河北省沧州市2023-2024学年高二下学期7月期末联考物理试题

试卷更新日期：2024-07-14 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 物理知识与我们的生活实际紧密相关，下列有关说法正确的是（　　）

A、炒菜时的烟气升腾，是油烟颗粒的热运动 B、液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C、自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因 D、为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松

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2. 重核裂变与轻核聚变的发现为核能的利用开辟了一条新的道路。以下有关重核裂变和轻核聚变的反应中，说法正确的是（　　）

A、目前世界各国核电站均使用的是聚变反应 B、裂变反应后产生新核的核子平均质量大于反应前核子的平均质量 C、轻核聚变方程 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n$ 中，氦核的比结合能大于氘核的比结合能 D、无论是裂变还是聚变都必须在高温下才能进行

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3. 人们研究发现，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲，光路图如图所示。其原因是由于地球表面附近的大气层的折射率随高度的降低不断变化引起的，则随着高度的逐渐降低，下列说法正确的是（　　）

A、大气的折射率逐渐增大 B、太阳光的频率不断增大 C、太阳光在大气层中的传播速度不断增大 D、太阳光的波长不断增大

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4. 研究光电效应所用电路如图所示。用不同频率、不同强度的光分别照射密封真空管中的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列说法正确的是（　　）

A、用同一种光照射时，饱和光电流随入射光强度的增大而增大 B、光电流的大小与入射光频率成正比 C、遏止电压随入射光强度的增大而增大 D、入射光的强度越大，阴极K发射光电子的时间越短

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5. 如图所示为氢原子的能级图，根据玻尔理论，下列说法中正确的是（　　）

A、一个处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射6种不同频率的光子 B、从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级时，核外电子绕核运动的轨道半径增大 C、从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级时，辐射光的波长大于从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级辐射光的波长 D、用能量为 $10.6 eV$ 的电子轰击处于基态的氢原子，可能使氢原子发生能级跃迁

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6. 若将两分子相距无穷远时的分子势能视为0，则两个分子间的势能 $E_{p}$ 随分子间距离 $r$ 变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、 $r_{1}$ 处分子间作用力为0 B、 $r_{2}$ 处分子间作用力为0 C、当 $r_{1} < r < r_{2}$ 时，随 $r$ 增大分子力做负功 D、当 $r > r_{2}$ 时，随 $r$ 的增大分子间作用力逐渐减小

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7. 如图所示，弹簧振子在A、 $B$ 之间做简谐运动。以平衡位置 $O$ 为原点，向右为正方向，建立 $O x$ 轴。若振子经过 $O$ 点向左运动时开始计时，则其振动过程中位移 $x$ 、速度 $v$ 、加速度 $a$ 、动能 $E_{k}$ 随时间变化的图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示，某自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。细管导热性能良好，外界温度不变，细管内的空气可视为理想气体。若洗衣缸内水位升高，则细管中封闭的空气（　　）

A、压强一定变大 B、内能一定增大 C、分子的平均动能一定增大 D、气体分子在单位时间内对单位面积管壁的碰撞次数增多

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9. 某足球爱好者练习用头颠球，如图所示。若足球由静止自由下落 $45 cm$ 与头相碰后，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度为 $80 cm$ 。已知足球与运动员头部的作用时间为 $0.1 s$ ，球与头部接触过程中位移不计，足球的质量为 $0.4 kg$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、足球在空中下落过程中动量的变化率增大 B、在上升和下落过程中足球动量变化率相同 C、足球与头部接触过程中头部对足球的平均作用力的大小为 $28 N$ D、足球与头部作用过程中足球受到的冲量大小为 $2.8 N \cdot s$

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10. 如图甲所示为一列沿 $x$ 轴传播的简谐波在 $t = 0.5 s$ 时刻的波形图，图乙为平衡位置在 $x =$ $1.0 m$ 处质点 $Q$ 的振动图像， $P$ 为平衡位置在 $x = 8.0 m$ 处的质点。关于这列波下列说法正确的是（　　）

A、这列波的传播方向沿 $x$ 轴负方向 B、波的传播速度大小为 $12 m / s$ C、在 $t = 2 s$ 时刻质点 $P$ 经平衡位置向上振动 D、 $t = 1.25 s$ 时刻 $P$ 、 $Q$ 两质点的速度相同

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 某学习小组用单摆测重力加速度，为避免摆球晃动，采用如图甲所示装置，两根长均为 $l$ 、不可伸长的轻质细线，与水平固定横杆的夹角均为 $53 °$ ，小球的直径为 $d$ 。

