山西省大同市平城区2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题（含答案）

大同市平城区2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1、在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，发生α衰变的核反应方程为，其中X原子核的中子数为( )
A.139 B.140 C.141 D.142
2、儿童蹦极中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时( )
A.加速度为零，速度也为零
B.加速度，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C.加速度，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D.加速度，方向竖直向下
3、如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是( )
A.汽车刹车过程的时间为1s
B.汽车刹车过程的加速度大小为
C.当汽车的位移为5m时，运动速度小于5m/s
D.当汽车运动速度为5m/s时，位移大于5m
4、关于分子热运动，下列说法中正确的是( )
A.扩散现象说明了物质分子做无规则运动
B.扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动
C.布朗运动是指液体或气体分子所做的永不停息的无规则热运动
D.相同温度的氧气和氢气，氧气分子和氢气分子的平均速率相同
5、2021年8月3日，东京奥运会体操女子平衡木单项决赛结束，中国选手管晨辰、唐茜靖包揽金、银牌。比赛中，体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态，如图所示。则下列说法正确的是( )
A.平衡木对人的支持力大小等于人对平衡木的压力大小
B.平衡木对人的支持力和人对平衡木的压力是一对平衡力
C.平衡木对人有摩擦力
D.人受到支持力是因为脚底发生了形变
6、如图所示，竖直墙壁O处用光滑铰链铰接一轻质杆的一端，杆的另一端固定小球（可以看成质点），轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知轻质杆长度为R，轻绳的长度为L，且。是墙上两点，且。现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力及轻质杆对小球的支持力的大小变化情况为( )
A.和均增大 B.保持不变，先增大后减小
C.和均减小 D.先减小后增大，保持不变
7、如图甲所示，倾角为α的斜面固定在水平地面上，斜面上一木块受到与斜面底边平行的力F的作用，当力F逐渐增大时，木块所受的摩擦力f和力F的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图中均为已知量，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.木块的质量可表示为
B.木块与斜面间的动摩擦因数可表示为
C.F小于时木块所受的摩擦力与斜面底边垂直且沿斜面向上
D.F大于后木块做曲线运动
8、高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，若动车每节车厢长为l，动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口（2号车厢最前端），如图所示，则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，经历的时间为t
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，平均速度为
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D.动车的加速度大小为
9、关于飞船与火箭起飞的情形,下列叙述正确的是( )
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
10、如图所示，在桌面上方有三个金属小球，它们离桌面的高度，若按先后顺序释放三个小球，刚好同时到达桌面，若不计小球受到的空气阻力，则( )
A.三者到达桌面时速度之比为
B.三者运动的时间之比为3:2:1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
11、甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发在泳池里训练，甲、乙的速度—时间图像分别如图（a）、（b）所示，不计转向的时间，两人的运动可视为质点的直线运动。则( )
A.游泳池长 B.两人经过共相遇了3次
C.两人经过共相遇了4次 D.甲乙在时各自回到自己出发点
12、如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中( )
A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等
B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力
C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
D.人被向上“托起”时处于超重状态
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写的不得分）
13、如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积为S，质量为m，活塞与汽缸之间无摩擦。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气体温度为T，气柱高度为h，汽缸内距缸底处有固定的卡环（卡环大小忽略不计）。已知大气压为，重力加速度为g。现缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触。
（1）求此时缸内气体温度；
（2）若该降温过程气体放出热量为Q，求缸内气体内能变化量；
（3）若活塞恰好与卡环接触后，汽缸开始出现缓慢漏气现象，直到不再漏气为止，此过程环境温度保持不变，求汽缸内漏出气体与剩余气体质量之比为多少？
14、一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处的质点的振动图像分别如图甲、乙所示。
（1）若这列波的波长λ符合，则该波的波速多大？
（2）若波速大小为2m/s，则波的传播方向如何？
