吉林省白城市實驗高級中學2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理

白城市實驗高級中學20232024學年高二下學期7月期末物理試卷一、單選題（共6小題）1.下列說法中正確的是（）A.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可分的B.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結構C光電效應證實了光具有波動性D.天然放射現(xiàn)象中的α、β、γ射線都能在電場中發(fā)生偏轉2.原子核發(fā)生β衰變時，此β粒子是（）A.原子核外的最外層電子B.原子核外的電子躍遷時放出的光子C.原子核內存在著電子D.原子核內的一個中子變成一個質子時，放射出一個電子3.如圖所示，產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動，圖中圓表示波峰，已知波源振動的頻率為f0，則下列說法正確的是（）A.該圖表示波源正在向A點移動 B.觀察者在A點接收波的頻率是定值且大于f0C.觀察者在B點接收波的頻率是定值且大于f0 D.觀察者在C點或D點接收波的頻率是定值且大于f0（2023·福州市高二期中）4.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫、距離相等，則屏上中央亮條紋位于圖中O處?，F(xiàn)將光源S向上移動到示意圖中的位置，則（）A.中央亮條紋向下移動，且條紋間距不變B.中央亮條紋向上移動，且條紋間距不變C.中央亮條紋向下移動，且條紋間距減小D.中央亮條紋向上移動，且條紋間距增大5.關于物體的內能以及變化，以下說法正確的是（）A.物體的溫度改變時，其內能必定改變B.物體對外做功，其內能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內能也不一定改變C.物體對外做功，其內能必定改變，物體向外放出一定熱量，其內能必定改變D.若物體與外界不發(fā)生熱交換，則物體的內能必定不改變6.下列有關波粒二象性的說法中正確的是A.愛因斯坦在研究黑體輻射時，提出了能量子的概念，成功解釋了黑體輻射強度隨波長分布的規(guī)律，解決了“紫外災難”問題B.德布羅意最先提出了物質波，認為實物粒子也具有波動性C.康普頓效應表明光具有波動性，即光子不僅具有能量還具有動量D.如果能發(fā)生光電效應，只增大入射光強度，單位時間內逸出的光電子數(shù)目不變，但逸出的光電子最大初動能增加二、多選題（共4小題）7.將不同材料制成的兩端開口的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，則（）A.液體對甲管是浸潤B.液體對乙管是浸潤的C.甲管中發(fā)生的不是毛細現(xiàn)象，乙管中發(fā)生的是毛細現(xiàn)象D.甲、乙兩管中發(fā)生都是毛細現(xiàn)象8.在x=5cm處有一質點做簡諧運動，產(chǎn)生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，波長為λ=4cm，經(jīng)過一段時間x=1cm處的質點C剛開始振動，振動方向沿y軸正方向，將該時刻作為計時起點t=0，經(jīng)0.3s時x=3cm處的質點B第一次處在波峰，則下列說法正確的是（）A.該簡諧波的波速大小為0.1m/sB.t=0時質點B振動方向沿y軸正方向C.在t=0.3s時x=4cm處的質點A位于平衡位置且運動方向沿y軸正方向D.在t=0.5s時位于x=3cm處的質點D第一次處在波峰9.在觀察水波衍射實驗的時候，在水槽盛有一定深度的水，改變波源的頻率和狹縫的寬度，分別拍攝了以下四幅照片．對于照片上出現(xiàn)的情景，下列判斷正確的是（）A.已知甲、乙中水波波長相同，由圖可知狹縫的寬度越大衍射現(xiàn)象越明顯B.已知甲、乙中水波波長相同，由圖可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯C.已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長越短水波衍射現(xiàn)象越明顯D.已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長越長的水波衍射現(xiàn)象越明顯10.用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光子，照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應。已知氫原子處在n=1、2、3、4能級時的能量分別為、、、，能級圖如圖所示。普朗克常數(shù)為h，則下列判斷正確的是（）A.這群氫原子能發(fā)出頻率不同的光，其中從n=4躍遷到n=1所發(fā)出的光波長最長B.氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級釋放光子，氫原子核外電子的動能增大C.能使金屬發(fā)生光電效應的兩種光子的能量分別為、D.金屬的逸出功一定滿足關系：<<三、實驗題（共2小題）11.