吉林省白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理

白城市实验高级中学20232024学年高二下学期7月期末物理试卷一、单选题（共6小题）1.下列说法中正确的是（）A.电子的发现说明原子是可分的B.天然放射现象说明原子具有核式结构C光电效应证实了光具有波动性D.天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转2.原子核发生β衰变时，此β粒子是（）A.原子核外的最外层电子B.原子核外的电子跃迁时放出的光子C.原子核内存在着电子D.原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子3.如图所示，产生机械波的波源O做匀速运动，图中圆表示波峰，已知波源振动的频率为f0，则下列说法正确的是（）A.该图表示波源正在向A点移动 B.观察者在A点接收波的频率是定值且大于f0C.观察者在B点接收波的频率是定值且大于f0 D.观察者在C点或D点接收波的频率是定值且大于f0（2023·福州市高二期中）4.如图所示，在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝、距离相等，则屏上中央亮条纹位于图中O处。现将光源S向上移动到示意图中的位置，则（）A.中央亮条纹向下移动，且条纹间距不变B.中央亮条纹向上移动，且条纹间距不变C.中央亮条纹向下移动，且条纹间距减小D.中央亮条纹向上移动，且条纹间距增大5.关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是（）A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C.物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，其内能必定改变D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变6.下列有关波粒二象性的说法中正确的是A.爱因斯坦在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念，成功解释了黑体辐射强度随波长分布的规律，解决了“紫外灾难”问题B.德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性C.康普顿效应表明光具有波动性，即光子不仅具有能量还具有动量D.如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变，但逸出的光电子最大初动能增加二、多选题（共4小题）7.将不同材料制成的两端开口的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，则（）A.液体对甲管是浸润B.液体对乙管是浸润的C.甲管中发生的不是毛细现象，乙管中发生的是毛细现象D.甲、乙两管中发生都是毛细现象8.在x=5cm处有一质点做简谐运动，产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4cm，经过一段时间x=1cm处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点t=0，经0.3s时x=3cm处的质点B第一次处在波峰，则下列说法正确的是（）A.该简谐波的波速大小为0.1m/sB.t=0时质点B振动方向沿y轴正方向C.在t=0.3s时x=4cm处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向D.在t=0.5s时位于x=3cm处的质点D第一次处在波峰9.在观察水波衍射实验的时候，在水槽盛有一定深度的水，改变波源的频率和狭缝的宽度，分别拍摄了以下四幅照片．对于照片上出现的情景，下列判断正确的是（）A.已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越大衍射现象越明显B.已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越小衍射现象越明显C.已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越短水波衍射现象越明显D.已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越长的水波衍射现象越明显10.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为、、、，能级图如图所示。普朗克常数为h，则下列判断正确的是（）A.这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光波长最长B.氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能增大C.能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为、D.金属的逸出功一定满足关系：<<三、实验题（共2小题）11.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间；③用表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出图，如图所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与、a和的关系式为________。（2）由图可求得=________m/s，a=________m/s2（结果保留3位有效数字）。12.利用如图所示的装置研究匀变速直线运动。（1）实验时，测出遮光条的宽度d，在砝码盘中放上砝码，让滑块从光电门1的右侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为t1和t2，测出从光电门1到光电门2所用的时间为Δt，计算出滑块的加速度a=___________（用d、t1、t2和Δt表示）（2）一个同学利用图（1）的装置实验时，保持滑块的质量、砝码盘和砝码的总质量不变，撤去光电门1，在某位置静止释放滑块，记录滑块的释放位置到光电门2的距离，记录遮光条的遮光时间，多次改变滑块的释放位置，重复实验。记录下的距离为x1、x2、x3…，时间为t1、t2、t3…，以x为纵轴，为横轴，描点作图得到一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，则滑块匀变速运动过程中的加速度a=___________（用d和k表示）四、计算题（共3小题）13.