2023-2024学年山西省临汾市部分学校高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年山西省临汾市部分学校高二（下）期末物理试卷，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。
1．（4分）下列四幅图对应的说法正确的有（ ）
A．图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B．图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃
C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了液体分子的无规则热运动
D．图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
2．（4分）下列应用动量定理解释的现象，说法合理的是（ ）
A．易碎物品运输时要用柔软材料包装，这样做是为了增加重量以减小作用力
B．消防员进行翻越障碍物训练时，落地总要屈腿，这样可以减少人的动量变化量
C．运动员在跳高时，总是落到沙坑里或海绵上，这样做是为了延长着地过程的作用时间
D．从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
3．（4分）在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是（ ）
A．氢气的密度较小B．氧气的密度较小
C．氢气的压强较小D．氧气的分子数较少
4．（4分）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，振动周期大于0.6s。振子沿x轴正方向经过平衡位置时开始计时，t＝0.1s时刻x＝0.1m，t＝0.5s时刻x＝0.1m，t＝0.7s时刻x＝﹣0.1m。该振子的振幅和周期分别为（ ）
A．0.2m，1.2sB．0.1m，1.2sC．0.2m，0.8sD．0.1m，0.8s
5．（4分）两分子间的分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示，分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示。图甲中r0为分子斥力和引力平衡时两分子间的距离，r3为分子力为引力且最大时两分子间的距离；图乙中r1为分子势能为0时两分子间的距离，r2为分子势能最小时两分子间的距离。规定两分子间的距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（ ）
A．r0＝r1B．r0＝r2C．r1＝r3D．r2＝r3
6．（4分）某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．若电容器上极板带正电，则电容器正在放电
B．若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在增大
C．若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在增大
D．若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小
7．（4分）吸盘挂钩里的吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积S＝6cm2，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小g＝10m/s2。该吸盘能悬挂的物体的最大质量为（ ）
A．1kgB．2kgC．3kgD．4kg
8．（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度可以达到零下300℃
B．第二类永动机违背了能量守恒定律
C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能
9．（6分）夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，a、b端接入电压不变的正弦交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的输入电压降低
B．变压器的输入电流减小
C．电阻r消耗的功率不变
D．a、b端的输入功率增加
（多选）10．（6分）如图所示，光滑平行轨道abc的水平部分（虚线右侧）存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道宽度为d。轨道右侧接有电阻为R的定值电阻，将一根质量为m、长度为d的均质金属棒从ab段距水平轨道高为h处无初速释放，金属棒进入磁场后开始减速，恰好能到达轨道右端，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，电路中除电阻R以外的电阻均不计，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒的最大速度为
B．金属棒减速时的最大加速度为
C．定值电阻R产生的总焦耳热为mgh
D．金属棒在磁场中运动的距离为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题：
（1）玻璃砖所在位置为图甲中的 （填“上半圆”或“下半圆”）。
（2）玻璃砖的折射率n＝ 。（保留两位有效数字）
（3）小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积S＝ 。
12．（8分）某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时所遵循的规律。实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
（1）有关该实验的说法，正确的是 。
A．实验时注射器必须水平放置
B．注射器内部的横截面积的具体数据必须测出
C．注射器旁的刻度尺的刻度只要均匀即可，无需标注单位
（2）进行实验操作时，推拉活塞不能过快，其原因是 。
A．防止封闭气体的温度发生改变
B．防止封闭气体的质量发生改变
（3）该同学首先在实验室Ⅰ进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是 （填错误数据对应的实验序号）。
（4）该同学利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍低的实验室Ⅱ进行了实验，根据实验室Ⅰ、Ⅱ记录的数据用正确的方法作出的图像如图乙所示，根据实验室Ⅱ记录的数据作出的图像应为 （填“①”或“②”）。
