吉林省长春市第十七中学2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

长春市第十七中学2022—2023学年度下学期期末考试高二物理试题一、单选题（本大题共7小题，共35分）1.下列关于光的干涉、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的是（ ）A.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B.3D电影是利用了光的干涉特性C.日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象【答案】B【解析】【详解】A．激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同光，从而进行光的干涉，故A正确，不符合题意；B．3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误，符合题意；C．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰，这是利用光的偏振现象，故C正确，不符合题意；D．过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D正确，不符合题意。故选B。2.对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（ ）A.甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果C.丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹【答案】C【解析】【分析】【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，A错误；B．入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，并不是被检测玻璃板上下表面反射后的光，B错误；C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹，C正确；D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，D错误。故选C。3.通过考古检测发现三星堆遗址出土的文物年代跨越了近2000年。考古通常用年代检测法推算出土文物的年代，的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）A.需要吸收能量才能发生衰变B.衰变方程中的X是中子C.随着不断衰变，其半衰期会逐渐变小D.该衰变是衰变【答案】D【解析】【详解】A．发生衰变过程存在质量亏损，释放能量，不需要吸收能量，A错误；BD．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知X为，即X是电子，该衰变是衰变，B错误，D正确；C．半衰期只由原子核内部决定，适用于大量原子核，随着不断衰变，其半衰期保持不变，C错误。故选D。4.如图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则（ ）A.若将滑片右移，电路中光电流增大B.若将电源反接，电路中不可能有光电流产生C.若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10-19JD.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A．若将滑片右移，加在光电管上的正向电压变大，由于光电流饱和后不再增加，所以光电流有可能增大，有可能不变，故A错误；B．若将电源反接，加在光电管上的电压变为反向电压，若反向电压小于遏止电压，则电路中仍有光电流产生，故B错误；C．从n=4能级向n=2能级跃迁时，辐射的光子能量为若阴极的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能为故C正确；D．从n=4能级向n=2能级跃迁时，辐射的光子能量为2.55eV，依题意，说明阴极的逸出功为小于2.55eV，根据跃迁规律，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时共辐射6种能量的光子，分别为0.66eV、2.55eV、12.75eV、1.89eV、12.09eV、10.20eV，其中至少有4种大于阴极的逸出功，所以至少有4种光子能使阴极K发生光电效应，故D错误。故选C。5.a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示，图乙为氢原子能级图。已知可见光的光子能量在到之间，下列说法正确的是（ ）A.a光的波长比b光的小B.单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大C.若a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光是从跃迁到能级时发出的光D.用的电子去轰击基态的氢原子，可以得到两种可见光【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据可知，频率越大的截止电压越大，所以a光的频率比b光的小，根据可知，频率越大时波长越小，所以a光的波长比b光的大，则A错误；B．根据可知，单色光a的光子动量比单色光b的光子动量小，所以B错误；C．根据因为a光的频率比b光的小，则a光是从跃迁到能级时发出的光，则b光不可能是从跃迁到能级时发出的光，所以C错误；D．用的电子去轰击基态的氢原子，有可以跃迁到第四个能级，所以能得到两种可见光，跃迁到，跃迁到，则D正确；故选D。6.下列说法中正确的是（ ）A.一定质量的理想气体在膨胀的同时吸收热量，气体分子的平均动能一定减小B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律D.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体【答案】C【解析】【详解】A．当理想气体经历等温膨胀的过程中，气体内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸收热量，但此时气体分子的平均动能不变，故A错误；B．第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故B错误；C．