热核反应中所用的燃料——氘，在地球上储量非常丰富，1L海水中大约有0.3g氘，如果用来进行热核反应，放出的能量约与燃烧300L汽油相当。若氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，光速为c，阿伏加德罗常数为NA，氘的摩尔质量为m0。（1）写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程。（2）质量为M的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少?14.质量为M、半径为R的圆柱形汽缸（上端有卡扣）用活塞封闭一定质量的理想气体，如图甲所示，活塞用细线连接并悬挂在天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为，活塞与容器上、下部的距离分别为h和2h，现让封闭气体的温度缓慢升高，气体从初始状态A经状态B到达状态C，其图像如图乙所示，已知外界大气压恒为，点O、A、C共线，活塞气密性良好，重力加速度大小为g。求：（i）理想气体在状态B的热力学温度；（ii）理想气体在状态B的压强。（2023·黑龙江省双鸭山市·高二下月考）15.一列简谐横波在x轴线上传播，在和时波形图如图所示，时刻为实线。①读出简谐波的波长是多大？振幅多大？②设周期大于，如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播波速又是多大？③设周期小于，且波速为，求波的传播方向。白城市实验高级中学20232024学年高二下学期7月期末物理试卷一、单选题（共6小题）1.下列说法中正确的是（）A.电子的发现说明原子是可分的B.天然放射现象说明原子具有核式结构C.光电效应证实了光具有波动性D.天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转【答案】A【解析】【详解】A．汤姆生发现电子后，说明原子是可以再分的，故A正确；B．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，而α粒子散射实验提出原子具有核式结构，故B错误；C．光电效应证实了光具有粒子性，故C错误；D．α、β射线均带电，在电场中受到电场力作用下偏转，而γ射线不带电，则在电场中不发生偏转，故D错误。故选A。【点睛】考查电子发现，为人们研究原子的结构奠定基础，从而进一步认识原子核的复杂结构，注意γ射线是不带电。2.原子核发生β衰变时，此β粒子是（）A.原子核外的最外层电子B.原子核外的电子跃迁时放出的光子C.原子核内存着电子D.原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子【答案】D【解析】【详解】原子核发生β衰变时，此β粒子是原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出一个电子。故选D。3.如图所示，产生机械波的波源O做匀速运动，图中圆表示波峰，已知波源振动的频率为f0，则下列说法正确的是（）A.该图表示波源正在向A点移动 B.观察者在A点接收波的频率是定值且大于f0C.观察者在B点接收波的频率是定值且大于f0 D.观察者在C点或D点接收波的频率是定值且大于f0【答案】C【解析】【详解】A．根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动，A错误；BCD．当波源接近观察者时，观察者接收到的频率一定比波源振动的频率高，当波源远离观察者时，观察者接收到的频率一定比波源振动的频率低，则观察者在A、C、D点接收波的频率是定值且小于f0，观察者在B点接收波的频率是定值且大于f0，BD错误，C正确。故选C。（2023·福州市高二期中）4.如图所示，在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝、距离相等，则屏上中央亮条纹位于图中O处。现将光源S向上移动到示意图中的位置，则（）A.中央亮条纹向下移动，且条纹间距不变B.中央亮条纹向上移动，且条纹间距不变C.中央亮条纹向下移动，且条纹间距减小D.中央亮条纹向上移动，且条纹间距增大【答案】A【解析】【详解】在双缝干涉实验中，若把单色光源S从双缝、的中心对称轴位置稍微向下移动，通过双缝、的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置经过、到S的路程差仍等于0。由于中央亮纹位置略向下移，根据公式可知条纹间距不变故选A。5.关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是（）A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C.物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，其内能必定改变D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【答案】B【解析】【分析】【详解】A．一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定，物体的温度改变时，其内能不一定改变，A错误；BC．物体对外做功的同时如果从外界吸收热量或者同时有别的物体还对它做功，那么物体的内能就不一定改变；向物体传递热量的时候，如果物体同时放热或者有别的物体对它做功，那么物体的内能也不一定改变，C错误，B正确；D．不发生热传递的话，也可以是对外界做功或者外界对物体做功，照样可以改变物体的内能，D错误。故选B。6.下列有关波粒二象性的说法中正确的是A.爱因斯坦在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念，成功解释了黑体辐射强度随波长分布的规律，解决了“紫外灾难”问题B.德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性C.康普顿效应表明光具有波动性，即光子不仅具有能量还具有动量D.如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变，但逸出的光电子最大初动能增加【答案】B【解析】【详解】A、普朗克在研究黑体辐射时，提出了能量子的概念，故A错；B、德布罗意最先提出了物质波，认为实物粒子也具有波动性，且波长和物体的动量大小有关，故B对；C、康普顿效应表明光具有粒子性，即光子不仅具有能量还具有动量，故C错；D、如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，但逸出的光电子最大初动能不变，故D错；二、多选题（共4小题）7.