广西钦州市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（Word版附解析）

这是一份广西钦州市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了本卷主要考试内容， 下列说法正确的是， 下列四幅图的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷主要考试内容：教科版选择性必修第一册，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，有选错或不选的得0分。
1. 光以入射角从空气射入折射率的玻璃中，则折射角为（ ）
A. B. C. D.
2. 一弹簧振子完成20次全振动通过的路程是，则此弹簧振子的振幅为（ ）
A. B. C. D.
3. 机械振动在介质中传播，形成了机械波。下列说法正确是（ ）
A. 在纵波中，质点分布是均匀的
B. 机械波在真空中可以传播
C. 发声体振动时在空气中产生的声波是纵波
D. 介质中有机械波传播时，介质与波一起传播
4. 一导热性能良好的容器中气压小于外界环境的大气压强，容器中的气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A. 容器中气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率
B. 容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
C. 容器中每个气体分子运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
D. 相同面积下，容器中内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
5. 如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为 ， ，速度分别是 （设为正方向）， 。则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（ ）
A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论
B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回
C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小
D. α粒子经过a、b两点时动能相等
7. 下列关于核衰变和核反应的表述，正确的是（ ）
A. ，是查德威克利用原子核人工转变发现质子的反应方程
B. ，是核聚变的反应方程
C. ，是α衰变的反应方程，属于天然放射现象，最先发现天然放射现象的物理学家是居里夫妇
D. ，是β衰变的反应方程，其中电子是由核内中子转变来的
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 晶体具有确定的熔点
B. 悬浮颗粒越大，布朗运动越明显
C. 分子间引力一定大于斥力
D. 气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
9. 下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，三种放射线处于磁场中，中间没有偏转的b是γ射线，它比a和c的电离能力强
B. 图乙中，处于基态的氢原子可以吸收能量为14eV的光子而发生电离
C. 图丙中，用同一光电管做实验，甲光的光照强度大于乙光的光照强度，乙光的频率小于丙光的频率
D. 图丁中，原子核F的比结合能大于原子核E的比结合能，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量
10. 一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温变化和两个等容变化组成。在a→b和d→a的过程中，气体放出的热量分别为5J和18J；在b→c和c→d的过程中，气体吸收的热量分别为18J和15J。下列说法正确的是（ ）
A. 状态c比状态a的温度低
B. c→d的过程中气体对外做的功为15J
C. 气体完成一次循环对外界做的功为10J
D. b→c过程中，单位时间内器壁的单位面积上分子碰撞次数不变
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器和量筒测得上述溶液为30滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
（1）本实验中做了三点理想化假设：
①将油酸分子视________；
②油膜看成单分子层；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）测得油膜的面积约为，则油酸分子的直径是________。
12. “祖冲之”研究小组用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，作出如图乙所示的图像，电子电荷量为e。
（1）实验时，图甲中极板A应连接电源的________极。
（2）由图乙中的实验数据可求出普朗克常量h＝________。
（3）若在发生光电效应的前提下，增大入射光的频率，图乙中a的值________，b的值________。（均填“增大”“不变”或“减小”）
13. 如图所示，是等腰直角三棱镜的横截面，，一束光从边的中点垂直入射，在边恰好发生全反射，后垂直边射出，已知光在真空中的传播速度，求：
（1）棱镜对该光的折射率；
（2）光在棱镜中的传播时间（保留根号）。
14. 在水平面有一长木板A，A通过轻弹簧连接滑块B，刚开始，弹簧处于原长，滑块B、长木板A都处于静止状态，现有一个滑块C以的速度从长木板左端向右运动，与滑块B发生碰撞，碰后粘在一起，碰撞时间极短。三个物体的质量均为，不计一切摩擦阻力，求：
（1）滑块C、滑块B碰撞过程中的能量损失Q；
（2）弹簧弹性势能的最大值。
15. 水银气压计中混入了一个空气泡，空气泡上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空，使得水银气压计的读数比实际的大气压要小。已知地的实际大气压是，温度是27℃，水银气压计放在地时的读数是，此时管中水银面到管顶的长度是。把水银气压计放在地时的读数是，地的实际大气压是，，求地的实际气温是多少摄氏度？
