吉林省吉林地区普通高中友好学校联合体2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷（含解析）

吉林市吉林地区普通高中友好学校联合体2024-2025学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．一个小球与弹簧连接套在光滑水平细杆上，在间做简谐运动，点为的中点。以点为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，得到小球振动图像如图所示。下列结论正确的是（　　）
A．小球振动的频率是
B．时，小球在位置
C．小球在通过位置时，速度最大
D．如果小球的振幅增大，则振动周期也增大
2．关于下列说法正确的是（　　）
A．晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
B．液晶显示器的成像应用了光的偏振原理
C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力
D．浸润现象中附着层分子密度增大，分子间引力占主导
3．以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“水波的干涉图样”，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（　　）
A．由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大
B．由图乙可知，两列频率相同的水波相遇后，振动加强点始终处于波峰位置
C．图丙中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小
D．图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°的过程中，光屏P上的光亮度逐渐减小
4．彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则（　　）
A．a光的频率小于b光的频率
B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长
C．从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射
D．通过同一双缝干涉装置，a光的相邻条纹间距比b光的大
5．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A．在0~t1时间内，电容器放电，电场能增大
B．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C．若仅减小电容器的电容，振荡频率减小
D．在t3~ t4时间内，电容器C的上极板带正电
6．极光的形成是高能带电粒子进入地球的高层大气（通常在80至500公里的高度）时，与大气中的原子和分子发生碰撞。这些碰撞导致大气分子被激发到高能态，随后它们会回落到更稳定的低能态，释放出能量并产生可见光。如图为氢原子的能级示意图，现有大量氢原子处于n=3的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时所辐射出的光正好使某种金属A发生光电效应。则下列说法正确的是（　　）

A．频率最小的光是由n=3能级跃迁到n=1能级产生的
B．最容易发生衍射现象的光是由n=3能级跃迁到n=2能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出2种不同频率的光
D．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应
7．我国深空探测器采用钚-238（）核电池作为长效能源。其衰变方程为 。利用衰变释放的波长为λ的γ射线，照射探测器表面涂覆的新型钙钛矿材料（逸出功为）引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法中正确的是（　　）
A．衰变方程中的X为正电子
B．探测器在宇宙空间航行时钚-238的半衰期将会变长
C．的比结合能比的比结合能小
D．γ射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能
二、多选题
8．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，最后变化到状态C，V-T图像如图所示。已知该气体在状态B时的压强为下列说法正确的是（　　）
A．状态A时的气体压强为
B．A→B过程气体放热
C．B→C过程气体压强增大
D．B→C过程气体对外做功
9．下列关于分子动理论知识，说法正确的是（　　）
A．图甲中茶叶蛋的蛋清呈灰黑色，原因是酱油的色素分子通过扩散运动到了蛋清中
B．图乙为封闭容器内气体分子运动的示意图，若瓶内气体温度升高，则每个气体分子的动能都增加
C．图丙为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态③时的温度比状态①、②时都高
D．图丁为分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化的关系图线，其中②表示分子间作用力随分子间距离r的变化关系图线，①表示分子势能随分子间距离r的变化关系图线
10．1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大
B．根据图乙可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关
C．图丙中，若电子的电荷量用e表示，、、普朗克常量h已知，则该金属的截止频率为
D．图丁中，由光电子最大初动能与入射光频率的关系图像可知该金属的逸出功为E或
三、实验题
11．某同学用单摆测量重力加速度。
(1)为了减少测量误差，下列做法正确的是
A．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
(2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量摆球直径d，记摆长。多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的摆球摆动周期T， 并作出图像，如右图所示。根据图线斜率可计算重力加速度 （结果保留三位有效数字，π2取9.87）。
(3)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长：
(1)图甲中标示的器材“A”应为 ；
(2)图乙中测量头的读数为 mm；
(3)下列图示中条纹间距表示正确的是 。
(4)某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。在坐标纸上记录的情况如图丙所示。虚线是以入射点为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为 。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．如图所示，AB为空气与某介质的界面，直线MN垂直于界面AB。已知，该介质的折射率，光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求：
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r；
(2)光在该介质中的传播速度v；
(3)光由该介质射向空气，发生全反射的临界角C。
14．波源位于原点O的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻波刚好传播到P点，波形图如图所示，P点的平衡位置为，Q点的平衡位置为，此后经过质点Q第一次出现在波峰位置。求：
(1)该列波的传播速度大小v；
(2)时间内，质点P通过的路程s；
(3)从图示时刻开始计时，写出质点M的振动方程；
15．电动自行车骑行时必须保持合适的轮胎气压。某人用打气筒给闲置很久的电动自行车打气，内胎的容积为，胎内原来空气压强为，温度为室温27℃，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气。打气过程中由于压缩气体做功和摩擦生热，打了次后胎内温度升高到35℃。（一个标准大气压为）
（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；
（2）电动自行车轮胎气压在室温情况下的标准压强为，如果此次打气恢复常温后胎压过大（未超过车胎承受范围），需要放出一部分气体，使车胎内气压在室温情况下达到标准压强，试求放出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D C D B D BD AC CD
11．(1)C
(2)9.87
(3)不变
12．(1)滤光片
(2)5.194
(3)C
(4)1.5
13．(1)r=30°
(2)
(3)C=45°
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由波形图可知，波长
时刻波刚好传播到P点，此后经过质点Q第一次出现在波峰位置，波从P点传播到Q点所需时间t1， P、Q间的距离
则有
Q点第一次出现波峰时，波从P点传播到Q点后，Q点再振动个周期到达波峰。设波的周期为T，则
又因为
即有
代入
联立解得
（2）设时间内，质点通过的路程，根据
结合上述结论可得
则
质点在一个周期内通过的路程为4A（A为振幅，由图可知），所以时间内质点P通过的路程
（3）从图示时刻开始计时，设质点M的振动方程
由图可知
结合上述结论可得角频率
由图像可知时，
代入振动方程可得
解得
所以质点M的振动方程为
15．（1）；（2）
【详解】（1）初状态
末状态
根据理想气体状态方程得
解得
（2）设恢复常温后气体的压强为，根据查理定律
解得
胎压过大，需要放出气体。根据玻意耳定律得
解得
放出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值