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，该过程可以引产生其他影响，所以并不违背热力学第二定律，故C正确；D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，需要消耗其他形式的能，故D错误。故选C。7.用r表示两个分子间的距离，Ep表示两个分子间相互作用的势能，当r＝r0时，分子间的引力等于斥力，设两分子相距很远时，Ep＝0，则( )A.当r>r0时，Ep随r的增大而增大 B.当rr0时，Ep不随r而改变 D.当r＝r0时，Ep为正【答案】A【解析】【详解】AC．当r＞r0时，分子力体现为引力，当r增加时，分子力做负功，则Ep增加，故A正确，C错误；B．当r＜r0时，分子力体现为斥力，当r减小时，分子力做负功，则Ep增加，故B错误；D．当r＝r0时，Ep最小，由于分子相距很远时，Ep＝0，则r＝r0时，Ep小于0，故D错误。故选A。二、多选题（本大题共4小题，选不全3分，错选0分，全对5分，共20分）8.如图所示，两束单色光a、b从水下射向水面上的A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是（ ）A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a光比b光更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．由图可知，a光的折射率小于b光的折射率，因此a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，干涉条纹间距与波长成正比，A正确；B．波长越长，越容易发生衍射，B正确；C．由可知，C错误；D．折射率越大，越容易发生全反射，则若a光和b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失是b光，D正确。故选ABD。9.科学家通过对月壤样品进行实验分析，估计月壤中氦3的资源总量可达100万~500万吨，若能实现商业化运用，月壤中的氦3可供地球能源需求达数万年利用氦3的核反应方程为。则下列说法中不正确的是（ ）A.上式中应为中子B.目前地球上的核电站正是利用氦3作为核燃料，因此迫切需要开发月壤中的氦3C.反应前与的质量之和等于反应后与的质量之和D.反应前与的质量之和大于反应后与的质量之和【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，因此X应为质子，故A符合题意；B．目前地球上的核电站是利用重核裂变，不是轻核的聚变，故B符合题意；CD．因反应放出能量，故根据质能方程可知，反应前与的质量之和大于反应后与的质量之和，故D不符合题意，C符合题意。故选ABC。10.如图所示为氢原子的能级图，金属钨的逸出功为4.54eV。现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，由图可知（ ）A.发生跃迁时对外辐射光的光谱是连续谱B.发生跃迁时最多能辐射6种频率的光C.发生跃迁时辐射的光中能使钨发生光电效应的有3种D.从能级跃迁到能级发出的光波长最长【答案】BC【解析】【详解】A．发生跃迁时对外辐射光的光谱是线状光谱，选项A错误；B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射种频率的光，选项B正确；C．发生跃迁时辐射的光中能使钨发生光电效应的有3种，分别对应着4→1，3→1，2→1，选项C正确；D．从4→1的跃迁能级差最大，则辐射光子的频率最大，即从能级跃迁到能级发出的光波长最短，选项D错误。故选BC11.一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（ ）A.过程中，气体压强不变，体积增大B.过程中，气体体积增大，压强减小C.过程中，气体压强增大，体积不变D.过程中，气体内能增大，体积不变【答案】BCD【解析】【分析】由一定质量的理想气体图，根据一定质量的理想气体的状态方程进行分析即可。【详解】A．过程中，气体压强不变，温度降低，由可知，体积减小，故A错误；B．过程中，气体温度不变，压强减小，由可知，体积增大，故B正确；C．过程中，气体压强增大，又因为ca连线通过原心O点，一条等容线，体积不变，故C正确；D．过程中，温度升高，气体内能由温度决定，故内能增大，体积不变，故D正确。故选BCD。三、实验题（本大题共2小题，12每空2分，共8分，13题每空3分,共9分）12.如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，填写下述实验步骤中的空白。（1）用游标卡尺测出广口瓶瓶口内径d。（2）在瓶内装满水。（3）将刻度尺沿瓶口边缘________插入水中。（4）沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度线（即图中A点），同时看到水面上B刻度线的像B'恰与A点的像重合，如图。（5）若水面恰与刻度尺的C刻度线相平，读出________和________的长度。（6）由题中所给条件，可以计算水的折射率为________。【答案】①.竖直②.AC③.AB（或BC）④.（或）【解析】【详解】（3）[1]将刻度尺沿瓶口边缘竖直插入水中。（5）[2][3]若水面恰与刻度尺的C刻度线相平，读出AC和AB（或BC）的长度。（6）[4]设从A点发出的光线射到广口瓶边缘水面处的入射角为i，折射角为r，根据数学知识可知水的折射率为n=根据对称性有B'C=BC=AB-AC联立得13.右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管____________（填：“向上”或“向下”）移动，直至____________；（2）实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是（）【答案】①.向下②.B、C两管内水银面等高③.A【解析】【详解】试题分析：(1)气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低A管，所以应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保证了气体压强不变．（2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示B管内水银面高度的改变量．压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根