北京市大興區(qū)2022-2023學年高二下學期期末物理試題（解析版）

大興區(qū)2022～2023學年度第二學期期末檢測試卷高二物理2023.07考生須知：1.考生要認真填寫考場號和座位序號。2.本試卷共8頁，分為兩部分，共100分。第一部分為單項選擇題，14小題（共42分），第二部分為非選擇題，7小題（共58分）。3.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分選擇題答案必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆在作答，作圖時必須使用2B鉛筆。4.考試結束后，考生應將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。第一部分（選擇題共42分）本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題要求的一項。1.將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是光的（）現象A.色散 B.折射 C.干涉 D.衍射【答案】D【解析】【詳解】將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現象。故選D。2.1827年，英國植物學家布朗首先在顯微鏡下研究了懸浮在液體中的小顆粒的運動。某同學做了一個類似的實驗，用顯微鏡觀察炭粒的運動得到某個觀測記錄，如圖所示。下列關于布朗運動的說法，正確的是（）A.布朗運動是液體分子無規(guī)則運動B.布朗運動是液體分子對懸浮微粒撞擊作用的不平衡引起的微粒無規(guī)則運動C.布朗運動是由于液體各部分的溫度不同而引起的D.液體溫度越高，懸浮微粒越大，布朗運動越劇烈【答案】B【解析】【詳解】ABC．布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，是液體分子對懸浮微粒撞擊作用的不平衡引起的微粒無規(guī)則運動，故AC錯誤，B正確；D．液體溫度越高，分子熱運動越劇烈，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈，懸浮微粒越小，液體分子撞擊作用的不平衡性表現得越明顯，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈，故D錯誤。故選B。3.下列現象能說明光是橫波的是（）A.光的衍射現象 B.光的折射現象C.光的偏振現象 D.光的干涉現象【答案】C【解析】【詳解】光的偏振現象能說明光是橫波。故選C。4.在如圖所示的粒子散射實驗中，少數粒子發(fā)生大角度偏轉的原因是（）A.原子中帶正電的部分和絕大部分質量集中在一個很小的核上B.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中C.粒子與原子中的電子發(fā)生碰撞D.正電荷在原子中均勻分布【答案】A【解析】【詳解】當粒子穿過原子時，電子對粒子影響很小，影響粒子運動的主要是原子核，離核遠則粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向改變小，只有當粒子與核十分接近時，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數大角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進，盧瑟福提出了原子核式結構模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里。故選A。5.下列各組現象能說明光具有波粒二象性的是（）A.光的色散和光的干涉B.光的干涉和光的衍射C.泊松亮斑和光電效應D.光的直線傳播和光電效應【答案】C【解析】【詳解】A．光的色散說明光具有波動性，光的干涉也說明光具有波動性，因此該組不能說明光具有波粒二象性，故A項錯誤；B．光的干涉說明光具有波動性，光的衍射也說明光具有波動性，因此該組不能說明光具有波粒二象性，故B項錯誤；C．泊松亮斑說明光具有波動性，光電效應現象說明光具有粒子性，因此該組可以說明光具有波粒二象性，故C項正確；D．光的直線傳播說明光具有粒子性，光電效應現象也說明光具有粒子性，因此該組不能說明光具有波粒二象性，故D項錯誤。故選C。6.用油膜法估測油酸分子直徑的實驗中，一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為，油膜面積為，油酸的摩爾質量為，阿伏伽德羅常數為，下列說法正確的是（）A.一個油酸分子的質量為B.一個油酸分子的體積為C.油酸的密度為D.一滴油酸溶液中油酸分子個數【答案】A【解析】【詳解】A．一個油酸分子的質量為故A正確；BCD．根據題意可知，油酸分子直徑為則一個油酸分子的體積為油酸的摩爾體積為油酸密度為一滴油酸溶液中油酸分子個數故BCD錯誤。故選A。7.如圖所示，是光在真空和某介質的界面上發(fā)生偏折的現象，光在真空中的傳播速度是，下列說法不正確的是（）A.介質的折射率是1.73B.光是從真空射入介質C.光在介質中的傳播速度約為D.反射光線與折射光線的夾角是90°【答案】B【解析】【詳解】AB．根據題意，由圖可知，入射角小于折射角，則光是從介質射入真空，由折射定律和幾何關系可得，介質的折射率是故A正確，B錯誤；C．根據題意，由公式可得，光在介質中的傳播速度約為故C正確；D．根據題意，由反射定律畫出反射光線，如圖所示由幾何關系可知，反射光線與折射光線的夾角是90°，故D正確。