吉林省松原市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末測(cè)試物理試卷（原卷版+解析版）

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1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。
3．考試結(jié)束后、將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 非晶體沒(méi)有規(guī)則的外形
B. 溫度越低，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
C. 分子間斥力一定大于引力
D. 氣體分子的速率分布均呈現(xiàn)“兩頭多、中間少”的規(guī)律
【答案】A
【解析】
【詳解】A．非晶體沒(méi)有規(guī)則的外形，故A正確；
B．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)分子間距離大于平衡位置時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間引力大于斥力，故C錯(cuò)誤；
D．氣體分子速率分布均呈現(xiàn)“兩頭少、中間多”的規(guī)律，故D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 陸游在詩(shī)作《村居山喜》中寫到“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”。從物理視角分析詩(shī)詞中“花氣襲人”的主要原因是（ ）
A. 氣體分子之間存在著空隙B. 氣體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C. 氣體分子之間存在著相互作用力D. 氣體分子組成的系統(tǒng)具有分子勢(shì)能
【答案】B
【解析】
【詳解】從物理視角分析詩(shī)詞中“花氣襲人”的主要原因是氣體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選B。
3. 有四種電磁波源：一是氫氣放電管，其光譜為不連續(xù)的光譜線；二是X射線，其波長(zhǎng)介于到之間；三是鎢絲電燈泡，其光譜與溫度有關(guān)且為連續(xù)光譜；四是藍(lán)光鐳射，其波長(zhǎng)約介于到之間的鐳射光。光譜最接近黑體輻射的是（ ）
A. 氫氣放電管B. 鎢絲電燈泡C. X射線D. 藍(lán)光鐳射
【答案】B
【解析】
【詳解】黑體輻射的電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無(wú)關(guān)，鎢絲電燈泡的光譜與溫度有關(guān)且為連續(xù)光譜，最接近黑體輻射。
故選B。
4. 下列機(jī)器的工作原理圖中，不符合熱力學(xué)第二定律的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A．電冰箱通過(guò)電流做功，把熱量從冰箱內(nèi)溫度較低的冷凍室冷藏室傳到冰箱外溫度較高的空氣中，但這一過(guò)程消耗了電能，即引起“其他變化”，符合熱力學(xué)第二定律。故A正確，與題意不符；
B．工作物質(zhì)從單一熱源吸熱，一部分用來(lái)對(duì)外做功，一部分向低溫?zé)嵩瘁尫艧崃浚蠠崃W(xué)第二定律。故B正確，與題意不符；
C．單源熱機(jī)不可能從高溫?zé)嵩次鼰?，全部用?lái)對(duì)外做功而不引起其他變化。不符合熱力學(xué)第二定律。故C錯(cuò)誤，與題意相符；
D．熱量可以自發(fā)的從高溫?zé)嵩磦鬟f到低溫?zé)嵩础７蠠崃W(xué)第二定律。故D正確，與題意不符。
故選C。
5. 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用激光“焊接”視網(wǎng)膜技術(shù)來(lái)治療近視，所用激光的波長(zhǎng)。已知普朗克常量，光在真空中傳播的速度，則該激光中每個(gè)光子的能量為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】光子的頻率為
該激光中每個(gè)光子的能量為
解得
故選A。
6. 一導(dǎo)熱性能良好的容器中氣壓小于外界環(huán)境的大氣壓強(qiáng)，容器中的氣體和外界環(huán)境中的氣體都可以看成理想氣體，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 容器中氣體分子的平均速率小于外界環(huán)境中氣體分子的平均速率
B. 容器中單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)
C. 容器中每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都小于外界環(huán)境中每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率
D. 相同面積下，容器中內(nèi)壁受到的氣體壓力等于外壁受到的氣體壓力
【答案】B
【解析】
