吉林省吉林九校2024-2025学年高二下学期7月期末试题物理试卷（解析版）

这是一份吉林省吉林九校2024-2025学年高二下学期7月期末试题物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号：，非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第三册。
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题只有一项符合题自要求，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. 某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A. 内能变小B. 压强变大
C. 分子的数密度变大D. 每个分子动能都变大
【答案】B
【解析】A．将糖果瓶带入温暖车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误；
B．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，故B正确；
C．气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错误；
D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。
故选 B。
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，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. 产生干涉的两束光是来自圆锥形玻璃体上下表面的反射光
C. 若换用频率更大的单色光照射，条纹间距将变大
D. 产生的干涉条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀
【答案】D
【解析】A．观察薄膜干涉图样时，应从入射光同侧位置观察，本题中光从上方垂直入射，所以应从上方观察干涉图样，而不是从玻璃体右侧观察，故A错误；
B．薄膜干涉是由空气膜前后两个面的反射光叠加产生的，而不是由圆锥形玻璃体上下表面的反射光产生的，故B错误；
C．因为频率大的光，其波长小，所以根据干涉条纹的间距公式
可知当换用频率更大的单色光照射时，由于波长变小，在和不变的情况下，条纹间距将变小，故C错误；
D．因为以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等，并且空气薄膜的厚度随半径的方向均匀变化。根据薄膜干涉的原理，这样就会形成以顶点为圆心的同心圆干涉条纹，而且条纹是疏密均匀的，故D正确。
故选D。
4. 如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A. 激光在甲中的频率大B. 激光在乙中的频率大
C. 用甲时全反射临界角大D. 用乙时全反射临界角大
【答案】D
【解析】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误；
CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，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，弹簧的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。
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。
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的纯油酸体积为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的干涉条纹，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. 如图，在竖直放置的圆柱形容器内，用横截面积为S、质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动。将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底部的距离为；当外界空气的温度缓慢升高至某值时，活塞上升高度d再次达到平衡，此过程气体从外界吸收的热量为Q。重力加速度大小为g。求：
（1）活塞再次平衡时，外界空气的温度；
（2）升温过程中，密闭气体增加内能。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）升温过程中，容器内气体发生等压变化，初、末态体积分别为
，
由盖·吕萨克定律，有
解得外界空气的温度为
（2）活塞上升过程中，活塞受重力、外界大气压力和容器内气体压力作用处于平衡状态，由平衡条件有
故容器内气体对外界做的功为
根据热力学第一定律有
15. 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）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
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，管中气体状态：，
对管中气体由玻意耳定律有
解得
对管中气体有
解得