13．（10分）钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉＝0.2g）的钻石。已知碳原子的直径d＝1.8×10﹣10m，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。求：
（1）该钻石含有的碳原子个数N；
（2）钻石的密度ρ。（两问结果均保留两位有效数字）
14．（13分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（未画出），一质量为m、带电荷量为+q的微粒从圆上的N点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的M点离开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心O到虚线的距离为，不计微粒所受的重力，求：
（1）微粒在磁场区域内运动的时间t；
（2）微粒到圆心O的最小距离d。
15．（17分）一定质量的理想气体，从状态A到状态B，再到状态C，最后回到状态A，如图所示，图中p0，V0均为已知量，气体在状态A时的热力学温度为T0。求：
（1）气体在状态B时的热力学温度TB；
（2）气体在状态C时的热力学温度TC；
（3）在B→C过程中，外界对气体做的总功W；
（4）在A→B→C→A的循环中，气体从外界吸收（或向外界放出）的热量。
2023-2024学年山西省临汾市部分学校高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
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4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．（4分）下列四幅图对应的说法正确的有（ ）
A．图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B．图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃
C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了液体分子的无规则热运动
D．图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
【答案】C
【点评】本题主要考查了晶体与非晶体的性质、浸润与不浸润现象、布朗运动以及液体表面张力的形成原因。解题的关键在于理解这些物理现象的本质和特征。
2．（4分）下列应用动量定理解释的现象，说法合理的是（ ）
A．易碎物品运输时要用柔软材料包装，这样做是为了增加重量以减小作用力
B．消防员进行翻越障碍物训练时，落地总要屈腿，这样可以减少人的动量变化量
C．运动员在跳高时，总是落到沙坑里或海绵上，这样做是为了延长着地过程的作用时间
D．从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
【答案】C
【点评】本题考查了冲量计算公式I＝Ft，动量定理的应用；在动量的变化或冲量一定的情况下，延长力的作用时间可以减小力的大小。
3．（4分）在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是（ ）
A．氢气的密度较小B．氧气的密度较小
C．氢气的压强较小D．氧气的分子数较少
【答案】D
【点评】本题考查了气体的压强、密度等多个知识点的内容，都是一些记忆性的知识点，在平时的学习中多加积累即可做好。
4．（4分）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，振动周期大于0.6s。振子沿x轴正方向经过平衡位置时开始计时，t＝0.1s时刻x＝0.1m，t＝0.5s时刻x＝0.1m，t＝0.7s时刻x＝﹣0.1m。该振子的振幅和周期分别为（ ）
A．0.2m，1.2sB．0.1m，1.2sC．0.2m，0.8sD．0.1m，0.8s
【答案】A
【点评】本题考查了简谐运动的周期性和对称性。
5．（4分）两分子间的分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示，分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示。图甲中r0为分子斥力和引力平衡时两分子间的距离，r3为分子力为引力且最大时两分子间的距离；图乙中r1为分子势能为0时两分子间的距离，r2为分子势能最小时两分子间的距离。规定两分子间的距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（ ）
A．r0＝r1B．r0＝r2C．r1＝r3D．r2＝r3
【答案】B
【点评】知道分子间作用力最小时，分子势能也是最小的是解题的关键。
6．（4分）某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．若电容器上极板带正电，则电容器正在放电
B．若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在增大
C．若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在增大
D．若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小
【答案】A
【点评】明确电磁振荡电路的特点，电场能和磁场能互相转化的关系。
7．（4分）吸盘挂钩里的吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积S＝6cm2，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小g＝10m/s2。该吸盘能悬挂的物体的最大质量为（ ）
A．1kgB．2kgC．3kgD．4kg
【答案】C
【点评】分析清楚气体状态变化过程，应用玻意耳定律与查理定律即可解题。
8．（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度可以达到零下300℃
B．第二类永动机违背了能量守恒定律
C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能
【答案】C
【点评】熟练掌握热力学第二定律，知道宇宙的温度下限是解题的基础。
9．（6分）夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，a、b端接入电压不变的正弦交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的输入电压降低
