卷子答案网-一个不只有答案的网站清江县2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离（ ）
A．该气体的密度、体积和摩尔质量
B．阿伏加德罗常数，该气体的质量和密度
C．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度
D．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量
2．下列科学家属于“物体越重，下落越快”的观点的代表人物（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．亚里士多德 D．爱因斯坦
3．用镊子夹住棉球，点燃后在空玻璃杯内转一圈，取出后将杯盖盖好，过一会冷却后杯盖不容易被打开。从盖住杯盖到冷却后的过程中（ ）
A．杯内气体的压强变大
B．杯内单位体积的分子数减少
C．杯内气体分子运动的平均速率不变
D．杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小
4．原子核的核反应类型通常分为四种，反应过程中都遵守质量数、电荷数守恒规律。以下核反应方程式，书写正确且属于人工转变的是
A． B．
C． D．
5．置于真空中的半球形玻璃砖的横截面如图所示，O为球心，MN为直径，A、B为半圆弧MAN上的两点，且A为半圆弧中点，BO与AO的夹角为30°。有一条与MN平行的光线从B点射入玻璃砖后直接经过N点，则玻璃砖的折射率为（ ）
A． B． C．1.5 D．
6．如图甲所示为LC振荡电路，图乙为电路中电容器两端电压随时间变化的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．图甲时刻电容器正处在充电过程 B．由图乙可知振荡频率在不断减小
C．由图乙可知电场能在不断减小 D．减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波
7．如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°．则下列说法正确的是
A．玻璃对红光的折射率为
B．红光在玻璃中的传播速度大小为
C．若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来
D．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°
8．如图所示，匀强电场中有一个与电场平行的长方形区域ABCD．已知AC=2AB=4cm，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V．某带电粒子从A点以初速度v0=2m/s，与AD成30°夹角射入电场，粒子在ABCD所在平面运动，恰好经过C点．不计粒子的重力．下列说法正确的是
A．该粒子可能带负电
B．电场强度大小为V/m
C．粒子过C点的速度为2m/s
D．仅改变初速度v方向，该粒子可能经过B点
9．夜晚高速公路路标在灯光的照射下特别亮，主要是因为使用了由大量均匀透明介质球组成的反光材料。如图所示，介质球的球心位于O点，半径为R。平行于直径的单色光从空气射入介质球，其中一条光线沿射入球体，在球内表面经一次反射后，再次折射回空气中时出射光线恰好与平行。已知与间的距离为，光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．光线经过一次折射一定射到B点
B．光线经过一次折射对应的折射角为
C．该介质球的折射率为
D．光在该介质球中的传播速度为
10．如图所示，波长为和的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a和b，则这两束光（ ）
A．进入三棱镜后各自的波长都有所减小
B．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距
C．在三棱镜中的传播速度
D．在增大入射角的过程中，单色光a先发生全反射
11．如图所示。在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB是竖直轨道，CD是水平轨道。AB与BC相切于B点，CD与BC相切于C点。—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），从Q与B等高处由静止释放。两球滑到水平轨道上。重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．下滑的整个过程中P球机械能守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C．Q球过C点的速度大小为
D．下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR
二、实验题（共20分）
12．清江中学黄老师在“油膜法估测分子直径”的实验中，通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成__________（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为__________；
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是__________（填字母代号）；
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会__________（选填“偏大”或“偏小”）。
13．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的__________和__________。
(2)根据记录的实验数据，做出了如图所示的p-V图。对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间满足关系式__________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义表示__________。
(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前的字母）。
(4)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系是m1_____m2，m3_____m4（选填“大于”或“小于”）。
三、计算题（共36分）
14．如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m，弹簧劲度系数为k，其振动周期为，振子经过O点的速度为v，在O点正上方有一质量为m的物体自由下落，恰好落在振子上，并与振子粘在一起振动。
（1）求物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小；
（2）以物体落在振子上为时刻，求振子到达最左端的时刻。
15．如图所示，真空中一块截面视图为等腰直角三角形的玻璃砖ABC，一束平行于BC边的单色光从AB边上的D点入射，到达AC边恰好不从AC边射出。已知AB的长度为2L，D为AB的中点，光在真空中的传播速度为c。
（1）求玻璃砖对该单色光的折射率n；
（2）将该束单色光逆时针旋转一定角度后，经AC边射出后的光线与BC边平行，求该束单色光在玻璃砖中的传播时间t（不考虑反射光线）。
