内蒙古鄂尔多斯市西四旗2024-2025学年高二下学期期末考试试题物理试卷（解析版）

这是一份内蒙古鄂尔多斯市西四旗2024-2025学年高二下学期期末考试试题物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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. 下列说法不正确的是（ ）
A. 只有温度高的物体才会有热辐射
B. 黑体可以向外界辐射能量
C. 黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射
D. 普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元
【答案】A
【解析】A．任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能量越多，故A错误；
BC．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，故BC正确；
D．普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故D正确。
故选A。
2. 下列核反应方程中，符号“x”表示电子的是（ ）
A.
B.
C.
D
【答案】D
【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，有
ABC错误，D正确。
故选D。
3. 将一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体。则下列说法正确的是（ ）
A. 观察者应从玻璃体右侧观察干涉图样
B. 产生的干涉条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀
C. 产生干涉的两束光是来自玻璃体下表面和标准板上表面的反射光
D. 若换用频率更大单色光照射，条纹间距将变大
【答案】BC
【解析】AC．薄膜干涉是由前后两个面的反射光叠加产生，应从入射光的同侧位置观察，故A错误，C正确；
B．由于以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且随半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故B正确；
D．频率大的光，则波长小，由干涉条纹间距公式可知，条纹间距将变小，故D错误。
故选BC。
4. 在水槽中放置两块挡板，中间留一个狭缝，观察到水波通过狭缝后的传播现象如图所示。现适当减小狭缝宽度，则（ ）
A. 水波波长变长B. 水波振幅变大
C. 水波波速变小D. 衍射现象更明显
【答案】D
【解析】AC．适当减小狭缝宽度，水波通过狭缝后，波速与频率不变，根据
波长不变，AC错误；
B．波源不变，适当减小狭缝宽度，则波阵面最前方起振的点减少，能量减少，水波振幅减小，B错误；
D．波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小，波长不变，适当减小狭缝宽度，衍射现象更明显，D正确。
故选D。
5. 如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子．取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（ ）
A. 弹簧劲度系数为
B. 0时刻弹簧弹力大小为mg
C. 时间段，回复力冲量为0
D. 时间段，小球动能与重力势能之和增大
【答案】A
【解析】A．小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，时刻弹簧弹力为0，位移大小为A，有
可得劲度系数为
故A正确；
B．0时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为2A，则弹力大小为
故B错误；
C．时间段，小球从平衡位置沿负方向振动再回到平衡位置，回复力一直沿正方向，由
可知，回复力冲量不为0，故C错误；
D．时间段，小球从最高点振动到最低点，根据能量守恒定律可知，弹簧弹性势能和小球的机械能相互转化，因弹簧的弹性势能一直增大，则小球的动能与重力势能之和减小，故D错误。
故选 A。
6. 如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p－图像为倾斜直线，气体温度变化是（ ）
A. 逐渐升高B. 逐渐降低
C. 可能不变D. 可能先升高后降低
【答案】B
【解析】根据理想气体状态方程
可知
所以图像上各点与原点连线的斜率与温度成正比，由图像可知，过程图像上各点与原点连线斜率逐渐减小，故气体温度逐渐降低，B正确，ACD错误。
故选B。
7. 空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为p0＝1.0×105Pa，温度为T0＝300K，加热一段时间后气体温度升高到T＝360K，此过程中气体吸收的热量为4.2×103J，则（ ）
A. 升温后所有气体分子的动能都增大
B. 升温后胆中气体的压强为1.5×105Pa
C. 此过程胆中气体的内能增加量为4.2×103J
D. 升温后压强增大是由于单位体积的分子数增多了
【答案】C
【解析】A．升温后分子平均动能变大，并非所有气体分子的动能都增大，选项A错误；
B．根据
解得升温后胆中气体的压强为
p=1.2×105Pa
选项B错误；
C．此过程胆中气体体积不变，则W=0，吸收的热量为Q=4.2×103J，则气体内能增加量为
∆U=Q=4.2×103J
选项C正确；
D．气体体积不变，则单位气体体积的分子数不变，升温后气体分子平均速率变大，可知压强增大不是由于单位体积的分子数增多了，而是气体分子对器壁的平均碰撞力增大了，选项D错误。
故选C。
8. 一列简谐横波沿轴正成向传播，时刻波刚传播到的质点，波形图如图所示，已知的质点连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s，下列说法正确的是（ ）
A. 时质点位于波峰
B. 时质点第一次到达波峰
C. 内，质点通过的路程为
D. 此列波的传播速度是
【答案】BD
【解析】A．质点P连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s说明质点振动周期为T=0.4s, 质点P开始时从平衡位置向下振动，经时质点P不位于波峰，A错误；
B．质点Q的运动方向沿y轴正方向， 时即再过质点Q第一次到达波峰，B正确；
C．0~1s内，质点P走过了2.5T，通过的路程s=2.545cm=50cm
C错误；
D．由图可知根据
D正确；
故选BD。
9. 核动力航空母舰是以核反应堆为动力装置的航空母舰，它利用可控制核裂变释放的核能获得动力。有一种核裂变的方程为，关于该核裂变，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应方程可以简化为
B. X的核子数为132
C. X的中子数为68
D. X的比结合能比的比结合能大
【答案】BD