本題選不正確的，故選B。8.兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0。相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是（）A.在時，分子勢能最小，動能最大B.在時，分子勢能為零C.在階段，F做負功，分子動能增加，勢能減小D.在階段，F做正功，分子動能減小，勢能也減小【答案】A【解析】【詳解】C．在階段，引力大于斥力，分子力表現引力，F做正功，分子動能增加，勢能減小，故C錯誤；D．在階段，斥力大于引力，分子力表現為斥力，F做負功，分子動能減小，勢能增大，故D錯誤；AB．在階段，分子動能增加，勢能減小，在階段，分子動能減小，勢能增大，所以在時，分子勢能最小，動能最大；在時，分子勢能最小，不等于零，故A正確，B錯誤。故選A。9.已知天然放射現象放出、、三種射線。下列說法正確的是（）A.、、三種射線分別是氦原子核、電子和中子B.三種射線中射線電離作用最強、射線穿透能力最強C.J.J.湯姆孫最早完成著名的“粒子散射實驗”并提出核式結構的原子模型D.射線轟擊氮原子核可以產生質子，核反應方程為【答案】D【解析】【詳解】A．、、三種射線分別是氦原子核、電子和光子，故A錯誤；B．三種射線中射線電離作用最強、射線穿透能力最強，故B錯誤；C．盧瑟福最早完成著名的“粒子散射實驗”并提出核式結構的原子模型，故C錯誤；D．射線轟擊氮原子核可以產生質子，核反應方程為，故D正確。故選D。10.如圖，內壁光滑的汽缸豎直放置在水平桌面上，汽缸內封閉一定質量的氣體。氣體從狀態(tài)A（活塞在A處）變?yōu)闋顟B(tài)B（活塞在B處）時，氣體吸收熱量280J，氣體的內能增加160J，則下列說法正確的是（）A.外界對氣體做功120J B.氣體對外界做功120JC.外界對氣體做功440J D.氣體對外界做功440J【答案】B【解析】【詳解】由題意知由熱力學第一定律可知解得即氣體對外界做功120J，故B正確，ACD錯誤。故選B。11.氫原子能級示意如圖。現有大量氫原子處于能級上，下列說法正確的是（）A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B.從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射的光子頻率低C.從能級躍遷到能級需吸收的能量D.能級的氫原子電離至少需要吸收的能量【答案】C【解析】【詳解】A．大量氫原子處于能級躍遷到最多可輻射出種不同頻率的光子，故A錯誤；B．根據能級圖可知從能級躍遷到能級輻射的光子能量為從能級躍遷到能級輻射的光子能量為比較可知從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射的光子頻率高，故B錯誤；C．根據能級圖可知從能級躍遷到能級，需要吸收的能量為故C正確；D．根據能級圖可知氫原子處于能級的能量為-1.51eV，故要使其電離至少需要吸收1.51eV的能量，故D錯誤；故選C。12.光線從折射率為的介質中射向空氣，如果入射角為60°，下圖中光路可能的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】先根據sinC＝1/n求出臨界角為45°，由于入射角等于60°大于臨界角，則必定發(fā)生全反射，因此只有反射光線而無折射光線．思路分析：介質為光密介質，空氣為光疏介質，當入射角大于臨界角時會發(fā)生全反射現象試題點評：本題考查了全反射中的臨界角13.如圖所示，一束光經玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為λa、λb，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb，.則()A.λa<λb，na>nb B.λa>λb，na<nbC.λa<λb，na<nb D.λa>λb，na>nb【答案】B【解析】【詳解】由圖知，三棱鏡對b光的折射率較大，又因為光的頻率越大，介質對光的折射率就越大，所以na<nb，故b光的頻率大于a光的頻率，在根據，所以b光的波長小于a光的波長，即λa>λb.A．λa<λb，na>nb與分析結果不相符；故Ａ項錯誤．B．λa>λb，na<nb與分析結果相符；故B項正確．C．λa<λb，na<nb與分析結果不相符；故C項錯誤．D．λa>λb，na>nb與分析結果不相符；故D項錯誤．14.如圖所示是甲、乙兩種金屬的光電子的最大初動能與入射光頻率的關系圖象，由圖象可知（）A.無論用什么金屬做實驗，圖象的斜率不變B.同一色光照射下，甲金屬發(fā)射的光電子的最大初動能比乙金屬發(fā)射的光電子的最大初動能大C.要獲得相等的最大初動能的光電子，照射甲金屬的光的頻率要比照射乙金屬的光的頻率大D.甲金屬的逸出功比乙金屬的逸出功大【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A．由光電效應方程可知圖像得斜率表示普朗克常量，故A正確；B．由圖像可知，甲光的逸出功小，根據光電效應方程，因此同一色光照射下，甲金屬發(fā)射的光電子的最大初動能比乙金屬發(fā)射的光電子的最大初動能大，故B正確；C．要獲得相等的最大初動能的光電子，由于甲光的逸出功小，所以照射甲金屬的光的頻率要比照射乙金屬的光的頻率小，故C錯誤；D．根據光電效應方程，結合圖像可知，圖像與y軸的截距表示逸出功，所以甲金屬的逸出功比乙金屬的逸出功小，故D錯誤。故選AB。第二部分（非選擇題共58分）本部分共7題，共58分。15.用油膜法估測油酸分子的大小。