2022-2023学年河南省南阳市高二（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年河南省南阳市高二（下）期末物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省南阳市高二（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.  关于弹簧振子与单摆，下列说法错误的是(    )A. 弹簧振子与单摆在物理上都属于理想化模型
B. 弹簧振子与单摆的运动摆角很小都属于简谐运动
C. 振子及摆球运动到平衡位置时所受合外力均为零
D. 弹簧振子与单摆的系统都满足机械能守恒2.  如图所示，、两个波源在相距的水面上，时刻，两波源同时开始振动，振动图像均如图所示，波速。下列说法正确的是(    )
 A. 两列波的波长都为
B. 时，两波相遇
C. 经过足够长的时间后，、之间不含、有个振动减弱点
D. 经过足够长的时间后，、之间不含、有个振动加强点3.  如图所示，长方体玻璃砖边长，，一束单色光从玻璃砖中点射入，经玻璃砖上表面折射后恰好照射在玻璃砖的右下角点，入射光束延长线经过的中点，光在真空中的传播速率为，则下列说法正确的是(    )
 A. 玻璃砖对该单色光的折射率为
B. 玻璃砖对该单色光的折射率为
C. 光束从点传播到点所用的时间为
D. 增大光束进入玻璃砖的入射角，在点将会发生全反射4.  如图所示，导热气缸内有一不计质量的活塞，通过轻绳跨过两光滑定滑轮后与质量为的重物相连，系统稳定时气缸静止且与地面接触。设活塞与缸壁间无摩擦，则下列说法中正确的是(    )
 A. 若外界大气压缓慢增大一些，则气缸内气体压强不变
B. 若外界大气压缓慢减小一些，则地面与气缸间弹力增大
C. 若外界气温缓慢升高一些，则重物距地面的高度将增大
D. 若外界气温缓慢降低一些，则气缸内气体压强不变5.  某同学利用如图所示装置研究光电效应现象，若入射光都能使光电管发生光电效应，滑动变阻器滑片在中间位置。下列说法正确的是(    )
 A. 滑片向端移动，电压表与电流表示数都变小，最后变为零
B. 滑片向端移动，电压表示数变大，电流表示数可能不变
C. 换用频率更高的光照射光电管，电流表示数一定变大
D. 换用频率更低的光照射光电管，电流表示数一定变大6.  如图所示的实验装置为用粒子轰击金箔，研究粒子散射情况的实验装置。关于粒子散射实验，下列说法正确的是(    )
 A. 该实验最早是由玻尔所做
B. 粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C. 卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型
D. 粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的7.  下列关于分子、热现象及物体内能的说法正确的是(    )A. 布朗运动实验中观察到液体分子在做无规则运动
B. 分子势能与分子间距有关，所以物体体积变大时分子势能一定增大
C. 理想气体在等温膨胀中内能不变
D. 温度相同的两种气体，分子运动的平均动能相同二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）8.  关于下列两幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是(    )       A. 图利用光的干涉原现检查工件的平整度
B. 图利用光的全反射原理检查工件的平整度
C. 图泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的
D. 图泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的9.  如图所示，图线、为某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率；如图所示，图线、为黑体辐射的实验中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，则下列说法正确的是(    )
 A. 图中，图线表示气体分子平均动能大于图线
B. 图中，图线、所包图的面积相等
C. 图中，随着温度升高电磁波辐射强度的极大值向频率变高的方向移动
D. 图中，随着温度升高各种波长的电磁波辐射强度都有降低10.  在核反应中具有较强的防辐射和吸收中子的功能，其原理为硼核吸收一个慢中子后释放出一个粒子，转变成新核并释放出一定的能量。已知核的比结合能为，新核的比结合能为，氮核粒子的比结合能为，真空中光速为，下列判断正确的是(    )A. 核反应方程为
B. 硼核变成新核和粒子的核反应是衰变
C.
