江苏省泰州市2024-2025学年高二物理下学期期末考试试题选修含解析

PAGE江苏省泰州市2024-2025学年高二物理下学期期末考试试题（选修）（含解析）第Ⅰ卷（选择题共44分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1.关于电磁场、电磁波下列说法正确的是（）A.改变的磁场肯定能产生改变的电场B.红外线测温仪依据人体放射的红外线强弱推断体温的凹凸C.视察者接近频率恒定的波源时，接收到波的频率比波源的频率小D.黑体会汲取任何射向它的电磁波，而不向外辐射电磁波【答案】B【解析】【详解】A．匀称改变的磁场将产生恒定的电场，A错误；B．红外线测温仪依据人体放射的红外线强弱推断体温的凹凸，B正确；C．视察者接近频率恒定的波源时，依据多普勒效应，接收到波的频率比波源的频率大，C错误；D．黑体会汲取任何射向它的电磁波，也向外辐射电磁波，D错误。故选B。2.下列说法中正确的是（）A.结合能越大的原子核越稳定B.经典物理学无法说明原子的稳定性但可以说明原子光谱的分立特征C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等D.核力存在于原子核内随意两个核子之间【答案】C【解析】【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，选项A错误；B．经典物理学无法说明原子的稳定性，也不行以说明原子光谱的分立特征，选项B错误；C．依据可知，动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等，选项C正确；D．核力存在于原子核内相邻的两个核子之间，选项D错误。故选C。3.关于下图中试验及现象的说法，正确的是（）A.甲图中薄板是非晶体B.乙图说明气体分子的速率分布随温度改变而改变，且C.图丙反映了微粒分子的无规则运动D.丁图中水黾受到了水对其竖直向上的表面张力作用【答案】B【解析】【详解】A．图甲说明薄板具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，A错误；B．温度越高，分子的平均速率越大，由图乙可知，温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可得，B正确；C．图丙反映了固体微粒的无规则运动，间接说明白液体分子在做无规则的热运动，不能反映微粒分子的无规则运动，C错误；D．丁图中水黾受到了水的表面张力作用，但是方向不是竖直向上的，是沿着水面的切线方向，D错误。故选B。4.钴核（）放出一个粒子后衰变成一个镍核（），并伴随产生了射线。已知钴核、粒子、镍核的质量分别为、、，下列说法正确的是（）A.核反应中释放的能量为B.放出的射线的穿透本事比粒子弱C.放出粒子是钻原子核内中子转化而来D.若有16个钴原子核，经过一个半衰期后只剩下8个钻原子核【答案】C【解析】【详解】A．依据质能方程可知核反应中释放的能量为，A错误；B．依据三种射线特点可知，射线的穿透本事比粒子强，B错误；C．依据β衰变的本质可知，β粒子是原子核内的一个中子转变为质子时产生的，C正确；D．半衰期是对大量原子衰变的统计结果，对少数原子没有意义，D错误。故选C。5.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫【答案】B【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，全部条纹宽度相同且等间距，故AC两个是双缝干涉现象，依据双缝干涉条纹间距可以知道波长越大，越大，故A是红光，C是蓝光．单缝衍射条纹是中间光明且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中心亮条纹越粗，故BD是单缝衍射图样，B为紫光的单缝衍射图样，D为黄光单缝衍射图样．故从左向右依次是红光（双缝干涉）、紫光（单缝衍射）、蓝光（双缝干涉）和黄光（单缝衍射）．所以选项B正确的，选项ACD错误．点睛：驾驭单缝衍射和双缝干涉的图样的特点和图样与波长的关系是解决此题的唯一途径，故要加强对基础学问的记忆．6.如图所示，肯定质量的志向气体由状态，O、A、D三点在同始终线上，由状态过程中（）A.气体内能增加且向外界放出热量B.气体分子势能增大C.每个气体分子的动能都增大D.状态A的压强小于状态C的压强【答案】D【解析】【详解】A．依据图象可知：气体由状态A→B→C→D过程中，最终状态与初状态相比温度上升、体积增大，则气体内能增大、对外做功，依据热力学第肯定律△U=W+Q可知整个过程中气体汲取热量，故A错误；B．肯定质量的志向气体分子势能为零，故B错误；C．气体温度上升，气体分子平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都增大，故C错误；D．依据志向气体的状态方程可得V－T图象中某点与坐标原点连线的斜率越大则压强越小，所以状态A的压强小于状态C的压强，故D正确。故选D。7.如图甲所示，光滑水平面上一质量为m的弹簧振子，以O点为平衡位置在A、B两点间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的改变如图乙所示，已知时振子速度大小为v。则（）A.振子振动的振幅为B.时振子的加速度方向向右C.时振子的速度方向向右D.在到时间内，弹簧对振子弹力的冲量大小为【答案】D【解析】【详解】A．依据乙图可知振子振动的振幅为10cm，故A错误；

