山西省運(yùn)城市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1運(yùn)城市2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試高二物理試題本試題滿分100分，考試時(shí)間75分鐘?！即鸢浮揭宦蓪懺诖痤}卡上。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上，認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將條形碼粘貼在答題卡的指定位置上。2．答題時(shí)使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無(wú)效。4．保持卡面清潔，不折疊，不破損。一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.關(guān)于氣體的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的B.氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強(qiáng)一定增大C.氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力D.當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，容器中氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)榱恪即鸢浮紺〖解析〗AC．氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的，等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；B．氣體分子的平均速率增大，若氣體體積增大，氣體的壓強(qiáng)不一定增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；D．當(dāng)某一容器自由下落時(shí)，容器中氣體分子的運(yùn)動(dòng)不受影響，氣體的壓強(qiáng)不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.圖1和圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規(guī)律，r0為平衡位置。現(xiàn)有如下物理量：①分子間引力，②分子間斥力，③分子間引力和斥力的合力，④分子勢(shì)能，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的物理量分別是（）A.①③② B.④③②C.④①③ D.①④③〖答案〗B〖解析〗根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為）時(shí)分子勢(shì)能最小可知，曲線I為分子勢(shì)能隨分子之間距離r變化的圖像；根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為）時(shí)分子力為零，可知曲線II為分子間引力和斥力的合力隨分子之間距離r變化的圖像；根據(jù)分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小，且小于r0時(shí)主要表現(xiàn)為斥力，即分子力表現(xiàn)為斥力，故曲線III為分子斥力隨分子之間距離r變化的圖像。故選B。3.下列四幅圖所涉及的物理知識(shí)，論述正確的是（）A.圖甲表明晶體熔化過程中分子平均動(dòng)能變大B.圖乙對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖D.圖丁中A是浸潤(rùn)現(xiàn)象，B是不浸潤(rùn)現(xiàn)象〖答案〗D〖解析〗A．晶體熔化過程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)溫度升高時(shí)，分子速率較大的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比增大，可知對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較低時(shí)的速率分布圖，故B錯(cuò)誤；C．每隔一段時(shí)間把觀察到的炭粒的位置記錄下來(lái)，然后用直線把這些位置依次連接成折線，所以布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中A是浸潤(rùn)現(xiàn)象，B是不浸潤(rùn)現(xiàn)象，故D正確。故選D。4.根據(jù)近代物理知識(shí)，你認(rèn)為下列說(shuō)法中正確的是（）A.是核裂變反應(yīng)B.結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固C.氡的半衰期為3.8天，現(xiàn)有16個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天后剩下4個(gè)氡原子核D.大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能輻射出6種不同頻率的光子〖答案〗A〖解析〗A．是核裂變反應(yīng)，故A正確；B．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，故B錯(cuò)誤；C．半衰期對(duì)大量的原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核不適用，所以無(wú)法判斷16個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天后剩下多少氡原子核，故C錯(cuò)誤；D．大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，根據(jù)可知最多能輻射出3種不同頻率的光子，故D錯(cuò)誤；故選A。A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗根據(jù)質(zhì)能方程可知，由于質(zhì)量虧損該反應(yīng)放出的能量為故選C。6.斯涅耳1621年關(guān)于折射現(xiàn)象的論文中用了如圖所示的裝置研究光的折射現(xiàn)象。一個(gè)容器中裝水，一束單色光沿AO從O點(diǎn)射入水中，以O(shè)點(diǎn)為圓心畫圓，與折射光線的交點(diǎn)為B，過B點(diǎn)向兩介質(zhì)的交界面作垂線，交點(diǎn)為N，BN與AO的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為M。以O(shè)點(diǎn)為圓心，OM為半徑畫另一圓。則以下線段長(zhǎng)度之比等于水的折射率的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗令法線與入射光線之間的夾角，即入射角為，法線與折射光線之間的夾角，即折射角為，根據(jù)幾何關(guān)系有，根據(jù)折射率表達(dá)式有解得故選A二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）7.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示。則可判斷出（）A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.