2024“BEST合作体”高二下学期7月期末考试物理含解析

这是一份2024“BEST合作体”高二下学期7月期末考试物理含解析，共20页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

本试卷分客观题和主观题两部分，共15题，共100分，共4页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题：本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，每小题4分。
1. 如图所示，、是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（ ）
A. a点振动始终减弱B. 图示时刻c点的位移为零
C. b点振动始终加强，c点振动始终减弱D. 图示时刻，b，c两点的高度差为
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象
B. 电磁波中电场能量最大时，磁场能量为零；磁场能量最大时，电场能量为零
C. 照相机镜头上会镀一层膜，有时会在镜头前加一个偏振片，这样做都是为了增加光透射强度
D. 光在传播过程中粒子性显著，而与物质相互作用时波动性显著
3. 2021年12月9日，在“天宫课堂”中“太空教师”王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，如图所示，此时（ ）
A. 气泡内气体在界面处对水产生压强
B. 气泡内分子热运动比水球外气体分子热运动更剧烈
C. 水球外表面的水分子比水球内的水分子密集
D. 水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
4. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（ ）
A. 该金属逸出功增大B. X光的光子能量增大
C. 逸出的光电子最大初动能增大D. 单位时间逸出的光电子数增多
5. 如图为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收频率为v的光子后，能产生6种不同颜色的光，下列判断正确的是（ ）
A. 普朗克第一次将量子观念引入原子领域
B. 被吸收的光子能量为
C. 如果从跃迁到产生的光子恰能使某种金属产生光电效应，则另外还有3种光也可以使这种金属产生光电效应
D. 该氢原子能级图可以很好地解释氢原子的发射光谱只有一些分立的亮线
6. 放射性材料可以作为火星探测车的燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，已知的半衰期为87.7年。下列说法正确的是（ ）
A. 方程中，X
B. 20个经过87.7年后还剩10个
C. 的比结合能小于的比结合能
D. 在火星上的半衰期与在地球上不同
7. 用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中X、a、b判断正确的是（ ）
A. X代表正电子，a＝17，b＝1
B. X代表电子，a＝17，b＝－1
C. X代表中子，a＝17，b＝1
D. X代表质子，a＝17，b＝1
二、不定项选择题：本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，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. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（ ）
A. 波源p周期为B. 时，波源的位移为正
C. 时，质点a沿y轴负方向振动D. 在0到内，质点b运动总路程
9. 图像中，一定质量的理想气体经历过程又回到状态a，图像中的bc段与横轴平行，ca段与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 由气体对外界做功
B. 由外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C. 由气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D. 由气体内能增加
10. 如图所示，一束黄光自空气射入水中，入射光线经过A点，折射光线经过B点，入射点没有画出，实线以上为空气，实线以下为水，A、B连线与实线交于O点，下列说法正确的是（ ）
A. 入射点在O点左侧
B. 黄光从空气中射入水中时，波长变长
C. 该光路与鱼看人的光路相似，人的像偏低
D. 若入射光是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点
第Ⅱ卷 主观题
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. ①如图所示，某同学在利用插针法测定玻璃砖折射率实验中误将界面画得向内偏离玻璃砖边缘一段距离，但自己并未察觉．则他测得的折射率将_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．
②如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其他测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的_____（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为________．
12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

（1）关于该实验下列说法正确的是___________。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示；图中纵截距代表的物理含义是___________；实验中出现的误差属于___________（选填“系统误差”或“偶然误差”）。
（3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________。
A． B．
C． D．
