河北省保定市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題（解析版）

2023—2024學(xué)年第二學(xué)期高二期末調(diào)研考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y。下列說法正確的是（）A.此過程發(fā)生了6次衰變B.此過程發(fā)生了8次衰變C.原子核X發(fā)生衰變的半衰期與溫度有關(guān)D.原子核X的比結(jié)合能比原子核Y的比結(jié)合能小【答案】D【解析】【詳解】AB．令發(fā)生了m次衰變，發(fā)生了n次，衰變根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒有144+90=124+82+4m，90=82+2m-n解得m=7，n=6即發(fā)生了7次衰變，發(fā)生了6次，故AB錯誤；C．半衰期與元素的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)無關(guān)，即原子核X發(fā)生衰變的半衰期與溫度無關(guān)，故C錯誤；D．衰變過程釋放能量，表明生成核比反應(yīng)核更加穩(wěn)定，原子核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，可知，原子核X的比結(jié)合能比原子核Y的比結(jié)合能小，故D正確。故選D。2.某質(zhì)點從一定高度開始做自由落體運動，已知它著地時的速度大小為v，則它下落至總高度的一半時的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由速度位移關(guān)系可知，做自由落體運動的質(zhì)點下落至著地時，有下落至總高度一半過程中聯(lián)立解得，質(zhì)點著地時的速度大小為故選B。3.如圖所示，一束光射到介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ的界面MN后折射為a、b兩束光。下列說法正確的是（）A.a光的頻率小于b光B.在介質(zhì)Ⅱ中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C.a、b兩束光通過同一單縫時，a光的衍射現(xiàn)象比b光明顯D.a、b兩束光通過同一雙縫干涉實驗裝置時，a光的干涉條紋間隔比b光的大【答案】B【解析】【詳解】A．由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，故A錯誤；B．因為a光的折射率大，由公式n可知，a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小，故B正確；C．a(chǎn)光的頻率大，則波長小，波動性比b光弱，則知a、b通過相同的單縫衍射實驗裝置，a光的衍射現(xiàn)象比b光更不明顯，故C錯誤；D．a(chǎn)光的頻率大，則波長小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式b光比a光得到的干涉條紋間距大，故D錯誤。故選B。4.一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點，振動周期大于。振子沿x軸正方向經(jīng)過平衡位置時開始計時，時刻時刻時刻。該振子的振幅和周期分別為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】若振子的振幅為0.1m，根據(jù)簡諧運動的周期性和對稱性，如圖甲所示有則周期的最大值為s不符合題意；若振子振幅為0.2m，由簡諧運動的周期性和對稱性可知，振子由x=-0.1m運動到x=0.1m時，如圖乙所示有則周期的最大值為s不符合題意；若振子的振幅為0.2m，振子由x=-0.1m運動到x=0.1m，需時間再經(jīng)到x=0.1m，如圖丙所示則根據(jù)簡諧運動的周期性有所以最大周期為s故選A。5.如圖所示，長為L輕繩上端固定于O點，下端系一可視為質(zhì)點的小球，在O點正下方的P點固定一顆小釘子?，F(xiàn)將小球拉到A點，輕繩被拉直，然后由靜止釋放，B點是小球擺動的最低點，C點是小球能夠到達的左側(cè)最高點。小球第一次向左擺動的過程中，從A點到B點所用的時間為t，從B點到C點所用的時間為，，則OP的長度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由于則小球的運動近似為簡諧運動，根據(jù)單擺的周期公式有，根據(jù)題意有，解得故選C。6.用如圖甲所示的雙縫干涉裝置測量橙色光的波長，按照實驗裝置，轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖乙所示；繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第8條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖丙所示，測得雙縫的間距為0.30mm，雙縫和光屏之間的距離為900mm，則橙色光的波長約為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】分劃板中心刻線對準第1條亮紋，手輪的讀數(shù)0.01mm×4.5=0.045mm；分劃板中心刻線對準第8條亮紋，手輪的讀數(shù)12.5mm+0.01mm×3.5=12.535mm，則條紋間距根據(jù)可得故選D。7.光在某種玻璃中的傳播速度是真空中的，要使光由真空射入玻璃時折射光線與反射光線垂直，則入射角的正弦值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意光路圖如下圖所示設(shè)入射角為，根據(jù)所以玻璃的折射率為。由折射定律和三角函數(shù)知識有有解得故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.物體沿直線運動過程中位移x、速度v與加速度a隨時間變化的函數(shù)圖像如圖所示。