【詳解】AC．容器導(dǎo)熱性能良好，則容器中氣體溫度等于外界環(huán)境溫度，所以容器中氣體分子的平均速率等于外界環(huán)境中氣體分子的平均速率，容器中有的氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率大，有的氣體分子運(yùn)動(dòng)速率小，故AC錯(cuò)誤；
B．容器中氣體溫度等于外界環(huán)境溫度，而容器中氣壓小于外界環(huán)境的大氣壓強(qiáng)，則容器中單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)，故B正確；
D．容器中氣壓小于外界環(huán)境的大氣壓強(qiáng)，則根據(jù)可知，相同面積下，容器中內(nèi)壁受到的氣體壓力小于外壁受到的氣體壓力，故D錯(cuò)誤。
故選B。
7. 如圖所示，假設(shè)一入射光子與靜止的電子發(fā)生彈性碰撞，碰后光子的動(dòng)量大小為，傳播方向與入射方向的夾角為，碰后電子的出射方向與光子入射方向的夾角為。已知光速為c，普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 碰后電子的動(dòng)量B. 碰后電子的動(dòng)能為
C. 入射光子碰撞前的動(dòng)量D. 碰前入射光的波長(zhǎng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A．碰撞前后動(dòng)量守恒，垂直光子入射方向有
解得碰后電子的動(dòng)量
故A正確；
B．碰后電子的動(dòng)量
碰后電子的動(dòng)能為
故B錯(cuò)誤；
C．碰撞前后動(dòng)量守恒，光子入射方向有
故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)德布羅意公式可知，碰前入射光的波長(zhǎng)為
故D錯(cuò)誤。
故選A。
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
8. 將玻璃管和塑料管分別插入水中，管中液面如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 形成左邊液面的原因是水分子之間的斥力
B. 左邊管為玻璃管
C. 形成右邊液面的原因是材料分子間的引力
D. 右邊液面是不浸潤(rùn)現(xiàn)象
【答案】BD
【解析】
【詳解】BD．根據(jù)液面的形狀可以判斷左邊管子是浸潤(rùn)的，右邊管子是不浸潤(rùn)的，所以左邊管子為玻璃管，故BD正確；
A．浸潤(rùn)是由于玻璃分子對(duì)外層水分子的吸引力大于內(nèi)層水分子的吸引力，液面為凹形，故A錯(cuò)誤；
C．不浸潤(rùn)是由于玻璃分子對(duì)外層水分子的吸引力小于內(nèi)層水分子的吸引力，液面為凸形，故C錯(cuò)誤。
故選BD。
9. 汽車的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)進(jìn)行工作，一個(gè)循環(huán)過(guò)程氣體內(nèi)能變化量為0。該循環(huán)由兩個(gè)絕熱過(guò)程和兩個(gè)等容過(guò)程組成。圖為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的奧托循環(huán)，則該氣體（ ）
A. 在一次循環(huán)過(guò)程中吸收的熱量大于放出的熱量
B. 在過(guò)程中增加的內(nèi)能大于在過(guò)程中減少的內(nèi)能
C. 在狀態(tài)a和c時(shí)氣體分子平均動(dòng)能可能相等
D. 在過(guò)程中增加的內(nèi)能在數(shù)值上等于adcb所圍的“面積”
【答案】AB
【解析】
【詳解】AB．從b→c過(guò)程系統(tǒng)從外界吸收熱量，從c→d系統(tǒng)對(duì)外做功，從d→a系統(tǒng)放出熱量，從a→b外界對(duì)系統(tǒng)做功，根據(jù)圖像“面積”即為氣體做功大小，則在一次循環(huán)過(guò)程中，圖像中b→c→d→a圍成的圖形的面積為氣體對(duì)外界做的功，整個(gè)過(guò)程氣體內(nèi)能變化為零，則即在一次循環(huán)過(guò)程中吸收的熱量大于放出的熱量，則b→c過(guò)程中增加的內(nèi)能大于d→a過(guò)程中減少的內(nèi)能，故AB正確；
C．從c到d為絕熱膨脹，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，狀態(tài)c的溫度高于狀態(tài)d的溫度；從d到a，體積不變，由查理定律可知，壓強(qiáng)減小，溫度降低，則狀態(tài)d的溫度高于狀態(tài)a的溫度，可得狀態(tài)c的溫度高于狀態(tài)a的溫度，狀態(tài)a和c時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能不可能相等，故C錯(cuò)誤；
D．在a→b過(guò)程中為絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)其做的功全部用于增加內(nèi)能，而圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示外界對(duì)氣體做功，所以在a→b過(guò)程中增加的內(nèi)能在數(shù)值上等于abef所圍的“面積”，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
