2022-2023学年河南省南阳市高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年河南省南阳市高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.一列横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点的振动图像，若波沿x轴的正方向传播,

则图乙为哪点的振动图像（

A.K点B.L点C.M点D.N点

2.下列物理量中哪一个是国际单位制中的基本物理量（）

A.压强B.体积C.热力学温度D.内能

3.a粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为10-15小，而整个原

子半径的数量级是两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直

径是10（hn的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（）

A.一粒小米B.一粒葡萄C.一个乒乓球D,一个篮球

4.包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，

这样的光谱叫作吸收光谱。传到地球表面的太阳光谱就是吸收光谱。（）

A.太阳光谱中的暗线是太阳大气中的原子吸收光子后产生的

B.太阳光谱中的暗线是地球大气中的原子吸收光子后产生的

C.利用太阳光谱可以分析地球大气中含有哪些元素

D.利用太阳光谱可以分析太阳光中含有哪些元素

5.19世纪初，一些人观察到，悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动。1827年，英国植物学家布朗首先在

显微镜下研究了这种运动。后人把悬浮微粒的这种无规则运动叫作布朗运动。关于布朗运动，下列说法中

正确的是（）

A.花粉微粒做布朗运动是因为花粉有生命

B.微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显

C.微粒越大，受到分子撞击越多，因而，布朗运动越明显

D.温度越高布朗运动越明显，是因为布朗微粒内分子运动越剧烈

6.如图所示，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙

当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。

（）

A.为了使挡板左边的振动传到P点，可以把挡板N向上移动

B.为了使挡板左边的振动传到P点，可以增大水波的频率

C.移动挡板N使左边的振动传到P点，通过“小孔”从左边传到右边的能量更多了

D.移动挡板N使左边的振动传到P点，通过“小孔”从左边传到右边的能量不变

7.如图所示为甲、乙两个质点做简谐运动的振动图像，实线为甲的振动图像，虚线为乙的振动图像，其中

甲的振动方程x=3as讥（5忒）。下列说法中正确的是（）

8.如图所示，为某物体做简谐运动的图像。下列说法中正确的是（）

A.该简谐运动的位移一时间关系为x=4sin[2.5nt--7i]（cm）

B.物体在t=0时的位移为—2，工机

C.物体在t=。时的速度为—兀cm/s

D.物体在t=0.4s和t=0.6s时动量相同

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.如图甲所示，将内径不同，两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，可以观察到细玻璃管中液面的高度

高于水面，内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入

水中，如图乙所示，可以观察到笔芯中液面的高度低于水面，内径小的玻璃管中液面比水面低得更多。下

列说法正确的是（）

水面

乙圈科第芯

A.水能够浸润玻璃管和塑料笔芯

B.水不能够浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯

C.中图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强

D.甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显

10.把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做

成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，

增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/rn讥。为了使筛子的振幅增

大，应采取的方案是（）

A

A.增大电压B.减小电压C.增加筛子质量D.减小筛子质量

11.如图甲所示，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m,这段过程活塞对气体

的压力逐渐增大，其做的功相等于2X103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功，如图乙所示。内燃机工

作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为30人燃烧后的高压气体对活塞做功，

气体推动活塞移动0.1m,其做的功相等于9x103/V的恒力使活塞移动相同距离所做的功如图丙所示，该做

功冲程气体传递给气缸的热量为30/。()

A.压缩冲程气体内能的变化量为2301B.压缩冲程气体内能的变化量为170/

C.做功冲程气体内能的变化量为-930/D.做功冲程气体内能的变化量为-900/

12.在研究光电效应现象中，得出遏止电压”与光的频率v和逸出功％的关系时，做出某金属4的4-V图像

如图所示，已知电子电量e=1.6x10-19。，则()

l4

4.04.55.05.566.57v/10Hz

A.频率是6.0x10i4“z的光入射到金属4时，遏止电压约为0.7V

B.金属4的逸出功约为2.7xKF19/

C.金属4的逸出功约为7.7XIO-?。/

D.其它金属的4-v图像与金属A的4-v图像平行

三、填空题（本大题共2小题，共8.（）分）

13.某同学在实验探究a、6两个物理量之间的定量关系时，测得了6组

实验数据如下表所示，它们的单位分别为、。请用图像处理实验数(Ill

PQi•r-ri•i-rT-,1-fT-•iwri•

.J.LU.4..4.bU.A.

