河南省南阳市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份河南省南阳市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1. 一列横波某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点在此后一段时间内的振动图像，若波沿x轴的正方向传播。由此可知，图乙是（ ）
A. K点的振动图像B. L点的振动图像
C. M点的振动图像D. N点的振动图像
【答案】B
【解析】AC．根据图乙可知，质点在此计时起点时刻位于平衡位置，而图甲中质点K与M分别位于波峰与波谷，可知，图乙不是质点K与M的振动图像，AC错误；
BD．根据图乙可知，质点在此计时起点时刻位于平衡位置，由于质点随后位移为正值，切逐渐增大，可知，此时刻质点沿y轴正方向振动，由于波沿x轴的正方向传播，在图甲中，根据同侧法可知，L点此时刻质点沿y轴正方向振动，而N点此时刻质点沿y轴负方向振动，B正确，D错误。
2. 下列物理量中哪一个是国际单位制中的基本物理量（ ）
A. 压强B. 体积C. 热力学温度D. 内能
【答案】C
【解析】国际单位制中选定长度（l）、质量（m）、时间（t）、电流（I）、热力学温度（T）、物质的量（n）、发光强度（I）七个量为基本量。
3. α粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（ ）
A. 一粒小米B. 一粒葡萄C. 一个乒乓球D. 一个篮球
【答案】A
【解析】由题意可知原子的半径是原子核半径的倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放大后原子核的半径为
相当于一粒小米的大小。
故选A。
4. 包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收光谱（ ）
A. 太阳光谱中的暗线是太阳大气中的原子吸收光子后产生的
B. 太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的
C. 利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素
D. 利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素
【答案】A
【解析】太阳光谱中的暗线是太阳大气中的原子吸收光子后产生的，且太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，于是我们知道太阳大气中存在哪些金属元素。
故选A。
5. 19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停的运动。1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了这种运动。后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 花粉微粒做布朗运动是因为花粉有生命
B. 微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显
C. 微粒越大，受到分子撞击越多，因而，布朗运动越明显
D. 温度越高布朗运动越明显，是因为布朗微粒内分子运动越剧烈
【答案】B
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故A错误；
BC．微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故B正确、C错误；
D．液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越明显，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来（ ）

A. 为了使挡板左边的振动传到P点，可以把挡板N向上移动
B. 为了使挡板左边的振动传到P点，可以增大水波的频率
C. 移动挡板N使左边的振动传到P点，通过“小孔”从左边传到右边的能量更多了
D. 移动挡板N使左边的振动传到P点，通过“小孔”从左边传到右边的能量不变
【答案】A
【解析】A．把挡板N向上移动，则缝更小衍射现象更明显，导致挡板左边的振动传到P点，故A正确；
B．增大水波的频率，对衍射现象没有影响，故B错误；
CD．缝更小，通过“小孔”从左边传到右边能量更小，故CD错误。
7. 如图所示为甲乙两个质点做简谐运动的振动图像，实线为甲的振动图像，虚线为乙的振动图像，其中甲的振动方程x = 3asin(5πt)。下列说法中正确的是（ ）

A. 它的振幅是3
B. 它的频率是5π
C. t = 0时，甲乙的相位差是
D. t = 0时，甲乙的相位差是
【答案】C
【解析】A．根据甲振动方程可知它的振幅是3a，故A错误；
B．根据振动图像可看出简谐运动的周期均为T = 0.4s，则它的频率是0.25Hz，故B错误；
CD．已知甲的振动方程x = 3asin(5πt)，根据图像可知乙的振动方程，则t = 0时，甲乙的相位差是，故C正确、故D错误。
故选C
8. 如图所示，为某物体做简谐运动的图像。下列说法中正确的是（ ）

