2023-2024学年山西省临汾市部分学校高二（下）期末考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年山西省临汾市部分学校高二（下）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共34分。
1.下列四幅图对应的说法正确的有( )
A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B. 图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃
C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了液体分子的无规则热运动
D. 图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
2.下列应用动量定理解释的现象，说法合理的是( )
A. 易碎物品运输时要用柔软材料包装，这样做是为了增加重量以减小作用力
B. 消防员进行翻越障碍物训练时，落地总要屈腿，这样可以减少人的动量变化量
C. 运动员在跳高时，总是落到沙坑里或海绵上，这样做是为了延长着地过程的作用时间
D. 从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
3.在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是( )
A. 氢气的密度较小 B. 氧气的密度较小 C. 氢气的压强较小 D. 氧气的分子数较少
4.一简谐振子沿轴振动，平衡位置在坐标原点，振动周期大于。振子沿轴正方向经过平衡位置时开始计时，时刻时刻时刻。该振子的振幅和周期分别为( )
A. B. C. D.
5.两分子间的分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示，分子势能与分子间距离的关系图像如图乙所示。图甲中为分子斥力和引力平衡时两分子间的距离，为分子力表现为引力且最大时两分子间的距离图乙中为分子势能为时两分子间的距离，为分子势能最小时两分子间的距离。规定两分子间的距离为无限远时分子势能为，下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.某时刻振荡电路的自感线圈中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．下列说法正确的是( )
A. 若电容器上极板带正电，则电容器正在放电
B. 若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在增大
C. 若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在增大
D. 若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小
7.吸盘挂钩里的吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力与其和墙壁间正压力相等，空气可视为理想气体，取重力加速度大小。该吸盘能悬挂的物体的最大质量为( )
A. B. C. D.
8.关于热力学定律，下列说法正确的是( )
A. 物体的温度可以达到零下
B. 第二类永动机违背了能量守恒定律
C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，、端接入电压不变的正弦交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有三个阻值均为的定值电阻，当开关闭合后，下列说法正确的是( )
A. 变压器的输入电压降低 B. 变压器的输入电流减小
C. 电阻消耗的功率不变 D. 、端的输入功率增加
10.如图所示，光滑平行轨道的水平部分虚线右侧存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，轨道宽度为。轨道右侧接有电阻为的定值电阻，将一根质量为、长度为的均质金属棒从段距水平轨道高为处无初速释放，金属棒进入磁场后开始减速，恰好能到达轨道右端，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，电路中除电阻以外的电阻均不计，不计空气阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 金属棒的最大速度为 B. 金属棒减速时的最大加速度为
C. 定值电阻产生的总焦耳热为 D. 金属棒在磁场中运动的距离为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题
玻璃砖所在位置为图甲中的__________填“上半圆”或“下半圆”。
玻璃砖的折射率__________。保留两位有效数字
小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠，当发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积__________。
12.某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时所遵循的规律。实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
有关该实验的说法，正确的是______。
A.实验时注射器必须水平放置
B.注射器内部的横截面积的具体数据必须测出
C.注射器旁的刻度尺的刻度只要均匀即可，无须标注单位
进行实验操作时，推拉活塞不能过快，其原因是______。
A.防止封闭气体的温度发生改变
B.防止封闭气体的质量发生改变
该同学首先在实验室Ⅰ进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是_____填错误数据对应的实验序号。
实验序号
封闭气柱的长度
封闭气柱的压强
该同学利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍低的实验室Ⅱ进行了实验，根据实验室Ⅰ、Ⅱ记录的数据用正确的方法作出的图像如图乙所示，根据实验室Ⅱ记录的数据作出的图像应为_____填“”或“”。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.钻石中的碳原子每个碳原子占据一个正方体以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为克拉克拉的钻石。已知碳原子的直径，碳元素的相对原子质量为，阿伏加德罗常数。求：
该钻石含有的碳原子个数；
钻石的密度。两问结果均保留两位有效数字
14.如图所示，半径为的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场未画出，一质量为、带电荷量为的微粒从圆上的点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的点离开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心到虚线的距离为，不计微粒所受的重力，求：
微粒在磁场区域内运动的时间；
微粒到圆心的最小距离。
15.一定质量的理想气体，从状态到状态，再到状态，最后回到状态，如图所示，图中、均为已知量，气体在状态时的热力学温度为，求：
气体在状态时的热力学温度；
气体在状态时的热力学温度；
在过程中，外界对气体做的总功；
在的循环中，气体从外界吸收或向外界放出的热量。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.下半圆


12.

13.碳的摩尔质量 ，克拉的钻石质量 ，设克拉钻石的物质的量为，则有
解得
个
设该钻石的体积为，每个碳原子占据的体积为 ，则有
解得

14.设微粒的速度大小为，微粒在匀强磁场中运动的轨道半径为，则有
解得
由于偏转角为 ，则轨迹对应的圆心角也为 ，则有
解得
作出粒子的运动轨迹如图所示
点为微粒运动轨迹的圆心，设圆心到的距离为，到的距离为，则有
， ，
解得
微粒到圆心的最小距离为
联立解得

15.根据理想气体状态方程有
解得
根据理想气体状态方程有
解得
过程中，气体体积缩小，图像与坐标轴所围的面积即为外界对气体做的功，则有
解得
从状态 到状态 ，气体体积不变，即
气体从 的初、末内能不变，即
设气体从外界吸收的热量为 ，结合热力学第一定律有
解得
即气体从外界吸收的热量为 。

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