吉林省吉林九校2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1吉林省2024-2025学年高二物理期末考试试卷考生注意：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.CD.【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mgC.时间段，回复力冲量为0D.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1.5×105PaC.此过程胆中气体的内能增加量为4.2×103JD.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=50cmC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132C.X的中子数为68D.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7.0eVB.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】①B②③AC【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