B．变压器的输入电流减小
C．电阻r消耗的功率不变
D．a、b端的输入功率增加
【答案】A
【点评】理解变压器两端的电学物理量的比值关系，结合闭合电路欧姆定律列式得出电流和电压的表达式，结合题意完成分析。
（多选）10．（6分）如图所示，光滑平行轨道abc的水平部分（虚线右侧）存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道宽度为d。轨道右侧接有电阻为R的定值电阻，将一根质量为m、长度为d的均质金属棒从ab段距水平轨道高为h处无初速释放，金属棒进入磁场后开始减速，恰好能到达轨道右端，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，电路中除电阻R以外的电阻均不计，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒的最大速度为
B．金属棒减速时的最大加速度为
C．定值电阻R产生的总焦耳热为mgh
D．金属棒在磁场中运动的距离为
【答案】AC
【点评】解决本题的关键要会运用动量定理研究金属棒在磁场中通过的距离，由于金属棒在磁场中做变减速运动，不能根据运动学公式求位移，可根据动量定理和电荷量与磁通量变化量的关系求解位移。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题：
（1）玻璃砖所在位置为图甲中的 下半圆 （填“上半圆”或“下半圆”）。
（2）玻璃砖的折射率n＝ 1.5 。（保留两位有效数字）
（3）小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积S＝ 。
【答案】（1）下半圆；（2）1.5；（3）。
【点评】解决本题的关键是掌握实验的原理：折射定律，本题运用单位圆求解折射率的大小，不需要测量出入射角和折射角的大小。
12．（8分）某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时所遵循的规律。实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
（1）有关该实验的说法，正确的是 C 。
A．实验时注射器必须水平放置
B．注射器内部的横截面积的具体数据必须测出
C．注射器旁的刻度尺的刻度只要均匀即可，无需标注单位
（2）进行实验操作时，推拉活塞不能过快，其原因是 A 。
A．防止封闭气体的温度发生改变
B．防止封闭气体的质量发生改变
（3）该同学首先在实验室Ⅰ进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是 4 （填错误数据对应的实验序号）。
（4）该同学利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍低的实验室Ⅱ进行了实验，根据实验室Ⅰ、Ⅱ记录的数据用正确的方法作出的图像如图乙所示，根据实验室Ⅱ记录的数据作出的图像应为 ② （填“①”或“②”）。
【答案】（1）C；
（2）A；
（3）4；
（4）②。
【点评】考查对理想气体压强变化规律的理解，要熟悉理想气体状态方程。
13．（10分）钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉＝0.2g）的钻石。已知碳原子的直径d＝1.8×10﹣10m，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数。求：
（1）该钻石含有的碳原子个数N；
（2）钻石的密度ρ。（两问结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）该钻石含有的碳原子个数N＝2.0×1022；
（2）钻石的密度ρ＝3.4×103kg/m3。
【点评】考查阿伏伽德罗常数的理解和运用，要清楚其含义并与其他知识结合运用。
14．（13分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（未画出），一质量为m、带电荷量为+q的微粒从圆上的N点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的M点离开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心O到虚线的距离为，不计微粒所受的重力，求：
（1）微粒在磁场区域内运动的时间t；
（2）微粒到圆心O的最小距离d。
【答案】（1）微粒在磁场区域内运动的时间；
（2）微粒到圆心O的最小距离。
【点评】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，认真审题理解题意、根据题意分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律、几何知识即可解题。
15．（17分）一定质量的理想气体，从状态A到状态B，再到状态C，最后回到状态A，如图所示，图中p0，V0均为已知量，气体在状态A时的热力学温度为T0。求：
（1）气体在状态B时的热力学温度TB；
（2）气体在状态C时的热力学温度TC；
（3）在B→C过程中，外界对气体做的总功W；
（4）在A→B→C→A的循环中，气体从外界吸收（或向外界放出）的热量。
【答案】（1）气体在状态B时的热力学温度；
（2）气体在状态C时的热力学温度；
（3）在B→C过程中，外界对气体做的总功2p0V0；
（4）在A→B→C→A的循环中，气体从外界吸收（或向外界放出）的热量p0V0。
【点评】本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解，结合热力学第一定律即可求得。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/6 20:11:00；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197实验序号
1
2
3
4
5
封闭气柱的长度L/cm
12.00
11.00
10.00
9.00
8.00
封闭气柱的压强p/（×105Pa）
1.00
1.09
1.20
1.26
1.50
题号
1
2
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5
6
7
8
9
答案
C
C
D
A
B
A
C
C
A
实验序号
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3
4
5
封闭气柱的长度L/cm
12.00
11.00
10.00
9.00
8.00
封闭气柱的压强p/（×105Pa）
1.00
1.09
1.20
1.26
1.50