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

吉林地區(qū)普通高中友好學(xué)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(yè)，全卷滿分100分，考試時(shí)間為75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.如圖所示，一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球每次通過(guò)同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但位移一定相同B.小球通過(guò)平衡位置時(shí)，速度為零，位移最大C.小球每次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，位移相同，速度也一定相同D.若位移為負(fù)值，則加速度一定為負(fù)值【答案】A【解析】【詳解】A．小球每次通過(guò)同一位置時(shí)，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(dāng)小球通過(guò)平衡位置時(shí)，位移為零，速度最大，故B錯(cuò)誤；C．小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均為零，故C錯(cuò)誤；D．小球所受的回復(fù)力始終指向平衡位置，小球的位移為負(fù)值時(shí)，受到的力為正值，小球的加速度為正值，故D錯(cuò)誤。故選A。2.對(duì)如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置，下列判斷準(zhǔn)確無(wú)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(yīng)用，用來(lái)檢測(cè)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(zhǎng)的奇數(shù)倍，則P處是亮紋D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．乙圖是薄膜干涉應(yīng)用，用來(lái)檢測(cè)平面的平整程度，選項(xiàng)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(zhǎng)的奇數(shù)倍，則P處是暗紋；若P到、的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則P處是亮紋，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，在附有肥皂膜的鐵絲圈上，因?yàn)槭堑群窀缮?，則將出現(xiàn)水平干涉條紋，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，可自由移動(dòng)。甲分子對(duì)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(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零。a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，其中位置c為圖像與x軸的交點(diǎn)?，F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A.在b位置時(shí)，兩分子的分子勢(shì)能最小且為零B.從a到c的過(guò)程中，分子力對(duì)乙先做正功后做負(fù)功C.從c到d的過(guò)程中，分子力對(duì)乙分子做負(fù)功D.到達(dá)c位置時(shí)，兩分子間的作用力為零，分子勢(shì)能也為零【答案】C【解析】【詳解】ABD．從a到c的過(guò)程中，分子力始終為引力，在引力作用下運(yùn)動(dòng)到c，運(yùn)動(dòng)方向和分子力方向相同，分子力做正功，動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，在c處分子勢(shì)能最小且為負(fù)值，故ABD錯(cuò)誤；C．從c到d的過(guò)程中，分子間為斥力，分子力對(duì)乙分子做負(fù)功，C正確。故選C。4.在夏季，自行車內(nèi)胎如果充氣過(guò)足，又放在陽(yáng)光下暴曬，車胎極易爆裂，暴曬過(guò)程中內(nèi)胎容積幾乎不變，關(guān)于這一現(xiàn)象以下說(shuō)法中不正確的是（）A.車胎爆裂是因?yàn)闅怏w分子間斥力急劇增大的緣故B.在爆裂前的過(guò)程中，氣體溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大C.在爆裂前的過(guò)程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇D.在車胎突然爆裂的瞬間，氣體對(duì)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(jì)，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(guò)程中，車胎內(nèi)氣體吸熱溫度升高，分子平均動(dòng)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(qiáng)增大，故B不符題意；C．根據(jù)熱力學(xué)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(yùn)動(dòng)加劇，故C不符題意；D．突然爆裂的瞬間氣體對(duì)外界做功，其內(nèi)能應(yīng)減少，故D不符題意；故選A。5.對(duì)于有關(guān)中子的研究，下面說(shuō)法正確的是（）A.中子等微觀粒子都具有波粒二象性B.一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過(guò)核反應(yīng)后生成氦核和中子裂變反應(yīng)C.盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.核反應(yīng)方程PoXHe中的y=206，X中核子個(gè)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(yīng)，而該反應(yīng)是較輕的原子核的聚變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過(guò)α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得y=210-4=206，X中核子個(gè)數(shù)為206，中子數(shù)為206-82=124，故D錯(cuò)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(biāo)志著我國(guó)在高溫氣冷堆核電技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先全球。當(dāng)前廣泛應(yīng)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(shuō)法正確的是（）A.有92個(gè)中子，143個(gè)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(yīng)方程為：【答案】B【解析】【詳解】A．有92個(gè)質(zhì)子，143個(gè)中子，故A錯(cuò)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(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知裂變反應(yīng)方程為故D錯(cuò)誤。故選B。7.關(guān)于電磁振蕩、電磁波和傳感器，以下說(shuō)法中正確的是（）A.普朗克證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論B.傳感器一般是把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為非電學(xué)量來(lái)工作的C.LC振蕩電路中，即使沒(méi)有電阻，也會(huì)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(shí)了麥克斯韋的電磁理論，故A錯(cuò)誤；B．傳感器一般是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量來(lái)工作的，故B錯(cuò)誤；C．LC振蕩電路中，即使沒(méi)有電阻，也會(huì)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(cuò)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(gè)選項(xiàng)中，每題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）8.如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖（振動(dòng)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(diǎn)，則下列說(shuō)法中不正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置B.在t=0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b的速度方向沿y軸負(fù)方向C.在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c的速度達(dá)到最大值D.在t=0.8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)d的加速度達(dá)到沿y軸負(fù)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(diǎn)a、b的振動(dòng)方向均沿y軸正方向，則質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．在t=0.4s=T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)回到原來(lái)的位置，即b的速度方向沿y軸正方向，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．在t=0.6s=1T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c到達(dá)波峰，速度為零，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．在t=0.8s=2T時(shí)，在t=0時(shí)刻的x=0.05m處的波峰恰傳到d點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)d在波峰位置，它的加速度達(dá)到沿y軸負(fù)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(kāi)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(qiáng)為p1，水銀面高度差為h。當(dāng)左側(cè)部分氣體溫度升高較小的Δt，重新達(dá)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(shè)大氣壓強(qiáng)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(qiáng)p1=p0+ρgh1由于p0和h1均不變，所以p1不變，故C錯(cuò)誤，D正確。AB．設(shè)左側(cè)氣體壓強(qiáng)為p2，當(dāng)左側(cè)部分氣體溫度升高時(shí)，假設(shè)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(cuò)誤。故選AD。10.某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，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(dāng)入射光頻率為2ν0時(shí)遏止電壓是2U【答案】ABC【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程有eUC=hν-W0當(dāng)UC=0時(shí)，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(xiàng)相對(duì)應(yīng)，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(duì)應(yīng)，有=|k|=解得h=故C正確；D．對(duì)當(dāng)入射光頻率為2ν0時(shí)，有eUC=h×2ν0-W0解得UC==U故D錯(cuò)誤。故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每空2分，共14分）11.在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)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(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積；②往邊長(zhǎng)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(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大??；（1）實(shí)驗(yàn)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(duì)油酸溶液起到稀釋作用C.有助于測(cè)量一滴油酸的體積D.有助于油酸的顏色更透明便于識(shí)別（2）待水面穩(wěn)定后，測(cè)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(dá)到1.0mL為止，恰好滴了50滴。坐標(biāo)中正方形小方格的邊長(zhǎng)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(cè)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(wèn)1詳解】實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對(duì)油酸溶液起到稀釋作用，進(jìn)一步減小油酸的面密度，更能保證形成單分子油膜；故選B?！拘?wèn)2詳解】①[1]油膜輪廓中面積超過(guò)一半的小正方形的個(gè)數(shù)為58個(gè)，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(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。（1）組裝儀器時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2（x1<x2），則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為λ=___________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】組裝儀器時(shí)，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(wèn)2詳解】若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)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?！拘?wèn)3詳解】相鄰兩條紋間距為根據(jù)可得入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)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(shí)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(zhǎng)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(diǎn)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