水平方向和豎直方向分解，由于上升階段，水平分運動

是向西的變加速運動（水平方向加速度大小逐漸減?。?，故小球到最高點時速度不為零，水平向西的速度達

到最大值，故選項/錯誤；

2、小球到最高點時豎直方向的分速度為零，由題意可知小球這時不受水平方向的力，故小球到最高點時

水平方向加速度為零，選項8錯誤；

CD,下降階段，由于受水平向東的力，小球的水平分運動是向西的變減速運動（水平方向加速度大小逐漸

變大），故小球的落地點在拋出點西側，選項C錯誤，。正確。

5.D

【解析】解:4圖象的交點表示同一時刻到達同一位置而相遇，可知，4B分別在以和與兩個時刻相

遇，故/正確；

B、打?最時間段內，兩質點通過的位移相等，則B質點的平均速度與4質點勻速運動的速度相等，故3正

確。

C、位移-時間圖象斜率表示速度，8圖線的切線斜率不斷增大，而且B圖線是拋物線，有x="2,則知B

做勻加速直線運動。因為ti?t2時間段內，B質點的平均速度與4質點勻速運動的速度相等，而勻變速直線

運動的平均速度等于這段時間內中間時刻的瞬時速度，所以兩物體速度相等的時刻一定在打?與時間段內

的中間時刻，故C正確。

D、當4B速度相等時，相距最遠，該時刻在打?功時間段內的中間時刻，由于B做勻加速直線運動，所以此

時B的位移小于紅產，故。錯誤。

本題選不正確的，故選：Do

在位移-時間圖象中，傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，斜率表示速度；圖象的交點表示同一時刻到

達同一位置，即相遇。當兩個物體的速度相等時相距最遠。

解決本題的關鍵要理解位移-時間圖象點和斜率的物理意義：知道兩圖線相交表示相遇，斜率表示速度。

6.A

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【解析】4物質在一定條件下可以在晶體和非晶體相互轉化，所以同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同

的形態(tài)出現(xiàn)，故/正確；

區(qū)窗戶上的玻璃雖然有規(guī)則的幾何外形，但玻璃沒有固定的熔點，因此玻璃是非晶體，故8錯誤；

C金屬雖然沒有確定的幾何形狀，也不顯示各向異性，但其具有固定的熔點，因此金屬是晶體，故C錯

誤；

。用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面，蜂蠟呈橢圓形，說明云母各向異性，是晶體，故。錯誤。

7.B

【解析】/、從4到8氣體做等溫變化，溫度不變，故氣體的內能不變，故N錯誤；

B、三角形面積：$=加匕由題意可知，圖線為等溫曲線，由理想氣體狀態(tài)方程：華=。，貝U：

pV=CT,由于。是常數，溫度T保持不變，貝如U相等，兩三角形的面積相等，即Rt△04C和Rt△OBD的

面積一定相等，故8正確；

C、氣體從4到B,體積增大，對外做功，由于內能不變，根據熱力學第一定律/u=Q+W可得，氣體吸

收的熱量等于氣體做的功，故C錯誤；

4到B的過程中，溫度不變，分子平均運動速率不變，但是體積變大，分子變稀疏，由于壓強減小，所

以氣體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數減少，故。錯誤。

故選瓦

8.0

【解析】4光電效應是物質內部電子吸收能量后逸出的現(xiàn)象，選項/錯誤；

2.氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級時，輻射的光子能量為4E=E4-E1=12.75eV>3AeV,故鋅板會

發(fā)生光電效應，故選項8錯誤；

C光電效應不是核反應，故不會出現(xiàn)質量虧損，故選項C錯誤；

。.根據愛因斯坦光電效應方程取桃娉=hv-W=12.75ey-3.40e7=9.35eL故選項D正確。

9.BD

【解析】解：

4附著層的液體分子間距比液體內部的分子間距大，附著層有收縮的趨勢，表現(xiàn)為不浸潤，反之，為浸

潤，故N錯誤；

8.液晶的光學性質隨所加電場、電壓和溫度的變化而變化，故8正確；

C布朗運動是懸浮顆粒的運動，它間接反映分子永不停息地做無規(guī)則運動，故C錯誤；

D在任何的自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總贈一定不會減少，這是燧增原理，故D正確；

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故選：BD。

本題根據浸潤不浸潤、液晶特性、布朗運動、燧增原理，即可解答。

本題考查學生對浸潤不浸潤、液晶特性、布朗運動、燧增原理的掌握，難度不高，需要多熟記。

10.BC

【解析】解：4、光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為遏止電壓，對應的光的頻率為截止頻率，可

知，乙光對應的截止頻率小于丙光的截止頻率，根據64=與71/=八%-勿，入射光的頻率越高，對應的遏

止電壓4越大。甲光、乙光的遏止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，故/錯誤；

8、丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以丙光的頻率大于乙光的頻率，則乙光的波長大于丙光的波