乙光的頻率大于丙光的頻率C.甲光的光照強(qiáng)度大于乙光D.甲光所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能小于丙光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能〖答案〗CD〖解析〗ABD．入射光的頻率決定了遏制電壓和光電子的最大初動(dòng)能，由圖可知因此甲光的頻率等于乙光的頻率，均小于丙光的頻率，根據(jù)丙光的最大初動(dòng)能大于甲光和乙光的最大出動(dòng)能，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．由于甲的飽和電流大于乙的飽和電流，則甲光的光照強(qiáng)度大于乙光，故C正確；故選CD。8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷A→B→C→A，完成循環(huán)。下列說(shuō)法正確的是（）A.理想氣體從A→B經(jīng)歷的是等溫變化過程B.氣體分子在狀態(tài)A的平均動(dòng)能小于在狀態(tài)B的平均動(dòng)能C.從A→B，氣體吸收的熱量大于D.從B→C，氣體從外界吸收熱量〖答案〗BC〖解析〗A．由圖可知狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)與體積均增加，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有易知溫度必定升高故A錯(cuò)誤；B．由A選項(xiàng)分析，A→B溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大。故B正確；C．狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)的平均值為氣體對(duì)外界做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律又所以從A→B，氣體吸收的熱量大于。故C正確；D．從B→C，氣體體積不變，不做功，有根據(jù)查理定律，可得氣體壓強(qiáng)減小，其熱力學(xué)溫度降低，內(nèi)能減小。所以氣體向外界釋放熱量。故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，小車與輕質(zhì)彈簧組成一個(gè)彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車以水平向右的速度v0通過平衡位置時(shí)，一小球恰好以大小為v0的速度豎直落入小車車廂中的細(xì)砂內(nèi)并立即與小車保持相對(duì)靜止，已知小車質(zhì)量是小球質(zhì)量的9倍，彈簧振子的周期，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為彈簧振子的質(zhì)量，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球落入車廂的過程中，小球和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.小車再次經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度大小為C.小球與小車保持相對(duì)靜止后，整個(gè)彈簧振子的周期不變D.小球與小車保持相對(duì)靜止后，整個(gè)彈簧振子的周期變大〖答案〗BD〖解析〗A．小球落入小車過程中，豎直方向上系統(tǒng)所受合外力不為零，即小球和小車在豎直方向上動(dòng)量不守恒，應(yīng)該是水平方向上動(dòng)量守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球落入小車過程中，小球、小車系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒可知解得即小車再次經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度大小為，選項(xiàng)B正確；CD．小球與小車保持相對(duì)靜止后，根據(jù)彈簧振子的周期公式可知彈簧振子的質(zhì)量增加，彈簧勁度系數(shù)未變，所以整個(gè)彈簧振子的周期變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10.沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波動(dòng)圖像如圖甲所示，處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)M位于處。下列判斷正確的是（）A.該波的傳播速率為4m/sB.此波在向x軸負(fù)方向傳播C.經(jīng)過2s時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向移動(dòng)8mD.質(zhì)點(diǎn)M從開始運(yùn)動(dòng)0.5m路程所需的時(shí)間為〖答案〗AD〖解析〗A．由圖可知，波的波長(zhǎng)為4m，周期為1s，則波的傳播速率為故A正確；B．由圖乙可知，0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，由上下坡法可知P點(diǎn)處于下坡，即波的傳播方向?yàn)閤軸正方向，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)P不會(huì)隨波逐流，只會(huì)上下振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為0.5m時(shí)，M處于-0.1m處且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，以圖示位置為計(jì)時(shí)0點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為（m）當(dāng)y=-0.1m，可得故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）11.在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸膜的面積是_____________，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_____________，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是_____________m。（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗〖解析〗[1]油酸膜的面積是[2]每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是[3]估測(cè)出油酸分子的直徑是12.在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)利用智能手機(jī)軟件中的“磁傳感器”功能，可以實(shí)時(shí)記錄手機(jī)附近磁場(chǎng)的變化，磁極越靠近手機(jī)，“磁傳感器”記錄下的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大?，F(xiàn)用智能手機(jī)、磁化小球、鐵架臺(tái)、塑料夾子等實(shí)驗(yàn)器材，來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，?shí)驗(yàn)步驟如下：a.