江西省吉安市井冈山市宁冈中学2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题

高二物理

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．以下说法正确的是 (    )

A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数

B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律

C．lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个

D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动

2．某探究小组的同学在研究光电效应现象时，用a、b、c三束光照射到图甲电路阴极K上，电路中电流随电压变化的图像如图乙所示，已知a、b两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（　　）

A．c光的频率最小

B．a光的频率和b光的频率相等

C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则用c光照射时逸出光电子的最大初动能最小

D．照射同一种金属时，若c光能发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应

3．如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（　　）

A．在真空中光束b的频率小于光束c的频率

B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长

C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率

D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度

4．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为和，已知。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2，光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示，则下列关系正确的是（    ）

A．λ1<λ2 B．v1<v2 C．E1<E2 D．n1>n2

5．已知氢原子能级公式。大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束（含不可见光），如图所示。下面说法中正确的是     

A．在三棱镜中a光的传播速率小于f光的传播速率

B．若改变复色光的入射角，最先消失的是a光

C．从能级向能级跃迁产生的那一束是e光

D．b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距

6．如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子。下列说法正确的是（　　）

A．“慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获，从而减缓反应速度

B．裂变后的新核氪的比结合能小于铀核的比结合能

C．链式反应是指由重核裂变产生的电子使裂变反应一代接一代继续下去的过程

D．当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，达到加快核反应速度的目的

7．如图所示，在用DIS验证“玻意耳定律”的实验中，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系。关于此实验，下列说法正确的是（　　）

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B．推拉活塞时，手不可以握住整个注射器

C．必须测量所封闭气体的质量

D．在活塞上涂上润滑油，主要目的是为了减小摩擦

8．如图所示，轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端与一小球（视为质点）相连，弹簧与斜面平行，小球位于B点时弹簧恰好处于原长状态，初始状态小球静止在A点。现对小球施加一个方向沿斜面向上的恒定拉力，使小球由静止开始运动，一段时间后到达最高点C。已知AB<BC，不计一切摩擦，弹簧一直在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）

A．小球从A点运动至C点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减小

B．小球从A点运动至C的过程中，该拉力对小球所做的功等于小球重力势能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和

C．小球从A点运动至B点的过程中，其机械能增大

D．小球从B点运动至C点的过程中，其动能一定先增大后减小

9．氢原子的能级如图所示．氢原子从n＝4能级直接向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是(   )

A．氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大

B．该金属的逸出功W0＝12.75 eV

C．用一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出

D．该金属的截止频率为3.1×1015 Hz

10．如题图所示，光线由空气射到三棱镜左侧面的A点，入射光线被约束在A点法线下方、不管入射角i取值多大，从A点入射的光线均能从三棱镜右侧面射出，不考虑光线在三棱镜内部的反射，三棱镜折射率为，三棱镜顶角a的取值可能是（　　）

A．30° B．40° C．50° D．60°

11．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图示。已知c→a过程曲线是双曲线的一部分， 三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0， 2p0）、 c（2V0， p0）。下列说法正确的是（　　）

A．c→a过程气体压强变大的微观原因是气体分子的平均动能变大

B．全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于

C．气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量

D．气体在a→b过程中内能的增加量大于b→c过程中内能的减少量

二、实验题（共20分）

12．某同学利用图甲所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。

（1）除图甲、乙仪器和刻度尺外，还需要的器材是________；

A．天平    B．秒表    C．弹簧测力计

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则________；

（3）将物块从A点由静止释放，用数字毫秒计测得遮光条通过点光电门的时间，A、两点间的距离，则物块通过光电门的速度大小________，物块运动的加速度大小________；（结果均保留两位有效数字）

（4）若物块和遮光条的总质量为，重物的质量为，物块的加速度大小为，重力加速度大小为，则物块与水平桌面间的动摩擦因数________。

13．如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。

（1）此实验中研究对象气体是______（填①烧瓶中气体、②烧瓶和AB管中的气体或者③BC下面软管中的气体）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将C管________（填“向上”或“向下”）移动，直至B内的水银面回到原位置；

（2）实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用P表示烧瓶内气体压强。根据测量数据作出的图线是________。

A． B．

C． D．

（3）同学还想用此实验验证玻意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足一定的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变。也无法直接测出气体的体积和B管的内径，但该同学通过分析还是可以验证玻意耳定律。

①保证温度不变的方法是(        )（填①保持实验环境温度不变、②移动C管要迅速、③测量数据要快）

②初始时，B，C管中水银面等高，然后向上移动C管，测量B管中水银面比初始状态水银面上升了h，此时，BC管中水银面的高度差为，在h和都很小的情况下（即=0），只要h和满足(        )关系就可以验证玻意耳定律。

A． B．

C． D．

三、计算题（共36分）

14．如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，其横截面积S＝1×10－3 m2，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气．A的质量不计，B的质量m＝8 kg，B与一劲度系数k＝5×102 N/m的轻质弹簧相连，已知大气压强p0＝1×105 Pa，平衡时，两活塞间的距离L0＝0.9 m，现用力压A，使之缓慢向上移动一定距离后再次保持平衡，平衡时用于压A的力F＝50 N．假定气体温度保持不变，取g＝10 m/s2，求活塞A向上移动的距离L.

