2022-2023学年山西省怀仁市高二（下）期末考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年山西省怀仁市高二（下）期末考试物理试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.对于卢瑟福α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是

A.该实验证明了质子的存在

B.该实验证明了原子核是由质子和中子组成的

C.该实验证明了原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核里

D.该实验证明了原子中的电子只能在某些轨道上运动

2.以下说法正确的是

A.天然放射现象的发现，说明原子内部有复杂结构

B.核力是引起原子核内中子转变成质子的原因

C.核反应堆中，镉棒用来吸收中子，其作用是控制反应速度

D.猾P是一种放射性同位素，一个猾P核的结合能比一个;护核的结合能大

3.太阳光中包含多种波长的单色光，波长越长的光，水对其的折射率就越小.雨后太阳光射

入到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光

线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同波长的出射光线，则a、b、c、d的波长的

关系为

A.依次增大B.依次减小C.先增大后减小D.先减小后增大

4.关于固体和液体的性质，下列说法正确的是

A.单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点

B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点

C.将玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，裂口边缘变钝，这是由于液体重力的作用

D.唐诗例!荷叶露珠J）中的诗句“霏微晓露成珠颗”，诗中的荷叶和露水表现为浸润

5.分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图像如图所示，当r=r0时，引力和斥力大小相

等，以下说法正确的是

A∙r>r°时，随着分子间距离的增大，引力和斥力的合力逐渐减小

B.r=r0时，引力和斥力的合力最大

C.r=r0时，分子势能最大

D.r>r0时，随着分子间距离的增大，分子势能逐渐增大

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.下列说法正确的是

A.因为液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离,液体表面分子间作用力表现为引

力，所以液体表面具有收缩的趋势

B.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

C.物体吸热时，它的内能可能不增加

D.一定质量的100。C水变成Io0。C的水蒸气，其分子势能不变

7.氢原子能级示意图如图所示，氢原子从n=5能级分别跃迁到n=1能级、n=2能级和n=

3能级过程产生a、b、C三种光子，已知可见光的光子能量范围为1.63eU〜3.10eV,则下列

说法正确的是

nEAV

8O

5____________-0.54

4--------------------085

3--------------------1.51

2--------------------3.4

1--------------------136

A.b光为可见光

B.c光为可见光

C.若用b光照射某一金属能发生光电效应，用a光照射该金属一定能发生光电效应

D.在同一介质中，b光的传播速度比C光的传播速度大

8.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=击讥（，则质点

A.第IS末与第3s末的位移相同B.第IS末与第3s末所受的合力相同

C.3s末至5s末的位移方向相同D.3s末至5s末的速度方向相同

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

9.在准备做布朗运动的实验之前，某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线

的图片分别如图甲和乙所示.已知记录炭粒位置的时间间隔均为20s,两方格纸中每小格表示

的面积相同,请你根据布朗运动规律比较两张图片，然后回答.

⑴若图甲、乙中的炭粒大小相同，则（选填“甲”或“乙”）图中的水温较高.

（2）若水温相同，则（选填“甲”或“乙”）图中炭粒的颗粒较小.

10.某同学在实验室探究影响单摆周期的因素.

（1）该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台

的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示，这样做的目的是O（填字母代号）

A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确

C便于调节摆长D.保证摆球在同一竖直平面内摆动

（2）该同学组装好单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得悬点到摆球的最低端

的长度L=0.9900m.再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示.则该摆球的直径为

nun.单摆摆长为m.

123主尺Cm

l11111111

MII111l∣,I,LLl.tIHIIII

fillIΓ∣T∣IIIɪI11∖v∖

O5IO1520

乙

(3)图丙所示的振动图像真实地描述了摆长约为Inl的单摆进行周期测量的四种操作过程，图

中坐标原点表示计时开始，4、B、C图反映了30次全振动的图像,已知Sin5o=0.087,sinl5o=

0.26,这四种操作过程符合实验要求且误差最小的是.(填字母代号)

四、计算题(本大题共3小题，共47.0分)

11.一台小型发电机的示意图如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕轴00逆时针转动.

若从线圈经过中性面位置开始计时，线圈产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示.已知发

电机线圈内阻为2.00,外接灯泡的电阻为8.02求：

(1)流经灯泡的瞬时电流的表达式.

(2)20s时间内灯泡消耗的电能.

(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功.

12.如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭、右端开口，一段空气柱将管内水银柱分为4、B

两部分.水银柱4位于封闭端的顶部，空气柱的长度2。=12.5cm,水银柱4的长度比=25cm,

B部分水银的两液面高度差∕⅛=45cm.管内右侧有一厚度、重力均可忽略的活塞，活塞与管

壁无摩擦，活塞静止时的位置与左侧空气柱的下端齐平.外界大气压Po=75cmHg,保持外界

温度不变，将活塞缓慢上提，当4部分水银柱恰好对U形管的顶部没有压力时，活塞移动了多

少距离？

4ΞZ1

Zo

E

13.如图所示，半球体透明介质的底面与屏MN平行，半球体的球心为。点，球体的半径为R,

半球底面与屏的距离L=，耳R.空气中两相同的细光束α和b沿垂直半球底面向上的方向射到

半球平面的4点和。点，且服。=0.5R,结果两束光经过半球体介质后都恰好射到屏上同一点

P.不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面的情况，真空中光速为c∙

(1)求半球体透明介质的折射率.

(2)若两细光束α和b同时射到半球底面上，通过计算说明哪一束光先到达P点.

答案和解析

1.【答案】C

【解析】卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很

小的核里，并没有证明原子核是由质子和中子组成的，也不能证明质子的存在，C项正确.

