资溪县2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理
本卷共3大题，100分
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于用油膜法估测油酸分子大小的实验，下列说法正确的是（ ）
A．油酸分子实际上就是球形，算出来的结果就是直径
B．估算法是没有科学意义的
C．用同一溶液做实验，得出的结果有差别，只要数量级正确，就都是正确的
D．也可以将油酸不稀释而直接滴入浅盘中
2．在温度均匀且恒定的水池中，有一小气泡（其内部气体可视作理想气体）正在缓慢向上浮起，体积逐渐膨胀，在气泡上浮的过程中（ ）
A．气泡内的气体向外界放出热量
B．气泡内的气体与外界不发生热传递，其内能不变
C．气泡内的气体对外界做功，其内能减少
D．气泡内的气体对外界做功，同时从水中吸收热量，其内能不变
3．用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图，则这两种光下列说法正确的是（ ）
A．两种光在同一种介质中传播时，b的速度大
B．两种光从玻璃射向真空时，a光的临界角小
C．用同一种装置做双缝干涉实验，b光相邻的亮条纹宽
D．如两光都是氢原子产生，则a对应的能级差小
4．一个X核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y，由于质量亏损放出的能量为△E，核反应方程是；Y可以通过释放一个电子而转化为质子．下列说法中不正确的是（ ）
A．Y是中子 B．可以俘获Y发生裂变反应
C．是原子核的人工转变方程 D．核反应中亏损的质量为
5．A、B两个汽缸中都充有质量相同的氧气，其中V—T如图所示，从图中可得（ ）
A．A容器中氧气的压强较小
B．B容器中氧气的密度较大
C．两容器中气体的密度相同
D．两容器中气体的温度不同
6．电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小
B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小
C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小
D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
7．某同学因疫情居家学习期间，偶然发现一根不可伸长的细线垂到窗沿，他想利用单摆原理粗测细线的总长度。先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗户上沿接触且保持竖直，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m。他打开窗户，让小球在垂直于墙的竖直平面内作小角度摆动，如图所示。从小球第1次通过图中的B点开始计时，到第21次通过B点共用时24s，，。由以上数据可计算细线的长度约为（ ）
A．1.4m B．2.0m C．2.8m D．4.0m
8．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验的结果，发现了质子和中子
B．图乙：密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值
C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
9．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波的振幅为2cm，t=0时刻平衡位置在x=20cm的质点a和平衡位置在x=70cm质点b位移均为y=1cm，此时质点a正沿y轴负方向运动，质点b正沿y轴正方向运动，两质点间只有一个波峰，已知波的传播速度为2.5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波的周期为0.8s
B．这列波的波长为150cm
C．从t=0时刻开始，质点b经0.2s第一次到达波峰
D．质点a第一次到达平衡位置时，质点b离开平衡位置的位移为
10．如图所示，一粗细均匀的 U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为 l=20cm，B侧水银面比A侧的高h=15cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面一样高时将开关K关闭；再缓慢加热A侧空气柱，最终B侧水银面比A侧的高h3=5cm 。已知大气压强p0=75 cmHg，环境温度为 27℃且不变。则下列说法正确的是（ ）
A．初始状态，A 侧气体压强为 60 cmHg
B．放出部分水银后 K关闭时，A 侧空气柱长度为 24cm
C．开关K打开时，放出的水银在管内的长度为19cm
D．A侧空气柱最终温度约为 80℃
11．霓是大气中有时和虹一起出现的一种光现象，也叫“副虹”。它是太阳光经过水珠发生两次折射和两次全反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（ ）
A．b光的频率比a光的频率大
B．a光光子的能量大于b光光子的能量
C．在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光窄一些
二、实验题（共20分）
12．某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，
