辽宁省辽南协作校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

辽南协作校2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
考试时间：90分钟 满分：100分
第1卷（选择题，共48分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合要求）
1.下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A.相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等
B.温度高的物体比温度低的物体具有的内能大
C.只要知道氧气的摩尔体积和氧气分子的体积，就可以计算出阿伏伽德罗常数
D.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加
2.波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在t=0.10s时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷，相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.该波的波速为15cm/s
B.图甲中质点P和Q的相位差为
C.图甲中质点N在该时刻速度方向垂直纸面向外
D.图乙可能是质点N的振动图像
3.如图所示，在地面上一盘子C的正上方A处有一金属小球a距C为20m，在B处有另一个金属小球b距C为15m，小球a比小球提前1s由静止释放（g取）。则（ ）
A.b先落入C盘中，a不可能在下落过程中追上b
B.a先落入C盘中，a在BC之间（不含B）某位置追上b
C.a、b两小球同时落入C盘
D.在a球下落过程中，a恰好在B处追上b
4.一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带。下列说法正确的是（ ）
A.红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长
B.光带从左到右排列顺序为红→紫
C.如果α逐渐减小时，则紫光最先消失
D.无论α多大，各色光都能从玻璃砖中射出
5.如图所示为氢原子能级图，表中给出了六种金属的逸出功，已知可见光光子的能量范围为1.62~3.11eV，下列说法正确的是（ ）
金属 逸出功/eV
铯 1.90
钙 3.20
锌 3.34
镁 3.70
钛 4.13
铍 3.88
A.用能量为11.0eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
B.处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线
C.大量氢原子由n=4能级向基态跃迁时可能放出4种不同频率的可见光
D.用大量氢原子由n=5能级向基态跃迁时放出的可见光照射表中金属，能发生光电效应的只有金属铯
6.1934年，约里奥 居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（ ）
A.X的质量数与Y的质量数相等 B.X的电荷数比Y的电荷数少1
C.X的电荷数比的电荷数多1 D.X的质量数与的质量数相等
7.用强黄光、弱黄光和蓝光分别照射如图甲所示的实验装置的K极，其饱和电流随电压的变化关系如图乙所示，而光与电子发生碰撞前后速度方向发生改变，如图丙所示。根据这些图像分析，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙 丙
A.图乙说明光子具有能量，且光强越强，单个光子能量越大
B.根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，一定有光电流产生
C.在图丙的现象中，有部分光子碰撞后的波长大于碰撞前的波长
D.图甲的现象不仅可以说明光具有粒子性，而且说明光子具有动量
8.如图所示为一定质量理想气体压强随体积的变化图象，气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，后经等温过程回到状态A，下列说法正确的是（ ）
A.A到B过程气体温度保持不变
B.B到C过程单位时间内到达单位面积上的分子数不变
C.C到A过程气体吸收热量
D.一次完整的循环过程气体放出的热量大于吸收的热量
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有两个或两个以上选项符合要求，全选对得4分，选不全得2分，多选或错选不得分）
9.无人驾驶汽车车头的激光雷达就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着正前方120m范围内车辆和行人的“气息”，大大缩短了汽车的制动反应时间，仅需0.2s，图为某次在测试场地进行制动测试时获得的一部分图像（v为汽车的速度，x为位置坐标）。关于该制动测试，下列说法正确的是（ ）
A.制动加速度大小为
B.最大安全速度是25m/s
C.以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要5s
D.以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为108m
10.如图所示，倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。重力加速度为g，在移动过程中（ ）
A.细线对小球拉力的最小值为
B.斜面对小球支持力的最小值为
C.地面对斜面体摩擦力的最大值为
D.斜面体对地面的压力大小保持不变
11.核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是，铀核的质量为，钡核的质量为，氪核的质量为，中子的质量为。此类核反应中放出γ光子，能使逸出功为的金属板放出最大初动能为的光电子，已知电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则（ ）
A.该核反应放出的核能为
B.γ光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的，因此能量很高
C.这些光电子的德布罗意波长不小于
D.该核反应产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能