10. 一端封閉粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)導(dǎo)熱性能良好的細(xì)玻璃管內(nèi)，封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示。已知水銀柱的長(zhǎng)度，玻璃管開口斜向上，在傾角的光滑斜面上以一定的初速度上滑，穩(wěn)定時(shí)被封閉的空氣柱長(zhǎng)為，大氣壓強(qiáng)始終為，取重力加速度大小，不計(jì)水銀與試管壁間的摩擦力，不考慮溫度的變化。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 若細(xì)玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動(dòng)，則封閉氣體的長(zhǎng)度
B. 被封閉氣體的壓強(qiáng)為
C. 若細(xì)玻璃管開口豎直向下靜止放置，由于環(huán)境溫度變化，封閉氣體的長(zhǎng)度，則現(xiàn)在的溫度與原來(lái)溫度之比為
D. 若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，則穩(wěn)定時(shí)封閉氣體的長(zhǎng)度
【答案】AC
【解析】
【詳解】B．設(shè)玻璃管在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為，對(duì)整體，由牛頓第二定律有
解得
對(duì)水銀柱，根據(jù)牛頓第二定律
其中
解得被封閉氣體的壓強(qiáng)
故B錯(cuò)誤；
A．若細(xì)玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動(dòng)，被封閉氣體的壓強(qiáng)
被封閉氣體做等溫變化，則
解得封閉氣體的長(zhǎng)度
故A正確；
C．若細(xì)玻璃管開口豎直向下靜止放置，被封閉氣體的壓強(qiáng)
氣體做等容變化，則
可得
故C正確；
D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，對(duì)水銀柱，根據(jù)牛頓第二定律
其中
被封閉氣體做等溫變化，則
解得
，
故D錯(cuò)誤。
故選AC。
三、非選擇題：共54分。
11. 在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，每油酸酒精溶液中有純油酸，用注射器和量筒測(cè)得上述溶液為30滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開。
（1）本實(shí)驗(yàn)中做了三點(diǎn)理想化假設(shè)：
①將油酸分子視為________;
②油膜看成單分子層；
③油酸分子是緊挨在一起。
（2）測(cè)得油膜的面積約為，則油酸分子的直徑是________。
【答案】（1）球形 （2）
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
本實(shí)驗(yàn)中做了三點(diǎn)理想化假設(shè)：①將油酸分子視為球形；②油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的。
【小問(wèn)2詳解】
1滴油酸酒精溶液中有純油酸的體積為
油酸分子的直徑是
12. 英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。
（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)描述正確的是________。
A. 粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)可以在有空氣的條件下完成
B. 該實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)
C. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)
D. 該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆遜原子模型的正確性
（2）下述關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是________。
A. 實(shí)驗(yàn)表明原子的中心有一個(gè)很大的核，它占有原子體積的絕大部分
B. 實(shí)驗(yàn)表明原子的中心有個(gè)很小的核，集中了原子的全部電子
C. 實(shí)驗(yàn)表明原子核集中了原子幾乎全部的質(zhì)量
D. 實(shí)驗(yàn)表明原子核是由質(zhì)子和中子組成的
（3）有關(guān)粒子散射實(shí)驗(yàn)的圖中，O表示金原子核的位置，則能正確表示該實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過(guò)金原子核附近的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡的是下列選項(xiàng)中的________。