（4）B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中___________（选填“①”或“②”）。

四、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 用中子轰击发生核反应，生成氚核和粒子，并放出的能量（相当于的能量）。
（1）写出核反应方程；
（2）求出质量亏损；
（3）若中子和Li核是以等值反向的动量相碰，则生成的粒子和氚核的动能之比是多少？
14. 如图所示，实线是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图，已知周期，求波速？
15. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体。汽缸的内部深度，活塞质量，活塞面积。活塞与汽缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度。室内温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，（已知大气压恒为，绝对零度取，重力加速度为）
（1）现在把汽缸放在加速上升电梯中且，待封闭气体再次稳定后，求：汽缸内气体的压强；汽缸中活塞到缸底的高度？
（2）绝热性能良好的汽缸，室内的温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，现用给气缸内气体加热，使活塞缓慢上升到上边缘，求：此过程气体对外界做功？
（3）绝热性能良好的汽缸，室内的温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，锁死活塞，现用给气缸内气体加热，当气缸内气体压强达到时，求：此时的气体热力学温度？
吉林省“BEST合作体”2023—2024学年度下学期期末考试
高二物理试题
本试卷分客观题和主观题两部分，共15题，共100分，共4页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。
第Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题：本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，每小题4分。
1. 如图所示，、是两个振动完全相同的相干波源，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持不变，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（ ）
A. a点振动始终减弱B. 图示时刻c点的位移为零
C. b点振动始终加强，c点振动始终减弱D. 图示时刻，b，c两点的高度差为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于S1、S2是两个振动完全相同的相干波源，图中b点波峰与波峰叠加，说明b点是振动加强点，图中ab所在直线上的点均为振动加强点，则a点振动始终加强，故A错误；
BC．图示时刻c点为波谷与波谷叠加，所以c点振动始终加强，图示时刻c点的位移为，故BC错误；
D．图示时刻，b点波峰与波峰叠加，b点的位移为，而c点的位移为，所以b，c两点的高度差为，故D正确。
故选D
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象
B. 电磁波中电场能量最大时，磁场能量为零；磁场能量最大时，电场能量为零
C. 照相机镜头上会镀一层膜，有时会在镜头前加一个偏振片，这样做都是为了增加光的透射强度
D. 光在传播过程中粒子性显著，而与物质相互作用时波动性显著
【答案】A
【解析】
【详解】A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，故A正确；
B．电磁波是电磁场在空间的传播，能量并不是相互转化的，故B错误；
C．在照相机的镜头前涂有一层增透膜，是为了增加光的透射强度；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，将偏振的反射光过滤，以增加拍摄的清晰度，故C错误；
D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著，光在传播时波动性显著，而与物质相互作用时粒子性显著，故D错误。
故选A。
3. 2021年12月9日，在“天宫课堂”中“太空教师”王亚平往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，如图所示，此时（ ）
A. 气泡内气体在界面处对水产生压强
B. 气泡内分子热运动比水球外气体分子热运动更剧烈
C. 水球外表面的水分子比水球内的水分子密集
D. 水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．气体压强是因为气体分子的无规则运动对气壁的撞击产生的，气泡内气体分子不断碰撞界面处的水，会在界面处对水产生压强，故A正确；
B．气泡内外温度一样，气泡内分子热运动与水球外气体分子热运动一样剧烈，故B错误；
C．水球外表面的水分子比水球内水分子间的距离大，因此水球外表面的水分子比水球内的水分子稀疏，故C错误；
D．水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间的作用力表现为引力，故D错误。
故选A。
4. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（ ）
A. 该金属逸出功增大B. X光的光子能量增大
C. 逸出的光电子最大初动能增大D. 单位时间逸出的光电子数增多
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误；
B．根据光子能量公式可知，增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B错误；
C．根据光电效应方程
可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误；
D．增加此X光强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。
