宁夏石嘴山市平罗县平罗中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷（原卷版+解析版）

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满分：100分 时间：75分钟
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于热学现象，下列说法正确的是（ ）
A. 液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部大
B. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
C. 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
D. 给庄稼松土有助于将地下的水分引上来
2. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是（ ）
A. 在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
C. 观看立体电影时所戴眼镜是利用光的偏振
D. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
3. “玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，则（ ）
A. 衰变方程中的X等于233B. 的穿透能力比γ射线强
C. 比的比结合能小D. 月夜的寒冷导致的半衰期变大
4. 有关原子结构，下列说法正确是（ ）
A. 玻尔原子模型不能解释氢原子光谱的实验规律
B. 卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
C. 卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子
D. 卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”
5. 如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从到能级辐射电磁波的波长为，从到能级辐射的电磁波的波长为，从到能级辐射的电磁波的波长为，则下列关系式中正确的是（ ）
A. B. C. D.
6. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙和图丙所示图样。下列说法中错误的是（ ）
A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C. 照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹
7. 一定质量的理想气体从状态A开始，经、、三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（ ）
A. 状态B的气体温度为800K
B. 在过程中，气体对外做负功
C. 在过程中，气体对外做功1200J
D. 在一个循环过程中，气体从外界吸收热量450J
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
B. 考古专家测出某具骸骨碳样品中的含量为活着的生物体碳样品中含量的，已知的半衰期为5730年，则该生物的死亡时间距今约11460年
C. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程为，可以判断为电子
D. 核反应堆利用石墨吸收中子，从而控制核反应速度
9. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为a，b两束单色光，a，b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的是（ ）
A. 从空气射入光导纤维，a光、b光波长都变短
B. 内芯折射率小于外套的折射
C. 分别经过同一双缝干涉装置，a光条纹间距比b光的大
D. b光比a光更容易发生衍射现象
10. 如图所示，一足够长薄壁导热汽缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，汽缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与汽缸之间无摩擦，活塞和汽缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。活塞稳定时距汽缸底部的距离为l，在活塞的底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距汽缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（ ）
A. 外界对气体做正功
B. 气体吸收热量
C. 活塞的质量
D. 活塞的质量
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验题（本大题14分）
11. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______（填选项前的字母）。
A. 控制变量法B. 等效替代法C. 理想化模型法D. 归纳法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。
A. 油酸未完全散开
B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C. 求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了5滴
D. 油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
（4）在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的大小__________m。（结果保留一位有效数字）
12. 小默用如图装置验证等温状态下气体的实验定律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部，未在图中标明。

（1）在实验过程中注射器没有完全竖直而是略微倾斜，则压力表读数___________。
A．偏大 B．偏小 C．没有影响
（2）下列实验操作，正确的有___________。
A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体
B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界热交换
C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定
（3）注射器内空气柱的体积为V、压强为p，若考虑到连接压力表和注射器内空气柱的细管中有少量气体未计入，从理论上分析图像最接近下列哪个图___________。

三、计算题（本题共4小题，共40分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为反向遏止电压。根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能。现分别用ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，设电子的比荷为，求：
（1）阴极K所用金属的极限频率；
（2）用题目中所给条件表示普朗克常量h。
14. 如图所示，△ABC为直角三角形棱镜的横截面，∠ABC＝30°。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行。
（1）作出棱镜内部的光路图（不必写出作图过程）；
（2）求此棱镜的折射率；
（3）若AC边长为l，N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光速为c）
15. 某同学用手持式打气筒给一只篮球打气的情景如图所示。已知篮球的容积，环境温度为，大气压强为，打气前球内空气压强为，手持式打气筒每打一次气能将体积为、压强为的空气打入球内，当球内气压达到时停止打气，忽略打气和放气过程中篮球的容积和球内气体温度的变化。
（ⅰ）求需打气的次数；
（ⅱ）比赛结束后，篮球内的温度升高到了，为了防止篮球变形，需要放掉球内部分气体，使球内气压降至，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量的比值。