D. 该核反应质量亏损为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11.  某同学利用单摆测量当地重力加速度的装置如图所示，在摆球上固定一能无线传输数据的速度传感器，则：  为尽量准确地测量出当地重力加速度的数值，在下列器材中，还应该选用_________填选项前的字母。A.长度接近的细绳           长度为左右的细绳C.直径为左右的塑料球      直径为左右的铁球E.最小刻度为的米尺        最小刻度为的米尺用分度的游标卡尺测量摆球的直径如图所示，可读出摆球的直径为_________。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长。  将摆球拉开一小鱼度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆建振动过程中速度随时间变化的关系如图所示。若实验中测得摆长为，则当地重力加速度为_________用、表示。
 12.  某同学利用气体压强传感器验证气体做等温变化的规律，装置安装如图，则：  实验步骤，将注射器活塞移到合适位置，再将注射器与压强传感器连接；移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积，同时记录对应的传感器数据；建立直角坐标系。实验操作过程中，下列说法正确的是_________填选项前的字母。A.移动活塞时应缓慢一些B.封闭气体的注射器应密封良好C.可以用手握注射器推拉活塞D.封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示测得多组空气柱的压强和体积的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以为纵坐标，则应以_________选填“”、“”或“”为横坐标在坐标系中描点作图：若某同学测得数据发现图线的上端出现了一小段向下的弯曲，产生这一现象的可能原因是_________答一种即可。在更高环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，则他所绘制图像斜率与相比_________选填“不变”、“变大”或变小”。 四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）13.  在研究核聚变反应中，科学家利用加速装置将氘核加速后轰击静止的氚核使它们发生聚变反应，生成核。已知氘核质量为，氚核质量为，中子质量为，核的质量为，光在真空中的传播速度为。写出核反应方程；求该核反应释放的核能。 14.  如图所示，实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形。已知在时刻，处的质点向轴正方向运动。虚线为时的波形，已知此波的周期，振幅为。求判断该波的传播方向；该波的波速；写出从时刻起，处质点的振动方程。
 15.  如图所示，半径为的半圆形玻璃砖放置在水平桌面上，圆心为，一细光束平行于桌面射入玻璃砖，当细光束由点射入时折射光线恰好经过玻璃砖边界点，已知点到桌面的距离，光在真空中的传播速度为，求：玻璃砖的折射率；光线在玻璃砖内传播的时间不考虑反射。
 16.  如图，粗细均匀的形导热细玻璃管固定在竖直面内，竖直管的上端封闭，长为，管内水银柱封闭一段长为的理想气体，水平管的左端开口，管内的水银柱总长为，水银柱距端距离为，大气压强为，环境温度为，求：若环境温度缓慢升高到时，水银柱移动的距离为多少厘米；若保持环境温度不变，将玻璃管端用活塞封闭，并缓慢向右推动活塞。当水银全部进入竖直管时，活塞移动的距离为多少厘米结果保留位有效数字。

答案和解析 1.【答案】 【解析】A.弹簧振子与单摆在物理上都属于理想化模型，A正确；B.弹簧振子与单摆的运动摆角很小都属于简谐运动，B正确；C.振子及摆球运动到平衡位置时，加速度不为零，所受合外力不为零，C错误；D.弹簧振子与单摆的系统无重力以外的外力做功，都满足机械能守恒，D正确。本题选择错误的，故选C。
 2.【答案】 【解析】A.由图可知，振动周期为，由公式  可得故A错误；B.从时刻开始，两波相遇的时间间隔为故B错误；D.设某点是振动加强点，与两个波源、的距离分别是  、  ，则有且   ，  ，  当  ，可得由于  ，故  可以取、；当  ，可得由于  ，故  可以取、；当  ，  取，经过足够长的时间后，、之间不含、有个振动加强点，故D正确；C.设某点是振动减弱点，与两个波源、的距离分别是  、  ，则有且   ，  ，  当  ，可得由于  ，故  可以取、、；当  ，可得由于  ，故  可以取、、，则、之间不含、有个振动减弱点，故C错误。故选D。
 3.【答案】 【解析】由几何关系，光在面上的入射三角函数为根据几何关系，折射角的三角函数玻璃砖对该单色光的折射率为A正确，B错误；C.由几何关系得光束从点传播到点所用的时间为C错误；D.增大光束进入玻璃砖的入射角，在点将不会发生全反射，D错误。故选A。
