2023-2024学年新疆克州高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年新疆克州高二（下）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（ ）
A．法拉第B．赫兹C．安培D．奥斯特
2．（4分）关于机械振动，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动
B．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大
C．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动
D．受迫振动的频率等于振动系统的固有频率
3．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播
B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短
C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性
D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大
4．（4分）下列说法不正确的是（ ）
A．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是波的多普勒效应
B．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场
C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象
D．红外线、X射线、紫外线、可见光都是电磁波
5．（4分）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。Pu的衰变方程为Pu→UHe，则（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B．He的穿透能力比γ射线强
C．Pu比U的比结合能小
D．月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大
6．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体吸热时，其温度一定升高
B．第一类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．一定质量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
7．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．飞虫停在水面上，是因为液体表面张力作用
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．给自行车打气时需用力向下压活塞，是由于气体分子间斥力造成的
D．单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的
8．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，发生光电效应，该效应可以用光的波动性进行解释
B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，当入射光的频率为2ν0时，光电子逸出的动能一定等于hν0
C．图丙中，用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，不能发生光电效应
D．图丁是放射性元素发出的射线在垂直于纸面向里的磁场中偏转示意图，射线c是β粒子流，来源为原子核内
二、多项选择题（每小题有多个选项，选对但不全对得2分，全对得4分，错选不得分，共16分）
（多选）9．（4分）如图所示，以O点为平衡摆在A、B两点间做简谐运动，已知摆球从A点第一次运动到B点历时1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．摆球从A点经O点运动到B点即完成一次全振动
B．该单摆的摆长约为1m
C．从A点向O点运动的过程中，摆球回复力也不断增大
D．将单摆从地面移至山顶，摆动周期将增大
（多选）10．（4分）如图所示，甲为一列简谐波在t＝3.0s时刻波的图像，Q为x＝4m的质点，乙为甲图中P质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．此波沿x轴负方向传播
B．t＝8.0s时，P点位移为2cm
C．若障碍物的尺寸小于12m，则该波不能发生明显衍射现象
D．该波能与另一列频率为4Hz的简谐波发生稳定的干涉现象
（多选）11．（4分）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在空气中的传播速度va＞vb
C．在水中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，没有光线进入空气中
（多选）12．（4分）用如图所示的装置验证动量守恒定律，两球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），下列说法正确的是（ ）
A．需要用秒表测时间
B．斜槽轨道必须光滑
C．M是质量为m1的小球的落点
D．可用验证动量守恒定律
三、实验题（每空2分，共16分）
13．（8分）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。
（1）M、N、P三个光学元件依次为 。
A．滤光片、单缝、双缝
B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片
D．滤光片、双缝、单缝
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以 。
A．将单缝向双缝靠近
B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动
C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距稍大些的双缝
（3）光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上 。
A．P处可能出现暗条纹
B．不再出现明暗相间的条纹
C．明暗相间的条纹间距变窄
D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近
（4）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为 mm。
14．（8分）用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下：
A．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
B．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
C．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉
D．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓
E.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为20mm）
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
（1）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为 m2（保留三位有效数字）。
