河南省周口市项城市第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（B）（含解析）

项城市第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷（B）
满分：100 分 考试时间：90 分钟
注意：本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 4 分，共 32 分）
1. 隔墙有耳表明声波（　　）
A. 穿透力强 B. 发生了反射现象
C. 发生了衍射现象 D. 发生了干涉现象
2. 某介质对空气折射率为，一束光从该介质射向空气，入射角为60°，下列光路图正确的是（　　）
A. B.
C. D.
3. 做功和热传递都可以改变物体的内能，以下说法正确的是（　　）
A. 物体放出热量，内能一定减少
B. 物体对外做功，内能一定减少
C. 物体吸收热量，同时对外做功，内能一定增加
D. 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少
4. 下面是教材中四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A. 由甲图可知当两个相邻的分子间距离大于r0时，随它们之间的距离增大分子力先变小后增大
B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大
C. 从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
5. 在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　）
A. 黑体既不向外辐射电磁波，也不反射电磁波
B. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关
C. 带电物体的电荷量可以是任意值
D. 爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由一份份光子组成”
6. 如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（　　）
A. 入射光太弱 B. 电源电压太小
C 光照时间短 D. 入射光波长太长
7. 氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. 氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量增加
B. 氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子
C. 大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子
D. 处于基态的氢原子电离时将向外辐射13.6eV的能量
8. 某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用a、b、c三束单色光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系如图所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（　　）
A. b照射光电管时，逸出光电子的最大初动能最大
B. a光频率比c光大
C. 增大c光的光照强度，逸出光电子的最大初动能增大
D. 若b光照射某金属发生光电效应，a光照射该金属也一定发生光电效应
二、多选题（每题 5 分，共 20 分。作答时，选择正确但不全的得 3 分，有错误选项的 给 0 分）
9. 关于理想气体的认识，下列说法正确的是（　　）
A. 它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体
B. 它是一种从实际气体中忽略次要因素，简化抽象出来的理想模型
C. 在温度不太高、压强不太小的情况下，气体可视为理想气体
D. 被压缩的气体，不能视为理想气体
10. 下列关于热学知识的说法正确的是（　　）
A. 固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C. 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D. 当分子间距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零
11. 根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，下列判断正确的是（　　）
A. 电子绕核旋转的轨道半径减小
B. 电子的动能增大
C. 氢原子电势能增大
D. 氢原子的能级减小
12. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A. 时，振子在O点右侧处 B. 和时，振子的速度相同
C. 时，振子的速度方向向左 D. 到的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（13·14 两题，每空均为 2 分，共 14 分）
13. 如图为用单摆测当地重力加速度的实验装置：
（1）下列说法正确的是____________。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g=____________。
（3）若把该单摆从地球赤道移至北极，则其摆动周期____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
14. 在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中，装置如图。
（1）需要的测量仪器或工具有_______。
A．秒表 B．天平（带砝码） C．刻度尺 D．圆规
（2）必须满足的条件是_________。
A．斜槽轨道末端切线水平
B．斜槽轨道应尽量光滑以减小误差
C．入射球和被碰球质量相等
D入射球每次从轨道的同一位置由静止释放
（3）入时小球质量为，被碰小球质量为。某次实验中得出的落点情况如图所示，在实验误差允许的围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为___________。（用、、、、表示）
（4）若碰撞是弹性碰撞，应该满足的距离关系式为___________。（用、、表示）
四、解答题（本大题计 3 小题，共 34 分）
15. 如图所示，甲为某一简谐横波在时刻的图像，此时波刚好传到处，处的质点P的振动图像如图乙所示。求：
（1）P质点振动的周期T和时P质点振动方向；
（2）该波在此介质传播的波速的大小；
16. 如图所示，某同学研究一定质量理想气体参量的变化关系，并绘制了图像.理想气体经历了状态变化过程，状态A的温度是，则：
（1）状态的温度为多少？
（2）全过程气体吸收热量为多少？
17. 质量为m1和 m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示。
（1）碰撞后和的速度、；
（2）若，则等于多少；
（3）在第（1）（2）问基础上，通过计算判断两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？
项城市第三高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷（B）答案解析
满分：100 分 考试时间：90 分钟
注意：本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卷上。
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 4 分，共 32 分）
1. 隔墙有耳表明声波（　　）
A. 穿透力强 B. 发生了反射现象