钦州市2024年春季学期高二期末教学质量监测
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷主要考试内容：教科版选择性必修第一册，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，有选错或不选的得0分。
1. 光以入射角从空气射入折射率的玻璃中，则折射角为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据折射定律可得
可得
解得折射角为
故选A。
2. 一弹簧振子完成20次全振动通过的路程是，则此弹簧振子的振幅为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】一弹簧振子完成20次全振动通过的路程是，则有
解得弹簧振子的振幅为
故选A。
3. 机械振动在介质中传播，形成了机械波。下列说法正确的是（ ）
A. 在纵波中，质点的分布是均匀的
B. 机械波在真空中可以传播
C. 发声体振动时在空气中产生声波是纵波
D. 介质中有机械波传播时，介质与波一起传播
【答案】C
【解析】
【详解】A．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部，故A错误；
B．机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，故B错误；
C．发声体振动时在空气中产生的声波是纵波，故C正确；
D．在波的传播中，振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播发生迁移，故D错误。
故选C。
4. 一导热性能良好的容器中气压小于外界环境的大气压强，容器中的气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A. 容器中气体分子的平均速率小于外界环境中气体分子的平均速率
B. 容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
C. 容器中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
D. 相同面积下，容器中内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
【答案】B
【解析】
【详解】AC．容器导热性能良好，则容器中气体温度等于外界环境温度，所以容器中气体分子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速率，容器中有的气体分子的运动速率大，有的气体分子运动速率小，故AC错误；
B．容器中气体温度等于外界环境温度，而容器中气压小于外界环境的大气压强，则容器中单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，故B正确；
D．容器中气压小于外界环境的大气压强，则根据可知，相同面积下，容器中内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为 ， ，速度分别是 （设为正方向）， 。则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】由题意得，向右为正方向，碰前系统动量为
碰前系统总动能为
A．若，即碰后A仍向右运动，B仍向左运动，则不符合实际，选项A错误；
B. 若 ，，则总动量向左，不符合动量守恒，选项B错误；
C．若，，碰后B球速度为0，不符合事实，C错误；
D．若，可求得末动量和动能为
此时系统动量守恒，动能不增加，符合实际，D正确；
故选D。
6. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（ ）
A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论
B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回
C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小
D. α粒子经过a、b两点时动能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故A错误；
B．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故B错误；
C．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确；
D．由于α粒子从a运动到b的过程中电场力做负功，则动能减小，故D错误。
故选C。
7. 下列关于核衰变和核反应的表述，正确的是（ ）
A. ，是查德威克利用原子核人工转变发现质子的反应方程
B. ，是核聚变的反应方程
C. ，是α衰变的反应方程，属于天然放射现象，最先发现天然放射现象的物理学家是居里夫妇
D. ，是β衰变的反应方程，其中电子是由核内中子转变来的
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为卢瑟福利用原子核人工转变发现质子的反应方程，故A错误；
B．该反应为重核裂变反应方程，故B错误；
C．该反应是α衰变的反应方程，属于天然放射现象，最先发现天然放射现象的物理学家是贝克勒尔，故C错误；
D．该反应是β衰变的反应方程，其中电子是由核内中子转变来的，故D正确。
故选D。
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 晶体具有确定的熔点
B. 悬浮的颗粒越大，布朗运动越明显
C. 分子间引力一定大于斥力
D. 气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
【答案】AD
【解析】
【详解】A．晶体具有确定的熔点，故A正确；
B．悬浮的颗粒越大，布朗运动越不明显，故B错误；
C．当分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力，分子间引力小于斥力，故C错误；
D．气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，故D正确。
故选AD。
9. 下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，三种放射线处于磁场中，中间没有偏转的b是γ射线，它比a和c的电离能力强