（2）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 。
A．油酸未完全散开
B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
（4）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的 。
A．摩尔质量
B．体积
C．摩尔体积
D．密度
四、解答题（请写出必要的文字说明和解答过程，15、16题各8分，17、18题各10分，共36分）
15．（8分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有P、M、Q三点，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知t1＝0.7s时M点第二次出现波峰。求：
①这列波传播的速度；
②从t＝0时刻起到t2＝1s止，质点Q（x＝9m）通过的路程。
16．（8分）某饮料瓶内密封一定质量理想气体，t＝27℃时，压强p＝1.050×105Pa。
（1）t′＝37℃时，气压是多大？
（2）保持温度不变，挤压气体，使之压强与（1）时相同时，气体体积为原来的多少倍？
17．（10分）一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示。逐渐减小i，E点向B点移动，当sini时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA。求棱镜的折射率。
18．（10分）质量mA＝2kg的物体A自距地面h＝1.2m高度自由落下，与此同时质量mB＝1kg的物体B由地面竖直上抛，经过t＝0.2s与A碰撞，碰后两物体粘在一起，碰撞时间极短，忽略空气阻力。两物体均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2，求A、B：
（1）碰撞位置与地面的距离x；
（2）碰撞后瞬时的速度大小v；
（3）碰撞中损失的机械能ΔE。
2023-2024学年新疆克州高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题4分，共32分）
1．（4分）首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（ ）
A．法拉第B．赫兹C．安培D．奥斯特
【答案】B
【点评】知道关于电磁波的相关物理学史是解题的基础。
2．（4分）关于机械振动，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动
B．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大
C．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动
D．受迫振动的频率等于振动系统的固有频率
【答案】B
【点评】本题关键掌握描述简谐运动各物理量的特点。
3．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播
B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短
C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性
D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大
【答案】B
【点评】本题是物理光学问题，关键要掌握波速公式v＝λf和临界角公式sinC．要注意波的频率由波源决定，与介质无关。
4．（4分）下列说法不正确的是（ ）
A．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是波的多普勒效应
B．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场
C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象
D．红外线、X射线、紫外线、可见光都是电磁波
【答案】C
【点评】本题考查了多普勒效应，电磁波、波的干涉现象的相关知识，知道多普勒效应、波的干涉现象与生活中相对应的例子，掌握干涉的特点、多普勒效应现象的特点。
5．（4分）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。Pu的衰变方程为Pu→UHe，则（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B．He的穿透能力比γ射线强
C．Pu比U的比结合能小
D．月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大
【答案】C
【点评】本题考查了原子核衰变、半衰期、比结合能等知识点。对于这部分知识很多是属于记忆部分的，因此需要注意平时的记忆与积累。
6．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体吸热时，其温度一定升高
B．第一类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．一定质量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
【答案】C
【点评】本题考查了热力学第一定律、第一类永动机、分子力做功与分子势能变化的关系、气体压强微观解释等基础知识，要求学生能够深刻理解并熟练应用，要重视课本。
7．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．飞虫停在水面上，是因为液体表面张力作用
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．给自行车打气时需用力向下压活塞，是由于气体分子间斥力造成的
D．单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的
【答案】A
【点评】本题考查了液体的表面张力、分子间相互作用力、布朗运动、晶体和非晶体的物理性质等内容；在学习时要注意布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动。
8．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，发生光电效应，该效应可以用光的波动性进行解释
B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，当入射光的频率为2ν0时，光电子逸出的动能一定等于hν0
C．图丙中，用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，不能发生光电效应
D．图丁是放射性元素发出的射线在垂直于纸面向里的磁场中偏转示意图，射线c是β粒子流，来源为原子核内
【答案】D
【点评】本题考查光电效应、光电效应方程、左手定则以及β衰变的本质，解题的关键知道光既具有粒子性，也具有波动性，衍射干涉说明光具有波动性，光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性，理解爱因斯坦的光电效应方程。
二、多项选择题（每小题有多个选项，选对但不全对得2分，全对得4分，错选不得分，共16分）
（多选）9．（4分）如图所示，以O点为平衡摆在A、B两点间做简谐运动，已知摆球从A点第一次运动到B点历时1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．摆球从A点经O点运动到B点即完成一次全振动
B．该单摆的摆长约为1m
