廣東省肇慶市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1物理注意事項(xiàng)：1．本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘。2．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上?；卮疬x擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B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，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，根據(jù)玻爾理論，下列說(shuō)法正確的是（）A.基態(tài)的氫原子吸收13eV的能量可以躍遷到的激發(fā)態(tài)B.氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)的過(guò)程中能量減小C.大量氫原子處于的激發(fā)態(tài)時(shí)，從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射的光子頻率最高D.處于能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出6種不同頻率的光〖答案〗D〖解析〗A．處于基態(tài)的氫原子必須要?jiǎng)偤梦盏哪芰坎拍軓幕鶓B(tài)躍遷到的基發(fā)態(tài)。故A錯(cuò)誤；B．氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷要吸收能量，能量增加。故B錯(cuò)誤；C．由躍遷條件在從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射的光子頻率最低。故C錯(cuò)誤；D．從能級(jí)向低能級(jí)躍遷，一共發(fā)出種不同頻率的光。D正確。故選D。2.單擺是秋千、擺鐘等實(shí)際擺的理想化模型，下列有關(guān)單擺的說(shuō)法中正確的是（）A.單擺在任何情況下的運(yùn)動(dòng)都是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)周期由擺球的質(zhì)量和擺角共同決定C.當(dāng)單擺的擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，回復(fù)力為零，但是所受合力不為零D.單擺移到太空實(shí)驗(yàn)艙中可以用來(lái)研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律〖答案〗C〖解析〗A．由單擺的條件可知單擺在擺角很小的情況下才做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式即振動(dòng)周期與擺球的質(zhì)量和擺角無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)單擺的擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，回復(fù)力為零，但是單擺的向心力不為零，所受合力不為零，故C正確；D．單擺移到太空實(shí)驗(yàn)艙中，由于完全失重，其回復(fù)力為零，單擺不能做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，更不能研究簡(jiǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D錯(cuò)誤。故選C。3.常見(jiàn)的氣壓式水槍玩具內(nèi)部原理如圖所示。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口?，F(xiàn)將閥門M打開(kāi)，水立即從槍口噴出。若在水快速噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體來(lái)不及與外界達(dá)到熱平衡，則噴水時(shí)氣體（）A.壓強(qiáng)變大 B.對(duì)外做負(fù)功C.對(duì)外放熱 D.內(nèi)能減少〖答案〗D〖解析〗C．水被快速噴出，認(rèn)為罐內(nèi)氣體幾乎沒(méi)有與外界熱交換，即有故C錯(cuò)誤；B．閥門M打開(kāi)，水立即從槍口噴出，氣體膨脹，則氣體對(duì)外界做正功，即有故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律有結(jié)合上述可知即氣體內(nèi)能減少，故D正確；A．結(jié)合上述，氣體內(nèi)能減小，則氣體溫度降低，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有由于V增大，T減小，可知壓強(qiáng)減小，故A錯(cuò)誤。故選D。4.圖甲所示為一個(gè)LC振蕩電路，其電流i（以圖甲中電流方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法不正確的是（）A.電流周期性變化時(shí)，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能周期性地相互轉(zhuǎn)化B.時(shí)刻，電容器上極板帶負(fù)電C.內(nèi)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能D.內(nèi)，電容器正在充電〖答案〗B〖解析〗AB．LC回路中電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化。在時(shí)刻，LC回路中電流為零，故磁場(chǎng)能為零，電場(chǎng)能最大，即電容器帶電量最大，在內(nèi)電容器放電，電流由上極板流向下極板，故電容器上極板帶正電。故A正確，與題意不符；B錯(cuò)誤，與題意相符；C．