双鸭山市 2021-2022 学年度下学期期末考试
高二物理试题
一、选择题（共计 12 题，总分 48 分。1－8 题为单项选择题，每题 4 分；9－12 题为多项选
择题，每题 4 分）
1.关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动就是分子的无规则运动
C．温度越高，分子热运动的平均动能越大 D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大
2.下列说法错误的是( )
A.液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性
B.太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用
C.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律
D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
3．如图是氧气分子在不同温度(0℃和 100℃)下的速率分布图像，由图可得知信息( )
A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
2
4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t (各物理量均采用国际单位制单位)，
下列说法正确的是( )
2
A．该质点的加速度大小为 1 m/s B．该质点在 1 s 末的速度大小为 6 m/s
C．该质点第 2 s 内的平均速度为 8 m/s D．前 2 s 内的位移为 8 m
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5．某同学在开展研究性学习的过程中，利用速度传感器研究某一物体以初速度 1 m/s 做直
线运动的速度 v 随时间 t 变化的规律，并在计算机上得到了前 4 s 内物体速度随时间变化的
关系图象，如图所示．则下列说法正确的是( )
A．物体在 1 s 末速度方向改变
B．物体在 3 s 末加速度方向改变
C．前 4 s 内物体的最大位移出现在第 3 s 末，大小为 3.5 m
D．物体在第 2 s 末与第 4 s 末的速度相同
6如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱 B封闭在玻璃
管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量
水银，稳定后（ ）
A．右侧水银面高度差 h1减小 B．空气柱 B的压强增大
C．空气柱 B的长度不变 D．左侧水银面高度差 h2增大
7.如图所示为氢原子的能级分布图，已知可见光光子的能量在 1.61～3.10 eV范围内，由图
可知( )
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A.基态氢原子吸收能量为 10.3 eV的光子能从 n＝1能级跃迁到 n＝2能级
B.基态氢原子的电离能为 13.6 eV
C.一群处于 n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射 4种不同频率的光子
D.氢原子从 n＝4能级跃迁到 n＝3能级，辐射的是可见光光子
8．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压
之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（ ）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止电压大于丙光对应的截止电压
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
9.一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B变化到状态 C，其 V T 图像如图所示。下列说
法正确的有( )
A．A→B 的过程中，气体对外界做正功
B．A→B 的过程中，气体放出热量
C．B→C 的过程中，气体压强不变
D．A→B→C 的过程中，气体内能增加
10.如图所示是一定质量的理想气体的 p V图线，若其状态为 A→B→C→A，且 A→B等容
变化，B→C等压变化，C→A等温变化，则气体在 A、B、C三个状态时( )
A．单位体积内气体的分子数 nA＝nB＝nC
B．气体分子的平均速率 vA>vB>vC
C．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力 FA>FB，FB＝FC
D．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是 NA>NB，NA>NC
11.如图，静止的 29382U核发生α衰变后生成反冲 Th核，两个产物都在垂直于
它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A.衰变方程可表示为 29382U→29340Th＋24He
B.Th核和α粒子的圆周轨道半径之比为 1∶45
C.Th核和α粒子的动能之比为 1∶45
D.Th核和α粒子在匀强磁场中旋转的方向相反
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12．图甲为某种光电烟雾探测器的装置示意图，光源 S 发出频率为 1的光束，当有烟雾进入
该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管 C，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生
光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于临界值时，便会触发报警系统报警。用
如图乙所示的电路（光电管 K 极是金属钠）研究光电效应规律，可得钠的遏止电压 Uc与入
射光频率 之间的关系如图丙所示，元电荷为 e。下列说法正确的是（ ）
A．由图丙知，金属钠的极限频率为
2
U c1 1U c2
0 U c2 U c1
e(Uc2 Uc1)B．由图丙知，普朗克常量为 h 2 1
C．图甲中，光电子的最大初动能为 eUc1
D．图甲中，光源 S 发出的光束越强，光电烟雾探测器的灵敏度越高
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二、实验题（共计 2 题，总分 16 分。每空 2分）
13.（6 分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，以下给出的是可能的操作步骤，
把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________，并请补充实验步骤 D
中的计算式。
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长 1 cm 的正方形为单位，
计算出轮廓内正方形的个数 n。
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定。
C．用浅盘装入约 2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上。
D．用测量的物理量估算出油酸分子的直径 d＝______。
E．用滴管将事先配好的体积浓度为 0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下滴入的
溶液体积 V0与滴数 N。
F．将玻璃板放在浅盘上，用笔将薄膜的外围形状描画在玻璃板上。
在实验中，若爽身粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏________(填“大”或“小”)。
14.（10 分）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的
规律。
（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，___________（选填“需要”或“不需要”）测出
空气柱的横截面积；
（2）实验中空气柱体积变化缓慢，可认为_______保持不变。为了直观地判断压强 p与体积
1
V的数量关系，应作出_______（选填“p-V”或“p- ”）图像；
V
（3）他们进行了两次实验，得到的 p--V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大
小关系为 T1_______（选填“<”“＝”或“>”）T2；
