2022武汉新高考联合体高二下学期期末联考物理试题含答案

2021~2022学年度第二学期新高考联合体期末试卷

高二物理试卷

考试时间：2022年06月28日   10:30—11:45试卷满分：100分

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置．

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．

3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．

4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀．

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

1．关于分子力，下列对自然中的现象解释合理的是（    ）

A．破镜难重圆是因为相邻分子间的作用力表现为斥力

B．拉长一根橡皮筋，能感觉到橡皮筋的张力，这个现象说明相邻分子间只有引力

C．给篮球打气感觉比较费力，因为压缩气体时相邻分子间的作用力表现为斥力

D．空中的小雨滴一般呈球形，主要是因为表面张力使水分子聚集成球体

2．关于封闭在容器中的理想气体的压强的说法，下列选项正确的是（    ）

A．气体对容器底部的压强是由于气体分子受到重力作用产生的

B．气体对容器的压强是由于气体分子的热运动产生的

C．气体分子密集程度增大，气体压强一定增大

D．气体分子平均动能增大，气体压强一定增大

3．用如图甲所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围．下列说法正确的是（    ）

A．此实验说明了光不沿直线传播且具有粒子性

B．用不同波长的光做实验，衍射图样完全相同

C．若只将圆孔变小，则中央亮斑和亮纹的亮度反而变大

D．若只将圆孔变小，则屏上得到的衍射图样的范围将会变大

4．植物叶片中的叶绿素a在阳光照射下进行光合作用，每吸收一份光子能量，就失去一个初动能为的光电子，下列选项中，h为普朗克常数，c为光速，则叶绿素a吸收光的波长为（    ）

A．    B．    C．    D．

5．下列关于热力学第二定律的说法中正确的是（    ）

A．随着科技的进步，所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的

C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能

D．气体向真空的自由膨胀是可逆的

6．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中（    ）

A．气体对外界做功，内能减少           B．气体不做功，内能不变

C．气体压强变小，温度降低             D．单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变

7．封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A经B，C，D，再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系如图所示，O，A，D三点在同一直线上，垂直于T轴．下列说法正确的是（    ）

A．由状态A变化到状态B过程中，气体放出热量

B．由状态B变化到状态C过程中，气体放出热量

C．由状态D变化到状态A过程中，气体放出热量

D．A状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比D状态时少

8．2021年1月8日，中国科学技术大学宣布，中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子秘钥分发，标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形．关于量子和量子化，下列说法正确的是（    ）

A．波尔提出轨道量子化和能级，成功解释了氢原子光谱

B．爱因斯坦发现光电效应现象，提出了光子的概念

C．量子论中的量子，实际上就是指“微观粒子”

D．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

9．某实验小组做光电效应的实验，用不同频率的光照射某种金属，测量结果如下表所示．已知电子电荷量大小为e．下列说法中正确的是（    ）

A．一定有              B．一定有

C．可以推测普朗克常量

D．可以推测该金属的逸出功为

10．一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分．a、b为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态a和b的压强分别，温度分别为．c、d为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态c和d的压强分别，温度分别为．下列关系式正确的是（    ）

A．    B．    C．    D．

11．为了解决光信号长距离传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入铒元素．如图所示是铒离子的能级示意图，标识为的铒离子处在亚稳态，不会立即向下跃迁：如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级，从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数，当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁，产生大量能量约为的光子，于是输出的光便大大加强了．根据上述资料下列说法正确的是（    ）

A．这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿

B．无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为

C．处在能级的铒离子即向下跃迁能产生4种频率的光子

D．上述情景发生时，光纤中传输的光信号波长约为

二、实验探究题（本大题有2小题，每空格2分，共14分）

12．（6分）如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

③重复上述步骤②，多次测量：

④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示．

（1）完成本实验的基本要求是________________（填正确答案标号）．

A．在等温条件下操作                   B．封闭气体的注射器密封良好

C．必须弄清所封闭气体的质量           D．气体的压强和体积必须用国际单位

（2）理论上由图线分析可知：如果该图线____________________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比．

（3）若实验操作规范正确，则图乙中代表_______________．

13．（8分）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．

（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___________．

A．将单缝向双缝靠近                      B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动              D．使用间距更小的双缝

（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，则：

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为，相邻两条纹间距__________；

②该单色光的波长____________m（结果保留两位有效数字）．

（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示．则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值_______实际值．（填“大于”“小于”或“等于”）

三、计算题（本题共3小题，共42分．14题12分，15题14分，16题16分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（12分）轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠（亦称“三氮化钠”，化学式）受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊．若充入氮气后安全气囊的容积，气囊中氮气的密度，已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数，请估算：（结果保留两位有效数字）

（1）一个氮气分子的质量m为多少千克；

（2）气囊中氨气分子的总个数N；

（3）用立方体模型估算气囊中氮气分子间的平均距离r．

15．（14分）将热杯盖扣在水平橡胶垫上，杯盖与橡胶垫之间的密封气体被加热而温度升高，有时会发生杯盖被顶起的现象．如图所示，已知杯盖的横截面积为S，杯盖的质量为m；假设开始时内部封闭气体的温度为，压强为大气压强．当封闭气体温度上升至时，且，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为，温度仍为，再经过一段时间后，内部气体温度恢复到．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．重力加速度为g，求：

（1）大气压强；

（2）当温度恢复到时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

16．（16分）如图所示，一高的绝热汽缸的侧壁靠近底部安装有能通电加热的一段很短的电阻丝．开始时汽缸竖直放置，用一个质量为m、横截面面积的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，此时活塞与汽缸底部的距离，气体温度为．现将汽缸绕右下角沿顺时针方向缓慢旋转，使缸体水平放置在地面上，此过程中活塞向缸口移动了，缸内气体温度降为．待系统稳定后给电阻丝通电对气体缓慢加热，气体吸热时内能增加．已知外界大气压强，重力加速度g取，．求：

（1）活塞的质量．

（2）加热后气体的摄氏温度．

2021-2022学年度第二学期新高考联合体期末考试

高二期末物理试题答案及评分标准

12．（1）AB  （2）为过坐标原点的倾斜直线  （3）传感器与注射器间气体的体积

13．B  0.75     大于

14．（12分）

（1）由（2分）

代入数据计算可得：（2分）

（2）取气体，其质量（1分）

（1分）

代入数据计算可得：（2分）

（3）由（2分）

代入数据计算可得：（2分）

15．（14分）

（1）以开始封闭的气体为研究对象，由查理定律得（2分）

已知（2分）

杯盖恰好被顶起（2分）

联立解得大气压强（2分）

（2）杯盖被顶起放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象．

由查理定律得（2分）

设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得（2分）

联立以上各式，代入数据得．（2分）

16．（16分）

（1）汽缸竖直放置时，对缸内气体有

（3分）

汽缸水平放置时，对缸内气体有

，，（3分）

时针方向旋转过程中，由理想气体状态方程得（1分）

解得：（1分）

（2）加热过程中气体发生等压膨胀，由热力学第一定律可知气体对外做的功为

（1分）

设加热时活塞移动的距离为y，则有（1分）

解得（1分）

加热结束时，对缸内气体有

，，（3分）

由理想气体状态方程得（1分）

解得加热后气体的温度．（1分）