2.【答案】C

【解析】

【分析】

本题主要考查天然放射现象的发现、核力、结合能和比结合能、核反应堆。

【解答】

A人们认识到原子核有复杂的结构是从天然放射现象开始；电子的发现，说明原子内部有复杂结

构，故A错误；

A核力是核子克服库仑斥力构成稳定的原子核的基础，是强相互作用力，原子核内存在弱相互作

用，它是引起原子核S衰变即原子核中中子转变成质子的原因，故B错误；

C.在核电站中利用镉棒吸收中子，控制链式反应的速度，故C正确；

。.相P比猾P多一个中子，则将卷P分解为31个核子需要的能量更多，所以彩P的结合能比得P的结

合能大，故。错误；

故选：Co

3.【答案】A

【解析】太阳光通过水滴折射后，偏折程度从小到大的排序为d、c、b、a,则同一介质对不同光

的折射率关系是∏α>ni,>∏c>ntj,故儿<儿<儿<儿，4项正确.

4.【答案】B

【解析】单晶体和多晶体都有确定的熔点，故A项错误;彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异

性的特点，故B项正确;将玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，裂口边缘变钝，这是由于液体表面张力

的作用，故C项错误;诗句“霏微晓露成珠颗”中荷叶和露水表现为不浸润，故。项错误.

5.【答案】D

【解析】分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，分子间的作用力随分子间距离的增

大而减小，斥力减小得更快，故分子力表现为引力，且引力和斥力的合力先增大后减小，4项错

误.分子间的引力和斥力同时存在，当分子间的距离r=2时，引力等于斥力，分子力为零，故B

项错误.当分子间的距离r<r°时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子力做正功，

分子势能减小;当分子间的距离r>2时，分子力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做

负功,分子势能增大，故当时，分子势能最小，项错误、项正确.

r=ηjCD

6.【答案】AC

【解析】液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液体表面分子间作用力表现为引力，

所以液体表面具有收缩的趋势，A项正确;根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到

高温物体而不引起其他变化，但在外力做功的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，B项

错误;根据热力学第一定律，物体吸热时，若同时对外做功，它的内能可能不增加，C项正确;一定

质量的100。C水变成100。C的水蒸气，其分子平均动能相同、分子势能增大，。项错误.

7.【答案】AC

【解析】根据能级差有光为可见光，

Es-Ei=13.06eV,E5-E2=2.86eV,E5-E3=0.97eV,b

故A项正确，B项错误;若可见光能发生光电效应，紫外线也一定能发生光电效应，即用b光照射某

一金属能发生光电效应，则用α光照射一定能发生光电效应，故C项正确;可见光的折射率比红外

线的折射率大，根据n=?可知，可见光在介质中的传播速度较小，即在同一介质中b光的传播速

度比C光的传播速度小，故。项错误.

8.【答案】ABD

【解析】解：4、由关系式可知，将t=Is和t=3s代入关系

式中求得两时刻位移相同。故A正确。

B、第IS末和第3s末的弹簧的弹力相同。故8正确。

C、由图象可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反。

故C错误。

D、由图象可知，3s末至5s末的速度方向也相同。故。正确。

故选：ABD。

通过简谐运动的表达式可以知道角速度、周期、振幅.结合简谐运动的图象可以分析出各个时刻

的位移方向和速度方向.

解决本题的关键是能从简谐运动的表达式中获取信息，并会画简谐运动的位移时间图象，结合图

象分析问题.

9.【答案】(I)乙(2)乙

【解析】根据布朗运动规律可知，若炭粒大小相同，则液体温度越高，布朗运动越明显;若液体温

度相同，则炭粒越大，布朗运动越不明显.所以若甲、乙中炭粒大小相同，则乙图中水温较高;若它

们的水温相同，则乙图中炭粒的颗粒较小.

10.【答案】(IMC；

(2)10.00；0.9850；

(3M

【解析】

【分析】

当摆角小于等于5。时，我们认为小球做单摆运动，游标卡尺的示数等于主尺示数与游标尺示数之

和；摆长为悬点到球心的距离；对于测量误差可根据实验原理进行分析。

掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系.单摆的周期采用累积

法测量可减小误差.对于测量误差可根据实验原理进行分析。

【解答】

(1)在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为

了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故

AC正确

故选AG

(2)游标卡尺示数为

d=IOmm÷0×0.05mm=10.00mm,

单摆摆长为：l=L-^d=0.9900m-0.0050m=0.9850m

(3)当摆角小于等于5。时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为lx0.087m=8.7cm,当小球

摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30s50次全振动，求平均值，所以A图符

合实验要求且误差最小。

11.【答案】解：(1)由图得e=Emsin(ωt')=6√2sin(100πt)V

则电流，r,H.<iv''2-..1.:IiMI.t1.1

(2)灯泡中的电流有效值/=篝=0.671

20s时间内消耗的电能Q=I2Rt=57.6;

(3)由题图乙知，线圈产生的感应电动势有效值为E=用=6V

线圈转动一周过程中，外力做功W=Ql=aT=7.2XIo-2/

【解析】本题考查了交流电瞬时值表达式的表达式，线圈转动过程中磁通量的变化和功能转化，

掌握焦耳定律以及最大值与有效值的关系是解题的关键。

(1)根据电动势的表达式写出电流的瞬时值表达式；

(2)根据焦耳定律以及有效值和最大值之间的关系求解20s时间内灯泡消耗的电能；

(3)匀速转动一周的过程中，外力所做的功等于产生安培力做功，等于转动一周产生的热量。

12.【答案】X=9.4cm

【解析】.解：对于封闭在左管中的气体，根据玻意耳定律有

(PO-pgh2)l°S=ρgh1LS

设后来B部分水银两液面的高度差为鱼，右管中活塞下方的气柱长度为根据玻意耳定律

PoMS=Pg(IIl+∕ι3)∕S