（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm．
为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：
A．多用电表
B．电压表Vl，量程6 V，内阻约10 kΩ
C．电压表V2，量程15 V，内阻约20 kΩ
D．电流表Al，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω
E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.02 Ω
F．电源：电动势E=7.5 V
G．滑动变阻器Rl，最大阻值10 Ω，最大电流为2 A
H．滑动变阻器R2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A
I．导线、电键若干
（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；
（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ；
（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________．
13．某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下操作：
（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，摆球的直径为___________cm，把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L。
（2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是___________（填选项前的字母）。
A．把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放并开始计时
B．在摆球到达最高点时开始计时
C．用秒表测量单摆完成1次全振动所用的时间，并将该时间作为单摆的周期
D．用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期
（3）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球的直径d，则当地的重力加速度g=___________（用测出的物理量表示）。
（4）若测量出多组周期T、摆长L的数值后，作出T2-L图线如图乙所示，请根据图乙求出重力加速度g=___________（结果保留三位有效数字）。
（5）如果测得的g值偏大，可能的原因是___________（填序号）。
A．计算摆长时将摆线长度作为摆长
B．开始计时时，秒表没有及时按下
C．摆线上端未牢固系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加
D．实验中误将30次全振动记为29次
三、计算题（共36分）
14．如图，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右管上端封闭，左管上端开口且足够长，管内一段水银柱在右管内封闭一段气柱A，稳定时左、右两管中水银液面相平，气柱A长12cm。现在左管中沿内壁缓慢倒入水银，再次稳定后气柱A长9cm，管内气体温度不变，左管足够长，大气压强为75cmHg，倒入水银后，求：
（1）气柱A中气体的压强；
（2）左管中倒入的水银柱长度。
15．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，求：
（1）这群氢原子能发出几种频率不同的光？
（2）金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为多少？
16．如图所示，两足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ的间距为d，倾角θ=37°，下端接有定值电阻，导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳的两端分别系有金属棒和物块。将金属棒从图示位置由静止释放，从释放起经时间t，金属棒开始沿导轨匀速上滑。金属棒与物块的质量均为m，金属棒接入电路的电阻与定值电阻的阻值均为R，重力加速度大小为g，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。求：
（1）金属棒的最大加速度am；
（2）金属棒的最大速度vm；
（3）金属棒在该时间t内的位移大小x。
1．C
A．油酸分子实际上具有复杂的结构，而不是球形，A错误；
B．估算法是具有科学意义的，能帮助我们认识事物的主要方面，B错误；
D．油酸如果不稀释而直接滴入浅盘中，油酸分子太多根本形不成单分子油膜，D错误；
C.由于本实验是估算，误差较大，不同的同学得出结果有差别很正常，只要数量级正确就可以，C正确。
故选C。
2．D
气泡体积增大，对外做功，由于温度不变，分子的平均动能不变，气泡内气体内能不变，根据
可知，气体吸收热量，选项ABC错误，D正确。
故选D。
3．D
A．根据光电效应方程和最大动能与遏止电压的关系，则有
知b光的遏止电压大，则b光的频率大，折射率大，根据
知b光在介质中传播的速度小，故A错误；
B．a光的折射率小，根据
知a光发生全反射的临界角大，故B错误；
C．根据