故选D。
5. 如图为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收频率为v的光子后，能产生6种不同颜色的光，下列判断正确的是（ ）
A. 普朗克第一次将量子观念引入原子领域
B. 被吸收的光子能量为
C. 如果从跃迁到产生的光子恰能使某种金属产生光电效应，则另外还有3种光也可以使这种金属产生光电效应
D. 该氢原子能级图可以很好地解释氢原子的发射光谱只有一些分立的亮线
【答案】D
【解析】
【详解】A．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故A错误；
B．大量处于基态的氢原子吸收频率为的光子后，能产生6种不同颜色的光，由，可知氢原子从跃迁到能级，被吸收的光子能量为
故B错误；
C．大量第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为
，，，，，
由，可知放出光子能量越大对应光的频率越高，所以如果从n=3跃迁到n=2产生的光子恰能使某种金属产生光电效应，则另外还有4种光也可以使这种金属产生光电效应，故C错误；
D．由氢原子能级图可以很好地解释，原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差。由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。故D正确。
故选D。
6. 放射性材料可以作为火星探测车的燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，已知的半衰期为87.7年。下列说法正确的是（ ）
A. 方程中，X是
B. 20个经过87.7年后还剩10个
C. 的比结合能小于的比结合能
D. 在火星上的半衰期与在地球上不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知该衰变为衰变，则方程中，X是，故A错误；
B．半衰期是统计规律，对于少数原子核衰变不适用，故20个经过87.7年后不一定还剩10个，故B错误；
C．衰变过程释放能量，反应后的比更稳定，则的比结合能小于的比结合能，故C正确；
D．半衰期只由原子核内部决定，在火星上的半衰期与在地球上相同，故D错误。
故选C。
7. 用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中X、a、b判断正确的是（ ）
A. X代表正电子，a＝17，b＝1
B. X代表电子，a＝17，b＝－1
C. X代表中子，a＝17，b＝1
D. X代表质子，a＝17，b＝1
【答案】A
【解析】
【详解】根据电荷数守恒，知
b=1
则X代表正电子，根据质量数守恒
a=17
故选A。
二、不定项选择题：本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，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. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（ ）
A. 波源p周期为B. 时，波源的位移为正
C. 时，质点a沿y轴负方向振动D. 在0到内，质点b运动总路程是
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图可知，波的波长
由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得
解得
故A错误；
B．根据同侧法可知，波源的振动方向向上，由，可知
根据周期性并结合波的图像可知，此时波源处于平衡位置上方且向上运动，即位移为正，故B正确；
C．波源停止振动，到质点a停止振动的时间
波速大小为
即质点a还在继续振动，t=2.1s到t=2.25s时间波传播的距离为
即x轴正方向的波由题干图中向右平移0.375m，结合图像可知质点a位移为正且向y轴正方向运动，故C错误；
D．波传到点b所需的时间
在0到2s内，质点振动的时间为
质点b运动总路程
故D正确。
故选BD。
9. 图像中，一定质量的理想气体经历过程又回到状态a，图像中的bc段与横轴平行，ca段与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）
A. 由气体对外界做功
B. 由外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C. 由气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D. 由气体内能增加
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由图可知，过程中，气体体积增大，所以气体对外做功，故A正确；
B．气体由压强不变，体积变小，可得温度T降低，内能减少（），根据结合体积变小外界对气体做正功（），可得此时气体对外界放出热量（），且放出的热量大于外界对气体做的功，故B正确；
C．气体由气体体积不变，压强增大，所以温度升高，内能增大，根据可知，气体的内能增加量等于从外界吸收的热量，故C错误；
D．由于气体在a状态的温度高于c，则可知气体从气体内能减小，故D错误。
故选AB。
10. 如图所示，一束黄光自空气射入水中，入射光线经过A点，折射光线经过B点，入射点没有画出，实线以上为空气，实线以下为水，A、B连线与实线交于O点，下列说法正确的是（ ）
A. 入射点在O点左侧
B. 黄光从空气中射入水中时，波长变长
C. 该光路与鱼看人的光路相似，人的像偏低
D. 若入射光是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方D点
【答案】AD
【解析】
【详解】A．光由空气射入水中折射时折射角小于入射角，设入射点为，画出光的光路图如图所示
可知入射点在O点左侧，故A正确；
B．根据可知，黄光从空气中射入水中时，传播速度减小，频率不变，根据可知，波长变短，故B错误；
C．该光路与鱼看人的光路相似，人的像偏高，故C错误；