•i•r•r-rv•

,iii

据，寻找它们之间的定量关系，先在如图所示的坐标系中做出图像，!!?f

iti«lilt«t1t(tit

•Tri■•i•rt•"1TT*•1T•»-T'

然后根据图像推出a、b之间关系的表达式为（其中常数的数值.J.L-1.4.।，；■‘'‘

•i•r*•i•r»-•,・rr-v・

取整数）。；・*・；・•i-r***T•'1"r">•V•*1T-»*T*

.J.LU.4..J.vJ.4..J.bJ.A..J.LU.1.

•i■r,■»-r•»-t•

a/P0.50.80.91.01.21.5-、,‘

IlliIlliIIII

.J.L4.■J.cu.»-.4.LU.A...1.bU.4.

b/Q1.421.791.902.002.202.45

14.如图所示，是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中所给出

的数据求出这种介质的折射率为,光在这种介质中的传播速度为

（结果均保留2位有效数字。已知sin35。工0.57,sin40°»0.64,

s讥45。=0.71,s讥50。*0.76,光在真空中的传播速度为c=3.0x1087n/s,,

）

四、实验题(本大题共1小题，共6.0分)

15.某同学在用双缝干涉测量光的波长实验中，已知两缝间的间距为0.3mm,以某种单色光照射双缝时，在

离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将

该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，其示数为mm：然后同方向转动测量头，使

分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其示数为mm.根据以上实

验，测得这种光的波长是m(结果保留3位有效数字)。

-

-

-

35

30

甲乙

五、简答题(本大题共3小题，共38.0分)

16.一个铀核碌8(7)衰变为粉核(77i)时释放一个a粒子。已知铀核的质量为3.85313x10~25kg,粉核的质量

为3.78657x10-25kg,a粒子的质量为6.64672x10-27/^,光在真空中的速度为3x1()8^/5。

(1)写出这个衰变过程的衰变方程；

(2)在这个衰变过程中释放的能量等于多少焦耳？(结果保留3位有效数字)

17.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速

均为0.4m/s,波源的振幅均为2cm。如图所示为t=1.0s时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=

0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5?n处。

(1)求两波源开始振动的时刻to；

(2)如果两波源一直振动，求两列波叠加后两波源之间有几个振动最强的点;

(3)如果两波源均只振动1s时间，求t=2.0s内质点M运动的路程。

18.1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉

的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源。S发出的光直接照射在光屏上，

同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像S'发出的，这样

就形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和，，平面镜左端到SS'的距

离为b,平面镜的长度为c,光的波长为九

(1)用作图法标出光发生干涉的区域；

(2)求光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度；

(3)写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离的表达式。

光屏

/〃〃〃〃〃〃〃/〃〃

六、计算题(本大题共1小题，共1().()分)

19.为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用如图所示的装置

测量。操作步骤和实验数据如下。

a.打开阀门K,使管A容器C、容器B和大气相通。上下移动O,使左侧水银面到

达刻度n的位置:

6.关闭K,向上举。，使左侧水银面达到刻度加的位置。这时测得两管水银面高度

差为19.0cm；

c.打开K,把被测固体放入C中，上下移动。，使左侧水银面重新到达位置ri，然后

关闭K：

d.向上举D,使左侧水银面重新到达刻度m处，这时测得两管水银面高度差为20.6cm。

已知容器C和管4的总体积为1000cm3,求被测固体的体积。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：根据图乙可知，质点在t=0时刻从平衡位置向上振动；因为简谐横波是沿x轴正方向传播的,