知，a光的频率小，则波长长，可知分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大，故C错误；
D．a光的频率小，根据
知a光的光子能量小，产生a光的能级差小，故D正确。
故选D。
4．C
A、由题意，由于Y可以释放一个电子而转化为质子，即可判断出Y是一个中子，质量数是1，电荷数是0；故A正确．B、由于Y是核反应的过程中释放出的中子，所以可以俘获Y发生裂变反应；故B正确．C、X的质量数：m=4+1-3=2；电荷数：n=2+0-1=1；所以X核是氘核；所以是轻核的聚变；故C不正确．D、根据爱因斯坦质能方程可知，核反应中亏损的等于；故D正确．本题选择不正确的故选C．
5．A
A．由V—T图象可知，当两者的温度相同时，有
由玻意耳定律
可知
故A正确；
BC．由于两汽缸中气体的物质的量相同，在不同状态下，气体体积不同，在无法确定气体的体积关系的情况下，无法确定两气体的密度关系，故BC错误；
D．气体在不同状态下的参量不同，由于不知气体所处的状态，无法比较气体的的温度，故D错误。
故选A。
6．C
A．由图可知，电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大，故A错误；
B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，由
可知极板间的电势差正在变小，所以电场能正在变小，故B错误；
C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据
则发射的电磁波频率变小，故C正确；
D．若增大电容器极板间的正对面积，则电容器电容C增大，根据
则发射的电磁波波长变长，故D错误。
故C。
7．B
设细线的长度为L，球心到窗上沿的距离为d，由题意可知，该单摆振动周期为
由单摆的周期公式可得
带入数据解得
故选B。
8．BC
A．卢瑟福通过分析粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。A错误；
B．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值。B正确；
C．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的。C正确；
D．汤姆孙通过电子的发现揭示了原子还有复杂结构。D错误。
故选BC。
9．BD
AB．两质点间只有一个波峰，结合波沿正方向传播，质点和质点之间的波形图如图所示，根据质点的振动方程
结合图像可知
所以
或
结合质点和质点之间的波形图可得两个质点振动的时间差
之间平衡位置的距离
由波形图可知
联立以上式子解得
，
故A错误，B正确；
C．质点b沿y轴正方向振动，则质点b的振动方程
当质点b第一次到达波峰时，即时，解得
故C错误；
D．质点a沿y轴负方向振动，则质点a的振动方程
当质点a第一次到达波峰时，即时，解得
把时间代入质点b的振动方程可得
故D正确。
故选BD。
10．BD
A．初始状态，A 侧气体压强为
A错误；
B．放出部分水银后 K关闭，根据玻意耳定律得
解得
A 侧空气柱长度为 24cm，B正确；
C．开关K打开时，放出的水银在管内的长度为
C错误；
D．根据理想气体状态方程得
解得
A侧空气柱最终温度约为 80℃，D正确。
故选BD。
11．BC
AB．由题图可知，在第一次折射时，a、b两光的入射角相同，b光的折射角明显大于a光的折射角，由折射率公式
可知b光折射率小，频率也小，根据
可知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故A错误，B正确；
C．在相同介质中传播时，由
可知，由于b光折射率小于a光折射率，所以在同一介质中，a光的传播速度更慢，故C正确；
D．使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，根据
可知，a、b光相比，波长越长越大，因为b光的频率小，波长大，所以b光的更大，故D错误。
故选BC。
12．（1） 欧姆挡欧姆调零 （2） （3）BDFGI
（4）
13．（1）2.27 （2）D （3） （4）9.85/9.86/9.87 （5）B
14．（1）；（2）
（1）对A气柱研究，开始时气体压强
设倒入水银后，A气柱气体的压强为，变化后A气柱长为，根据题意有
则
解得
（2）设倒入的水银柱长为Lcm，根据力的平衡有
解得
h=25cm
即左管中倒入的水银柱的长为
15．（1）3；（2）
（1）根据
则这群氢原子能发出3种频率不同的光。
（2）由n=3能级跃迁至n=1能级辐射的光子能量最大，则有
根据光电效应方程可知照射到金属钠表面发出的光电子的最大初动能为
Ekm=ΔE-W0=12.09eV-2.49eV=9.60eV
16．（1）am=g；（2）；（3）
（1）将金属棒释放的瞬间，金属棒的加速度最大，设此时轻绳的拉力大小为F1，根据牛顿第二定律，对金属棒有
F1-mgsin θ=mam
对物块有
mg-F1=mam
解得
am=g
（2）当金属棒的加速度为零时，金属棒的速度达到最大，运动状态稳定，此时金属棒上产生的感应电动势
E=Bdvm
此时通过金属棒的电流最大，最大电流
Im=
设此时轻绳的拉力大小为F2，根据物体的平衡条件
对金属棒有
F2-mgsin θ-BImd=0
对物块有
mg-F2=0
解得
（3）设在时间t内，轻绳的平均拉力大小为，通过金属棒的平均电流为，根据动量定理，对金属棒有
t-mgsin θ·t-Bdt=mvm-0
对物块有
mgt-t=mvm-0
又
上式中
ΔФ=Bdx
解得
5