內(nèi)電流變大，磁場(chǎng)能增加，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。故C正確，與題意不符；D．內(nèi)，電流變小，磁場(chǎng)能減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，電容器充電。故D正確，與題意不符。5.“破鏡重圓”真的有可能發(fā)生嗎？最近，物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室觀察到了某種金屬材料發(fā)生的神奇現(xiàn)象：當(dāng)該金屬出現(xiàn)極細(xì)小裂紋時(shí)，裂紋會(huì)在分子力作用下快速自我修復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)了真正的“破鏡重圓”。已知分子間平衡距離為。下列說(shuō)法正確的是（）A.裂紋修復(fù)過(guò)程中裂紋處的分子力做正功B.裂紋修復(fù)過(guò)程中裂紋處的分子勢(shì)能變大C.裂紋自我修復(fù)現(xiàn)象與熱力學(xué)第二定律相矛盾D.當(dāng)裂紋兩邊的分子間距大于時(shí)，分子間仍有較明顯的分子力〖答案〗A〖解析〗AB．在裂紋處，分子間距，分子間作用力表現(xiàn)為引力，裂紋修復(fù)時(shí)引力做正功，分子勢(shì)能減小。故A正確；B錯(cuò)誤；C．在分子間引力作用下，裂紋自然修復(fù)，體現(xiàn)了熱力學(xué)過(guò)程的方向性，符合熱力學(xué)第二定律。故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)分子間距時(shí)，分子間幾乎沒(méi)有作用力。故D錯(cuò)誤。6.聲波在海水中傳播的速度是在空氣中的4到5倍，可以傳播很遠(yuǎn)的距離。很多海洋動(dòng)物可以根據(jù)接收到的環(huán)境聲波信號(hào)發(fā)現(xiàn)食物、尋找配偶以及躲避天敵等。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人類的活動(dòng)，例如輪船的航行、沿海工程作業(yè)、飛機(jī)低空飛行等，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，讓海洋動(dòng)物們很難捕捉到有用的環(huán)境聲波，從而導(dǎo)致它們的生存受到威脅。下列說(shuō)法正確的是（）A.聲波從空氣中傳入水中，其頻率會(huì)變大B.聲波從空氣中傳入水中，波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)C.各種聲源的聲波在水中疊加，很容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.當(dāng)一艘輪船朝著某海洋生物加速前進(jìn)時(shí)，該海洋生物接收到輪船轟鳴聲的頻率變低〖答案〗B〖解析〗A．波的頻率由波源決定，即同一機(jī)械波在不同的介質(zhì)中傳播其頻率不變，可知，聲波從空氣中傳入水中，其頻率不變，故A錯(cuò)誤；B．聲波從空氣中傳入水中波速變大，根據(jù)結(jié)合上述可知，傳播速度v增大，其波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，故B正確；C．機(jī)械波要發(fā)生干涉現(xiàn)象，兩列波頻率必須相同，各種聲源的聲波在水中疊加，由于頻率不同，則不能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)接收者與波源越來(lái)越近時(shí)，接收到的頻率大于波源的頻率，可知，當(dāng)一艘輪船朝著某海洋生物加速前進(jìn)時(shí)，該海洋生物接收到輪船轟鳴聲的頻率變高，故D錯(cuò)誤。故選B。7.特高壓交流輸電是指100kV及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低等突出優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)距離輸送功率恒定的交流電時(shí)，若輸送電壓由原來(lái)的50kV提高到200kV的特高壓，下列說(shuō)法正確的是（）A.若輸電線不變，輸電線上的電流增大為原來(lái)的4倍B.若輸電線不變，輸電線上損失的電壓降低為原來(lái)的C.若輸電線不變，相同時(shí)間內(nèi)，輸電線上損失的電能降低為原來(lái)的D.使用材料、粗細(xì)相同的輸電線時(shí)，若使輸電線上損失的功率不變，傳輸距離可提升到原來(lái)的4倍〖答案〗B〖解析〗A．輸電功率輸電功率P恒定，由于輸送電壓由原來(lái)的50kV提高到200kV，則當(dāng)輸電電壓升高到，輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的，故A錯(cuò)誤；B．損失電壓變?yōu)樵瓉?lái)的，變?yōu)樵瓉?lái)的，故B正確；C．相同時(shí)間內(nèi)，輸電線上損失電能變?yōu)樵瓉?lái)的，輸電線上損失電能變?yōu)樵瓉?lái)的，故C錯(cuò)誤；D．若輸電線損失功率不變，變?yōu)樵瓉?lái)的，根據(jù)可知變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，根據(jù)輸電距離變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，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。8.一般人能感知可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍約在400～760nm之間。下表中列出了一些金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率，已知光在空氣中傳播的速度近似為，則表中金屬在可見(jiàn)光照射下能發(fā)生光電效應(yīng)的有（）材料銫Cs鈉Na鋅Zn銀Ag鉑Pt截止頻率/（）4.555.568.0711.5315.29A.