2023-2024学年陕西省渭南市华州区高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年陕西省渭南市华州区高二（下）期末物理试卷，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动反映了微粒中分子运动的不规则性
B．对于一定质量的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占的百分比是不确定的
C．能量的耗散是从能量的转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．只要有足够高的技术条件，绝对零度是可以达到的
2．（4分）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（ ）
A．对外做正功，分子的平均动能减小
B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大
D．对外做负功，内能减小
3．（4分）如图甲所示的理想变压器，其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上，副线圈接有阻值为88Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为5：1，电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为2.5A
B．电压表的示数约为44V
C．原线圈的输入功率为22W
D．原线圈交电电流的频率为0.5Hz
4．（4分）如图为远距离输电的示意图，已知发电机的输出电压保持恒定不变，而且输电线路及其设备均正常，变压器为理想变压器，只考虑远距离输电线上的电阻，其他导线电阻不计。由于用电高峰时，用户的总功率变大，则对应着（ ）
A．升压变压器的输入电流减小
B．升压变压器的输出电压减小
C．降压变压器的输出电压变大
D．远距离输电线上的损耗变大
5．（4分）有一列沿x轴传播的简谐横波，t＝4s时的波形如图甲所示，M、N是这列波上的两个质点，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．这列横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s
B．t＝8s时质点M的速度为零，加速度最大
C．0～2s时间内质点M向右运动的距离为2m
D．0～2s时间内质点N运动的平均速率为10cm/s
6．（4分）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，a、b为其折光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率比b光的大
B．在冰晶中，b光的波速比a光的大
C．在同种条件下，a光可能比b光的衍射现象更明显
D．a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小
7．（4分）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面层分子间距离略小于r1
B．分子间距离r＝r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力逐渐减小
D．分子间距离r＝r1时，分子势能最小
（多选）8．（6分）利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小
（多选）9．（6分）我国有很多高水平的羽毛球运动员，在羽毛球比赛中杀球时的速度很快，如图所示为快速击球时将固定的西瓜打爆的情形，假设羽毛球的质量为5g，初速度为360km/h，方向向左，与西瓜接触的时间为0.01s，之后羽毛球速度减为0，忽略空气阻力的影响，取g＝10m/s2，则关于该羽毛球击打西瓜过程，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球接触西瓜时的初动量大小为1800kg•m/s
B．羽毛球与西瓜相互作用的过程，羽毛球动量变化的方向向右
C．羽毛球对西瓜的作用力大小约为50N
D．若以羽毛球与西瓜为系统，则系统的动量守恒
（多选）10．（6分）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p﹣V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时的温度为TA＝300K，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态C时的温度TC＝375K
B．从A到C过程外界对气体做了﹣600J的功
C．气体从状态D变化到状态A，单位体积内的气体分子数减小，气体分子的平均动能不变
D．若气体从D到A过程中外界对气体做功为250J，则气体从A→B→C→D→A（一次循环）过程中气体吸收的热量为250J
二、实验题（共18分）
11．（10分）在“用单摆测定重力加速度的实验”中
①用游标卡尺测量摆球直径的情况如图1所示，读出摆球直径 cm．
②测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为 ．
③若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2﹣L图象如图2，则此图线的斜率的物理意义是
A、g B、 C、 D、
④某同学做“用单摆测定重力加速度”实验．先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.1s．则他测得的重力加速度g＝ m/s2．（结果保留三位有效数字）
若他测得的g值偏大，可能的原因是 ．
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端没有牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时的时候，秒表过早按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
12．（8分）长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如图甲所示，实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线m1m2和k1k2，其中m1m2侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针P1，P2。
（1）准备插第三枚大头针时，应在 侧观察（选填“m1m2”或“k1k2”）；
（2）插第三枚大头针时，这枚大头针应 ；
A.只挡住P1的像
B.只挡住P2的像
C.同时挡住P1和P2的像
（3）插完所需大头针，补全光路。图乙为光路的一部分，A1，B1均为光路上的点，过A1，B1作直线k1k2的垂线，垂足分别为A2，B2，已知图中A1O＝B1O，则玻璃砖的折射率可表示为 。
A.
B.
C.
D.