C．从A点向O点运动的过程中，摆球回复力也不断增大
D．将单摆从地面移至山顶，摆动周期将增大
【答案】BD
【点评】本题主要考查单摆周期公式的应用，理解单摆运动的特点是解题关键。
（多选）10．（4分）如图所示，甲为一列简谐波在t＝3.0s时刻波的图像，Q为x＝4m的质点，乙为甲图中P质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．此波沿x轴负方向传播
B．t＝8.0s时，P点位移为2cm
C．若障碍物的尺寸小于12m，则该波不能发生明显衍射现象
D．该波能与另一列频率为4Hz的简谐波发生稳定的干涉现象
【答案】AB
【点评】考查对波动图像的理解，波长、波速和频率的关系，及波发生衍射和干涉的条件。
（多选）11．（4分）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（ ）
A．水对a的折射率比水对b的折射率小
B．在空气中的传播速度va＞vb
C．在水中的传播速度va＞vb
D．当a、b入射角为0°时，没有光线进入空气中
【答案】AC
【点评】本题主要考查折射率的计算公式的运用，属于基础题目。
（多选）12．（4分）用如图所示的装置验证动量守恒定律，两球的质量分别为m1、m2（m1＞m2），下列说法正确的是（ ）
A．需要用秒表测时间
B．斜槽轨道必须光滑
C．M是质量为m1的小球的落点
D．可用验证动量守恒定律
【答案】CD
【点评】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键。要注意理解该方法的使用。
三、实验题（每空2分，共16分）
13．（8分）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。
（1）M、N、P三个光学元件依次为 A 。
A．滤光片、单缝、双缝
B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片
D．滤光片、双缝、单缝
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以 BD 。
A．将单缝向双缝靠近
B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动
C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距稍大些的双缝
（3）光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上P、P1、P2处是亮条纹，Q1、Q2处是暗条纹，P到S1、S2的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上 CD 。
A．P处可能出现暗条纹
B．不再出现明暗相间的条纹
C．明暗相间的条纹间距变窄
D．原P1处的第一级亮条纹向P点靠近
（4）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为 9.761 mm。
【答案】（1）A；（2）BD；（3）CD；（4）9.761。
【点评】本题关键掌握“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理和实验装置。
14．（8分）用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤如下：
A．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
B．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
C．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉
D．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓
E.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为20mm）
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
（1）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为 0.0224 m2（保留三位有效数字）。
（2）已知50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为 4.5×10﹣10 m（保留两位有效数字）。
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 AD 。
A．油酸未完全散开
B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
（4）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的 C 。
A．摩尔质量
B．体积
C．摩尔体积
D．密度
【答案】（1）0.0224；（2）4.5×10﹣10；（3）AD；（4）C。
【点评】本题关键掌握用油膜法估测油酸分子的大小的实验原理和注意事项。
四、解答题（请写出必要的文字说明和解答过程，15、16题各8分，17、18题各10分，共36分）
15．（8分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有P、M、Q三点，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知t1＝0.7s时M点第二次出现波峰。求：
①这列波传播的速度；
②从t＝0时刻起到t2＝1s止，质点Q（x＝9m）通过的路程。
【答案】见试题解答内容
【点评】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。
16．（8分）某饮料瓶内密封一定质量理想气体，t＝27℃时，压强p＝1.050×105Pa。
（1）t′＝37℃时，气压是多大？
（2）保持温度不变，挤压气体，使之压强与（1）时相同时，气体体积为原来的多少倍？
【答案】（1）t′＝37℃时，气压为1.085×105Pa；
（2）保持温度不变，挤压气体，使之压强与（1）时相同时，气体体积为原来的0.968倍。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律和查理定律即可完成分析。
17．（10分）一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示。逐渐减小i，E点向B点移动，当sini时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA。求棱镜的折射率。
【答案】棱镜的折射率为1.5。
【点评】本题考查光的折射计算，此类题型通常需要正确作出光路图，根据几何关系求出入射角和折射角，再结合折射定律求解。
18．（10分）质量mA＝2kg的物体A自距地面h＝1.2m高度自由落下，与此同时质量mB＝1kg的物体B由地面竖直上抛，经过t＝0.2s与A碰撞，碰后两物体粘在一起，碰撞时间极短，忽略空气阻力。两物体均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2，求A、B：
（1）碰撞位置与地面的距离x；
（2）碰撞后瞬时的速度大小v；
（3）碰撞中损失的机械能ΔE。
【答案】（1）碰撞位置与地面的距离x为1m；
（2）碰撞后瞬时的速度大小v为0；
（3）碰撞中损失的机械能ΔE为12J。
【点评】考查竖直上抛运动、自由落体运动和动量守恒等问题，会根据题意列式求解相关物理量。
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