河北省承德市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1承德市高中2023—2024學(xué)年度高二年級第二學(xué)期月考物理試卷本試卷滿分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(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第一冊，選擇性必修第二冊第四、五章，選擇性必修第三冊。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，只有一項符合題目要求。1.四種溫度下黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系如圖所示。有關(guān)黑體輻射的實驗規(guī)律和科學(xué)家們對黑體輻射的研究，下列說法正確的是（）A.溫度升高，各波段的輻射強(qiáng)度均增大B.溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動C.英國物理學(xué)家瑞利按波長分布提出的輻射強(qiáng)度公式與實驗符合得很好D.德國物理學(xué)家維恩借助能量子的假說，提出的黑體輻射強(qiáng)度公式與實驗符合得很好【答案】A【解析】A．由圖可知，隨著溫度升高，各波段的輻射強(qiáng)度均增大，A正確；B．由圖可知，隨著溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，B錯誤；CD．德國物理學(xué)家普朗克借助于能量子假說，提出的黑體輻射強(qiáng)度公式與實驗相符，CD錯誤。2.在相同的外界環(huán)境中，兩個相同的集氣瓶中分別密閉著質(zhì)量相同的氫氣和氧氣，如圖所示。若在相同溫度、壓強(qiáng)下氣體的摩爾體積相同，則下列說法正確的是（）A.氫氣的密度較小 B.氧氣的密度較小C.氫氣的壓強(qiáng)較小 D.氧氣的分子數(shù)較少【答案】D【解析】AB．兩個相同的集氣瓶中分別密閉著質(zhì)量相同的氫氣和氧氣，根據(jù)氣體的體積和質(zhì)量都相同，所以密度也相同，故AB錯誤；CD．氣體的分子數(shù)為由于氫分子的摩爾質(zhì)量較小，則其分子數(shù)較多，相同溫度下，氫氣的壓強(qiáng)更大，故C錯誤，D正確。故選D。3.放射性元素釷廣泛分布在地殼中，通常以化合物的形式存在于礦物內(nèi)，天然釷—232經(jīng)過中子轟擊，可得鈾—233，因此它是一種前景十分可觀的能源材料。天然釷—232的衰變方程為，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒可得解得根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得解得故選A。4.如圖所示，某直升機(jī)懸停在空中投送物資，物資后落地（物資下落過程可看成自由落體運(yùn)動），則直升機(jī)距地面的高度大約為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】直升機(jī)距地面的高度等于物資下落的高度，約為故選D。5.如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩OA一端系在小球O上，另一端固定在傾斜天花板上的A點，輕質(zhì)彈簧OB一端與小球連接，另一端固定在豎直墻上的B點，平衡時細(xì)繩OA垂直于天花板，彈簧恰好水平。將細(xì)繩OA剪斷的瞬間，小球的加速度（）A.豎直向下 B.沿OB方向C.沿AO方向 D.等于0【答案】C【解析】小球受重力、細(xì)繩OA斜向上的拉力及彈簧的彈力作用，細(xì)繩OA中的拉力大小為將細(xì)繩剪斷的瞬間重力及彈簧的彈力均不變，所以小球的加速度沿AO方向、大小為故選C。6.某時刻振蕩電路的自感線圈L中的電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示．下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則電容器正在放電B.若電容器上極板帶負(fù)電，則線圈中的電流正在增大C.若磁場正在增強(qiáng)，則電容器兩極板間的電場強(qiáng)度正在增大D.若磁場正在減弱，則線圈的自感電動勢正在減小【答案】A【解析】A．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可知，回路中的電流為逆時針方向，則若電容器上極板帶正電，則電容器正在放電，選項A正確；B．若電容器上極板帶負(fù)電，則電容器正在充電，則線圈中的電流正在減小，選項B錯誤；C．若磁場正在增強(qiáng)，則回路中電流正在變大，電容器在放電，即電容器兩極板間的電場強(qiáng)度正在減小，選項C錯誤；D．若磁場正在減弱，則回路中電流正在變小，電容器在充電，電流減小的越來越快，則線圈的自感電動勢正在增加，選項D錯誤。故選A。7.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，再到狀態(tài)C，最后回到狀態(tài)A，如圖所示，圖中、均為已知量，氣體在狀態(tài)A時的熱力學(xué)溫度為，下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)B時的熱力學(xué)溫度為B.氣體在狀態(tài)C時的熱力學(xué)溫度為C.在A→B過程中，外界對氣體做的總功為D.在A→B→C→A的循環(huán)中，氣體向外界放出的熱量為【答案】D【解析】A．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得氣體在狀態(tài)B時的熱力學(xué)溫度為故A錯誤；B．氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等壓變化，由蓋-呂薩克定律得解得氣體在狀態(tài)C時的熱力學(xué)溫度為故B錯誤；CD．在p-V圖像中，氣體做功為圖像的面積，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體被壓縮，外界對氣體做的功為從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體膨脹，外界對氣體做功為從狀態(tài)C到狀態(tài)A，氣體體積不變，外界對氣體做功為0；在這個循環(huán)中，外界對氣體做的總功為理想氣體從A態(tài)出發(fā)經(jīng)循環(huán)回到A態(tài)，溫度不變，故由熱力學(xué)第一定律可得解得氣體吸收的熱量為故氣體向外界放出熱量故C錯誤，D正確。故選D。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.關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A.布朗運(yùn)動就是分子的運(yùn)動B.氣體溫度升高，每個分子的平均動能都增大C.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的減小而減小D.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大【答案】C【解析】A．布朗運(yùn)動是固體小顆粒的運(yùn)動，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，故A錯誤；B．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，則分子平均動能增大，但不是所有分子的動能都增大，故B錯誤；CD．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間距離減小，分子間作用力做正功，分子勢能減小，當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離減小，分子間作用力做負(fù)功，分子勢能增大，故C正確，D錯誤；故選C。