銫 B.鈉 C.鋅 D.銀〖答案〗AB〖解析〗可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍約在400～760nm之間，由，可得可見(jiàn)光的頻率范圍為，要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率必須要大于金屬的截止頻率。由表格中信息可知，在可見(jiàn)光照射下能發(fā)生光電效應(yīng)的只有金屬銫和鈉。故選AB。9.2023年4月12日21時(shí)，中國(guó)有“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒。其運(yùn)行原理就是在裝置的真空室內(nèi)加入少量氫的同位素氘或氚，通過(guò)某種方法產(chǎn)生等離子體，等離子體滿足一定條件就會(huì)發(fā)生聚變反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的能量。關(guān)于氫的同位素氘和氚的核聚變，其核反應(yīng)方程為，已知光速，，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)氘核和氚核距離達(dá)到一定范圍內(nèi)時(shí)，氘核和氚核之間的庫(kù)侖力使它們結(jié)合成一個(gè)新核B.X粒子是中子C.的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能D.一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生核聚變，虧損的質(zhì)量約為〖答案〗BD〖解析〗A．當(dāng)氘核和氚核的距離達(dá)到一定范圍時(shí)，氘核和氚核之間的核力使它們結(jié)合成一個(gè)新核，A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)方程由核反應(yīng)時(shí)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知故X為中子，B正確；C．在放能的核反應(yīng)中，生成物更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)解得D正確故選BD。10.某種感溫式火災(zāi)報(bào)警器如圖甲所示，其簡(jiǎn)化的工作電路如圖乙所示。變壓器原線圈接電壓有效值恒定的交流電源。副線圈連接報(bào)警系統(tǒng)，其中為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻。當(dāng)警戒范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，環(huán)境溫度升高達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警裝置（圖中未畫出）通過(guò)檢測(cè)通過(guò)的電流觸發(fā)報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是（）A.警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，副線圈兩端電壓不變B.警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時(shí)，原線圈輸入功率變小C.通過(guò)定值電阻的電流過(guò)大時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警D.若要調(diào)低預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，可減小滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值〖答案〗AD〖解析〗A．由可知，在、、不變的情況下線圈兩端電壓不變。故A正確；B．出現(xiàn)火情時(shí)，熱敏電阻阻值減小，副線圈兩端電壓不變，可知副線圈電路的電流變大，消耗功率變大。由可知，原線圈輸入功率變大。故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生火情時(shí)流過(guò)的電流增大，報(bào)警器報(bào)警。故C正確；D．調(diào)低預(yù)設(shè)報(bào)警溫度，此時(shí)熱敏電阻阻值比調(diào)整之前大，為了保證電流達(dá)到與調(diào)整前一樣的報(bào)警電流，可將連入電路的阻值調(diào)小。故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。請(qǐng)將〖答案〗填在答題卡上相應(yīng)的位置。11.某同學(xué)想探究等溫情況下一定質(zhì)量理想氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系。他沒(méi)有氣壓計(jì)，于是利用如圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①取一個(gè)帶刻度的注射器，拔出活塞，用天平稱出活塞（帶手柄）的質(zhì)量為m，用游標(biāo)卡尺測(cè)出活塞直徑為d；②在注射器活塞周圍均勻涂抹一些潤(rùn)滑油，然后將其推到靠近中間刻度區(qū)域的合適位置，再把接針頭的端口密封，并豎直倒置固定在鐵架臺(tái)上，讀出此時(shí)活塞所在位置的刻度，記為L(zhǎng)0；③活塞手柄上系一條輕繩，在輕繩上掛一個(gè)較重的質(zhì)量為m0的鉤碼，記錄此時(shí)活塞所在位置的刻度，記為L(zhǎng)1；④逐漸增加質(zhì)量均為m0的鉤碼個(gè)數(shù)，記錄活塞所在位置的刻度，依次記為L(zhǎng)2、L3…Ln；⑤查閱當(dāng)?shù)禺?dāng)天的大氣壓強(qiáng)，記為p0，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。