某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間；③用表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的時間內的平均速度大小，求出；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟②、③；⑤多次重復步驟④；⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出圖，如圖所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與、a和的關系式為________。（2）由圖可求得=________m/s，a=________m/s2（結果保留3位有效數(shù)字）。12.利用如圖所示的裝置研究勻變速直線運動。（1）實驗時，測出遮光條的寬度d，在砝碼盤中放上砝碼，讓滑塊從光電門1的右側由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計測出遮光條經(jīng)過光電門1和2的時間分別為t1和t2，測出從光電門1到光電門2所用的時間為Δt，計算出滑塊的加速度a=___________（用d、t1、t2和Δt表示）（2）一個同學利用圖（1）的裝置實驗時，保持滑塊的質量、砝碼盤和砝碼的總質量不變，撤去光電門1，在某位置靜止釋放滑塊，記錄滑塊的釋放位置到光電門2的距離，記錄遮光條的遮光時間，多次改變滑塊的釋放位置，重復實驗。記錄下的距離為x1、x2、x3…，時間為t1、t2、t3…，以x為縱軸，為橫軸，描點作圖得到一條過原點的傾斜直線，已知該直線的斜率為k，則滑塊勻變速運動過程中的加速度a=___________（用d和k表示）四、計算題（共3小題）13.熱核反應中所用的燃料——氘，在地球上儲量非常豐富，1L海水中大約有0.3g氘，如果用來進行熱核反應，放出的能量約與燃燒300L汽油相當。若氘核的質量為m1，氦核的質量為m2，光速為c，阿伏加德羅常數(shù)為NA，氘的摩爾質量為m0。（1）寫出兩個氘核聚變成一個氦核的核反應方程。（2）質量為M的氘參與上述聚變反應可釋放出的能量為多少?14.質量為M、半徑為R的圓柱形汽缸（上端有卡扣）用活塞封閉一定質量的理想氣體，如圖甲所示，活塞用細線連接并懸掛在天花板上。初始時封閉氣體的熱力學溫度為，活塞與容器上、下部的距離分別為h和2h，現(xiàn)讓封閉氣體的溫度緩慢升高，氣體從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到達狀態(tài)C，其圖像如圖乙所示，已知外界大氣壓恒為，點O、A、C共線，活塞氣密性良好，重力加速度大小為g。求：（i）理想氣體在狀態(tài)B的熱力學溫度；（ii）理想氣體在狀態(tài)B的壓強。（2023·黑龍江省雙鴨山市·高二下月考）15.一列簡諧橫波在x軸線上傳播，在和時波形圖如圖所示，時刻為實線。①讀出簡諧波的波長是多大？振幅多大？②設周期大于，如果波向右傳播，波速多大？如果波向左傳播波速又是多大？③設周期小于，且波速為，求波的傳播方向。白城市實驗高級中學20232024學年高二下學期7月期末物理試卷一、單選題（共6小題）1.下列說法中正確的是（）A.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可分的B.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結構C.光電效應證實了光具有波動性D.天然放射現(xiàn)象中的α、β、γ射線都能在電場中發(fā)生偏轉【答案】A【解析】【詳解】A．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，說明原子是可以再分的，故A正確；B．天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復雜結構，而α粒子散射實驗提出原子具有核式結構，故B錯誤；C．光電效應證實了光具有粒子性，故C錯誤；D．α、β射線均帶電，在電場中受到電場力作用下偏轉，而γ射線不帶電，則在電場中不發(fā)生偏轉，故D錯誤。故選A?！军c睛】考查電子發(fā)現(xiàn)，為人們研究原子的結構奠定基礎，從而進一步認識原子核的復雜結構，注意γ射線是不帶電。2.原子核發(fā)生β衰變時，此β粒子是（）A.原子核外的最外層電子B.原子核外的電子躍遷時放出的光子C.原子核內存著電子D.原子核內的一個中子變成一個質子時，放射出一個電子【答案】D【解析】【詳解】原子核發(fā)生β衰變時，此β粒子是原子核內的一個中子變成一個質子時，放射出一個電子。故選D。3.如圖所示，產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動，圖中圓表示波峰，已知波源振動的頻率為f0，則下列說法正確的是（）A.該圖表示波源正在向A點移動 B.觀察者在A點接收波的頻率是定值且大于f0C.觀察者在B點接收波的頻率是定值且大于f0 D.觀察者在C點或D點接收波的頻率是定值且大于f0【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)多普勒效應產(chǎn)生的原因，該圖表示波源正在向B點移動，A錯誤；BCD．