C. 发生了衍射现象 D. 发生了干涉现象
【答案】C
【解析】
【详解】隔墙有耳表明声波发生了衍射现象。故选C。
2. 某介质对空气的折射率为，一束光从该介质射向空气，入射角为60°，下列光路图正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据全反射临界角与折射率的关系有
解得
由于光从该介质射向空气，入射角为60°，入射角大于临界角，则发生全反射，则光路中只有反射光线，没有折射。
故选D。
3. 做功和热传递都可以改变物体的内能，以下说法正确的是（　　）
A. 物体放出热量，内能一定减少
B. 物体对外做功，内能一定减少
C. 物体吸收热量，同时对外做功，内能一定增加
D. 物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体放出热量，若外界对物体做更多的功，则内能增加，故A错误。
B．物体对外做功，如同时从外界吸收更多的热量，则内能增加，故B错误。
C．物体吸收的热量为Q，同时对外做功为W，如二者相等，则内能不变；若Q>W，则内能增加；若W>Q，则内能减少，故C错误。
D．物体放出热量，同时对外做功，则内能一定减少，故D正确。
故选D。
4. 下面是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A. 由甲图可知当两个相邻的分子间距离大于r0时，随它们之间的距离增大分子力先变小后增大
B. 图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大
C. 从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
D. 图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．由甲图可知，当两个相邻的分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子力随它们之间的距离增大先增大后减小，故A错误；
B．图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大，故B正确；
C．从图丙可看出随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较小的方向移动，即向频率较大的方向移动，故C错误；
D．图丁中一只水黾能停在水面上，主要是因为水的表面张力的原因，故D错误。
故选B。
5. 在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　）
A. 黑体既不向外辐射电磁波，也不反射电磁波
B. 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关
C. 带电物体的电荷量可以是任意值
D. 爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由一份份光子组成”
【答案】D
【解析】
【详解】A．黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误；
B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误；
C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故C错误；
D．爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由光子构成”，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（　　）
A. 入射光太弱 B. 电源电压太小
C. 光照时间短 D. 入射光波长太长
【答案】D
【解析】
【详解】AC．只要入射光频率大于光电管对应的极限频率即可发生光电效应，有光电子逸出，与入射光的强弱或光照时间长短无关，故AC错误；
B．若电源电压是正向电压，即使很小时，也会有电流，如果灵敏电流计中没有电流通过，可能是所加的反向电压超过了遏止电压，故B错误；
D．若入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，灵敏电流计中没有电流通过，故D正确。
故选D。
7. 氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确是（　　）
A. 氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量增加
B 氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子
C. 大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子
D. 处于基态的氢原子电离时将向外辐射13.6eV的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．氢原子从能级跃迁到能级需要向外辐射光子，故该氢原子的能量减小，故A错误；
B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子需要吸收光子，故B错误；
C．大量处于能级氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出不同频率光子的种类为
故C正确；
D．处于基态的氢原子电离时至少要吸收13.6eV的能量，故D错误。
故选C。
8. 某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用a、b、c三束单色光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系如图所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（　　）
A. b照射光电管时，逸出光电子的最大初动能最大
B. a光频率比c光大
C. 增大c光的光照强度，逸出光电子的最大初动能增大
D. 若b光照射某金属发生光电效应，a光照射该金属也一定发生光电效应
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由图像可知，光电流为零时，遏止电压的大小关系为
根据
可知，三种光的频率大小关系为
b光照射时，逸出光电子的最大初动能最大，故A正确，B错误；
C．增大c光的光照强度，可以使单位时间逸出的光电子数量变多，饱和电流增大，而最大初动能不变，故C错误；
D．由AB中分析可知，b光的频率大于a和c，若b光照射某金属发生光电效应，a光照射该金属不一定发生光电效应，故D错误。
故选A。
二、多选题（每题 5 分，共 20 分。作答时，选择正确但不全的得 3 分，有错误选项的 给 0 分）
9. 关于理想气体的认识，下列说法正确的是（　　）
A. 它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体
B. 它是一种从实际气体中忽略次要因素，简化抽象出来的理想模型
C. 在温度不太高、压强不太小的情况下，气体可视为理想气体
D. 被压缩的气体，不能视为理想气体
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】气体分子大小和相互作用力可以忽略不计，也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失，这样的气体称为理想气体。它是理论上假想的一种把实际气体的性质加以简化的气体。理想气体在任何情况下都严格遵守气体实验定律,也就是说,实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度不太低，压强不太大时，才可近似处理。一般可认为温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时的气体为理想气体，故AB正确，CD错误。