鉤碼個(gè)數(shù)0123…n空氣柱長(zhǎng)度（cm）L0L1L2L3Ln氣體壓強(qiáng)（×105Pa）（1）在逐漸增加鉤碼的過(guò)程中，為了確保準(zhǔn)確讀出活塞所在位置的刻度，應(yīng)該______（選填“立刻讀出注射器上的示數(shù)”或“待活塞完全穩(wěn)定后再該數(shù)”）。（2）當(dāng)所掛鉤碼個(gè)數(shù)為n時(shí)，注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為_(kāi)_____（重力加速度為g，結(jié)果用題目中字母表示）。（3）該同學(xué)將逐次的測(cè)量結(jié)果填入上表，發(fā)現(xiàn)氣體壓強(qiáng)隨體積的增大而減小，為了探究壓強(qiáng)p與體積V是否成反比關(guān)系，應(yīng)該繪制p-______（選填“L”或“”）圖像?！即鸢浮剑?）待活塞完全穩(wěn)定后再讀數(shù)（2）（3）〖解析〗（1）為了保證“一定溫度”的實(shí)驗(yàn)條件，需要等注射器內(nèi)空氣與外界達(dá)到熱平衡，即活塞完全穩(wěn)定后再讀數(shù)。（2）活塞穩(wěn)定時(shí)，活塞受力平衡，解得（3）根據(jù)玻意耳定律V=LS解得為了探究壓強(qiáng)p與體積V是否成反比關(guān)系，應(yīng)該繪制圖像。12.某同學(xué)想通過(guò)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量單色光的波長(zhǎng)。請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題。（1）用雙縫干涉儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，將表中的光學(xué)元件放在如圖甲所示的光具座上，用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。元件代號(hào)ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為C、______（填寫元件代號(hào)）。（2）已知該裝置中雙縫間距，雙縫到光屏的距離，在光屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板中心刻線在圖乙中A位置時(shí)記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)為111.10mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，當(dāng)分劃板中心刻線在B位置時(shí)記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_(kāi)_____mm，算出相鄰兩亮條紋中心間距______mm。由以上數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)______m。（后兩空均保留兩位有效數(shù)字）（3）若該同學(xué)利用圖甲中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)撤去了濾光片，則他______（選填“能”或“不能”）在光屏上觀察到干涉條紋?！即鸢浮剑?）EDBA（2）115.600.64（3）能〖解析〗（1）為獲取單色線光源，并形成相干光發(fā)生干涉，白色光源需依次通過(guò)透紅光的濾光片、單縫、雙縫、光屏，各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為EDBA。（2）[1]分劃板中心刻線在B位置時(shí)記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)為[2]雙縫干涉條紋間距為[3]根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可得此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為（3）撤掉濾光片后，光屏上能看到由同種色光干涉形成的彩色條紋。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后〖答案〗的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.地震波既有縱波也有橫波，是由同一震源同時(shí)產(chǎn)生的，兩者均可簡(jiǎn)化為頻率不變的簡(jiǎn)諧波。縱波是推進(jìn)波，又稱P波，在地殼中的傳播速度；橫波是剪切波，又稱S波，在地殼中的傳播速度。某研究性學(xué)習(xí)小組研制了一種簡(jiǎn)易地震儀，由豎直彈簧振子M和水平彈簧振子Q組成，如圖甲所示。在一次地震中，震源位于此地震儀的正下方，觀察到兩組彈簧振子先后振動(dòng)起來(lái)，起振時(shí)間相差為3s，同時(shí)裝置記錄下水平彈簧振子Q的振動(dòng)圖像如圖乙所示。則：（1）彈簧振子M和Q哪個(gè)先開(kāi)始簡(jiǎn)諧振動(dòng)？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。（2）該地震波的橫波波長(zhǎng)是多少千米？（3）震源距離地震儀多少千米？〖答案〗（1）見(jiàn)〖解析〗；（2）2km；（3）36km〖解析〗（1）彈簧振子M先開(kāi)始簡(jiǎn)諧振動(dòng)。理由是縱波波速大，故先傳到地震儀處。（2）橫波波長(zhǎng)（3）設(shè)震源距離地震儀s千米，由由題意可知解得14.已知當(dāng)入射光以某一角度入射到某一晶體表面時(shí)，若反射光線與折射光線互相垂直，則反射光線為線偏振光。現(xiàn)有一束單色光以入射角從空氣入射到某晶體表面時(shí)，其反射光線為線偏振光，如圖甲所示。（1）求