根据同侧法可知，图乙可能为L点的振动图像；

故8正确，AC£＞错误；

故选：Bo

根据同侧法结合横波的传播方向分析图乙可能为哪点的振动图像。

本题主要考查了横波的图像，结合同侧法即可完成分析，整体难度不大。

2.【答案】C

【解析】解：国际单位制度中的基本物理量有：“长度”“质量”“时间”“物质的量”“发光强度”“电

流强度”“热力学温度”，由此可得，A3。错误，C正确。

故选：Co

了解国际单位制度中的基本物理量是什么。

此题主要考查国际单位制度中的基本物理量。要注意了解相关的知识，不要记错。

3.【答案】A

【解析】解：由题意可知原子的半径是原子核半径的105倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放

大后原子核的直径为

100m_

-

r=-----F—=10m=1mm

105

相当于一粒小米的大小.

故选：Ao

根据原子的半径与原子核半径的倍数关系进行估算。

本题考查了对原子半径和原子核半径的认识，知道两者相差十万倍之多，可见原子内部是十分“空旷”的。

4.【答案】A

【解析】解：AB,太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸

收后而产生的，说明太阳大气中存在与这些暗线相对应的元素。故A正确，8错误。

C、因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素

的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物

质组成，但并不能分析地球大气层的物质组成，故C错误；

。、太阳光是复色光，只是说是哪些波长的电磁波组成，并不是哪些元素组成，故。错误.

故选：Ao

光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图

案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱。

本题是考查光谱与光谱分析，要求学生理解与掌握，属于基础题。

5.【答案】B

【解析】解：4、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故

4错误；

BC、微粒越小，在某一瞬间液体分子撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故B正确、C错误；

。、液体温度越高，液体分子热运动越剧烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越明显，故。错误。

故选：B。

固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的，液体的温度越低，悬浮小颗粒

的运动越缓慢，且液体分子在做永不停息的无规则的热运动。固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停

的做无规则运动。

掌握布朗运动的实质和产生原因，以及影响布朗运动剧烈程度的因素是解决此类题目的关键。

6.【答案】A

【解析】解：点的水没有振动，说明波没有发生明显衍射，原因是M、N两挡板间的空隙太宽，或水

波的波长太小，因此若要使P点的水振动，需减小空隙的宽度或增大水波的波长，可将挡板N向上移动以减

小空隙的宽度，同时也可以增大水波的波长，根据;1=歹可知，可以减小频率，故4正确，B错误。

CD,左边的振动能够传到P点，说明挡板N向上移动，小孔更小了，则通过“小孔”从左边传到右边的能量

变少了，故8错误。

故选：4。

波发生明显衍射的条件是：波的波长比孔或障碍物尺寸大，或相差不多，波的波长越长，频率越小，衍射

中波的能量的传播与孔的大小有关，孔越大传播的能量越多；根据题意和波发生明显衍射的条件解答。

本题主要考查对波的衍射的理解与应用。理解波发生明显衍射的条件是解题关键。

7.【答案】C

【解析】解：4根据甲的振动方程可知它的振幅是3a,故4错误；

B.根据振动图像可看出简谐运动的周期均为7=0.4s,则它的频率是：/=*=上Hz=0.25Hz,故B错误：

CD,已知甲的振动方程x=3asin（57rt）,根据图像可知乙的振动方程为：x=Sasin^nt则t=0时，

甲、乙的相位差是权故C正确、故。错误。

故选：C。

根据甲的振动方程得到振幅；根据振动图像求解周期，因此得到频率；根据图像可知乙的振动方程，因此

得到相位差。

本题主要是考查简谐振动，关键是能够根据振动方程求解振幅，知道周期和频率的关系。

8.【答案】C

【解析】解：力、该简谐运动的位移一时间关系的表达式为：x=+0)(sn)