12.如图，2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服密封一定质量的气体，用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为，压强，温度。她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到，温度变为，此时航天服内气体压强为。为便于舱外活动，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出。出舱后气压降到，假设释放气体过程中温度不变，航天服内剩余气体体积变，航天服内封闭气体可视为理想气体。下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C.航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为
D.航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为
第Ⅱ卷（非选择题，共52分
三、实验题（每空2分，共12分）
13.在探究“小车做匀变速直线运动的规律”的实验中
（1）以下实验操作步骤正确的是______。
A.将电火花打点计时器固定在长木板的一端，并接在干电池组上
B.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C.细绳一端拴在小车前端，跨过定滑轮，另一端挂着适当数量的钩码
D.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，松开纸带，再接通电源
（2）实验中得到一条纸带如图，所用电源的频率为50Hz，在纸带上选择O、A、B、C、D、E、F这7个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，测得OA=1.24cm、AB=1.60cm，BC=1.95cm、CD=2.32cm、DE=2.68cm、EF=3.04cm。由此可以算出打E点时小车的速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）若实验时电源频率大于50Hz，则打下E点时小车的实际速度______测量速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。
14.用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律
（1）关于该实验下列说法正确的是______。
A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦对实验的影响
B.改变气体体积时应快速推拉活塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
图甲 图乙
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”）。
四、解答题
15.（11分）如图，固定在水平地面上的斜面倾角为37°，现在斜面上放一个质量为2kg的滑块.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
图1 图2
（1）当对滑块施加一个平行于斜面向上的的推力时（如图1），滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动，求滑块与斜面间的动摩擦因数
（2）保持斜面与滑块的接触面不变，对滑块施加一个水平向右的推力（如图2），为保证滑块在斜面上静止，求的大小范围
16.（12分）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆柱形气缸内，质量m=20kg、横截面积的活塞，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热。
初始时气体的温度t=27℃，活塞距离气缸底部的高度，大气压强。现给电热丝通电缓慢加热气体，使活塞缓慢上升高度，此过程中电热丝放出的热量为500J，重力加速度g取，求；
（1）初始时气体的压强
（2）活塞上升时，气体的温度为多少摄氏度；
（3）此过程中气体内能的增加量。
17.（17分）甲车在一条限速72km/h的平直公路上行驶时，发现前方路边有一辆乙车在停车休息，于是甲车开始减速，当甲车刚通过乙车位置时，甲车又开始加速，恢复到原来行驶速度后继续向前匀速行驶，以甲车减速开始计时，甲的图像如图1所示。在甲车刚通过乙车位置时，乙车司机发现甲车车身有异物影响行车安全，立即启动乙车前去追赶甲车，启动时间和司机反应时间不计，乙车加速阶段的x-t图像是一条顶点在原点的抛物线（以乙车启动开始计时），如图2所示，乙车加速到公路限速值后以限速值匀速运动。求：
（1）甲车开始减速时距乙车的距离和乙车加速过程的加速度大小；
（2）从乙车启动到追上甲车，两车的最大距离；
（3）从乙车启动到追上甲车需要的时间（保留3位有效数字）。
图1 图2
辽南协作校2022-2023学年高二下学期期末考试
物理参考答案
1. A 2. B 3. D 4. C 5. D 6. A 7. C 8. D 9. AD 10. AC 11. CD 12. BC
13.BC（漏选给1分） 0.29 0.35或0.36或0.37 大于
14. D ②
15.（1）0.5 （2）40N （3）
（1）对物体进行受力分析如图所示：
根据平衡条件有：
在轴上：①
在轴上：②
滑动摩擦力③
代入数据解得：④
（2）当最大时，物块受力如图，
此时最大静摩擦力可得最大值为：
在轴上：⑤
在轴上：⑥
滑动摩擦力
代入数据可解得：⑦
（3）当最小时，对物块进行受力分析有：
根据平衡条件有：
在轴上：⑧
在轴上：⑨
又有
代入数据解得⑩
所以的大小范围为：
以上各式，每式1分
16.（1）； （2）； （3）
（1）对活塞受力分析，根据共点力平衡原理得
①
②
（2）气体缓慢加热过程中，处于等压变化
③
④
⑤
由盖吕萨克定律得⑥
代入数据解得⑦
⑧
（3）上升过程中，根据热力学第一定律得⑨
式中⑩

因此

所以此过程中气体内能的增加量为.
以上算式，每式1分。其中，若⑥⑦⑧式均正确，则③④⑤式不写也可以直接得分。若 式正确，则 式不写也可以直接得分。
17.（1），； （2）； （3）
（1）根据图1，甲车开始减速时距乙车的距离
①
根据图2，乙车加速过程的加速度大小
②
解得③
（2）从乙车启动到追上甲车，两车速度均等于时距离最大，设乙车速度达到所用时间为
④
⑤
内甲车的位移为
⑥
内乙车的位移为
⑦
最大距离为
⑧
⑨
（3）乙车达到最大限速的时间
⑩

时间内乙车的位移为
时间内甲车的位移为
再经过时间追上甲车

解得
从乙车启动到追上甲车需要的时间

以上各式中，每式1分。