15．如图甲所示，均匀介质中有三角形PQR，m，m，P处有一个波源，从时刻开始按图乙所示规律做简谐运动，产生的简谐横波在三角形平面内传播，经过时间s，R处的介质开始振动。求：

（1）从t1=1.1 s到t2=6.0 s波源的位移大小和路程；

（2）简谐横波的波长；

（3）若Q处也有一个与P处完全相同的振源，则达到稳定后，R处介质的振幅是多少？已知波传播时无衰减。

16．如图所示，足够长不透光水平挡板上开有一小孔P，水平挡板下方一定距离处有一水平放置的足够长平面镜，一束光线以的入射角通过小孔射到平面镜上，通过反射照射到挡板下表面的M点。现在将一块厚度为d的（d小于挡板和平面镜间的距离）足够长平行玻璃砖平放在平面镜上，则光线通过折射后经平面镜反射再从玻璃砖的上表面射出，打在挡板下表面上的N点（图中未画出），已知玻璃砖对光的折射率，真空中光束为c。求

（1）光束通过玻璃砖的路程s；

（2）放入玻璃砖前后两次光束从P点射入到打在挡板上的时间差△t。

1．A

物质所含的分子数n=NAm/M，其中m/M就是摩尔数，所以摩尔数相同所含的分子数一定相同，A选项正确；分子引力和分子斥力是同时存在的，并不是作用力和反作用力，两者的大小随分子距离的变化且变化大小不相同，这并不违反牛顿第三定律，所以B选项错误；1g氢气的物质的量为0.5mol，1g氧气物质的量为0.0625mol，所以他们的分子数不相同，C选项错误；阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气对流作用下的运动，所以D选项错误．

2．B

ABC．由图像可知，光电流为零时，遏止电压的大小关系为

根据

可知，三种光的频率大小关系为

用c光照射时逸出光电子的最大初动能最大，故AC错误，B正确；

D．c光频率大于a光频率，c光能发生光电效应时，a光不一定能发生光电效应，故D错误。

故选B。

3．C

ABC．由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律

可知

由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的频率较大，波长较短，故AB错误，C正确；

D．根据

知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，故D错误。

故选C。

4．C

A．由于同一装置，L、d相同，根据公式

可得

故A错误；

BD．波长越大，频率越小，折射率越小，即

又

所以

故BD错误；

C．波长越大，频率越小，即

又

知

故C正确。

故选C。

5．C

A．根据数学组合公式，能辐射出6种光，则有

解得

发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束，可知，f光对应的是最高频率，而a对应是最低频率，故f光对应的是最大折射率，而a对应是最小折射率；根据

得出在三棱镜中a光的传播速率大于f光的传播速率，故A错误；

B．因为f光折射率最大，根据

可知临界角最小，则若改变复色光的入射角，最先消失的是f光，故B错误；

C．依据辐射能量即为能级之差，即

则有：从能级向能级基态跃迁产生的频率最大的f光，从能级向能级（基态）跃迁产生的e光，故C正确；

D．根据

可知，b光的频率小于c光，则b光的波长大于c光，根据

可知，b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距大于，故D错误；

故选C。

6．D

A．中子的速度不能太快，否则无法被铀核捕获，裂变反应不能进行下去，A错误；

B．重核裂变，质量亏损，释放核能，比结合能大的原子核稳定，故新核氪的比结合能大于铀核的比结合能，B错误；

C．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，C错误；

D．镉棒的作用是吸收中子，当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，吸收中子较少，达到加快核反应速度的目的，D正确。

故选D。

7．B

A．推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致。故A错误；

B．推拉活塞时，手不能握住注射器，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温度不变。故B正确；

C．研究对象是一部分封闭气体在温度不变的情况下，压强和体积的关系，故本实验只要保证封闭气体的质量不变即可，无需测量封闭气体的质量。故C错误；

D．活塞与针筒之间要保持润滑，可以减小摩擦，主要目的是不漏气可以保证气体质量一定。故D错误。

故选B。

8．BCD

A．在小球和弹簧组成的系统中，拉力对系统做正功，故系统的机械能增加，故A错误；

B．根据能量守恒可知，小球从A点运动至C点的过程中，该拉力对小球所做的功等于小球重力势能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和，故B正确；

