吉林省吉林地区普通高中友好学校联合体2023-2024学年高二下学期期末物理试题（解析版）

吉林地区普通高中友好学校联合体第三十八届高二期末联考物理试题物理试题共6页，全卷满分100分，考试时间为75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将答题卡交回。一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）A.小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同B.小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大C.小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同D.若位移为负值，则加速度一定为负值【答案】A【解析】【详解】A．小球每次通过同一位置时，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正确；B．当小球通过平衡位置时，位移为零，速度最大，故B错误；C．小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均为零，故C错误；D．小球所受的回复力始终指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，故D错误。故选A。2.对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是（）A.甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B.乙图是薄膜干涉应用，用来检测平面的平整程度C.丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹【答案】B【解析】【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”中央是亮点，选项A错误；B．乙图是薄膜干涉应用，用来检测平面的平整程度，选项B正确；C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹；若P到、的路程差是波长的整数倍，则P处是亮纹，选项C错误；D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，因为是等厚干涉，则将出现水平干涉条纹，选项D错误。故选B。3.如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，可自由移动。甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，其中位置c为图像与x轴的交点。现把乙分子从a处由静止释放，则（）A.在b位置时，两分子的分子势能最小且为零B.从a到c的过程中，分子力对乙先做正功后做负功C.从c到d的过程中，分子力对乙分子做负功D.到达c位置时，两分子间的作用力为零，分子势能也为零【答案】C【解析】【详解】ABD．从a到c的过程中，分子力始终为引力，在引力作用下运动到c，运动方向和分子力方向相同，分子力做正功，动能增大，势能减小，在c处分子势能最小且为负值，故ABD错误；C．从c到d的过程中，分子间为斥力，分子力对乙分子做负功，C正确。故选C。4.在夏季，自行车内胎如果充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂，暴晒过程中内胎容积几乎不变，关于这一现象以下说法中不正确的是（）A.车胎爆裂是因为气体分子间斥力急剧增大的缘故B.在爆裂前的过程中，气体温度升高，气体压强增大C.在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加，分子热运动加剧D.在车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，内能减少【答案】A【解析】【分析】【详解】A．气体分子间间距较大，分子力（斥力）可忽略不计，则车胎爆裂不是分子斥力的作用，故A符合题意；B．自行车在爆裂前受暴晒的过程中，车胎内气体吸热温度升高，分子平均动能增加，而气体体积不变，单位体积内的分子数不变，因此气体压强增大，故B不符题意；C．根据热力学第一定律，爆裂前气体吸热，内能增加，温度升高，分子的热运动加剧，故C不符题意；D．突然爆裂的瞬间气体对外界做功，其内能应减少，故D不符题意；故选A。5.对于有关中子的研究，下面说法正确的是（）A.中子等微观粒子都具有波粒二象性B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子裂变反应C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D.核反应方程PoXHe中的y=206，X中核子个数为124【答案】A【解析】【详解】A．微观粒子都具有波粒二象性，故A正确；B．裂变是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，故B错误；C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子，故C错误；D．根据质量数守恒可得y=210-4=206，X中核子个数为206，中子数为206-82=124，故D错误。故选A。6.2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氪（）。下列说法正确的是（）A.有92个中子，143个质子B.铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能C.重核裂变成中等大小的核，核的比结合能减小D.上述裂变反应方程为：【答案】B【解析】【详解】A．有92个质子，143个中子，故A错误；B．原子序数越大的原子核的结合能越大，所以铀原子核的结合能大于钡原子核的结合能，故B正确；C．重核裂变成中等大小的核，中等大小的核更稳定，核的比结合能变大，故C错误；D．根据质量数和电荷数守恒可知裂变反应方程为故D错误。故选B。7.关于电磁振荡、电磁波和传感器，以下说法中正确的是（）A.普朗克证实了麦克斯韦的电磁理论B.传感器一般是把电学量转化为非电学量来工作的C.LC振荡电路中，即使没有电阻，也会有能量损失D.振荡电路中电磁振荡的周期越大，向外发射电磁波的本领就越大【答案】C【解析】【详解】A．赫兹证实了麦克斯韦的电磁理论，故A错误；B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B错误；C．