16．真空压缩袋是抽走空气利用大气压压缩物体的一种袋子，主要用于装棉被和各种衣服类，具有防潮、防霉、防蛀、防异味等特点。某同学设计了一个活塞式抽气机对压缩袋进行抽气，可将装置简化为如图所示，假设放入衣物后通过手工挤压使袋中容纳空气的容积为且保持不变，袋内气体压强为大气压强，活塞式抽气机的容积为，活塞的横截面积为S，不计活塞的厚度和重力，连接管的体积可忽略，抽气过程中气体温度不变。
(1)对于第一次抽气（不考虑活塞在底端时的情况），将活塞缓慢上提，求手对活塞的最大拉力；
(2)求抽气机抽气10次后，压缩袋中剩余气体的压强。
1．C
A．知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子的体积，求不出气体分子间的平均距离，A错误；
B．知道阿伏加德罗常数，该气体的质量和密度，可以求出气体的体积，求不出气体分子的体积，求不出气体分子间的平均距离，B错误；
C．已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道该气体的摩尔质量，可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数，可以求出单位体积分子个数，可以求出分子的体积，即可求出气体分子间的平均距离，C正确；
D．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和质量，可以求出分子的质量，但求不出分子的体积，求不出气体分子间的平均距离，D错误。
故选C。
2．C
A．根据牛顿第二顶定律在忽略空气阻力的情况下，做自由落体运动的所有物体的加速度都等于当地的重力加速度，即所有的物体下落的一样快，故A错误；
B．伽利略通过实验发现轻的物体和重的物体下落的一样快，故B错误；
C．亚里士多德认为物体越重，下落越快，故C正确；
D．爱因斯坦主要成就是在量子力学，故D错误。
故选C。
3．D
A．杯盖盖好后杯内封闭了一定质量的气体，体积不变，冷却后气体温度降低，根据理想气体状态方程可知，杯内的气体压强减小， A错误；
B．杯内气体的分子数不变，B错误；
C．冷却后温度降低，气体分子的平均动能减小、平均速率减小， C错误；
D．根据理想气体压强产生的微观机制可知，杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小， D正确。
故选D。
4．C
A．原子核自发的放出粒子称为衰变，此式属于衰变，选项A错误；
B．一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核并在分裂时两到三个中子释放巨大能量的过程，此反应属于裂变反应，选项B错误；
C．用He核轰击Be核属于人工转变，选项C正确；
D．此反应属于氢核聚变，选项D错误。
故选C。
5．D
如图所示，由几何关系可得
，
根据折射定律可得
故选D。
6．D
A．由回路中的电流方向以及极板所带电的电性可知电容器正在放电，故A错误；
B．由可知振荡频率不变，故B错误；
C．电场能处在增大、减小的周期性变化中，故C错误；
D．由可知减小电容器的正对面积则电容器的电容减小，由 可知振荡频率增大，所以减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波，故D正确。
故选D。
7．C
A、红光到达AC面的入射角为 i=30°，折射角为r=60°，则玻璃对红光的折射率为：，故A错误；
B、红光在玻璃中的传播速度大小为：，故B错误；
C、设临界角为C，则若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，入射角为 i=60°，根据折射定律可得，折射角为r=30°，光线射到AC面上的入射角等于60°，大于临界角C，所以光线在AC面发生全反射，不会从AC面射出来，故C正确；
D、若将这束红光向左水平移动一小段距离，光线射到AC面上的入射角不变，则折射角不变，仍为60°，故D错误．
8．BC
A、因AC=2AB=4cm，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V，取O点为AC的中点，则，连接BO，过A点做BO的垂线，则实线为电场线，如图所示：
因粒子由A运动经过C点，则电场力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电，则A错误.
B、因；所以B正确.
C、粒子从A点开始做类平抛运动到C点，根据类平抛运动的推论，粒子在C点时，；所以C正确.
D、仅改变初速度v0方向，根据对称性，粒子必过E点，所以D错误.
故选BC.
9．AC
A．由题可知光路图如下图所示，光线经过一次折射一定射到B点，A正确；
B．由几何关系可得解得
解得
由几何关系可知
解得
B错误；
C．由折射定律可知介质球的折射率为
C正确；
D．光在该介质球中的传播速度为
D错误。
故选AC。
10．AB
A．光从空气进入玻璃中光速减小而频率不变，根据 可知，两束光在玻璃中的波长都减小，选项A正确；
B．由图看出，a的偏折角小，玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，所以a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距，选项B正确；
C．a光的折射率小，由分析知，在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度，选项C错误；
D．根据 ，b光的折射率大，发生全反射的临界角小，在增大入射角的过程中，单色光b先发生全反射，选项D错误。
故选AB。
11．BD
A．P球运动过程中轻杆要做功，所以机械能不守恒，故A错误；
B．把两个球和轻杆作为一个系统来研究，除了重力和系统内的弹力做功，没有别的力做功，符合机械能守恒的条件，轻杆没有能量，所以下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒，故B正确；
C．Q球过C点时，杆与竖直方向的夹角的正弦值为
故
根据机械能守恒定律，有
杆不可伸长，故两个球沿着杆方向的分速度相等，故
联立计算得出
，
故C错误；
D．下滑的整个过程中，根据机械能守恒定律，有
计算得出
故Q球机械能增加量为
所以D选项是正确的。
故选BD。
12．（1）单层
（2）DACB
（3）偏大
13．（1）质量 温度
（2）p1V1=p2V2 气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功
（3）AC
（4）大于 大于
14．（1）；（2）或
（1）振子与物体碰撞过程中水平方向动量守恒
解得物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小
（2）弹簧振子周期，振子第一次到达最左端的时刻分别为
振子第N次到达最左侧的时刻分别为
15．（1）；（2）
（1）因光到达AC边恰好不从AC边射出，则临界角
C=45°
玻璃砖对该单色光的折射率∶
（2）当该束单色光逆时针旋转一定角度后，根据题意其单色光在透明介质中的传播路线如图所示
由几何关系得，角
α=45°
因为
所以角
r=30°
由几何关系得
单色光在玻璃砖中的传播速度
单色光在玻璃砖中的传播时间
代入数据可得∶
16．(1)；(2)
(1)当活塞下压时，阀门关闭，打开，右侧抽气机中，体积的气体排出。对于第一次抽气，活塞上提，压缩袋中气体均匀分布到抽气机和压缩袋中，活塞上升到最高处时，气体压强降为，此时内外压强差最大，手对活塞的拉力最大，由于抽气过程中气体温度不变，根据玻意耳定律有
解得
根据平衡条件得
(2)对于第二次抽气，活塞上提，压缩袋中气体再次均匀分散到抽气机和压缩袋中，气体压强降为，根据玻意耳定律有
解得
以此类推，第10次抽气后压缩袋中气体压强降为
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