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑d，測(cè)得結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)______mm；b.將細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小鋼球，用毫米刻度尺測(cè)量出細(xì)繩的長(zhǎng)度L；c.如圖乙所示，將強(qiáng)磁鐵吸附于小鋼球下側(cè)，在單擺的正下方放置一手機(jī)，打開手機(jī)中測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的應(yīng)用軟件；d.使單擺小角度擺動(dòng)，每當(dāng)鋼球經(jīng)過手機(jī)時(shí)，磁傳感器會(huì)采集到一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰值，某次實(shí)驗(yàn)中采集到磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙，由圖得單擺的周期______s（保留兩位有效數(shù)字）；e.若該同學(xué)把O點(diǎn)到鋼球中心的距離作為單擺擺長(zhǎng)，則重力加速度的表達(dá)式可表示為______（用L、d、T進(jìn)行表示）；若這次測(cè)量中繩長(zhǎng)，則測(cè)得的重力加速度______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字，?。?；f.根據(jù)以上操作，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣认啾葧?huì)______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）?！即鸢浮?0.22.09.86偏小〖解析〗[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為[2]根據(jù)圖丙可知解得[3]單擺的擺長(zhǎng)為根據(jù)單擺周期公式有解得[4]結(jié)合上述，代入相關(guān)物理量的數(shù)值，解得[5]擺長(zhǎng)應(yīng)該等于擺動(dòng)物體的重心到懸點(diǎn)的間距，實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)O點(diǎn)到鋼球中心的距離作為單擺擺長(zhǎng)，由于強(qiáng)磁鐵吸附于小鋼球下側(cè)，擺動(dòng)物體為鋼球與強(qiáng)磁鐵構(gòu)成的整體，其重心應(yīng)位于鋼球中心的下側(cè)，可知，實(shí)驗(yàn)中擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，結(jié)合上述可知，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣认啾葧?huì)偏小。四、計(jì)算題（共3小題，共36分，要求必須寫出必要的文字說(shuō)明、公式、主要的計(jì)算步驟和明確的〖答案〗，只有最后〖答案〗不給分）13.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量的蹦床運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為，重力加速度取。（1）求運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量；（2）求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小。〖答案〗（1），方向豎直向上；（2）〖解析〗（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員觸網(wǎng)前速度大小為，下落過程有解得設(shè)運(yùn)動(dòng)員觸網(wǎng)后的速度大小為，上升過程有解得以豎直向上為正方向，觸網(wǎng)過程中動(dòng)量的變化量為方向豎直向上。（2）觸網(wǎng)過程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得14.航天回收艙實(shí)現(xiàn)軟著陸時(shí)，回收艙接觸地面前經(jīng)過噴火反沖減速后的速度為，此速度仍大于要求的軟著陸設(shè)計(jì)速度，為此，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示。主要部件為緩沖滑塊K及固定在絕緣光滑緩沖軌道MN和PQ上的回收艙主體，回收艙主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有n匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)回收艙接觸地面時(shí)，滑塊K立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與軌道間的磁場(chǎng)發(fā)生作用，使回收艙主體持續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。已知回收艙主體及軌道的總質(zhì)量為m，緩沖滑塊（含線圈）K的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不考慮運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)，求：（1）緩沖滑塊剛落地時(shí)回收艙主體的加速度大小；（2）達(dá)到回收艙軟著陸要求的設(shè)計(jì)速度時(shí)，緩沖滑塊K對(duì)地面的壓力大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)歐姆定律，線圈中的電流為線圈受到的安培力為根據(jù)牛頓第二定律可得（2）對(duì)滑塊K，設(shè)滑塊K受到的支持力為，由力的平衡線圈的速度減小到原來(lái)的一半，則安培力減小為根據(jù)牛頓第三定律，滑塊對(duì)地面的壓力為可得15.圖甲為山地車的氣壓避震裝置，主要由活塞、汽缸和彈簧組成。某研究小組將其放在光滑斜面上進(jìn)行研究，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖乙，帶有活塞A的導(dǎo)熱汽缸B放置在傾角為的光滑斜面上，活塞用另一端固定的輕彈簧拉住，輕彈簧平行于斜面，活塞與汽缸間密封一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)活塞到汽缸底部的距離，汽缸底部到斜面底端擋板的距離，汽缸內(nèi)氣體的初始溫度。已知汽缸質(zhì)量，活塞的質(zhì)量、橫截面積，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)，重力加速度，大氣壓。（1）求初始狀態(tài)下汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）對(duì)汽缸緩慢加熱，汽缸內(nèi)氣體的溫度從上升到，此時(shí)汽缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板。已知該封閉氣體的內(nèi)能U與溫度T之間存在關(guān)系，若氣缸氣密性良好，求該過程中氣體吸收的熱量Q；（3）為了檢驗(yàn)該裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)小