9.如圖所示，表面光滑的物塊A在水平力F的作用下靜止在傾角為的斜面B上，斜面B靜止在水平地面上，下列說法正確的是（）A.物塊A受到的重力大小為B.物塊A受到的支持力大小為C.斜面B受到物塊A的壓力大小為D.斜面B受到地面的摩擦力大小等于F【答案】BD【解析】AB．對物塊A進(jìn)行受力分析可知根據(jù)平衡條件知，物塊A受到的重力大小和支持力大小分別為故A錯誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第三定律知，斜面B受到物塊A的壓力大小等于物塊A受到的支持力大小，為，故C錯誤；D．對AB整體進(jìn)行分析，整體處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件知，斜面B受到地面的摩擦力與推力F大小相等，為F，故D正確。故選BD。10.氫原子能級分布如圖所示。可見光的能量范圍為1.62eV~3.11eV，三個處于能級的氫原子自發(fā)躍遷到低能級的過程中（）A.最多能輻射出5種頻率不同的光子B.最多能輻射出3種頻率不同的可見光C.最多能輻射出3種頻率不同的紫外線的光子D.最多能輻射出2種頻率不同的紅外線的光子【答案】AC【解析】AB．從能級自發(fā)躍遷到低能級的躍遷路徑可能為：，，，，則三個處于能級的氫原子自發(fā)躍遷到低能級的過程中最多能輻射出5種頻率不同的光子，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)可知最多能輻射出3種頻率不同的紫外線的光子，故C正確；D．根據(jù)可知最多能輻射出1種頻率不同的紅外線的光子，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：共54分。11.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出“光子”概念，并給出光電效應(yīng)方程，但這一觀點一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性。實驗電路如圖所示，當(dāng)頻率為的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。（1）在滑動變阻器的滑片位置不變的情況下，增加光的強(qiáng)度，通過電流表的光電流將______（填“增大”“減小”或“不變”）。（2）對調(diào)電源的正負(fù)極，由左向右移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)剛減小到零時，電壓表的示數(shù)為5.0V，則陰極K逸出的光電子的最大初動能為______eV。【答案】（1）增大（2）5.0【解析】（1）[1]在滑動變阻器滑片位置不變的情況下，增加光的強(qiáng)度，則單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的數(shù)目增加，所以通過電流表的光電流將增大。（2）[1]當(dāng)電流表的示數(shù)剛減小到零時，電壓表的示數(shù)為5.0V，可知此時金屬的遏止電壓由動能定理可知12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：（1）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，下列操作不正確的是______。A.選用質(zhì)量較大的小車B.調(diào)整長木板的傾斜程度C.更換成質(zhì)量較小的鉤碼D.調(diào)節(jié)定滑輪使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與桌面平行（2）圖乙為實驗中打出的一條紙帶，已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，打點計時器打下P點時小車的速度大小為______m/s，小車運(yùn)動的加速度大小為______。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）D（2）0.56##0.55##0.572.6##2.7【解析】（1）AC．做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要用鉤碼的重力代替小車所受的拉力，小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，故AC正確；B．做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要平衡摩擦力，即需要調(diào)整長木板的傾斜程度，使小車所受重力的下滑分力與摩擦力平衡，故B正確；D．實驗過程中連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)跟長木板始終保持平行而不是與桌面平行，以保證牽引小車細(xì)線中的拉力為小車受到的合力，故D錯誤；（2）[1]中間時刻瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，由題圖紙帶得打點計時器打P點時，小車的速度大小為因圖中讀數(shù)存在一定誤差，故結(jié)果在0.55～0.57m/s范圍均正確；[2]根據(jù)逐差法得小車運(yùn)動的加速度大小因圖中讀數(shù)存在一定誤差，故結(jié)果為或均正確。13.水平地面上放有一內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸（頂部有卡扣），內(nèi)部的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的空氣，當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度時，活塞封閉空氣的高度為3L，活塞上側(cè)到汽缸頂部的距離為L，如圖所示?，F(xiàn)對封閉空氣緩慢加熱，活塞在上升過程中始終保持水平，外界大氣壓恒為，封閉空氣可視為理想氣體，求：（1）活塞剛到達(dá)汽缸頂部時封閉空氣的熱力學(xué)溫度；（2）封閉空氣的熱力學(xué)溫度的壓強(qiáng)p?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）活塞剛到達(dá)汽缸頂部時，氣體發(fā)生等壓變化，則有解得（2）當(dāng)封閉空氣的熱力學(xué)溫度達(dá)到后，氣體發(fā)生等容變化，則有解得14.如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端與小球相連，另一端固定在圓環(huán)的最高點A處，小球處于平衡狀態(tài)時，彈簧與豎直方向的夾角，已知，，重力加速度大小為g，求：（1）圓環(huán)對小球的彈力大小N；（2）輕質(zhì)彈簧的原長?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）以小球為研究對象，分析受力情況，如圖所示由圖可知，力的三角形BCD和幾何三角形AOB相似，根據(jù)三角形相似有解得（2）設(shè)AB的長度為L，由胡克定律及幾何關(guān)系有解得15.一種能垂直起降的小型遙控?zé)o人機(jī)如圖所示，螺旋槳工作時能產(chǎn)生恒定的升力。在一次試飛中，無人機(jī)在地面上由靜止開始以的加速度勻加速豎直向上起飛，上升時無人機(jī)突然出現(xiàn)故障而失去升力，一段時間后無人機(jī)恢復(fù)升力開始向下做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)地面時速度恰好為0，此時關(guān)閉無人機(jī)電源。已知無人機(jī)的質(zhì)量，運(yùn)動過程中所受空氣阻