CD．小球在拉力F作用下，会在AC间做简谐运动，由于AB<BC，故平衡位置在BC间某一点，在平衡位置，小球受到的合力为零，则

故在AB段，小球受到的拉力与弹力的合力向上，其合力做正功，故在AB段小球的机械能增加；在BC段时，从B到平衡位置，小球受到的合力向上，合力做正功，动能增加，从平衡位置到C，合力向下，做负功，动能减小，故CD正确。

故选BCD。

9．BD

氢原子发生跃迁，辐射出光子后，氢原子能量变小，故A错误．根据恰能使某金属产生光电效应，由n＝4跃迁到n＝1，辐射的光子能量最大，ΔE＝13.6－0.85 eV＝12.75 eV.则逸出功W0＝12.75 eV，故B正确．一群处于n＝3的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n＝4能级直接向n＝1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，故C错误．由W0＝hνc，可得知，D正确；故选BD．

10．AB

设三棱镜左侧面的折射角为r，在右侧面的入射角为，根据折射定律，由根据几何关系

当时，在右侧面的入射角最大，因此此时也不能够发生全反射，根据题意

联立解得

故选AB。

11．BC

A．c→a过程曲线是双曲线的一部分， 过程气体温度相同，气体分子的平均动能相同，分子撞击器壁的平均作用力相等，压强变大的原因是气体体积减小分子密集程度增大，A错误；

B．根据p-V图像的面积表示气体做功，a→b是气体膨胀对外做功，c→a是气体压缩外界对气体做功，b→c气体体积不变，做功为零，根据p-V图像的面积表示气体做功

a→b是气体膨胀对外做功

c→a是气体压缩外界对气体做功

全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于，B正确；

CD． 过程气体温度相同，则气体在a→b过程与b→c过程中内能的变化量相同，a→b过程中，压强不变，体积增大，温度升高，吸收热量，根据热力学第一定律

b→c过程中，体积不变，压强变小，问题降低，放出热量，根据热力学第一定律

气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量，D错误C正确。

故选BC。

12．A     0.375     0.60     0.20    

(1)[1]还需要天平测量物块与重物的质量。

(2)[2]遮光条的宽度为

(3)[3]物块通过光电门时的速度大小为

[4]物块的加速度大小为

(4)[5]以物块和遮光条及重物整体为研究对象，由牛顿第二定律可得

解得物块与水平桌面间的动摩擦因数为

13．②     向上     C     ①     C

（1）[1]由图可知C管开口向上，所以BC下面软管中的气体的压强等于大气压强与C管竖直部分液柱的压强之和，所以实验中是研究②烧瓶和AB管中的气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系；

[2]若气体温度升高，瓶内气体的体积不变，则气体压强增大，所以应将C管向上移动，直至B内的水银面回到原位置；

（2）[3]瓶中气体的体积不变，设初状态压强为，温度为，气体升高的摄氏温度与升高的热力学温度相等，则有

由

可得

故C正确，ABD错误。

故选C；

（3）①[4]烧瓶A可与外界进行热传递，所以保持实验环境温度不变，缓慢移动C管，稳定后在测量数据，故①正确；

②[5]设玻璃管的横截面积为S，气体做等温变化，有

末状态压强与体积为

代入上式有

由于h，都很小，即可以忽略，化简得

故C正确，ABD错误。

故选C。

14．0.4m

由于，可知被封气体始末两状态下的弹簧始终处于拉伸状态，初始状态下弹簧的伸长量为

末状态下弹簧的伸长量为

B上移的距离为

由于气体温度不变，根据玻意耳定律有

解得

15．（1）1cm，33cm；（2）0.6m；（3）4cm

（1）由图乙得振动周期

波源P的位移—时间关系为

分别代入、得

，

所求位移大小为

所求路程为

（2）由题意得波速

所求波长

（3））由题意得

且P、Q波源完全相同，故R处介质振动为加强点，振动的振幅为

16．（1） ；（2）

（1）作光路图如图所示，由折射定律可得折射角

光束通过玻璃砖的路程

（2）光束通过玻璃砖的传播速度

光束通过玻璃砖的时间

未放玻璃砖时光束通过玻璃砖所在区域的时间

故入玻璃砖前后的时间差