 4.【答案】 【解析】对活塞受力分析且由平衡条件可得若外界大气压缓慢增大一些，则气缸内气体压强增大，若外界大气压缓慢减小一些，则气缸内气体压强减小，由于开始时气缸静止且刚好与地面接触，则有由于气体压强减小，则地面与气缸间弹力减小，故AB错误；由  可知，若外界气温缓慢升高一些，气体体积增大，则重物距地面的高度将减小，若外界气温缓慢降低一些，则气缸内气体压强不变，气体体积减小，故C错误，D正确。故选D。
 5.【答案】 【解析】由图可知，光电管两端所加电压为正向电压，滑片向端移动时，电压表示数减小，当滑片移到最左端时，电压表示数为，电流表示数体现了光电流，当滑片移到最左端时，即光电管两端不加电压时，电路中仍有光电流即电流表示数不为零，滑片向端移动，电压表示数变大，若滑动变阻器滑片在中间位置时已达到饱和光电流，则电流表示数可能不变，故A错误，B正确；C.换用频率更高的光照射光电管，逸出光电子的最大初动能增大，由于饱和光电流与光的强度有关，则电流表示数不一定变大，故C错误；D.换用频率更低的光照射光电管，逸出光电子的最大初动能减小，由于饱和光电流与光的强度有关，则电流表示数不一定变大，故D错误。故选B。
 6.【答案】 【解析】A.粒子散射实验是由卢瑟福所做，故A错误；B.粒子大角度散射是由于它受到原子核库仑斥力的作用，而不是与电子发生碰撞，故B错误；C.卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，故C正确；D.粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是错误的，故D错误。故选C。
 7.【答案】 【解析】A.布朗运动指的是固体小颗粒在液体中的无规则运动，A错误；B.分子势能是由于分子间的相对距离所以决定，体积越大，分子间的平均距离越大。由于分子之间在平衡位置和无穷远处势能为零。所以体积不能说明分子势能的大小，且对一个物体而言的分子势能还与分子的数量有关，B错误；C.理想气体在等温膨胀中，温度和物质的多少都不变，故内能不变，C正确。D.温度相同的两种气体，分子运动的平均动能还与气体分子的种类有关，D错误。故选C。
 8.【答案】 【解析】图条纹特点：等间距亮暗程度相同，可知利用光的干涉现象检查工件的平整度，故A正确，B错误；图泊松亮斑，图中中间为一个亮点，从亮点向外，条纹间距不等，且亮暗程度不同，所以是光的衍射现象产生的，故C正确，D错误。故选AC。
 9.【答案】 【解析】A.由题图甲可知，温度为的图线中速率大的分子占据的比例较大，则说明其对应的分子平均动能较大，故对应的温度较高，所以，图线表示气体分子平均动能小于图线，A错误；B.图中，图线、所包图的面积表示气体总分子数，故相等，B正确；由题图甲可知，温度为的图线中速率大的分子占据的比例较大，则说明其对应的分子平均动能较大，故对应的温度较高，所以，随着温度升高电磁波辐射强度的极大值向波长变小即频率变高的方向移动，随着温度升高各种波长的电磁波辐射强度都有增强，C正确，D错误；故选BC。
 10.【答案】 【解析】A.由质量数和电荷数守恒可知，核反应方程为  ，故A正确；B.由于  衰变是自发进行的，则硼核变成新核和  粒子的核反应并不是  衰变，故B错误；C.由能量守恒可知得故C错误；D.该核反应放出的能量为则该核反应质量亏损为故D正确。故选AD。
 11.【答案】            【解析】为减小实验测量误差应选择适当长些的细绳，故A正确，B错误；为减小空气阻力对实验的影响应选择质量大而体积小的铁球做摆球，故C错误，D正确；为减小测量误差，应选择分度值小的刻度尺即最小刻度为的米尺，故E错误，F正确。故选ADF；摆球的直径为由图可知，周期为，由公式  可得
 12.【答案】             注射器存在向外漏气现象     变大 【解析】操作过程中，不可以用手握注射器推拉活塞，移动活塞时应缓慢一些，是为了保持封闭气体的温度不变，封闭气体的压强和体积不用必须用国际单位表示，封闭气体的注射器应密封良好，防止漏气，故选AB。由玻义耳定律可知若某同学测得数据发现图线的上端出现了一小段向下的弯曲，产生这一现象的可能原因是注射器存在向外漏气现象；在更高环境温度下，压强大，他所绘制图像斜率与相比变大。
 13.【答案】  ；  【解析】根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，核反应方程为该核反应的质量亏损为该反应释放的核能为即
 14.【答案】沿轴负方向传播；  ；  【解析】由波形和质点的振动方向规律可知，当时刻，处的质点向轴正方向运动，由同侧法可知，波沿轴负方向传播；由图可知有 因为周期  ，故由图可知，波长为  ，由公式可得时刻，处的质点向轴负方向运动，所以振动方程为
 15.【答案】  ；  【解析】设入射角为  ，由几何关系有解得设折射角为，则有由折射定律可知解得由几何关系可知光线在玻璃砖内的传播速则光束在玻璃砖内的传播时间
 16.【答案】  ；  【解析】开始时，管内空气柱 ，  ，  当环境温度升高后，设水银柱移动距离为  ，则管内空气柱 ，  ，  根据理想气体状态方程有代入数据解得当水银全部进入竖管，对竖管内封闭气体气体发生等温变化解得 对水平横管内封闭气体，初态，末态： ， 气体发生等温变化解得所以移动距离为