B．依据图乙可知0.4s时振子的位移为正向最大，依据可知加速度方向向左，故B错误；

C．依据图乙可知0.6s时振子正向平衡位置运动，其速度方向向左，故C错误；

D．在0.2s时振子速度大小为v，依据图乙可知1s时速度为-v，依据动量定理可知在0.2s到1s时间内，弹簧对振子弹力的冲量大小为I=2mv，故D正确。

故选D。8.由a、b、c三种单色光组成的复色光通过三棱镜时的光路图如图所示，让a、b、c三种光分别射入同一光电效应装置，测得光电流大小I随电压U改变的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】依据三种光通过三棱镜后偏折程度可知，a光的折射率最小，b光的折射率最大，则a光的频率最低，b光的频率最高。依据光电效应方程可知eUC=Ek=hγ-W知三种光射入同一光电效应装置遏止电压关系为Ua＜Uc＜Ub故C正确，ABD错误。

故选C。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。9.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，气泡内空气可视为质量肯定的志向气体，在气泡上浮过程中（）A.气泡内的压强变大B.气泡的体积变大C.气泡内气体的内能变小D.气泡内气体吸热【答案】BD【解析】【详解】A．气泡缓慢上升的过程中，分析可得由于距离水面高度越来越小，所以气泡内的压强渐渐变小，A错误；B．气泡缓慢上升过程中，由于温度不变，依据玻意耳定律，由于气泡内的压强渐渐变小，所以气泡的体积变大，B正确；C．气泡缓慢上升的过程中，由于外部恒温，可认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，C错误；D．气泡缓慢上升的过程中，气泡体积变大，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，气体内能不变，依据公式可知，气体必需从外界汲取热量，且汲取的热量等于对外界所做的功，D正确。故选BD。10.如图所示是视察水面波衍射的试验装置，和是两块挡板，是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播状况，每两条相邻水纹（图中曲线）之间距离表示个波长。则（）A.水面波经过孔后波速不变B.水面波经过孔后水纹间距离可能变大C.若波源频率增大，衍射现象更明显D.假如将孔扩大，可能视察不到明显的衍射现象【答案】AD【解析】【详解】A．波的传播速度取决于介质，由于经过孔之后仍在水中传播，则水面波经过孔后波速不变，故A正确；B．由于同一列波的频率不变，而衍射前后波速相同，故衍射前后波长相同，故B错误；C．由于介质不变，故孔扩大前后水波的波速相同，而波的频率增大后，则波的波长变短，而孔缝的宽度不变时，波长越小，衍射越不明显，故C错误；D．假如将孔扩大，有可能造成孔的宽度大于波的波长，而只有当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，能够发生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。11.如图所示为氢原子能级图，下列说法中正确的是（）A.从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出光子的波长长B.用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照耀逸出功为的金属，所产生光电子的最大初动能为C.从能级跃迁到能级，电子绕核运动的轨道半径变大D.处于基态的氢原子能汲取的光子后跃迁至能级【答案】AB【解析】【详解】A．从能级到能级的能级差小于从能级跃迁到能级的能级差，则从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出光子的频率小，波长长，选项A正确；B．用大量处于能级的氢原子向n=1能级跃迁时所辐射出的光的能量最大，最大值为(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV，则照耀逸出功为的金属，所产生光电子的最大初动能为12.75eV-2.5eV=10.25eV，选项B正确；C．从能级跃迁到能级，原子的能级降低，则电子绕核运动的轨道半径变小，选项C错误；D．处于基态的氢原子能汲取12.09eV的光子后跃迁至n=3的能级，选项D错误。故选AB。12.如图所示，手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，绳上有一质点P（图中未画出），已知O、P的平衡位置相距L。时，O位于最高点，P的位移为零且速度方向竖直向上，下列推断正确的是（）A.该简谐波是纵波B.该波的波长最大为C.该波的波速可能为D.质点P运动到最高点时，O点向上振动【答案】BC【解析】【详解】A．该简谐波上质点振动方向为竖直方向，波传播方向为水平方向，两者垂直，故为横波，故A错误；

B．由图，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，故两者间的距离为（n=0、1、2、3……）当n=0时，波长最大值为4L，故B正确；