D．若入射光是一束红光，水对红光的折射率小于黄光的折射率，根据折射定律可知，红光的偏折程度小于黄光的偏折程度，则折射光线有可能通过B点正上方的D点，故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 主观题
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. ①如图所示，某同学在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中误将界面画得向内偏离玻璃砖边缘一段距离，但自己并未察觉．则他测得的折射率将_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．
②如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其他测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的_____（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为________．
【答案】 ①. ①大于 ②. ②上半圆 ③. 1.5
【解析】
【详解】（1）如图所示．由光路图可知，当bb/边向内偏离一段距离时，所得到的折射角偏小，则由得，折射率测量值偏大；
（2）光从介质进入空气，折射角大于入射角，从空气进入介质，折射角小于入射角，可知玻璃砖所在的位置为图中的上半圆．根据折射定律知，．
点睛：解决本题的关键掌握折射定律的内容，第2题运用单位圆求解折射率的大小，不需要测量出入射角和折射角的大小．
12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

（1）关于该实验下列说法正确的是___________。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器
C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
（2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示；图中纵截距代表的物理含义是___________；实验中出现的误差属于___________（选填“系统误差”或“偶然误差”）。
（3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________。
A． B．
C． D．
（4）B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中___________（选填“①”或“②”）。

【答案】 ①. A ②. 胶管内气体体积的相反数 ③. 系统误差 ④. B ⑤. ②
【解析】
【详解】（1）[1]A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确；
B．用手握住注射器，会使气体温度升高，不符合实验要求，B错误；
C．应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误；
D．只有压强可以通过数据采集器采集，D错误。
故选A。
（2）[2][3]设胶管内气体体积，根据玻意耳定律有
解得
造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体，图中纵截距代表的物理含义是胶管内气体体积的相反数，该误差属于系统误差。
（3）[4]被封闭气体的初始体积为，压强为，末状态的体积为，根据玻意耳定律得
解得
可知，V越小，越大，随着V减小，则压强趋近于某一值。
故选B。
（4）[5]由于存在漏气，则pV减小，故图线应为②。
四、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 用中子轰击发生核反应，生成氚核和粒子，并放出的能量（相当于的能量）。
（1）写出核反应方程；
（2）求出质量亏损；
（3）若中子和Li核是以等值反向的动量相碰，则生成的粒子和氚核的动能之比是多少？
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【详解】（1）核反应方程
（2）依据得
（3）根据题意有
式中、、、分别为氚核和粒子的质量和速度，由上式及动能，可得它们的动能之比为
14. 如图所示，实线是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图，已知周期，求波速？
【答案】、、
【解析】
【详解】由图可知波长为，简谐横波沿x轴正方向传播，则
（n＝0，1，2，3…）
解得
（n＝0，1，2，3…）
已知周期
可知可取1、2、3，当时，，波速为
当时，，波速为
当时，，波速为
15. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体。汽缸的内部深度，活塞质量，活塞面积。活塞与汽缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度。室内温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，（已知大气压恒为，绝对零度取，重力加速度为）
（1）现在把汽缸放在加速上升的电梯中且，待封闭气体再次稳定后，求：汽缸内气体的压强；汽缸中活塞到缸底的高度？
（2）绝热性能良好的汽缸，室内的温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，现用给气缸内气体加热，使活塞缓慢上升到上边缘，求：此过程气体对外界做功？
（3）绝热性能良好的汽缸，室内的温度为27℃，当汽缸放在地面上静止时，活塞刚好位于汽缸的正中间，锁死活塞，现用给气缸内气体加热，当气缸内气体压强达到时，求：此时的气体热力学温度？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）静止时对活塞受力分析，根据共点力平衡，有
解得
当汽缸电梯中加速上升时，封闭气体再次达到稳定时，对活塞受力分析，根据牛顿第二定律，有
解得此时气体压强为
根据玻意耳定律有
解得
（2）活塞上升到上边缘的过程缸内气体压强不变，此过程气体对外界做功
（3）锁死活塞，则气体体积不变，根据查理定律有
其中
解得