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、在研究小车做匀变速直线运动的实验中，使用了图1所示的装置：
（1）在该实验中，下列做法正确的是_______。
A.先使小车运动，再接通电源 B.该实验需要平衡摩擦力
C.打点计时器可以使用6V的直流学生电源 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（2）己知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，如图2所示是“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中电磁打点计时器打出的纸带，图中0、1、2、3、4、5、6是按时间先后顺序标出的计数点，用刻度尺测得：，，，，，。那么：（计算结果保留三位有效数字）
①在计时器打出点2时，小车的速度大小为________m/s；
②小车的加速度大小为________。
（3）若打点计时器实际工作频率偏大，则根据表达式和题中数据计算出的结果比实际值________（填“相等”“偏大”或“偏小”）。
（4）若打点计时器额定电压为220V，而实际使用的电源电压为225V，则（2）中得出的速度与物体速度的真实值相比将会_________（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
16、如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验小车装置（打点计时器等未画出）
（1）本实验需要测量的物理量有三个，分别是___________、___________和小车运动的加速度。
（2）“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”方案中，下列说法正确的有___________。
A.把木板的一侧垫高，补偿小车受到的阻力时，应装上纸带，不挂钩码，使小车能够沿木板匀速运动
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中所挂钩码的质量应远大于小车的质量
D.每次改变小车的质量时，都应重新调节木板的倾斜度
（3）某同学在实验中，打出的一条纸带如图乙所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有画出，其中、、、，已知交流电的频率为，则打下D点时小车的速度大小为___________，小车在该运动过程中加速度的大小是___________。（均保留两位有效数字）
（4）某同学根据测量数据作出如图丙所示的图像，该同学做实验时存在的问题是___________。
大同市平城区2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
参考答案
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1、D 2、B 3、D 4、A 5、A 6、A 7、D 8、C 9、AD 10、A C 11、AB 12、AD
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写的不得分）
13、
（1）：
解析：缓慢降温使得活塞恰好与卡环接触，此过程缸内气体经历等压变化，根据盖-吕萨克定律有
解得
（2）：
解析：该过程缸内气体的压强为
外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
（3）：
解析：当不再漏气时，缸内气体的压强降至大气压强，假设漏气前缸内气体等温膨胀至压强为时体积为，根据玻意耳定律有
解得
汽缸内漏出气体与剩余气体质量之比为
14、：（1）14m/s或10m/s；（2）沿x轴负方向传播
解析：（1）若波沿x轴正向传播，由题图可知时1m处质点在平衡位置向y负向运动，8m处质点在波谷位置，则两质点平衡间距与波长的关系为 …
若，则，代入上式可得
又由题图知周期，所以波速为
若波沿x轴负向传播，则 …
若，则，代入上式可得
又由题图知周期，所以波速为
（2）若波速大小为2m/s，则波长为
波长与两质点平衡间距的关系为
所以波沿x轴负方向传播。
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、
（1）：D
解析：AD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源再使小车运动，A错误，D正确；
B.只要小车在长木板上做匀加速直线运动即可，不需要平衡摩擦力，B错误；
C.打点计时器使用交流电源，C错误。
故选D。
（2）：0.860；3.10
解析：①由题意可知，打点时间间隔为，利用中间时刻瞬时速度等于整段的平均速度，可得在计时器打出点2时，小车的速度大小为。
②由逐差法可得，小车的加速度大小为，代入数据解得。
（3）：偏小
解析：若打点计时器实际工作频率偏大，则代入计算的时间间隔T偏大，根据表达式和题中数据计算出，的结果比实际值偏小。
（4）：没有影响
解析：速度的计算结果与电压的大小无关，故（2）中得出的速度与物体速度的真实值相比将会没有影响。
16、：（1）小车的质量；钩码的重力
（2）AB
（3）0.30；0.61
（4）木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）
解析：（1）探究加速度与力、质量的关系，需要测量小车的加速度，小车受到的合力，小车的质量，在平衡摩擦力且满足钩码质量远小于小车质量的条件下，小车受到的合力可以用钩码的重力表示，故本实验需要测量的物理量有三个，分别是小车的质量、钧码的重力和小车运动的加速度;
（2）A.把木板的一侧垫高，补偿小车受到的阻力时，应装上纸带，不挂钩码，使小车能够沿木板匀速运动，A正确;
B.实验时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后释放小车，B正确;
C.以小车为对像，根据牛顿第二定律可得
以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
只有当所挂钩码的质量应远小于小车的质量，小车受到的绳子拉力才能近似等于钩码的重力，C错误;
D.平衡摩擦力时，根据
可得
每次改变小车的质量时，只要保证倾角不变就可以了，不需要重新调节木板的倾斜度，D错误。
故选AB。
（3）相邻两计数点间还有4个计时点设有画出，故相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻等于该段时间的平均速度，打下D点时小车的速度大小为
根据逐差法可得，小车在该运动过程中加速度的大小
（4）根据图像可知，当拉力时，加速度大于零，可知该同学做实验时存在的问题是木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）。