C．波速为当n=0时，波速为故C正确；

D．t=0时，P的位移恰好为零，由于波向右传播，由波的方向与质点的振动方向的关系可知，质点P运动到最高点时，O点速度方向竖直向下，故D错误。故选BC。13.高速马路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后。时刻，发觉前方有事故，两车同时起先刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞，两车刹车过程的图像如图所示，下列推断正确的是（）A.乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍B.时，两车相距C.时两车间距与时两车间距相等D.乙车停止运动后，甲车又运动了【答案】BCD【解析】【详解】A．依据图像的斜率表示加速度，甲的加速度大小为乙的加速度大小为乙车的加速度大小是甲车的倍，A错误；B．行进中两车恰好没有发生碰撞，说明时刻两车速度相等时恰好相遇，则时刻两车间距等于两车在内位移之差，为B正确；C．依据匀变速运动位移公式时：甲车的位移乙车的位移时两车相距时两车相遇，此时两车速度大小相等且都为，因此时两车相距为C正确；D．甲车在时的速度大小为乙车停止运动后，甲车又运动了D正确。故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题共56分）三、简答题：本题共2小题，共14分，把答案填在题中的横线上或依据要求作答。14.某同学做测定玻璃的折射率试验，器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。(1)如图，按正确的方法在白纸上插大头针a、b、c、d。下列说法正确的是_____。A．试验中入射角应适当大些B．插大头针d时，应使其拦住a、b的像和cC．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．该试验方法只能测量两面平行玻璃砖的折射率(2)该同学选取了操作正确的试验记录，在白纸上画出光路图，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率_____。（用图中线段的字母表示）(3)若该同学在白纸上正确画出玻璃砖的两个界面和时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图所示，其余操作都正确。则测出的玻璃折射率值将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】(1).AB(2).(3).不变【解析】【详解】(1)[1]A．为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些。但不能太大，否则出射光线太弱，故A正确；B．该同学在插大头针d时，使d拦住a、b的像和c，由此确定出射光线的方向，故B正确；C．由几何学问可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，依据光路可逆性原理可知，光线肯定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射。故C错误；D．该试验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透亮介质的折射率，故D错误。故选AB。(2)[2]玻璃的折射率(3)[3]用插针法“测定玻璃砖折射率”的试验原理是折射定律，如图所示，实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率没有改变．即测出的n值将不变。15.某同学设计一用自由落体运动测重力加速度试验，试验装置如图所示：通过电磁铁限制一小铁球从A点自由下落，铁球下落过程中经过光电门B时，计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用刻度尺测出之间的距离h，已知小铁球的直径为d。(1)小铁球经过光电门B时速度大小为_____（用题中所给字母表示）。(2)当地重力加速度_____（用题中所给字母表示）。(3)该同学利用测出的多组小球下落的高度h及相应的挡光时间t的值，画出时间t与高度h的关系图像，为了得到线性图像，应作_____图像（选填“”、“”或“”）。(4)有同学提出用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高试验的精确性，其理由是：_____。【答案】(1).(2).(3).(4).小球下落到光电门处时，假如球心没有通过光束，那么挡光的距离会小于，速度测量值的误差增大，换成圆柱体可以减小误差。【解析】【详解】（1）[1]小球通过光电门速度近似等于小铁球的直径d与挡光时间的比值。（2）[2]小球下落过程做自由落体运动，设从静止起先下落到光电门经验时间为，依据联立得（3）[3]依据变形可得由于是常量，故图像为线性图像。（4）[4]小球下落到光电门处时，假如球心没有通过光束，那么挡光的距离会小于，速度测量值的误差增大，换成圆柱体可以减小误差。四、计算题：本题共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。16.图中阴影部分为一透亮材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率，为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，为一正方形，在圆心D处有一点光源，已知光在真空中速度为c，不考虑光线在透亮物体内部的多次反射。求：(1)光在材料中传播速度；(2)点光源发出的光射到面上的最长时间；(3)若只考虑首次从圆弧干脆射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面干脆射出，求这部分光照耀到圆弧面上的弧长。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由公式可知，光在材料中传播速度(2)当光从D点干脆射到B点时，光射到面上的时间最长，则有(3)设该种材料临界角为C，则得如图所示若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则同理，若沿DG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射，可得所以据几何关系可得即17.如图甲，置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连，拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动，一盛有有色液体的小漏斗（可视为质点），用较长的细线系于纸带正上方的O点，当滑块运动的同时，漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小（小于5°）的摇摆。漏斗中漏出的有色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摇摆时细线中拉力的大小F随时间t的改变图像如图丙所示，重力加速度为g，(1)试证明此漏斗做简谐运动；(2)依据图丙求漏斗振动的周期T及摆长l；(3)图乙中测得A、C两点间距离为，A、E两点间距离为。求滑块加速度的大小及液体滴在D点时滑块速度的大小。【答案】(1)见解析；(2)2t0；(3)；【解析】【详解】(1)对漏斗，设当偏角为θ时，位移为x，且设位移x的方向为正方向．

重力垂直绳方向的分力供应回复力F=mgsinθ当θ很小时

回复力方向与x方向相反，可得

满意F=-kx，可知漏斗的振动为简谐振动。(2)依据图丙求可知漏斗振动的周期T=2t0依据单摆的周期公式可得摆长(3)由匀变速直线运动的规律可知即解得液滴在D点时滑块速度的大小18.某汽车轮胎容积，胎内充有温度为27℃，压强为的气体。轮胎内气体视为肯定质量的志向气体，汽车轮胎内气体的温度与外部环境温度相同。(1)设轮胎内气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为。估算轮胎内气体分子间的平均距离；(2)若汽车行驶过程中轮胎压强小于时，会造成平安事故。求外部环境温度至少为多少℃？(3)若汽车在27℃的环境中行驶