下列哪個圖像表示物體做勻速直線運動（）A. B.C. D.【答案】AB【解析】【詳解】A．A圖中位移隨時間均勻變化，物體是勻速直線運動，A正確；B．B圖中速度不變，物體是勻速直線運動，B正確；CD．CD圖中a-t關(guān)系圖像的面積等于物體速度變化量，物體做變速運動，不是勻速直線運動，CD錯誤。故選AB。9.如圖所示，這是研究光電效應(yīng)的電路圖，K和A是密封在真空玻璃管中的兩個電極。K極受到紫光照射時能發(fā)射電子，下列說法正確的是（）A.若用紅外線照射K極也一定能發(fā)射電子B.K極發(fā)射電子在A、K間做加速運動C.通過遏止電壓可以計算光電子的最大初動能D.向左移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)會變大【答案】CD【解析】【詳解】A．紅外線的頻率小于紫光的頻率，K極受到紫光照射時能發(fā)射電子，可知若用紅外線照射K極不一定能發(fā)射電子，選項A錯誤；B．因A板電勢較低，可知K極發(fā)射的電子在A、K間做減速運動，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，通過遏止電壓可以計算光電子的最大初動能，選項C正確；D．向左移動滑動變阻器的滑片，光電管所加的反向電壓減小，則到達A極板的電子數(shù)增加，則電流表示數(shù)會變大，選項D正確。故選CD。10.某同學(xué)用一氦氣球懸掛一重物（可視為質(zhì)點），從地面釋放后沿豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，過了一段時間后，懸掛重物的細線斷裂，又經(jīng)過相同的時間，重物恰好落到地面。已知重物上升的最大高度為H，重物脫落后僅受到重力作用，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.細線斷裂時重物距地面的高度為B.細線斷裂時重物的速度大小為C.重物落地時的速度大小為D.重物在空中運動的時間為【答案】AC【解析】【詳解】重物先勻加速上升，后豎直上拋，設(shè)斷裂時的速度為，落地時的速度為，斷裂時的高度為h，勻加速過程有豎直上拋到落地過程有重物上升的最大高度聯(lián)立解得，，，，可得重物在空中運動的時間為故選AC。三、非選擇題：共54分。11.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，小明同學(xué)在實驗中獲得的一條表示小車運動情況的清晰紙帶，如圖所示。已知打點計時器電源頻率為50Hz，取紙帶上的五個點A、B、C、D、E為計時點，相鄰兩計時點間還有4個點未畫出，O點與0刻度對齊。（1）OC、OD的長度分別為_________cm、_________cm。（2）打點計時器打C點時，小車的速度大小為_________m/s；小車的加速度大小為_________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）①.2.60②.3.70（2）①.0.10②.0.20【解析】【小問1詳解】[1]OC的長度為2.60cm；[2]OD的長度為3.70cm；【小問2詳解】[1][2]由題意有，兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為打點計時器打C點時，小車的速度大小為小車的加速度大小為12.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸5mL，用注射器測得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，水面穩(wěn)定后油酸的輪廓的形狀和尺寸如圖所示，坐標紙中每個正方形的邊長為1cm。試回答下列問題：（1）1滴溶液中油酸的體積為_________mL（保留兩位有效數(shù)字）。（2）圖中油酸薄膜的面積約為_________。（3）油酸分子的直徑約為_________m（保留一位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）（2）75（3）【解析】【小問1詳解】1滴溶液中油酸的體積為【小問2詳解】圖中油酸薄膜的面積約為【小問3詳解】油酸分子的直徑約為13.坐標原點O處的振源做簡諧運動，產(chǎn)生的簡諧橫波沿著x軸正方向傳播，波長，平衡位置在x軸的兩質(zhì)點A、B的坐標分別為、，波傳到B點開始計時，A、B的振動圖像如圖甲所示。（1）在圖乙中畫出時刻的波形圖；（2）求該波的傳播速度。【答案】（1）見解析；（2）10m/s【解析】【詳解】（1）根據(jù)振動圖像可知，時刻，質(zhì)點A位于波谷，質(zhì)點B位于平衡位置向上振動，因為作出的波形圖如圖所示（2）波沿x軸正方向傳播，由波形圖有結(jié)合振動圖像可知機械波的周期則有14.如圖所示，粗細均勻的連通器左端用水銀封閉長的理想氣柱，左、右兩管水銀面高度差，已知外界大氣壓強，環(huán)境的熱力學(xué)溫度，現(xiàn)要使左、右兩管內(nèi)的水銀面相平。（1）若僅在右管開口中緩慢注入水銀，求需要注入的水銀高度h；（2）若僅緩慢升高左端氣柱的溫度，求左端氣柱最終的熱力學(xué)溫度T。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知，由平衡條件可得左端水銀封閉理想氣柱則有初狀態(tài)的壓強為左、右兩管內(nèi)的水銀面相平時，理想氣柱的壓強為理想氣柱做等溫變化，設(shè)管的截面積為S，由玻意耳定律可得代入數(shù)據(jù)解得需要注入的水銀高度（2）若僅緩慢升高左端氣柱的溫度，左、右兩管水銀面相平時，左管氣柱的長度由一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程可得解得15.某人在一公交車后方距觀后鏡的距離處，突然公交車由靜止開始以的加速度做勻加速直線運動，經(jīng)后人以某一速度勻速追趕公交車（忽略人的加速過程），司機通過觀后鏡能看到后方的最遠距離，并且人要在觀后鏡中至少出現(xiàn)2s司機才能發(fā)現(xiàn)。（1）若人以的速度勻速追趕，求人距觀后鏡的最小距離；（2）求人