LC振荡电路中，即使没有电阻，也会不断向外辐射电磁波，始终有能量的损失，故C正确；D．振荡电路中电磁振荡的频率越大，周期越小，向外发射电磁波的本领就越大，故D错误。故选C。二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中不正确的是（）A.质点a比质点b先回到平衡位置B.在t=0.4s时，质点b的速度方向沿y轴负方向C.在t=0.6s时，质点c的速度达到最大值D.在t=0.8s时，质点d的加速度达到沿y轴负方向最大值【答案】ABC【解析】【详解】A．波沿x轴正方向传播，则质点a、b的振动方向均沿y轴正方向，则质点b比质点a先回到平衡位置，故A错误，符合题意；B．在t=0.4s=T时，质点回到原来的位置，即b的速度方向沿y轴正方向，故B错误，符合题意；C．在t=0.6s=1T时，质点c到达波峰，速度为零，故C错误，符合题意；D．在t=0.8s=2T时，在t=0时刻的x=0.05m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，它的加速度达到沿y轴负方向最大值，故D正确，不符合题意。故选ABC。9.如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的Δt，重新达到平衡后，h和p1的变化是（）A.h变小 B.h不变 C.p1变小 D.p1不变【答案】AD【解析】【详解】CD．设大气压强为p0，右侧水银柱的高度为h1，则右侧部分封闭气体的压强p1=p0+ρgh1由于p0和h1均不变，所以p1不变，故C错误，D正确。AB．设左侧气体压强为p2，当左侧部分气体温度升高时，假设气体体积不变，根据理想气体状态方程=C可知p2增大；由于p1=ρgh+p2可知h变小，故A正确，B错误。故选AD。10.某金属在光的照射下发生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像如图所示。已知普朗克常量为h。则由图像可知（）A.该金属的逸出功等于hν0B.该金属的逸出功等于eUC.普朗克常量h=D.当入射光频率为2ν0时遏止电压是2U【答案】ABC【解析】【详解】A．根据光电效应方程有eUC=hν-W0当UC=0时，有hν0=W0则该金属的逸出功等于hν0，故A正确；B．图像中纵轴截止与公式中的常数项相对应，有UC=解得W0=eU故B正确；C．图像中斜率与公式中的自变量前面系数相对应，有=|k|=解得h=故C正确；D．对当入射光频率为2ν0时，有eUC=h×2ν0-W0解得UC==U故D错误。故选ABC。三、实验题（共2小题，每空2分，共14分）11.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中，记下量筒内每增加定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将痱子粉撒在水面上；③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；⑤将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；（1）实验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间形成清晰的边界轮廓B.对油酸溶液起到稀释作用C.有助于测量一滴油酸的体积D.有助于油酸的颜色更透明便于识别（2）待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，求：①油酸膜的面积是__________②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________mL；③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__________m。（以上结果均保留两位有效数字）【答案】（1）B（2）①.②.③.【解析】【小问1详解】实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，进一步减小油酸的面密度，更能保证形成单分子油膜；故选B。【小问2详解】①[1]油膜轮廓中面积超过一半的小正方形的个数为58个，则油酸膜的面积约为②[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为③[3]把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为12.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏，滤光片为红色滤光片。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则。A.可观察到水平方向的干涉条纹B.可观察到竖直方向的干涉条纹C.看不到干涉现象（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中。A.观察不到干涉条纹B.可观察到明暗相间的白条纹C.可观察到彩色条纹（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2（x1<x2），则入射的单色光波长的计算表达式为λ=___________。【答案】（1）B（2）C（3）【解析】【小问1详解】组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则可观察到竖直方向的干涉条纹；故选B；【小问2详解】若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则各种颜色的单色光将发生干涉，则在目镜中可观察到彩色条纹；故选C。【小问3详解】相邻两条纹间距为根据可得入射的单色光波长的计算表达式为四、解答题（13题12分，14题13分，15题15分，共40分）13.图中的是一列正弦波在某时刻的波形曲线，是后它的波形曲线。试求这列波可能的传播速度。【答案】若波向右传播，波传播速度，(n=0,1,2,3……)；若波向做传播，波传播的速度，(n=0,1,2,3……)【解析】【详解】由图知，波的波长若波向右传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3……则波传播的速度，(n=0，1，2，3……)若波向左传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3……则波传播的速度，(n=0，1，2，3……)14.在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面