A. 该简谐运动的位移—时间关系为
B. 物体在t = 0时的位移为
C. 物体在t = 0时的速度为
D. 物体在t = 0.4s和t = 0.6s时动量相同
【答案】C
【解析】A．该简谐运动的位移—时间关系的表达式为
x = －Asin（ωt＋φ）（cm）
由题图可知
A = 4cm，T = 0.8s，
代入点（0.1，－4）可得
则该简谐运动的位移—时间关系为
故A错误；
BC．由于
则当t = 0时
故B错误、C正确；
D．由于x—t图像的斜率代表速度，则由题图可知物体在t = 0.4s和t = 0.6s时速度方向相反，则物体在t = 0.4s和t = 0.6s时动量不同，故D错误。
故选C。
9. 如图甲所示，将内径不同，两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，可以观察到细玻璃管中液面的高度高于水面，内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中，如图乙所示，可以观察到笔芯中液面的高度低于水面，内径小的塑料笔芯中液面比水面低得更多。下列说法正确的是（ ）

A. 水能够浸润玻璃管和塑料笔芯
B. 水不能够浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯
C. 甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强
D. 甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显
【答案】CD
【解析】AB．水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故AB错误；
C．甲图内径小的玻璃管中液面比水面高的高度比乙图内径小的塑料笔芯中液面比水面低的高度大，说明甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，故C正确；
D．甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显，故D正确。
故选CD。
10. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，应采取的方案是（ ）

A. 增大电压B. 减小电压
C. 增加筛子质量D. 减小筛子质量
【答案】BD
【解析】在某电压下偏心轮的转速是，即频率为
由乙图可知筛子的固有频率
由于驱动力的频率大于固有频率，要使振幅变大，应减小驱动力的频率或增大筛子的固有频率即减小筛子的固有周期，即可以降低偏心轮电压或减小筛子的质量。
11. 如图甲所示，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相等于2103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功如图乙所示。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为30J。燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动0.1m，其做的功相等于9103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功如图丙所示，该做功冲程气体传递给气缸的热量为30J（ ）

A. 压缩冲程气体内能的变化量为230J
B. 压缩冲程气体内能的变化量为170J
C. 做功冲程气体内能的变化量为930J
D. 做功冲程气体内能的变化量为900J
【答案】BC
【解析】AB．压缩过程活塞对气体做的功
气体内能的变化量
即压缩冲程气体内能的变化量为170J ，故B正确，A错误；
CD．气体膨胀过程中外界对气体所做的功
气体内能的变化量
做功冲程气体内能的变化量为930J，故C正确，D错误。
故选BC。
12. 在研究光电效应现象中，得出遏止电压Uc与光的频率v和逸出功W0的关系时，做出某金属A的Uc—v图像如图所示，已知电子电量e = 1.6 × 10－19C，则（ ）

A. 频率是6.0 × 1014Hz的光入射到金属A时，遏止电压约为0.7V
B. 金属A的逸出功约为2.7 × 10－19J
C. 金属A的逸出功约为7.7 × 10－20J
D. 其它金属的Uc—v图像与金属A的Uc—v图像平行
【答案】ABD
【解析】A．由题图可知
则频率是6.0 × 1014Hz的光入射到金属A时，遏止电压约为0.7V，故A正确；
B．根据eUc = hv－W0，可知金属A的逸出功为约为2.7 × 10－19J，故B正确、故C错误；
D．根据eUc = hv－W0，可知Uc—v图像的斜率与W0无关，则其它金属的Uc—v图像与金属A的Uc—v图像平行，故D正确。
故选ABD。
二、填空题（本题共3小题，共14分。把答案填在答题卡上对应的横线上，或按题目要求作图）
13. 某同学在实验探究a、b两个物理量之间的定量关系时，测得了6组实验数据如下表所示，它们的单位分别为P、Q。请用图像处理实验数据，寻找它们之间的定量关系，先在如图所示的坐标系中做出图像（ ），然后根据图像推出a、b之间关系的表达式为__________（其中常数的数值取整数）。

【答案】 b = a＋1
【解析】[1]根据表格数据描点连线有
[2]根据图像可知表达式为
b = a＋1
14. 如图所示，是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中所给出的数据求出这种介质的折射率为____________，光在这种介质中的传播速度为____________（结果均保留2位有效数字。已知sin35° ≈ 0.57，sin40° ≈ 0.64，sin45° ≈ 0.71，sin50° ≈ 0.76，光在真空中的传播速度为c = 3.0108m/s。）