由题图可知：A-4cm,T—0.8s,o)=^=^rad/s=2.5nrad/s

IU.o

代入点(0.1,-4),可得：(P=

则该简谐运动的位移一时间关系为：x=-4sin(2.57rt+5(cm),故4错误；

B、根据x=—4sin(2.5zrt+9(c?n)可知，在t=0时的位移为：x0——2y/~2cm<故B错误；

C由于吐=今=宾=-l(hrcos(2.57rt+；)(cm/s)

则当t=0时，v=-S\T~2ncm/s>故C正确：

D、由于x-t图像的斜率代表速度，则由题图可知物体在t=0.4s^Jt=0.6s时速度方向相反，则物体在《=

0.4s和t=0.6s时动量不同，故。错误。

故选：Co

根据图像得到振幅、周期，求出圆频率，再由简谐运动的位移一时间关系的•般表达式进行分析；根据位

移一时间关系求解t=0时的位移；对位移进行求导，得到速度表达式进行分析；物体在t=0.4sait=0.6s时

速度方向相反，动量不同。

本题主要是考查振动图象，关键是理解图像的物理意义，知道简谐运动振动方程的一般表达式。

9.【答案】CD

【解析】解：AB,水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故A8

错误；

C、甲图内径小的玻璃管中液面比水面高的高度比乙图内径小的塑料笔芯中液面比水面低的高度大，说明中

图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，故C正确；

。、甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显，故。正确。

故选CZX

不浸润：附着层内分子间引力表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体表面张力会对管中的液体形成向下

的拉力，则管内的液面会稍微低于管外的液面高度；浸润：附着层内分子间引力表现为斥力，附着层有扩

展的趋势，此时液体表面张力会对管中的液体形成一个向上的拉力，则管内的液面会稍微高于管外的液面

高度，据此解答即可。

本题考查了浸润与不浸润现象，毛细现象是浸润与不浸润现象的具体运用，基础题。

10.【答案】BD

【解析】解：在某电压下偏心轮的转速是54r/min,即周期为：

6010

r=54S=VS

,所以驱动力的频率/=半=0.9Hz,由乙图可知筛子的固有频率%=0.8Hz,由于驱动力的频率大于固有

频率，要使振幅变大，应减小驱动力的频率或增大筛子的固有频率，减小驱动力的频率即减小偏心轮转速，

则需要降低偏心轮电压，增大筛子的固有频率即减小筛子的固有周期，则需要减小筛子的质量，故AC错误，

BD正确。

故选：BD。

当驱动力频率和筛子的固有频率相等时，筛子发生共振，筛子的振幅最大，根据共振条件分析即可。

本题考查共振的条件，解题关键是在题目中找准影响驱动力频率和共振筛固有频率的因素。

11.【答案】BC

【解析】解：AB.压缩过程活塞对气体做的功为：回=F4=2x103x0.17=2007

气体内能的变化量：ZU】=明+Qi=2007-30/=170/

即压缩冲程气体内能的变化量为170/,故B正确，A错误；

3

CD.气体膨胀过程中外界对气体所做的功：W2=F2l2=-9X10x0.1/=-900/

气体内能的变化量：AU2=W2+Q2=-900/-30J=-9307

做功冲程气体内能的变化量为-930/,故C正确，D错误。

故选:BC.

分别求出压缩过程、气体膨胀过程中活塞对气体做的功，根据热力学第一定律求解气体内能的变化量。

本题主要是考查热力学第一定律，关键是能够根据图像求解气体做的功，掌握热力学第一定律的应用方法。

12.【答案】ABD

【解析】解：D、光电子最大初动能与遏止电压的关系是：Uce=Ek,由爱因斯坦光电效应方程有：H=Ek+

依，则可得遏止电压：4=3丫-学，可知4-V图像的斜率为&所以其它金属与金属4的图像的斜

率相同，可知不同金属的4-丫图像平行，故。正确;

BC、由图像可知：Uc=0.51/时v=5.5X1014Wz,Uc=0时v=4.26x1014Wz,把两组数据代入“="v-畋,

,ee

可得％=2.749x10T9j~2.7x10-19/,h=645x10-34y.s?故8正确，C错误；

A、频率是6.0x10i4//z的光入射到金属A,把v=6.0x1014"z代入”=，v-空，可得“々071Z,故A正

确。

故选：ABD.