B. 图乙中，处于基态的氢原子可以吸收能量为14eV的光子而发生电离
C. 图丙中，用同一光电管做实验，甲光的光照强度大于乙光的光照强度，乙光的频率小于丙光的频率
D. 图丁中，原子核F的比结合能大于原子核E的比结合能，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．甲图中，三种放射线处在磁场中，中间没有偏转的b是γ射线，它比a和c的电离能力弱，故A错误；
B．乙图中，处于基态的氢原子只要吸收大于13.6eV的能量即可发生电离，则能吸收能量为14eV的光子而发生电离，故B正确；
C．丙图中，用同一光电管做实验，甲光产生的饱和光电流大于乙光，则甲光光照强度大于乙光光照强度，乙光的遏止电压小于丙光，则乙光的频率小于丙光的频率，故C正确；
D．丁图中，原子核F的比结合能大于原子核E的比结合能，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D错误。
故选BC。
10. 一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温变化和两个等容变化组成。在a→b和d→a的过程中，气体放出的热量分别为5J和18J；在b→c和c→d的过程中，气体吸收的热量分别为18J和15J。下列说法正确的是（ ）
A. 状态c比状态a的温度低
B. c→d的过程中气体对外做的功为15J
C. 气体完成一次循环对外界做的功为10J
D. b→c过程中，单位时间内器壁的单位面积上分子碰撞次数不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．b→c过程，气体体积不变，压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，即状态c比状态b的温度高，又由于a→b为等温过程，所以状态c比状态a的温度高，故A错误；
B．c→d的过程中，气体温度不变，内能不变，气体吸收热量15J，根据热力学第一定律可知，气体对外做的功为15J，故B正确；
C．气体完成一次循环回到状态a，气体温度不变，内能不变，根据题意可知，气体与外界传递
即在一次循环过程，气体吸收热量为10J，根据热力学第一定律可知，气体完成一次循环对外界做功为10J，故C正确；
D．b→c过程，气体体积不变，气体分子分布的密集程度不变，结合上述可知，b→c过程，气体温度升高，气体分子运动的平均速率增大，则单位时间内器壁的单位面积上分子碰撞次数增加，故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器和量筒测得上述溶液为30滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
（1）本实验中做了三点理想化假设：
①将油酸分子视为________；
②油膜看成单分子层；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）测得油膜的面积约为，则油酸分子的直径是________。
【答案】（1）球形 （2）
【解析】
【小问1详解】
本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。
【小问2详解】
1滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积为
则油酸分子的直径为
12. “祖冲之”研究小组用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，作出如图乙所示的图像，电子电荷量为e。
（1）实验时，图甲中极板A应连接电源的________极。
（2）由图乙中的实验数据可求出普朗克常量h＝________。
（3）若在发生光电效应的前提下，增大入射光的频率，图乙中a的值________，b的值________。（均填“增大”“不变”或“减小”）
【答案】（1）负 （2）
（3） ①. 不变 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
本实验研究遏止电压与入射光频率之间的关系，所以需加反向电压，即图甲中极板A应连接电源的负极。
【小问2详解】
根据爱因斯坦光电效应
根据动能定理
整理得
所以图线的斜率为
解得
【小问3详解】
[1][2]根据可知，图乙中横截距为
所以a的值为截止频率，与入射光频率无关；纵截距为
所以b的值也与入射光频率无关。所以，增大入射光的频率，a的值和b的值都不变。
13. 如图所示，是等腰直角三棱镜的横截面，，一束光从边的中点垂直入射，在边恰好发生全反射，后垂直边射出，已知光在真空中的传播速度，求：
（1）棱镜对该光折射率；
（2）光在棱镜中的传播时间（保留根号）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）一束光从边的中点垂直入射，在边恰好发生全反射，可知全反射临界角为
根据
可得棱镜对该光的折射率为
（2）光在棱镜中传播路程
光在棱镜中的传播速度为
光在棱镜中的传播时间为
14. 在水平面有一长木板A，A通过轻弹簧连接滑块B，刚开始，弹簧处于原长，滑块B、长木板A都处于静止状态，现有一个滑块C以的速度从长木板左端向右运动，与滑块B发生碰撞，碰后粘在一起，碰撞时间极短。三个物体的质量均为，不计一切摩擦阻力，求：
（1）滑块C、滑块B碰撞过程中的能量损失Q；
（2）弹簧弹性势能的最大值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块C、B碰撞过程中，动量守恒
根据能量守恒
解得
（2）当三个物体共速时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒
根据能量守恒
解得
15. 水银气压计中混入了一个空气泡，空气泡上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空，使得水银气压计的读数比实际的大气压要小。已知地的实际大气压是，温度是27℃，水银气压计放在地时的读数是，此时管中水银面到管顶的长度是。把水银气压计放在地时的读数是，地的实际大气压是，，求地的实际气温是多少摄氏度？
【答案】
【解析】
【详解】当实际大气压时，封闭气体压强为
设管内部横截面积为S，则封闭气体体积为
温度为
在地时，封闭气体的压强
此时水银柱高度下降，封闭气体体积为
根据理想气体状态方程
代入数据求得
所以，B地的实际气温是