【答案】1.1 2.7 × 108
【解析】[1]根据折射定律有sin(90°－50°) = nsin(90°－45°)
解得n = 1.1
[2]光在这种介质中的传播速度为
15. 某同学在用双缝干涉测量光的波长实验中，已知两缝间的间距为0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，其示数为________mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其示数为________mm。根据以上实验，测得这种光的波长是____________（结果保留3位有效数字）。

【答案】2.332 15.377
【解析】[1]分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时示数为
[2]分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为
条纹间距离
[3]由
代入数据求得光的波长为
（材料来源：选择性必修一，P103）
三、计算题（本题共4小题，共.48：分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16. 一个铀核（）衰变为钍核（Th）时释放一个α粒子。已知铀核的质量为3.85313 × 10－25kg，钍核的质量为3.78657 × 10－25kg，α粒子的质量为6.64672 × 10－27kg，光在真空中的速度为3 × 108m/s。
（1）写出这个衰变过程的衰变方程；
（2）在这个衰变过程中释放的能量等于多少焦耳？（结果保留3位有效数字）
【答案】（1）；（2）8.35 × 10－13J
【解析】（1）根据电荷数守恒和质量数守恒写出衰变方程为
（2）衰变前后亏损的质量为
m = mU－mTh－mα = 0.0000928 × 10－25kg
c = 3.0 × 108m/s
释放的能量为
E = mc2
解得
E = 8.35 × 10－13J
17. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用如图所示的装置测量。操作步骤和实验数据如下。
a．打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使左侧水银面到达刻度n的位置；
b．关闭K，向上举D，使左侧水银面达到刻度m的位置。这时测得两管水银面高度差为h1= 19.0cm；
c．打开K，把被测固体放入C中，上下移动D，使左侧水银面重新到达位置n，然后关闭K；
d．向上举D，使左侧水银面重新到达刻度m处，这时测得两管水银面高度差为h2= 20.8cm。已知容器C和管A的总体积为VC= 1000cm3，求被测固体的体积。（结果保留3位有效数字。）

【答案】86.5cm3
【解析】设大气压为p0，容器B的体积为VB，固体体积为V。以C、A、B中封闭气体为研究对象，放入固体前，有
p0(VB＋VC) = (p0＋h1)VC
放入固体后，以C、A、B中气体为研究对象，有
p0(VB＋VC－V) = (p0＋h2)(VC－V)
已知h1 = 19.0cm，h2 = 20.8cm，VC = 1000cm3，解得
V = 86.5cm3
18. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图所示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。
（1）求两波源开始振动的时刻；
（2）如果两波源一直振动，求两列波叠加后两波源之间有几个振动最强的点；
（3）如果两波源均只振动1s时间，求内质点M运动的路程。
【答案】（1）0；（2）7；（3）
【解析】（1）根据题意可知，波速
由图可知，波长
则周期
由图可知，时波振动了一个周期，即两波源开始振动的时刻
（2）振动加强点到两波源的距离差满足
由题意可知
解得
共7个振动加强点
（3）波源振动经时间传到M点，则
M振动的时间
根据（2）分析可知M点为振动加强点，则M振动的路程为
19. 1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照射在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像S'发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l，平面镜左端到SS'的距离为b，平面镜的长度为c，光的波长为λ。
（1）用作图法标出光发生干涉的区域；
（2）求光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度；
（3）写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的表达式。
【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】（1）根据作图法可得下图

其中阴影部分为发生干涉的区域；
（2）由几何关系可得
联立可得
（3）光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以之间的距离为d，则
而光源S到光屏的距离看以看做双孔屏到像屏距离L，则
根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式
可得
a/P
0.5
0.8
0.9
1.0
1.2
1.5
b/Q
1.42
1.79
1.90
2.00
2.20
2.45