三、计算题（共36分）
13．（10分）如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini＝0.75．求：
（1）光在棱镜中传播的速率；
（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程．（不考虑返回到AB和BC面上的光线）．
14．（12分）某温度报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内，用面积S＝20cm2、质量m＝0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦上下滑动。整个装置放在水平地面上，开始时环境温度为T0＝300K，活塞与容器底部的距离l0＝15cm，在活塞上方d＝1cm处有一压力传感器制成的固定卡口，当传感器受到压力达到5N时，就会触发报警装置。已知大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
（1）求触发报警装置的环境温度（计算结果保留三位有效数字）；
（2）环境温度升高到刚触发报警装置的过程中，气体吸收了3J的热量，求此过程气体的内能改变量。
15．（14分）如图所示，物块C质量mC＝4kg上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上。一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB＝2kg。长为L＝3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA＝3kg。拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1＝2kg、m2＝1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好能回到释放时的初始位置，A、B都可以看成质点。取g＝10m/s2，求：
（1）物块A在最低点时的速度v0；
（2）物块A炸裂时增加的机械能ΔE；
（3）在以后的过程中，弹簧的最大弹性势能Epm。
2023-2024学年陕西省渭南市华州区高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（1—7题为单选，每题4分，8—10题为多选，每题6分，共46分）
1．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动反映了微粒中分子运动的不规则性
B．对于一定质量的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占的百分比是不确定的
C．能量的耗散是从能量的转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．只要有足够高的技术条件，绝对零度是可以达到的
【答案】C
2．（4分）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体（ ）
A．对外做正功，分子的平均动能减小
B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大
D．对外做负功，内能减小
【答案】A
3．（4分）如图甲所示的理想变压器，其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上，副线圈接有阻值为88Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为5：1，电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为2.5A
B．电压表的示数约为44V
C．原线圈的输入功率为22W
D．原线圈交电电流的频率为0.5Hz
【答案】C
4．（4分）如图为远距离输电的示意图，已知发电机的输出电压保持恒定不变，而且输电线路及其设备均正常，变压器为理想变压器，只考虑远距离输电线上的电阻，其他导线电阻不计。由于用电高峰时，用户的总功率变大，则对应着（ ）
A．升压变压器的输入电流减小
B．升压变压器的输出电压减小
C．降压变压器的输出电压变大
D．远距离输电线上的损耗变大
【答案】D
5．（4分）有一列沿x轴传播的简谐横波，t＝4s时的波形如图甲所示，M、N是这列波上的两个质点，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．这列横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s
B．t＝8s时质点M的速度为零，加速度最大
C．0～2s时间内质点M向右运动的距离为2m
D．0～2s时间内质点N运动的平均速率为10cm/s
【答案】A
6．（4分）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，a、b为其折光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率比b光的大
B．在冰晶中，b光的波速比a光的大
C．在同种条件下，a光可能比b光的衍射现象更明显
D．a、b两种光分别从水射向空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小
【答案】C
7．（4分）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面层分子间距离略小于r1
B．分子间距离r＝r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力逐渐减小
D．分子间距离r＝r1时，分子势能最小
【答案】D
（多选）8．（6分）利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小
【答案】ABD
（多选）9．（6分）我国有很多高水平的羽毛球运动员，在羽毛球比赛中杀球时的速度很快，如图所示为快速击球时将固定的西瓜打爆的情形，假设羽毛球的质量为5g，初速度为360km/h，方向向左，与西瓜接触的时间为0.01s，之后羽毛球速度减为0，忽略空气阻力的影响，取g＝10m/s2，则关于该羽毛球击打西瓜过程，下列说法正确的是（ ）
A．羽毛球接触西瓜时的初动量大小为1800kg•m/s
B．羽毛球与西瓜相互作用的过程，羽毛球动量变化的方向向右
C．羽毛球对西瓜的作用力大小约为50N
D．若以羽毛球与西瓜为系统，则系统的动量守恒
【答案】BC
（多选）10．（6分）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p﹣V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时的温度为TA＝300K，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态C时的温度TC＝375K
B．从A到C过程外界对气体做了﹣600J的功
C．气体从状态D变化到状态A，单位体积内的气体分子数减小，气体分子的平均动能不变
D．若气体从D到A过程中外界对气体做功为250J，则气体从A→B→C→D→A（一次循环）过程中气体吸收的热量为250J
【答案】ABD
二、实验题（共18分）
11．（10分）在“用单摆测定重力加速度的实验”中
①用游标卡尺测量摆球直径的情况如图1所示，读出摆球直径 2.06 cm．
②测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为 ．
③若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2﹣L图象如图2，则此图线的斜率的物理意义是 C
A、g B、 C、 D、
④某同学做“用单摆测定重力加速度”实验．先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.1s．则他测得的重力加速度g＝ 9.84 m/s2．（结果保留三位有效数字）
若他测得的g值偏大，可能的原因是 AD ．
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端没有牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时的时候，秒表过早按下
D．实验中误将49次全振动数为50次．
【答案】见试题解答内容
12．（8分）长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如图甲所示，实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线m1m2和k1k2，其中m1m2侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针P1，P2。
（1）准备插第三枚大头针时，应在 k1k2 侧观察（选填“m1m2”或“k1k2”）；
（2）插第三枚大头针时，这枚大头针应 C ；
A.只挡住P1的像
B.只挡住P2的像
C.同时挡住P1和P2的像
（3）插完所需大头针，补全光路。图乙为光路的一部分，A1，B1均为光路上的点，过A1，B1作直线k1k2的垂线，垂足分别为A2，B2，已知图中A1O＝B1O，则玻璃砖的折射率可表示为 A 。
A.
B.
C.
D.
【答案】见试题解答内容
三、计算题（共36分）
13．（10分）如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini＝0.75．求：
（1）光在棱镜中传播的速率；
（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程．（不考虑返回到AB和BC面上的光线）．
【答案】见试题解答内容
14．（12分）某温度报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内，用面积S＝20cm2、质量m＝0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦上下滑动。整个装置放在水平地面上，开始时环境温度为T0＝300K，活塞与容器底部的距离l0＝15cm，在活塞上方d＝1cm处有一压力传感器制成的固定卡口，当传感器受到压力达到5N时，就会触发报警装置。已知大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
（1）求触发报警装置的环境温度（计算结果保留三位有效数字）；
（2）环境温度升高到刚触发报警装置的过程中，气体吸收了3J的热量，求此过程气体的内能改变量。
【答案】（1）触发报警装置的环境温度为328K；
（2）此过程气体的内能改变量为0.95J。
15．（14分）如图所示，物块C质量mC＝4kg上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上。一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB＝2kg。长为L＝3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA＝3kg。拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1＝2kg、m2＝1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好能回到释放时的初始位置，A、B都可以看成质点。取g＝10m/s2，求：
（1）物块A在最低点时的速度v0；
（2）物块A炸裂时增加的机械能ΔE；
（3）在以后的过程中，弹簧的最大弹性势能Epm。
【答案】（1）物块A在最低点时的速度为6m/s；
（2）物块A炸裂时增加的机械能为108J；
（3）在以后的过程中，弹簧的最大弹性势能为36J。
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答案
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