當波源接近觀察者時，觀察者接收到的頻率一定比波源振動的頻率高，當波源遠離觀察者時，觀察者接收到的頻率一定比波源振動的頻率低，則觀察者在A、C、D點接收波的頻率是定值且小于f0，觀察者在B點接收波的頻率是定值且大于f0，BD錯誤，C正確。故選C。（2023·福州市高二期中）4.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫、距離相等，則屏上中央亮條紋位于圖中O處?，F(xiàn)將光源S向上移動到示意圖中的位置，則（）A.中央亮條紋向下移動，且條紋間距不變B.中央亮條紋向上移動，且條紋間距不變C.中央亮條紋向下移動，且條紋間距減小D.中央亮條紋向上移動，且條紋間距增大【答案】A【解析】【詳解】在雙縫干涉實驗中，若把單色光源S從雙縫、的中心對稱軸位置稍微向下移動，通過雙縫、的光仍然是相干光，仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋的位置經(jīng)過、到S的路程差仍等于0。由于中央亮紋位置略向下移，根據(jù)公式可知條紋間距不變故選A。5.關于物體的內能以及變化，以下說法正確的是（）A.物體的溫度改變時，其內能必定改變B.物體對外做功，其內能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內能也不一定改變C.物體對外做功，其內能必定改變，物體向外放出一定熱量，其內能必定改變D.若物體與外界不發(fā)生熱交換，則物體的內能必定不改變【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．一定質量的物體，其內能由溫度和體積共同決定，物體的溫度改變時，其內能不一定改變，A錯誤；BC．物體對外做功的同時如果從外界吸收熱量或者同時有別的物體還對它做功，那么物體的內能就不一定改變；向物體傳遞熱量的時候，如果物體同時放熱或者有別的物體對它做功，那么物體的內能也不一定改變，C錯誤，B正確；D．不發(fā)生熱傳遞的話，也可以是對外界做功或者外界對物體做功，照樣可以改變物體的內能，D錯誤。故選B。6.下列有關波粒二象性的說法中正確的是A.愛因斯坦在研究黑體輻射時，提出了能量子的概念，成功解釋了黑體輻射強度隨波長分布的規(guī)律，解決了“紫外災難”問題B.德布羅意最先提出了物質波，認為實物粒子也具有波動性C.康普頓效應表明光具有波動性，即光子不僅具有能量還具有動量D.如果能發(fā)生光電效應，只增大入射光強度，單位時間內逸出的光電子數(shù)目不變，但逸出的光電子最大初動能增加【答案】B【解析】【詳解】A、普朗克在研究黑體輻射時，提出了能量子的概念，故A錯；B、德布羅意最先提出了物質波，認為實物粒子也具有波動性，且波長和物體的動量大小有關，故B對；C、康普頓效應表明光具有粒子性，即光子不僅具有能量還具有動量，故C錯；D、如果能發(fā)生光電效應，只增大入射光強度，單位時間內逸出的光電子數(shù)目增大，但逸出的光電子最大初動能不變，故D錯；二、多選題（共4小題）7.將不同材料制成的兩端開口的甲、乙細管插入相同的液體中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，則（）A.液體對甲管是浸潤的B.液體對乙管是浸潤的C.甲管中發(fā)生的不是毛細現(xiàn)象，乙管中發(fā)生的是毛細現(xiàn)象D.甲、乙兩管中發(fā)生的都是毛細現(xiàn)象【答案】BD【解析】【詳解】AB．管徑很細的管子叫做毛細管。將毛細管插入液體內時，管內、外液面會產(chǎn)生高度差。如果液體浸潤管壁，管內液面高于管外液面；如果液體不浸潤管壁，管內液面低于管外液面，這種現(xiàn)象叫毛細現(xiàn)象。故A錯誤，B正確；CD．甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高都是由于毛細現(xiàn)象而產(chǎn)生的。故C錯誤，D正確。故選BD。8.在x=5cm處有一質點做簡諧運動，產(chǎn)生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，波長為λ=4cm，經(jīng)過一段時間x=1cm處的質點C剛開始振動，振動方向沿y軸正方向，將該時刻作為計時起點t=0，經(jīng)0.3s時x=3cm處的質點B第一次處在波峰，則下列說法正確的是（）A.該簡諧波的波速大小為0.1m/sB.t=0時質點B振動方向沿y軸正方向C.在t=0.3s時x=4cm處的質點A位于平衡位置且運動方向沿y軸正方向D.在t=0.5s時位于x=3cm處的質點D第一次處在波峰【答案】AD【解析】【詳解】B．波長為λ=4cm，B、C相距2cm，振動方向總是相反的，t=0時質點C沿y軸正方向振動，那么質點B振動方向沿y軸負方向，B錯誤；A．t=0時質點B振動方向沿y軸負方向，經(jīng)0.3s質點B第一次處在波峰，則解得波速為A正確；C．t=0.3s時，質點B在波峰處，因為波向左傳播，所以此時刻質點A位于平衡位置且運動方向沿y軸負方向，C錯誤；D．因為t=0時質點C剛開始沿y軸正方向振動，那么處的質點正在波峰處，質點D第一次處在波峰的時間為D正確。故選AD。9.在觀察水波衍射實驗的時候，在水槽盛有一定深度的水，改變波源的頻率和狹縫的寬度，分別拍攝了以下四幅照片．