【解析】A．核反应方程应表现出中子轰击铀核，故不可简化，A错误；
B．X的核子数为，B正确；
C．X的质子数为，则中子数为，C错误；
D．核反应后的原子核更稳定，故X的比结合能比的比结合能大，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV
B. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D. 氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
【答案】BD
【解析】A．由图甲可知，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子的能量为
根据图丙可知，遏止电压为，则光电子的初动能
根据光电效应方程
则光电管阴极K金属材料的逸出功为
故A错误；
B．根据排列组合的规律可知，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，共发出3种频率的光，故B正确；
C．光电子由阴极K向对面的极板运动，形成光电流，要阻止该电流，需要接反向电压，则可判断图乙中电源左侧为正极，故C错误；
D．通过A分析可知，只要光电子的能量大于，就可以使阴极K发生光电效应现象，由图甲可知，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，有2种频率的光子满足要求，故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用“油膜法估测分子大小”，请回答下列问题：
①选用的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，其原因是_______
A.用油酸酒精溶液可以节省油酸
B.尽可能散开，形成单分子油膜
C.降低油酸的浓度
②某次实验时，取了1滴油酸酒精溶液，通过计算可知该溶液中含有纯油酸体积为V，单分子油膜占有
了N个边长为L的小方格，则油酸分子直径为______________
③如果油酸分子直径的测量值偏大，则其原因可能为_____________
A.油酸酒精溶液中油酸没有完全散开
B.计算油膜面积时，将不足一个的全部计算在内
C.计算1滴油酸酒精溶液的体积时，将溶液的滴数N误计成了
【答案】①B ② ③AC
【解析】①[1]选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，AC错误，B正确。
②[2]单分子油膜的面积为
设油酸分子的直径为d，则
解得
③[3] A．根据计算油酸分子直径的公式
可知，当油酸酒精溶液中的油酸没有完全散开时，面积就小了，所以油酸分子直径的测量值就偏大，A正确；
B．计算油膜的面积时，将不足一格的全部计算在内，面积就大了，所以油酸分子直径的测量值偏小，B错误；
C．计算一滴油酸酒精溶液的体积时，将溶液的滴数N误计成了，则计算出的一滴油酸酒精溶液的体积加大，所含的油酸的体积也变大，则计算出的油酸分子直径的测量值偏大，C正确。
故选AC。
12. 用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中1、2处分别应该安装的器材是________。
A. 1处为单缝、2处为双缝B. 1处为单缝、2处为滤光片
C. 1处为滤光片、2处为单缝D. 1处为双缝、2处为单缝
（2）实验中观察到较模糊干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。
A. 旋转目镜B. 调节拨杆C. 换测量头D. 换光源
（3）单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺示数也在图乙中给出。
①分划板在图中A位置时游标卡尺的示数为________；
②若双缝间距，双缝到光屏间的距离，该单色光的波长________m（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）A （2）B （3）11.1
【解析】（1）光先通过单缝获得单一频率的光，再通过双缝获得相干光源，故1处为单缝、2处为双缝。
故选A。
（2）使条纹变得清晰
最方便的方式是调节拨杆
故选B。
（3）[1][2]A位置时游标卡尺的示数为
B位置时游标卡尺的示数为
相邻条纹间距为
根据
代入数据得
13. 图所示，为一长方形玻璃砖的横截面，C点处有一点光源，其发出的一束单色光恰好在边上的E点发生全反射，并从D点射出（D点处已被特殊处理为细小的圆弧）。E点为边的中点，边的长度为，边的长度为，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该玻璃砖的折射率；
（2）该束单色光在玻璃砖中传播所用的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设光从玻璃砖射到空气中发生全反射的临界角为C，根据几何关系可知
根据临界角与折射率的关系有
解得
（2）光在玻璃砖中的传播速度
光在玻璃砖中通过的路程
光在玻璃砖中传播所用的时间
解得
14. 一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，A、B两点坐标分别为1m和5m，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰。试计算：
（1）这列波的传播速度多大?
（2）从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰?
（3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少?
【答案】（1）10m/s；（2）1.1s；（3）0.9m
【解析】（1）由题图知：这列波的波长λ＝4 m
又
得T＝0.4 s
由波速公式得
（2）第一个波峰传到Q点的距离为x＝11 m，所需时间
（3）振动传到P点需个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了
则P点通过的路程为
15. A端密封端开口、粗细均匀的形玻璃管竖直放置，管内有水银柱，此时环境温度为，各部分数据如图所示，外界大气压强，整个过程不漏气，玻璃管的内径远小于其长度。（以下计算小数点后均保留一位）
（1）若缓慢升高环境温度当形管水平部分恰好没有水银柱时，环境温度为多少？
（2）若用水银滴定管向管中的侧壁缓慢滴入水银，使管内空气全部排出，当水银柱与管口齐平时，求滴入水银柱的高度（环境温度不变）；
（3）若将端开口密封然后用打气筒缓慢向管中打入压强为的空气，当两管中水银面齐平时求打入的空气体积（环境温度不变，玻璃管的横截面积）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）A部分气体初状态，，
形管水平部分恰好没有水银柱时，水银柱全部在右侧竖管中，末状态，
由
得
（2）当水银柱与管口齐平时，设左侧竖管水银柱上升，则注入水银柱高度为
A部分气体压强
体积
由玻意耳定律有
得，
（3）当两管中液面齐平时，A管中气体状态：，
对A管中气体由玻意耳定律有
解得
对管中气体有
解得