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1
（4）另一小组根据实验数据作出的 V- p 图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图
线不过原点的原因可能是_______。
三、计算题（共计 3 题，总分 46 分）
15．（14 分）一个静止的铀核29322 U (原子质量为 232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为 4.002
6 u)后衰变成钍核 22980Th (原子质量为 228.028 7 u)。(已知原子质量单位 1 u＝1.67×10－27 kg,1
u相当于 931.5 MeV的能量)（计算结果用MeV表示）
(1)写出铀核的衰变反应方程。
(2)算出该衰变反应中释放出的核能。
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？
．
16．（14 分）交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少。现有甲、
乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为
10m / s。当两车快要到一十字路时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反
应时间忽略不计），乙车司机为避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时
间为 0.5s）。已知甲车紧急刹车时加速度大小为 0.4g，乙车紧急刹车时加速度大小为 0.5g，
（g 取10m/s
2
）求：
（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线 15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？
（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？
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17．（18 分）某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个气缸通过活塞封
闭质量相等的两部分同种气体 A、B，活塞通过轻弹簧相连如图所示静置在水平面上，已知
气缸的质量为M，封闭气体的初始高度均为 L、初始环境温度为 T0，轻弹簧的劲度系数为 k、
原长为 L0，大气压强为 P0，重力加速度为 g，活塞的横截面积为 S、质量和厚度不计，弹簧
形变始终在弹性限度内，活塞始终未脱离气缸。
（1）求初始时 A 气体的压强；
（2）若环境温度缓慢升至 1.2 T0，求稳定后活塞 a离水平面的高度；
（3）若环境温度缓慢升至 1.2 T0，A、B 气体总内能增加 U，求 A 气体从外界吸收的热量 Q。
试卷第 7页，总 7页2021-2022 学年度下学期期末考试高二物理试题
一、选择题
1.C 2.C 3．A 4.C 5．C 6．A
7.B 8.B 9.BC 10.CD 11.AB 12.BCD
二、实验题
5V0
13.[答案] ECBFAD 若爽身粉撒得过厚，油酸膜不能充分展开，则测量的油酸膜面积 S 偏小，导致
Nn
测量结果偏大。
1
14.【答案】 不需要 温度 p- > 实验时未考虑注射器前端与橡胶套连接处的气体体积
V
三、计算题
15．解析： 232 228 4(1) 92U→ 90Th＋2He。----------------------------------------------------3 分
(2)质量亏损 Δm＝mU－mα－mTh＝0.005 9 u------------------------------2 分
＝ 2ΔE Δmc ＝0.005 9×931.5 MeV≈5.50 MeV。--------------------------2 分
(3)系统动量守恒，钍核和 α粒子的动量大小相等，即 pTh＋(－pα)＝0 pTh＝pα
-----------------------------------------------------------------------------------------2 分-
2 2
pTh pα
EkTh＝ Ekα＝ ---------------------------1 分 2mTh 2mα
EkTh＋Ekα＝ΔE，所以 α粒子获得的动能-------------------------2 分
mTh 228
Ekα＝ ·ΔE＝ ×5.5 MeV≈5.41 MeV。-------------------------2 分 mα＋mTh 4＋228
答案： 232 228 4(1) 92U→ 90Th＋2He
(2)5.50 MeV (3)5.41 MeV
16．【答案】（1）甲车能避免闯红灯；（2）2.5m
【详解】
2
(1)甲车紧急刹车的加速度为 a1 0.4g 4m/s --------------------------------1 分
v 2 102
s 0 12.5m
滑行距离 2a1 2 4 - ---------------------------------------2 分
由于 12.5m<15m，所以甲车能避免闯红灯；即:若甲司机看到黄灯时车头距警戒线 15m，他采取上述措施能
避免闯红灯----------------------------------------1 分
(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离 s0，在乙车刹车 t2时刻两车速度相等，则有
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2
乙车紧急刹车的加速度大小为 a2 0.5g 5m/s ----------------------------1 分
当两车速度相等时需要经过的时间为 t2，则
v1 v2 v0 a1(t2 t0) v0 a2t2 ------------------------------------------------1 分
解得 t2=2.0s
1 2
此过程中乙的位移 s乙 v0t0 v0t2 a2t2 15m ----------------------------------2 分
2
1 2
甲的位移 s甲 v0(t0 t2) a1(t0 t2) 12.5m -------------------------------------2 分
2
所以两车安全距离至少为 s0 s乙 s甲 15 12.5 2.5m
即:为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持 2.5m 的距离。
----------------------------------------------------------------------------------------2 分
17．
Mg Mg 1
【答案】（1） PA =P0 + ；（2）1.2L L0 ；（3）Q (0.2P0LS 0.2MgL) U S k 2
【解析】
【详解】
（1）设弹簧的弹力为 F，所以F Mg --------------------------------------1 分
所以对 A 分析，设 A 内气体的压强为 pA ，所以
pAS F p0S --------------------------2 分
Mg
解得 PA =P0 + -----------------------------1 分
S
L L1
（2）等压变化，则有 ------------------------2 分
T0 1.2T0
故 L1 1 . L2
弹簧压缩为 k x M g------------------------2 分
Mg
解得 x
k
活塞 a离水平面的高度为
Mg
H L1 L0 x 1.2L L0 ------------------------2 分
k
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1
（3）对气体 A：气体内能增加 U
2
气体膨胀对外做功为
Mg
W对外 P V (P0 ) 0.2LS 0.2P0LS 0.2MgL ------------------------2 分
S
根据热力学第一定律，可得
U W Q
对内 ------------------------2 分
1
U (0.2P0LS 0.2MgL) Q ------------------------2 分
2
解得
1
Q (0.2P0LS 0.2MgL) U ------------------------2 分
2
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