故选AB。
10. 下列关于热学知识的说法正确的是（　　）
A. 固体、液体、气体中都有扩散现象和布朗运动
B. 扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
C. 水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D. 当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．布朗运动只能在气体和液体中发生，不能在固体中发生，故A错误；
B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，温度越高，分子运动越剧烈，扩散现象和布朗运动越明显，故B正确；
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；
D．根据分子间作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离r=r0时，斥力等于引力，分子间作用力为零，故D正确。
故选BCD。
11. 根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，下列判断正确的是（　　）
A. 电子绕核旋转的轨道半径减小
B. 电子的动能增大
C. 氢原子的电势能增大
D. 氢原子的能级减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD．氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，能级降低，轨道半径减小，故AD正确；
BC．氢原子的能量减小，根据
可得，轨道半径减小，电子的速率增大，因此其动能增大，又因为氢原子的能量减小，则可知氢原子的电势能减小，故B正确，C错误。
故选ABD。
12. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A. 时，振子在O点右侧处 B. 和时，振子的速度相同
C. 时，振子的速度方向向左 D. 到的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．由乙图可得，振动方程为
代入，可得振子的位移为
即在O点右侧处，A错误；
B．0.4s到1.2s过程振子朝负方向运动，和时，振子到平衡位置的距离相同，由对称性可知，振子的速度相同，B正确；
C．时，振子向左回到平衡位置，故速度方向向左，C正确；
D．到的时间内，振子从右侧最大位移处回到平衡位置，位移减小、速度增大，D错误。
故选BC。
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（13·14 两题，每空均为 2 分，共 14 分）
13. 如图为用单摆测当地重力加速度的实验装置：
（1）下列说法正确是____________。
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球
（2）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小g=____________。
（3）若把该单摆从地球赤道移至北极，则其摆动周期____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 变小
【解析】
【详解】（1）[1] A．测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，故A正确；
B．摆长等于摆线长度加上摆球的半径，故B错误；
C．当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动后求出周期的平均值，故C错误；
D．摆球选择质量大一些，体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，故D正确.。
故选AD。
（2）[2]若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，由单摆的周期公式
可求出当地重力加速度大小
（3）[3]由于北极的重力加速度较大，所以将单摆移至北极时，其摆动周期变小.
14. 在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中，装置如图。
（1）需要的测量仪器或工具有_______。
A．秒表 B．天平（带砝码） C．刻度尺 D．圆规
（2）必须满足的条件是_________。
A．斜槽轨道末端切线水平
B．斜槽轨道应尽量光滑以减小误差
C．入射球和被碰球质量相等
D入射球每次从轨道的同一位置由静止释放
（3）入时小球质量为，被碰小球质量为。某次实验中得出的落点情况如图所示，在实验误差允许的围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为___________。（用、、、、表示）
（4）若碰撞是弹性碰撞，应该满足的距离关系式为___________。（用、、表示）
【答案】 ①. BCD##BDC##CBD##CDB##DBC##DCB ②. AD##DA ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理可得
又因下落时间相同，即可求得
则若碰撞过程中动量守恒，则其表达式为
实验中需要测量的物理量有质量和水平射程；因此应用到刻度尺和天平，测量水平射程前，要确定小球的落点，要用到圆规。
故选BCD。
（2）[2]A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；
B．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；
C．为了保证入射小球不反弹，所以入射球的质量要大于被碰球的质量，故C错误；
D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。
故选AD。
（3）[3]由上述分析可知若碰撞过程中动量守恒，则其表达式为
（4）[4] 碰撞过程如果机械能守恒，则
由动量守恒定律得
小球做平抛运动的时间t相等，则有
四、解答题（本大题计 3 小题，共 34 分）
15. 如图所示，甲为某一简谐横波在时刻的图像，此时波刚好传到处，处的质点P的振动图像如图乙所示。求：
（1）P质点振动的周期T和时P质点振动方向；
（2）该波在此介质传播的波速的大小；
【答案】（1）4s，沿y轴负方向；（2）2m/s
【解析】
【详解】（1）根据图乙可知，质点振动的周期为
根据图乙可知，时刻之后P质点位移为负值，位移逐渐变大，即时P质点振动方向沿y轴负方向。
（2）根据图甲可知
则波在此介质传播的波速
解得
16. 如图所示，某同学研究一定质量理想气体参量的变化关系，并绘制了图像.理想气体经历了状态变化过程，状态A的温度是，则：
（1）状态的温度为多少？
（2）全过程气体吸收热量为多少？
【答案】（1），；（2）2000 J
【解析】
【详解】（1）由题图知是等容过程，由查理定律得
解得
在过程中，根据理想气体状态方程有
解得
（2）经过变化后温度不变，所以理想气体的内能不变，即
从，气体体积增大，气体对外做功
再由热力学第一定律
解得气体吸收热量为
17. 质量为m1和 m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示。
（1）碰撞后和的速度、；
（2）若，则等于多少；
（3）在第（1）（2）问基础上，通过计算判断两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？
【答案】（1），；（2）；（3）弹性碰撞
【解析】
【详解】（1）根据图像可得碰撞后
（2）根据动量守恒定律
可得
（3）根据图像可得碰撞前
碰撞前系统动能
碰撞后系统动能
说明属于弹性碰撞。