對于照片上出現(xiàn)的情景，下列判斷正確的是（）A.已知甲、乙中水波波長相同，由圖可知狹縫的寬度越大衍射現(xiàn)象越明顯B.已知甲、乙中水波波長相同，由圖可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯C.已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長越短的水波衍射現(xiàn)象越明顯D.已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由圖可知波長越長的水波衍射現(xiàn)象越明顯【答案】BD【解析】【詳解】AB．已知甲、乙中水波波長相同，由題圖可知圖乙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知狹縫的寬度越小衍射現(xiàn)象越明顯，A錯誤，B正確；CD．已知丙、丁中狹縫寬度一樣，由題圖可知圖丙的衍射現(xiàn)象更明顯，可知波長越長的水波衍射現(xiàn)象越明顯，D正確，C錯誤。故選BD。10.用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光子，照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應。已知氫原子處在n=1、2、3、4能級時的能量分別為、、、，能級圖如圖所示。普朗克常數(shù)為h，則下列判斷正確的是（）A.這群氫原子能發(fā)出頻率不同的光，其中從n=4躍遷到n=1所發(fā)出的光波長最長B.氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級釋放光子，氫原子核外電子的動能增大C.能使金屬發(fā)生光電效應的兩種光子的能量分別為、D.金屬的逸出功一定滿足關系：<<【答案】BD【解析】【詳解】A．大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍，這群氫原子能發(fā)出種頻率不同的光，由可知頻率越高，波長越短，其中從n=4躍遷到n=1所發(fā)出的光子頻率最高，波長最短，故A錯誤；B．從n=4能級躍遷到n=1能級釋放光子，根據(jù)庫侖力提供向心力，有可得氫原子核外電子的軌道半徑r變小，速度v增大，動能增大，故B正確；C．能使金屬發(fā)生光電效應的兩種光是頻率最大的那兩種，即從n=4和n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光子，能量大于金屬的逸出功，從而發(fā)生光電效應。這兩種光子的能量分別為、，故C錯誤；D．根據(jù)光電效應發(fā)生條件其它均小于W0，金屬的逸出功一定滿足關系<<所以金屬的逸出功一定滿足關系<<故D正確。故選BD。三、實驗題（共2小題）11.某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢茫罨瑝K從斜面上方由靜止開始下滑；②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間；③用表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的時間內的平均速度大小，求出；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟②、③；⑤多次重復步驟④；⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出圖，如圖所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與、a和的關系式為________。（2）由圖可求得=________m/s，a=________m/s2（結果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.0.521③.0.163【解析】【詳解】（1）[1]設擋光片末端到達光電門的速度為，則由速度－時間關系可知且聯(lián)立解得（2）[2][3]將圖線延長交縱軸52.1cm/s處，即為圖線的斜率即12.利用如圖所示的裝置研究勻變速直線運動。（1）實驗時，測出遮光條的寬度d，在砝碼盤中放上砝碼，讓滑塊從光電門1的右側由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計測出遮光條經(jīng)過光電門1和2的時間分別為t1和t2，測出從光電門1到光電門2所用的時間為Δt，計算出滑塊的加速度a=___________（用d、t1、t2和Δt表示）（2）一個同學利用圖（1）的裝置實驗時，保持滑塊的質量、砝碼盤和砝碼的總質量不變，撤去光電門1，在某位置靜止釋放滑塊，記錄滑塊的釋放位置到光電門2的距離，記錄遮光條的遮光時間，多次改變滑塊的釋放位置，重復實驗。記錄下的距離為x1、x2、x3…，時間為t1、t2、t3…，以x為縱軸，為橫軸，描點作圖得到一條過原點的傾斜直線，已知該直線的斜率為k，則滑塊勻變速運動過程中的加速度a=___________（用d和k表示）【答案】①.②.【解析】【詳解】(1)[1]遮光條經(jīng)過光電門1和2的速度分別為滑塊的加速度a==(2)[2]滑塊做靜止開始的勻加速直線運