長，故8正確；

C、丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以乙光對應的截止頻率小于丙光對應的截止頻率，故C正

確；

。、同一個光電管，對應的逸出功是相等的，故D錯誤。

故選：BC。

根據光電效應方程與動能定理分析三種光的頻率與波長的大小關系；同一個光電管的逸出功不變。

解決本題的關鍵掌握遏止電壓、截止頻率，以及理解光電效應方程。

11.AD

【解析】8對活塞4分析：設活塞4質量為小，故活塞B質量為設接觸面積為S,則

1.2p0S=p0S+mg

得

mg=O.2poS

活塞B剛想離開卡環(huán)時，對活塞B受力分析可知，甲部分氣體的壓強

由查理定律

l-2p0l-4p0

得

T2=350K

對應攝氏溫度為

350-273=77℃

即甲部分氣體的溫度升高到77K時，活塞開始上升，2錯誤；

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ac.如果繼續(xù)升溫，直到活塞a剛好到達上端卡環(huán)處，對甲部分氣體由蓋呂薩克定律

V_2V

得

T3=700K

即甲部分氣體的溫度升高到427°C時，活塞力剛好到達上端卡環(huán)處，在此之前，乙部分氣體體積一直保持

不變，甲部分氣體的溫度升高到425久之前，乙部分氣體

W=0

Q=o

故

4U=0

乙部分氣體的內能不變，故乙中氣體的溫度有可能不變，故/正確，c錯誤；

D根據前面分析可知如果甲部分氣體的溫度不超過75。&此時B活塞還沒開始上升，故電熱絲產生的熱量

等于甲，乙兩部分氣體內能增加之和，。正確；

故選40。

12.ACD

【解析】4由核反應的質量數守恒及電荷數守恒得4出+2?e,/正確；

BC,反應中的質量虧損為4nl=4mp-ma-2me

=(4x1.0073-4.0015-2x0.00055)u=0.0266u=4.43xIO-29kg,C正確，B錯誤;

D由質能方程得/E=Amc2=4.43X10-29x(3X108)2/?4xIQ-12/,。正確.

13.x100短接右端電阻零刻度處2.20x1030

【解析】解：(1)表頭指針偏轉角度過小，說明選擇檔位太小，因此應換用較大的檔位，即選用“X100”

檔。

(2)換檔位后，應重新進行歐姆調零，即將紅、黑表筆進行短接，調節(jié)歐姆條零旋鈕使指針在右端電阻零

刻度處。

(3)由圖象可知，讀數為22.0x100/2=2.20X103a

故答案為：(1)x100；(2)短接，右端電阻零刻度處；(3)2.20x103。

(1)根據題意，表頭指針偏轉較小可知，理應換更大的量程；

(2)換檔位后都會進行歐姆調零，了解歐姆調零的步驟為關鍵；

(3)指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數。

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本題考查了歐姆表的使用注意事項、歐姆表讀數，用歐姆表測電阻應選擇合適的擋位，使指針指在中央刻

度線附近；指針示數與擋位的乘積是歐姆表示數。

14.0和08.2xIO-"產生一個光子違反動量守恒定律。

【解析】發(fā)生核反應前后，粒子的質量數和電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數都是

0o

(2)[2]產生能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質量變?yōu)榱?，則4E=4mc2,故一個光

子的能量為竽，代入數據得竽=8.2x10-14,。

[3]正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故只有產生2個光子，此

過程才遵循動量守恒定律，即產生一個光子違反動量守恒定律。

15.(1)AB；(2)2xIO-；(3)4x10-10；(4)71CO?

【解析】(1)為了使得油膜邊界更清晰，需要先在淺盤里倒入2cm左右深的水，然后將琲子粉均勻撒在水面

上，而不是油膜上，故/錯誤；

在水面上滴入油酸酒精溶液后，待油膜的形狀穩(wěn)定后，再數方格數，故2錯誤；

對注射器刻度讀數時，視線要平視刻度，故C正確；

數方格時，不足半個的舍去，超過半個的算一個，故。正確；

選錯誤的，故選/8；

(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是U=^x^mZ,=2x10-W；

(3)由題圖可讀出超過半格的格數約為115小格，則油膜面積為S=115x20X20xl0-6m2=4.6X10-2

m2

油酸分子的直徑為d=(==4X10-10m；

34.0X1Uz

(4)根據d=*

4配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精多倒了一點，導致油酸酒精溶液濃度偏低，則計算時所用體積數值

偏大，會導致計算結果偏大，/正確；

3計算油膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理，則計算所用的面積S偏大，會導致計算結果偏

小，B錯誤;

C計算油膜面積時，只數了完整的方格數，則計算所用的面積S偏小，會導致計算結果偏大，C正確；

D水