A. B. C. D.
【答案】（1）B （2）C （3）B
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
A．粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)需在真空條件下完成，為了避免粒子和空氣中的原子碰撞而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故A錯(cuò)誤；
B．粒子的散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有復(fù)雜的核式結(jié)構(gòu)，故B正確；
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫原子模型的正確性，故D錯(cuò)誤。
故選B。
【小問(wèn)2詳解】
ABC．粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)集中在很小的空間范圍內(nèi)，故C正確，AB錯(cuò)誤；
D．盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，故D錯(cuò)誤。
故選C。
【小問(wèn)3詳解】
A．在粒子的散射現(xiàn)象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，顯然圖中下方粒子受力指向軌跡的外側(cè)，故A錯(cuò)誤；
BCD．在粒子的散射現(xiàn)象中絕大多數(shù)的粒子都照直穿過(guò)薄金箔，偏轉(zhuǎn)很小，但有少數(shù)粒子發(fā)生角度很大的偏轉(zhuǎn)，個(gè)別的粒子偏轉(zhuǎn)角大于90°，極少數(shù)的粒子偏轉(zhuǎn)角大于150°，甚至個(gè)別粒子沿原方向彈回．原因在粒子的散射現(xiàn)象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，軌跡的偏轉(zhuǎn)角越大，故B正確，CD錯(cuò)誤。
故選B。
13. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了的循環(huán)，該過(guò)程中每個(gè)狀態(tài)都視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。C狀態(tài)的壓強(qiáng)為。
（1）求A狀態(tài)的壓強(qiáng)。
（2）完成一個(gè)循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量是多少？是吸熱還是放熱？
【答案】（1）；（2）氣體對(duì)外界放熱
【解析】
【詳解】（1）由理想氣體狀態(tài)方程有
解得
（2）理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過(guò)程中，做等壓變化，外界對(duì)氣體做的功
解得
氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中，體積不變，外界對(duì)氣體做的功為零。氣體從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功
解得
氣體從D狀態(tài)到A狀態(tài)的過(guò)程中，體積不變，外界對(duì)氣體做的功為零。一次循環(huán)過(guò)程中，外界對(duì)氣體所做的總功
理想氣體從A狀態(tài)開始完成一次循環(huán)，回到A狀態(tài)，始末溫度不變，所以內(nèi)能不變。根據(jù)熱力學(xué)第一定律
解得
故完成一個(gè)循環(huán)，氣體對(duì)外界放熱。
14. 已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖甲所示，把A金屬作為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的陰極K，如圖乙所示，用氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)所發(fā)出的光照射真空玻璃管的陰極K，恰能發(fā)生光電效應(yīng)?，F(xiàn)在用氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)發(fā)出的光去照射陰極K。已知元電荷，求：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，單位都用表示）
（1）A金屬的逸出功；
（2）從A金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)所發(fā)出的光的能量恰能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，則有
解得A金屬的逸出功
【小問(wèn)2詳解】
氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)發(fā)出光子的能量
解得
從A金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能
解得
15. 如圖所示，兩等高、內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性良好的圓柱形汽缸豎直放置，左、右兩側(cè)汽缸的橫截面積分別為S、2S，汽缸頂部由細(xì)管（體積不計(jì)）連通，右側(cè)汽缸底部帶有閥門K，兩汽缸中均有一厚度可忽略的活塞a、b，兩活塞的質(zhì)量均為，汽缸密閉且不漏氣。初始時(shí)，閥門K關(guān)閉，活塞b處于左側(cè)汽缸的頂部且與頂部無(wú)彈力，封閉著氣體C，活塞a處于右側(cè)汽缸的中間位置，將汽缸分成A、B兩部分，A中氣體的壓強(qiáng)為、體積為?，F(xiàn)打開閥門K，用打氣筒通過(guò)K給右側(cè)汽缸下部分充氣，每次將體積為、壓強(qiáng)為的空氣打入汽缸中，直至活塞b下降到整個(gè)汽缸高度的處。已知大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g，整個(gè)過(guò)程中，周圍環(huán)境溫度不變，其他量均為未知量。求：
（1）初始時(shí)，左側(cè)汽缸中封閉的氣體C的壓強(qiáng)；
（2）充氣后，右側(cè)汽缸中封閉的氣體A的壓強(qiáng)p；
（3）打氣次數(shù)n
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
初始時(shí)，對(duì)活塞b，根據(jù)受力平衡有
對(duì)活塞a，根據(jù)受力平衡有
聯(lián)立解得
，
【小問(wèn)2詳解】
對(duì)氣體C，根據(jù)玻意耳定律可知
再次對(duì)活塞b和a根據(jù)平衡條件有
聯(lián)立解得
【小問(wèn)3詳解】
對(duì)氣體B，根據(jù)玻意耳定律可知
解得
則
對(duì)氣體A，根據(jù)玻意耳定律有
解得