(1)、将小球拉离平衡位置一个很小的角度，由静止释放，使小球做简谐运动，稳定后当小球经过（填“平衡位置”“最大位移”或“任意某确定位置”）时开始计时，用秒表记录了单摆 $n$ 次全振动所用的时间为 $t$ 。已知 $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ，则当地重力加速度的表达式 $g =$ （用题中给出的字母及 $π$ 来表示）；

(2)、若保持细线与水平横杆夹角为 $53 °$ 不变，改变细线长度，重复实验，测得了多组细线长度 $l$ 和对应的周期 $T$ ，用所测数据作出 $T^{2} - l$ 图像为一条直线如图乙所示。根据图像得到图线的斜率为 $k$ ，与纵轴的截距为 $a$ ，由此可以得出当地的重力加速度 $g =$ （结果用 $k$ 、 $π$ 表示），小球的直径 $d =$ （结果用 $k$ 、 $a$ 表示）。

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12. 实验小组的成员用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示。

(1)、光具座放置的光学元件有光源、透镜、遮光筒和其他元件，其中 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、d各元件的名称依次是______（填选项前的字母）。

A、单缝、滤光片、双缝、光屏 B、滤光片、单缝、双缝、光屏 C、单缝、双缝、滤光片、光屏 D、滤光片、双缝、单缝、光屏

(2)、已知单缝到双缝之间的距离是 $100 mm$ ，双缝到屏的距离为 $1.0 m$ ，双缝之间的距离为 $0.30 mm$ ，在屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为 $1.234 mm$ ，在 $B$ 位置时读数如图丙所示为 $mm$ ，则该光的波长为 $nm$ （计算结果保留3位有效数字）。

(3)、若在另一组同学的实验操作中，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则此情形下波长的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

(4)、为减小误差，本实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离 $Δ x$ ，而是先测量 $n$ 个条纹的间距再求出 $Δ x$ 。下列实验采用了类似方法的有______。（多选）

A、“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B、“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C、“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D、“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量

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13. 如图所示为半径为 $R$ 的半圆形匀质玻璃柱体的横截面， $O$ 为圆弧的圆心， $A B$ 为直径。与截面平行的平行单色光束以 $α = 45 °$ 的入射角射到直径 $A B$ 部分。已知玻璃柱体对该单色光的折射率为 $\sqrt{2}$ ，光在真空中的传播速度为 $c$ ，不考虑光线在玻璃柱体内的反射。求：
（1）圆弧 $\overset{⌢}{A B}$ 上有光射出的弧长与总弧长的比值；
（2）能从圆弧 $\overset{⌢}{A B}$ 上射出的光在该玻璃柱体中经过的最长时间。

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14. 如图所示，内部的高度为 $2 L$ 、横截面积为 $S$ 的绝热柱形汽缸倒扣在水平地面上，边缘有空隙与外界相通，内部有厚度不计的绝热活塞封闭着一定量理想气体，活塞下面连接一根自然长度为 $L$ 的轻质弹簧。初始状态时弹簧处于原长，内部气体热力学温度为 $T_{0}$ 。已知汽缸与活塞的质量均为 $m$ ，轻质弹簧的劲度系数 $k = \frac{12 m g}{L}$ ，外界大气压强恒为 $p_{0} = \frac{7 m g}{S}$ ，其中 $g$ 为重力加速度。现用缸内自带的发热装置（图中末画出）使内部气体缓慢升温。
（1）求当汽缸刚要离开地面时封闭气体的温度；
（2）若汽缸离地后，缸内气体温度每升高 $1 ℃$ 内能增加 $E_{0}$ ，求汽缸从离开地面到与活塞分离，加热装置产生的热量。

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15. 如图所示，在足够大的光滑水平面上，静止着两个半径均为 $R = 1.2 m$ 的光滑四分之一圆弧体 $A$ 、 $B$ ，两圆弧面的最底端与水平面相切，圆弧体 $A$ 的质量 $m_{A} = 4 kg$ ，质量 $m = 2 kg$ 的小球由圆弧体 $A$ 的顶端静止滑下，一段时间后冲上圆弧体 $B$ 。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：
（1）小球刚离开圆弧体A时的速度大小；
（2）小球从圆弧体 $A$ 上下滑过程中，圆弧体 $A$ 滑行的距离及小球第一次滑上圆弧体 $B$ 瞬间对圆弧体的压力大小；（结果可用分式表示）
（3）若使小球不能再次滑上圆弧体 $A$ ，圆弧体 $B$ 的质量应满足的条件。

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