将不同材料制成的两端开口的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，则（）A.液体对甲管是浸润的B.液体对乙管是浸润的C.甲管中发生的不是毛细现象，乙管中发生的是毛细现象D.甲、乙两管中发生的都是毛细现象【答案】BD【解析】【详解】AB．管径很细的管子叫做毛细管。将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象。故A错误，B正确；CD．甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高都是由于毛细现象而产生的。故C错误，D正确。故选BD。8.在x=5cm处有一质点做简谐运动，产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4cm，经过一段时间x=1cm处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点t=0，经0.3s时x=3cm处的质点B第一次处在波峰，则下列说法正确的是（）A.该简谐波的波速大小为0.1m/sB.t=0时质点B振动方向沿y轴正方向C.在t=0.3s时x=4cm处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向D.在t=0.5s时位于x=3cm处的质点D第一次处在波峰【答案】AD【解析】【详解】B．波长为λ=4cm，B、C相距2cm，振动方向总是相反的，t=0时质点C沿y轴正方向振动，那么质点B振动方向沿y轴负方向，B错误；A．t=0时质点B振动方向沿y轴负方向，经0.3s质点B第一次处在波峰，则解得波速为A正确；C．t=0.3s时，质点B在波峰处，因为波向左传播，所以此时刻质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴负方向，C错误；D．因为t=0时质点C刚开始沿y轴正方向振动，那么处的质点正在波峰处，质点D第一次处在波峰的时间为D正确。故选AD。9.在观察水波衍射实验的时候，在水槽盛有一定深度的水，改变波源的频率和狭缝的宽度，分别拍摄了以下四幅照片．对于照片上出现的情景，下列判断正确的是（）A.已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越大衍射现象越明显B.已知甲、乙中水波波长相同，由图可知狭缝的宽度越小衍射现象越明显C.已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越短的水波衍射现象越明显D.已知丙、丁中狭缝宽度一样，由图可知波长越长的水波衍射现象越明显【答案】BD【解析】【详解】AB．已知甲、乙中水波波长相同，由题图可知图乙的衍射现象更明显，可知狭缝的宽度越小衍射现象越明显，A错误，B正确；CD．已知丙、丁中狭缝宽度一样，由题图可知图丙的衍射现象更明显，可知波长越长的水波衍射现象越明显，D正确，C错误。故选BD。10.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为、、、，能级图如图所示。普朗克常数为h，则下列判断正确的是（）A.这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光波长最长B.氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能增大C.能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为、D.金属的逸出功一定满足关系：<<【答案】BD【解析】【详解】A．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃，这群氢原子能发出种频率不同的光，由可知频率越高，波长越短，其中从n=4跃迁到n=1所发出的光子频率最高，波长最短，故A错误；B．从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，根据库仑力提供向心力，有可得氢原子核外电子的轨道半径r变小，速度v增大，动能增大，故B正确；C．能使金属发生光电效应的两种光是频率最大的那两种，即从n=4和n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子，能量大于金属的逸出功，从而发生光电效应。这两种光子的能量分别为、，故C错误；D．根据光电效应发生条件其它均小于W0，金属的逸出功一定满足关系<<所以金属的逸出功一定满足关系<<故D正确。故选BD。三、实验题（共2小题）11.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间；③用表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出图，如图所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与、a和的关系式为________。（2）由图可求得=________m/s，a=________m/s2（结果保留3位有效数字）。【答案】①.②.0.521③.0.163【解析】【详解】（1）[1]设挡光片末端到达光电门的速度为，则由速度－时间关系可知且联立解得（2）[2][3]将图线延长交纵轴52.1cm/s处，即为图线的斜率即12.利用如图所示的装置研究匀变速直线运动。（1）实验时，测出遮光条的宽度d，在砝码盘中放上砝码，让滑块从光电门1的右侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为t1和t2，测出从光电门1到光电门2所用的时间为Δt，计算出滑块的加速度a=___________（用d、t1、t2和Δt表示）（2）一个同学利用图（1）的装置实验时，保持滑块的质量、砝码盘和砝码的总质量不变，撤去光电门1，在某位置静止释放滑块，记录滑块的释放位置到光电门2的距离，记录遮光条的遮光时间，多次改变滑块的释放位置，重复实验。记录下的距离为x1、x2、x3…，时间为t1、t2、t3…，以x为纵轴，为横轴，描点作图得到一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，则滑块匀变速运动过程中的加速度a=___________（用d和k表示）【答案】①.②.【解析】【详解】(1)[1]遮光条经过光电门1和2的速度分别为滑块的加速度a==(2)[2]滑块做静止开始的匀加速直线运