某同學做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗，獲得如圖所示的油膜輪廓。①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的爽身粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步驟中，實驗依次④①后其他步驟的正確順序是______。（填寫步驟前面的數字）（2）將的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；測得的油酸酒精溶液有50滴。現取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是。由此估算出油酸分子的直徑為______m。（結果保留1位有效數字）（3）在計算油膜面積時，他把凡是半格左右的油膜都算成了一整格，這一操作會導致實驗測得的油酸分子直徑偏大還是偏小______？請分析說明理由______?！敬鸢浮竣?②⑤③②.③.偏小④.見解析【解析】【詳解】（1）[1]根據題意，由實驗原理可知，將適量的爽身粉均勻地撒在水面上后，用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。故正確順序為②⑤③。（2）[2]根據題意可知，一滴該油酸酒精溶液中油酸的體積為由此估算出油酸分子的直徑為（3）[3][4]計算油膜面積時，將半格左右的油膜均視為完整方格處理，面積偏大，由公式可知，分子直徑偏小。16.如圖所示是測玻璃磚折射率的示意圖。在“測定玻璃折射率”的實驗中，提作步驟如下：①先在白紙上畫出一條直線代表兩種介質的界面，過上的點畫出界面的法線，并畫一條線段，作為入射光線。②把長方形玻璃磚放在白紙上，描出玻璃磚的、。③在線段、上豎直地插上兩枚大頭針、，透過玻璃磚觀察大頭針、的像。調整視線方向，直到的像被擋住。再在觀察的這一側插兩枚大頭針、，記下、的位置。④移去大頭針和玻璃磚，連接、作為折射光線，測量出入射角，與折射角。（1）上述操作步驟中存在嚴重的缺漏，應做的必要補充中正確的是______A.步驟③中應使僅擋住的像B.步驟③中應使擋住、的像和C.步驟④中應通過、的連線與的交點和上的入射點，作出玻璃磚中的折射光線（2）實驗中測出了多組入射角與折射角，并作出了圖像如圖所示。則玻璃的折射率為______?！敬鸢浮竣?BC##CB②.1.5【解析】【詳解】（1）[1]根據題意，由實驗原理可知，需要使擋住、的像和，通過、的連線與的交點和上的入射點，作出玻璃磚中的折射光線。故選BC。（2）[2]根據題意，由圖可知可知，利用的光線是從玻璃射出時的入射角和折射角，則折射率為17.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上（如圖1），并選用縫中心間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。（1）組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則________。A．可觀察到水平方向干涉條紋B．可觀察到豎直方向的干涉條紋C．看不到干涉現象（2）若取下濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中_________。A．觀察不到干涉條紋B．可觀察到明暗相間的白條紋C．可觀察到彩色條紋（3）若實驗中得到的干涉圖樣如圖2所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時，手輪上的讀數分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為_________。分劃板刻線在某條亮條紋位置時手輪上的示數如乙所示，則讀數為__________?！敬鸢浮竣?B②.C③.④.13.870【解析】【詳解】[1]因為該實驗是雙縫干涉實驗，a是單縫，b是雙縫，單縫是豎直放置，則雙縫也需要豎直放置，觀察到的是豎直方向的干涉條紋，故B正確，AC錯誤。故選B。[2]因為白光是各種色光混合而成的，當它們發(fā)生雙縫干涉時，其干涉圖樣明暗部分間距不同，不能重新混合成白光，所以若取下紅色濾光片，白光干涉條紋是彩色的，故C正確，AB錯誤。故選C。[3]從圖2可以看出，條紋間距干涉條紋間距與單色光波長的關系為解得[4]螺旋測微器固定刻度為13mm，半刻度為0.5mm，可動刻度為0.370mm，所以其讀數為18.一定質量的氣體壓強的大小與氣體的體積和溫度有關，氣體的壓強與溫度、體積之間的關系滿足氣體實驗定律。某種氣體的壓強為，體積為，溫度為。（1）該氣體經過等容過程后，氣體的溫度變?yōu)椋蟠藭r氣體的壓強；（2）該氣體經過等溫過程后，氣體的體積變?yōu)?，求此時氣體的壓強?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據題意，由查理定律有解得（2）根據題意，由玻意耳定律有解得19.如圖所示，OCBD為半圓柱體玻璃的橫截面，CD為直徑，O為圓心，半徑為R，一束光沿AC方向從真空射入玻璃，光線會達到玻璃磚邊緣的B點。已知入射角為，玻璃磚的折射率為，光在真空中的傳播速度為c.（1）求折射角？（2）求光線在玻璃磚中傳播的速度？（3）通過分析，判斷光線在B點是否發(fā)生全反射，并畫出B位置的光路圖?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）能，見解析【解析】【詳解】（1）根據題意，由折射定律可得解得，折射角為（2）根據題意，由公式可得，光