。、写出光电子最大初动能与遏止电压的关系式，再根据光电效应方程可得遏止电压的表达式，斜率等于九和

e的比值，所以其它金属与金属4的4图像斜率相同，则可得结论；

BC、把4-V图像中的两个点的坐标值代入遏止电压的表达式，则可得逸出功大小；

A、把频率代入遏止电压的表达式，则可得遏止电压。

本题考查了光电效应和遏止电压，解题的关键是知道遏止电压的含义，熟练掌握光电效应方程，题目计算

量比较大。

13.【答案】b=a+l

【解析】解：根据表格数据描点连线，使更多的点在图像上，不在图像的点分布在图像两侧，误差太大的

根据图像可知表达式为：

b=a+1。

故答案为：b=a+1。

根据表格的数据结合作图规范作图，根据图像与数学关系分析解答a、b之间关系的表达式。

本题考查物理中图像的含义分析，解题关键掌握数形结合的思想方法。

14.【答案】1.12.7x108m/s

【解析】解：根据折射定律得:

sinisin40°

sinr~Sin35°

这种介质中的光速为1?=£=-2.7x108m/s

故答案为：1.1;2.7x108m/s

光空气射入某种介质时的入射角和折射角，根据折射定律求出折射率，由及=；求解这种介质中的光速。

本题考查折射定律的基本应用，关键要掌握折射率公式n=黑和要注意保留有效数字。

15.【答案】2.33515.3756.52x10-

【解析】解：螺旋测微器的精度为0.01mm,甲图螺旋测微器固定刻度的读数是2.0rmn,可动刻度的读数是：

33.5x0.01=0.335mm,螺旋测微器的读数等于：2.0mm+0.335mm=2.335mm；

同理，乙图螺旋测微器固定刻度的读数是15.07mn,可动刻度的读数是：37.5xO.Olmrn=0.375?mn,螺旋

测微器的读数等于：15.0nun+0375mm-15.375mm；

相邻条纹间距为：Ax=153^2335mm=2.608mm

o—l

根据双缝干涉的条纹宽度的公式为：zlx=i/l

a

将d=0.3mm=0.3x10-3m,I=1.2m,代入解得这种单色光的波长为：2=6.52X10-7m

故答案为：2.335,15.375,6.52x10-7

螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；根据双缝干涉的条纹宽度的公式:=基

计算出该单色光的波长。

解决本题的关键掌握条纹的间距公式：4%=。九以及会对螺旋测微器正确读数，注意与游标卡尺的区别。

16.【答案】解：(1)根据质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程为：H8UTh+^He

(2)根据已知条件，核反应过程的质量亏损4m=M铀一M牡一Mx

代入数据可得dm=9.68x10~3°kg

根据质能方程

4E=Amc2

代入数据得4E=8.7x10T3/

答：(1)核反应方程为毅U一锯47vl+gHe；

(2)衰变过程中释放的能量是8.7x10-13焦耳。

【解析】(1)根据质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程；

(2)根据已知条件求出核反应过程的质量亏损，根据质能方程4E=4nle2求解衰变过程中释放的能量。

本题考查重核裂变、爱因斯坦质能方程及动量守恒的应用，考查知识点有针对性，重点突出，充分考查了

学生掌握知识与应用知识的能力。

17.【答案】解：(1)由题意知，v=0.4m/s,A=0.4m

则7=」=^s=i.os-